本發(fā)明涉及鋰離子電池正極漿料的制備勻漿技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種鋰離子電池正極漿料的分散方法。

背景技術(shù)：

在鋰離子電池制造過程中，漿料的均一性、穩(wěn)定性、一致性往往影響著電池的性能。粘結(jié)劑在漿料中分散不均勻會導(dǎo)致電池內(nèi)阻偏大，充放電過程中阻礙鋰離子的遷移，也可能由于粘結(jié)性不佳，在充放電過程中導(dǎo)致電極材料脫落，影響電池壽命。目前采用的正極材料往往自身離子電導(dǎo)率偏低，需要添加導(dǎo)電劑增強其在倍率充放電過程中的性能，導(dǎo)電劑分散不均勻會減小鋰離子電池充放過程中的離子電導(dǎo)率，減弱其倍率充放電性能。此外，在目前納米化的大趨勢下，將材料納米化往往會增強材料的活性，可以最大程度上發(fā)揮其性能，納米材料往往分散困難，分散不好會導(dǎo)致材料二次團聚、沉降等，最終影響電池容量的發(fā)揮。

在電極漿料的傳統(tǒng)制備過程中，常用的方法就是簡單機械攪拌和分散，該方法適用面廣，操作簡單，但往往難以分散均勻，尤其分散超細(xì)粉體時，易產(chǎn)生團聚，達(dá)不到良好的效果。此類分散方法通常攪拌時間長，得到的漿料穩(wěn)定性不佳，在較短時間內(nèi)會產(chǎn)生大量導(dǎo)電劑團聚體和活性物質(zhì)團聚體，影響了最終的電池性能。目前國內(nèi)有關(guān)正極漿料的勻漿專利較多：1）申請?zhí)枮?01110268040.0的專利，采用噴霧方式對材料先進(jìn)行預(yù)混，此法雖然能達(dá)到混料效果，但噴霧干燥器價格昂貴，產(chǎn)量有限，前期準(zhǔn)備工作繁瑣，大規(guī)模生產(chǎn)較為困難。2）申請?zhí)枮?01110060625.3的專利，在攪拌過程中采用超聲分散對漿料進(jìn)行二次分散，此法雖然有利于納米活性物質(zhì)分散，但此類分散漿料穩(wěn)定性差，易發(fā)生沉淀以及二次團聚，超聲振子長時間使用后能量不穩(wěn)定，導(dǎo)致分散工藝不穩(wěn)定，漿料一致性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鋰離子電池正極漿料的分散方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種鋰離子電池正極漿料的分散方法，其特征在于，具體步驟如下：

1）采用制膠罐預(yù)先配制濃度為4-8%的水系或油系膠液；

2）將膠液、導(dǎo)電劑、分散劑以及粘結(jié)劑加入攪拌桶中，利用高速分散機充分預(yù)混，得到預(yù)分散液，所述預(yù)分散液的固含量為10-20%；

3）分兩次加入正極活性物質(zhì)材料，第一次為預(yù)混合，第二次加完后為高速分散混合，高速分散時間為30-400min后得到高粘度分散懸濁液，所述分散懸濁液的固含量為55-65%，靜止后的液面與上分散盤的距離H1和上分散盤與下分散盤的距離H2之比為0.5-1.5；

4）加入0-20%量的溶劑進(jìn)行進(jìn)一步高速分散，漿料達(dá)到50-60%的粘度固含量，得到性能優(yōu)異的正極漿料。

進(jìn)一步的，所述高速分散機可為行星式動力混合分散機、高速攪拌機、高能球磨機、高速乳化分散機、超速離心機、剪切式微細(xì)分散機、超聲波高速分散機中的一種或多種組合，且分散頻率為2000-20000r/min。

進(jìn)一步的，所述步驟2中的導(dǎo)電劑百分含量為0-4%，分散劑百分含量為0-0.4%，粘結(jié)劑百分含量為0-4%。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電劑為導(dǎo)電炭黑、單壁碳納米管、多壁碳納米管、碳纖維導(dǎo)電劑、球形人造石墨、乙炔黑中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，所述步驟3中的正極活性物質(zhì)材料包含鐵鋰系氧化物和鎳鈷錳系氧化物。

進(jìn)一步的，所述步驟2、步驟3、步驟4中的混料，真空度控制在≦-65KPa。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明能夠充分利用高粘度非均相流體間的力學(xué)關(guān)系，利用簡便的方法，最大程度上發(fā)揮攪拌機的分散作用，促進(jìn)攪拌過程中剪切力對漿料中超細(xì)粉體的均勻施加，節(jié)約了攪拌時間，提高了漿料的均一性、穩(wěn)定性和一致性，本方法操作簡單，混料時間短，適用面廣，有利于提高工廠的生產(chǎn)效率，適合工廠大規(guī)模使用。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1為普通攪拌所得正極漿料涂在鋁箔上的掃描電鏡圖；

