鋰電池漿料的*化混合脫泡方法

關(guān)鍵詞：鋰電池 漿料 混合 脫泡 公自轉(zhuǎn) 氣泡去除

Abstract:  The paste of litmus battery needs to be finely mixed before coating. But the tiny bubbles in the paste will have to negative affect for the coating procedure. A nonuniform coating flat of the litmus battery always cause badly defeats of products. This article focuses on the best solution for removing the bubbles in the litmus battery. Basically, the method of processing is the planetary paste mixer. But the key for removing bubbles is the setting mode of the mixer. By adjusting the speed of the revolution and the rotation freely, the effect of bubble removing could be controlled by the mixer. But the traditional paste mixer can only just change the ratio of planetary system. It couldn’t be fitted for the different pastes.

鋰電池是目前新能源領(lǐng)域中上升勢(shì)頭zui為迅猛的方向之一。特別是近兩年隨著中國(guó)國(guó)內(nèi)政策調(diào)整及潔凈能源需求擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)鋰電行業(yè)產(chǎn)能不斷增長(zhǎng)，各鋰電供貨商都紛紛擴(kuò)大生產(chǎn)能力，以求順應(yīng)市場(chǎng)需求缺口擴(kuò)大的趨勢(shì)。

其中，行星式真空混料脫泡機(jī)在鋰電池漿料混合的制程工藝中有著極大的應(yīng)用推廣前景；主要原因有兩點(diǎn)。首先，經(jīng)過(guò)有效去除亞微米級(jí)氣泡后的漿料的涂布效果有顯著提高。其二，此類(lèi)經(jīng)過(guò)脫泡處理的漿料可以有效提升極片的品質(zhì)從而改善后端模組的良率。這是由已經(jīng)廣泛應(yīng)用此設(shè)備進(jìn)行漿料處理的韓國(guó)三星、LG工廠的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)得到的反饋。

行星式真空混料脫泡機(jī)主要工作原理是藉由設(shè)備的公轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)產(chǎn)生合成運(yùn)動(dòng)，使?jié){料本身在料罐中不斷有序翻轉(zhuǎn)，從而將極細(xì)微氣泡擠出后由真空去除的過(guò)程（參見(jiàn)下圖中的運(yùn)動(dòng)合成模擬）。由于此設(shè)備只是利用物理本身重力的作用，沒(méi)有直接接觸的機(jī)械機(jī)構(gòu)，所以可將物料中的亞微米級(jí)別氣泡全部排出。

以石墨負(fù)極材料的混合為例，由于石墨本身物理性質(zhì)為高吸附性，所以漿料中的氣泡是難以通過(guò)自然靜置的方式排出的。而采用帶有攪拌機(jī)構(gòu)的設(shè)備來(lái)進(jìn)行氣泡混合的話則容易產(chǎn)生更多的氣泡。

我們采用TRILOS公司的PM1KV行星式真空混料脫泡機(jī)進(jìn)行混合時(shí)，只需將石墨粉末與有機(jī)溶劑同時(shí)置于料罐之中（如上圖）。然后直接將料罐放入設(shè)備中即可進(jìn)行混合脫泡作業(yè)。

   為了有效區(qū)分真空功能在漿料混合脫泡中的作用，可進(jìn)行以下兩組不同的參數(shù)設(shè)置：

zui終的混合效果分別如下,

采用參數(shù)a即沒(méi)有使用真空功能的混合效果：

注意紅色部分標(biāo)記出的為沒(méi)有被帶走的氣泡，依然在漿料表面附著，但顯然所有微氣泡都被排擠成為一個(gè)較大氣泡。

采用參數(shù)b即使用真空的功能的混合效果：

上圖中的單個(gè)大氣泡已經(jīng)通過(guò)真空系統(tǒng)*去除，漿料混合均勻。

由此可見(jiàn)，即使是吸附能力*的石墨粉為主體的鋰電池漿料，在經(jīng)過(guò)強(qiáng)力非接觸的混合及脫泡處理后，內(nèi)部所有的氣泡都已經(jīng)被排出。這對(duì)于接下來(lái)的涂布制程來(lái)說(shuō)，可以有效的提高鋰電池漿料涂布質(zhì)量，從而從源頭上改善產(chǎn)品由于涂布不均而造成的后端模組異常及不良。zui為關(guān)鍵的是，目前此方案是去除鋰電池漿料中亞微米級(jí)別氣泡的*解決辦法。同樣的，根據(jù)實(shí)際反饋案例來(lái)看；此設(shè)備對(duì)于三元材料、膠粘劑等相關(guān)漿料的混合脫泡也有著良好的實(shí)踐效果。