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一种快速评估电池正负极浆料分散性能的方法

技术摘要:
本发明属于电池及其性能评估方法领域,更具体的涉及一种快速评估电池正负极浆料分散性能的方法,该方法包括:将搅拌好的电池电极浆料进行高真空静置30min‑60min;用移液管将浆料取装满透明石英样品瓶中,将装有待测浆料的样品瓶放入光强检测仪器中,用波长800‑900nm  全部
背景技术:
电池制备过程中物料的搅拌混合分散工艺在锂离子电池的整个生产工艺中对产 品的品质影响度大于30%,是整个生产工艺中最重要的环节。锂离子电池的电极制造,正极 浆料由粘合剂、导电剂、正极材料等组成;负极浆料则由粘合剂、石墨碳粉等组成。正、负极 浆料的制备都包括了液体与液体、液体与固体物料之间的相互混合、溶解、分散等一系列工 艺过程,而且在这个过程中都伴随着温度、粘度、环境等变化。在正、负极浆料中,颗粒状活 性物质的分散性和均匀性直接影响到锂离子在电池两极间的运动,因此在锂离子电池生产 中各极片材料的浆料的混合分散至关重要,浆料分散质量的好坏,直接影响到后续锂离子 电池生产的质量及其产品的性能。 传统的评估搅拌分散性能的方法是刮板细度计测试与间隙测试粘度等方法,由于 采用人工测量模式影响因素较多,不能准确科学化反映出浆料分散性能。
技术实现要素:
本发明目的在于公开了一种快速评估电池正负极浆料分散性能的方法,其特征在 于,该方法包括: 将搅拌好的电池电极浆料进行高真空静置30min-60min;用移液管将浆料取装满 透明石英样品瓶中,将装有待测浆料的样品瓶放入光强检测仪器中,用波长800-900nm的光 线自底向上扫描得到浆料不同高度的光强值,光强值数据用 计算分散均一 性指数ɑ的值,得到待测浆料光强平均值,和分散均一性指数ɑ,根据ɑ快速评估电池正负极 浆料分散性能。 优选的,ɑ<0.4,表明浆料分散均一性好;0.4<ɑ<0.5,表明浆料分散均一性一 般;ɑ>0.6,表明浆料分散均一性较差。 优选的,所述电池电极为电池正极或负极。 优选的,所述电池电极为电池正极时,浆料的制备包括:正极材料层由如下质量百 分比的组分组成:镍钴锰酸锂(NCM):导电炭黑(SP):聚偏氟乙烯(PVDF)2 .5%=95.5:2: 2.5,以N-甲基吡咯烷酮为溶剂,将粘结剂聚偏氟乙烯加入N-甲基吡咯烷酮中,在有循环水 冷却的条件下进行真空搅拌,然后加入超导碳搅拌后再加入镍钴锰酸锂,搅拌,得到的浆料 经真空搁置得到正极材料浆料,正极材料浆料的固含量为(68±3)%。 优选的,所述电池电极为电池正极时,浆料的制备具体包括:正极材料层由如下质 量百分比的组分组成:镍钴锰酸锂(NCM):导电炭黑(SP):聚偏氟乙烯(PVDF)2.5%=95.5: 4 CN 111551523 A 说 明 书 2/4 页 2:2.5,正极干粉总量5kg,以N-甲基吡咯烷酮为溶剂,将粘结剂聚偏氟乙烯加入N-甲基吡咯 烷酮中,在有循环水冷却的条件下进行真空搅拌3小时,然后加入超导碳搅拌2小时后再加 入镍钴锰酸锂,搅拌4小时,得到的浆料经真空搁置得到正极材料浆料,正极材料浆料的固 含量为(68±3)%。 优选的,所述电池电极为电池负极时,浆料的制备包括:按人造石墨:导电炭黑 (SP):增稠剂羧甲基纤维素钠(CMC):粘结剂丁苯橡胶(SBR)=95.5:1:1.5:2,以去离子水为 介质制备负极浆料,将增稠剂羧甲基纤维素钠加入去离子水中搅拌,随后加入导电炭黑搅 拌,再加入人造石墨搅拌,随后加入粘接剂丁苯橡胶搅拌,得到的浆料经真空搁置得到负极 材料浆料,负极材料浆料的固含量为(48±2)%。 优选的,所述电池电极为电池负极时,浆料的制备具体包括:按人造石墨:导电炭 黑(SP):增稠剂羧甲基纤维素钠(CMC):粘结剂丁苯橡胶(SBR)=95.5:1:1.5:2,负极浆料干 粉总量3kg,以去离子水为介质制备负极浆料,将增稠剂羧甲基纤维素钠加入去离子水中搅 拌2-3小时,随后加入导电炭黑搅拌1.5-2小时,再加入人造石墨搅拌2-3小时,随后加入粘 接剂丁苯橡胶搅拌30min,得到的浆料经真空搁置得到负极材料浆料,负极材料浆料的固含 量为(48±2)%。 优选的,所述光强检测仪器为formulaction多重光散射仪。 本发明还公开了上述任一项所述方法在锂离子电池极片正负极浆料分散性能测 试中的应用。 优选的,该方法可以快速评估电池极片正负极浆料分散均一性,用于锂离子电池 极片制作工艺的优化,为建立工艺参数与浆料分散性能及电池性能之间的关系提供参考。 与现有技术相比,本发明的预料不到的效果为: (1)能够快速评估浆料分散均一性,能够对每一罐浆料每一个过程快速准确的评 估,提高生产过程控制能力与检测效率,从而满足电池的性能要求; (2)克服采用现有电池的浆料分散性能的检测方法相对较差的不足,通过本发明 检测合格的浆料制备的电池电性能得到大大的提高。
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