圖2為本發(fā)明分散盤的距離H1和上分散盤與下分散盤的距離H2示意圖；

圖3為實例1所得正極漿料涂在鋁箔上的掃描電鏡圖；

圖4為實例1所得正極漿料粘度隨時間變化圖。

具體實施方式

實施例1：

（1）把PVDF（蘇威5130）粘結(jié)劑加入制膠罐中，按粘結(jié)劑固含量5%配制，開啟分散1500r/min，攪拌45分鐘；

（2）將膠液、導(dǎo)電炭黑、聚乙二醇以及N-甲基吡咯烷酮加入攪拌桶中，導(dǎo)電劑添加量為4%，粘結(jié)劑添加量為2.5%，聚乙二醇添加量為0.2%，控制分散液固含量在13.5%，真空-85Kpa條件下以公轉(zhuǎn)速度35r/min，分散1500r/min，攪拌90分鐘，得到預(yù)分散液；

（3）分兩次加入正極活性物質(zhì)材料，第一次為預(yù)混合，真空-85Kpa條件下以公轉(zhuǎn)速度25r/min，分散1000r/min，攪拌10分鐘，第二次加完后為高速分散混合，控制分散液固含量在62%，分散液的液位要求為：靜止液面與上分散盤的距離H1和上分散盤與下分散盤的距離H2之比為0.9。真空條件下以公轉(zhuǎn)速度25r/min，分散1500r/min，高速分散150分鐘，得到高粘度分散懸濁液；

（4）加入5%的溶劑進(jìn)行進(jìn)一步高速分散，控制分散液固含量在58%，真空-85Kpa條件下以公轉(zhuǎn)速度25r/min，分散1400r/min，高速真空-85Kpa下分散120分鐘，降溫后，漿料達(dá)到合適的粘度固含量為56±2%，為性能優(yōu)異的正極漿料。

實施例2：

（1）把PVDF（蘇威5130）粘結(jié)劑加入制膠罐中，按粘結(jié)劑固含量7%配制，開啟分散1500r/min，攪拌45分鐘；

（2）將膠液、導(dǎo)電炭黑、聚乙二醇以及N-甲基吡咯烷酮加入攪拌桶中，導(dǎo)電劑添加量為3.5%，粘結(jié)劑添加量為3%，聚乙二醇添加量為0.2%，控制分散液固含量在16%，真空-85Kpa條件下以公轉(zhuǎn)速度30r/min，分散1500r/min，攪拌120分鐘，得到預(yù)分散液；

（3）分兩次加入正極活性物質(zhì)材料，第一次為預(yù)混合，真空-85Kpa條件下以公轉(zhuǎn)速度30r/min，分散1200r/min，攪拌20分鐘，第二次加完后為高速分散混合，控制分散液固含量在64%，分散液的液位要求為：靜止液面與上分散盤的距離H1和上分散盤與下分散盤的距離H2之比為1。真空條件下以公轉(zhuǎn)速度25r/min，分散1400r/min，高速分散150分鐘，得到高粘度分散懸濁液；

（4）加入1.5%的溶劑進(jìn)行進(jìn)一步高速分散，控制分散液固含量在57%，真空-85Kpa條件下以公轉(zhuǎn)速度25r/min，分散1300r/min，高速真空-85Kpa下分散120分鐘，降溫后，漿料達(dá)到合適的粘度固含量為54±2%，為性能優(yōu)異的正極漿料。

實施例3：

（1）把PVDF（蘇威5130）粘結(jié)劑加入制膠罐中，按粘結(jié)劑固含量4.5%配制，開啟分散1500r/min，攪拌45分鐘；

（2）將膠液、導(dǎo)電炭黑、聚乙二醇以及N-甲基吡咯烷酮加入攪拌桶中，導(dǎo)電劑添加量為4%，粘結(jié)劑添加量為3%，聚乙二醇添加量為0.2%，控制分散液固含量在15.5%，真空-85Kpa條件下以公轉(zhuǎn)速度35r/min，分散1600r/min，攪拌70分鐘，得到預(yù)分散液；

（3）分兩次加入加入正極活性物質(zhì)材料，第一次為預(yù)混合，真空-85Kpa條件下以公轉(zhuǎn)速度25r/min，分散1200r/min，攪拌10分鐘，第二次加完后為高速分散混合，控制分散液固含量在58%，分散液的液位要求為：靜止液面與上分散盤的距離H1和上分散盤與下分散盤的距離H2之比為1。真空條件下以公轉(zhuǎn)速度25r/min，分散1600r/min，高速分散120分鐘，得到高粘度分散懸濁液；

（4）加入3%的溶劑進(jìn)行進(jìn)一步高速分散，控制分散液固含量在56%，真空-85Kpa條件下以公轉(zhuǎn)速度15r/min，分散1500r/min，高速真空-85Kpa下分散120分鐘，降溫后，漿料達(dá)到合適的粘度固含量為52±2%，為性能優(yōu)異的正極漿料。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。