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      干法混料、濕法混料……鋰電池漿料混料工藝誰更好?
      發布時間:2020-03-12 來源:中國無機鹽工業協會     分享到:

      材料是鋰離子電池的基礎,其制造工藝也影響著鋰電池的性能。電極漿料是鋰離子電池中進行電化學反應的主體材料,其性能研究對于整個系統的開發具有重要意義。其中,混料工藝在鋰電池的整個生產工藝中對產品的品質影響很大,是整個生產工藝中最重要的環節。


      鋰離子電池的電極制造中,正負極漿料基本上都是由活物質、聚合物粘結劑、導電劑等組成。鋰離子電池對電池漿料的要求主要有兩點:第一是分散均勻性,如果漿料分散不均,有嚴重的團聚現象,電池的電化學性能受到影響;第二,漿料需要具有良好的沉降穩定性和流變特性,滿足極片涂布工藝的要求,并得到厚度均一的涂層。因此選擇合適的混料工藝對鋰離子電池的生產至關重要。


      目前,電極漿料的混料工藝主要分為兩種:(1)濕法混料工藝,基本過程為溶膠-混合導電劑-混合活物質-稀釋。這是目前國內的主流工藝。(2)干法混料工藝,基本過程為活物質、導電劑和黏結劑干粉混合-加入適量溶劑潤濕-加入溶劑高速分散破碎-稀釋調節粘度。


      濕法混料工藝


      濕法制漿工藝在國內鋰電池廠家中采用比較廣泛。濕法制漿的主要流程是先將粘結劑、導電劑等物質進行混合攪拌,隨后加入活物質進行充分的攪拌分散,最后加入適量溶劑進行粘度的調整,以適合涂布。


      濕法制漿工藝所耗時間較短、工藝較為簡單,漿料流動性好且氣泡較少。攪拌時間少,有利于生產效率的提高。該工藝的適應性較強,在活物質、導電劑等存在較小質量差別下也可以接受,制備的漿料不會影響既有的涂布工藝和極片質量。此外,漿料后期抽真空所需時間短。


      但是濕法攪拌工藝存在的問題是,由于導電劑表面積大,容易吸收溶劑,導致溶劑的流動性較差,加入活物質后,不易達到均勻分散的狀態。在相同的固含量條件下,與干法制漿工藝相比漿料的粘度偏高。


      干法混料工藝


      干法制漿的工藝流程是首先將活物質、導電劑等粉末物質在一定速度下進行預混合。混合完了之后加入粘結劑,進行混合攪拌,逐步加入溶劑進行混合、分散,最后加入一定量溶劑進行稀釋調節到涂布所需要的粘度。


      ??固體粉料在液體中的分散過程


      固體粉料在液體中的分散過程可以分為三個階段,如圖所示。干法制漿工藝與濕法工藝的不同之處是第二階段物料之間、設備與物料之間存在較大的內摩擦力,在各方面作用力下,物料可以達到很好的分散狀態。漿料分散程度高,對極片的質量是有利的。同時干法混料工藝顯著縮短了攪拌工藝時間。


      總結

      濕法制漿工藝和干法制漿工藝的都有自己的特點。在目前的技術下,難以同時滿足制漿效率高、漿料分散性好、穩定性高、成本低等所有要求,因此企業根據自身的實際情況選擇合適的混料工藝就顯得尤為重要。如果為了保證極片的質量,且漿料不會長時間存放,則可以采用分散較好的干法制漿工藝;如果想要保證極片的質量一致性,比較注意生產的效率和成本,則可以采用濕法的制漿工藝。


      來源:中國粉體網


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