@锂离子电池的原理动态图、配方和工艺流程、具体制作参数全解( 二 )


导电剂(Carbon ECP) 2.0%
粘合剂(PVDF 761) 2.0%
NMP(增加粘结性):固体物质的重量比为8:15
a)正极粘度控制6000cps(温度25℃ );
b) NMP重量须适当调节 , 达到粘度要求为宜;
c)特别注意温度、湿度对黏度的影响
正极活性物质:
钴酸锂:正极活性物质 , 锂离子源 , 为电池提高锂源 。非极性物质 , 不规则形状 , 粒径D50一般为6-8 μm , 含水量≤0.2% , 通常为碱性 , pH值为10-11左右 。
锰酸锂:非极性物质 , 不规则形状 , 粒径D50一般为5-7 μm , 含水量≤0.2% , 通常为弱碱性 , pH值为8左右 。
导电剂:链状物 , 含水量PVDF粘合剂:非极性物质 , 链状物 , 分子量从300,000到3,000,000不等;吸水后分子量下降 , 粘性变差 。用于将钴酸锂、导电剂和铝箔或铝网粘合在一起 。常用的品牌如Kynar761 。
NMP:弱极性液体 , 用来溶解/溶胀PVDF , 同时用来稀释浆料 。
集流体(正极引线):由铝箔或铝带制成 。
1.2 负极配方:石墨+导电剂+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜箔)
负极材料(石墨):94.5%
导电剂(Carbon ECP):1.0%(科琴超导碳黑)
粘结剂(SBR):2.25%(SBR = 丁苯橡胶胶乳)
增稠剂(CMC):2.25%(CMC = 羧甲基纤维素钠)
水:固体物质的重量比为1600:1417.5
a) 负极黏度控制5000-6000cps(温度25转子3)
b) 水重量需要适当调节 , 达到黏度要求为宜;
c) 特别注意温度湿度对黏度的影响
2、正负混料
石墨:负极活性物质 , 构成负极反应的主要物质;主要分为天然石墨和人造石墨两大类 。非极性物质 , 易被非极性物质污染 , 易在非极性物质中分散;不易吸水 , 也不易在水中分散 。被污染的石墨 , 在水中分散后 , 容易重新团聚 。一般粒径 D50为20μm左右 。颗粒形状多样且多不规则 , 主要有球形、片状、纤维状等 。
导电剂:其作用为:
a) 提高负极片的导电性 , 补偿负极活性物质的电子导电性 。
b) 提高反应深度及利用率 。
c) 防止枝晶的产生 。
d) 利用导电材料的吸液能力 , 提高反应界面 , 减少极化 。(可根据石墨粒度分布选择加或不加) 。
添加剂:降低不可逆反应 , 提高粘附力 , 提高浆料黏度 , 防止浆料沉淀 。
增稠剂/防沉淀剂(CMC):高分子化合物 , 易溶于水和极性溶剂 。
异丙醇:弱极性物质 , 加入后可减小粘合剂溶液的极性 , 提高石墨和粘合剂溶液的相容性;具有强烈的消泡作用;易催化粘合剂网状交链 , 提高粘结强度 。
乙醇:弱极性物质 , 加入后可减小粘合剂溶液的极性 , 提高石墨和粘合剂溶液的相容性;具有强烈的消泡作用;易催化粘合剂线性交链 , 提高粘结强度(异丙醇和乙醇的作用从本质上讲是一样的 , 大批量生产时可考虑成本因素然后选择添加哪种) 。
水性粘合剂(SBR):将石墨、导电剂、添加剂和铜箔或铜网粘合在一起 。小分子线性链状乳液 , 极易溶于水和极性溶剂 。
去离子水(或蒸馏水):稀释剂 , 酌量添加 , 改变浆料的流动性 。
负极引线:由铜箔或镍带制成 。
2.1正极混料 :
2.1.1原料的预处理
1) 钴酸锂:脱水 。一般用120 °C常压烘烤2小时左右 。
2) 导电剂:脱水 。一般用200 °C常压烘烤2小时左右 。
3) 粘合剂:脱水 。一般用120-140 °C常压烘烤2小时左右 , 烘烤温度视分子量的大小决定 。
4) NMP:脱水 。使用干燥分子筛脱水或采用特殊取料设施 , 直接使用 。
2.1.2物料球磨:
1) 4小时结束 , 过筛分离出球磨;
2) 将LiCoO2 和Carbon ECP倒入料桶 , 同时加入磨球(干料:磨球=1:1) , 在滚瓶及上进行球磨 , 转速控制在60rmp以上
2.1.3 原料的掺和:


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