鋰電池導電膠液的分散解決方案

鋰電池作為一種新興能源儲備介質(zhì)，其憑借綠色無污染以及可以循環(huán)使用等性能正受到人們的高度關(guān)注。鋰離子電池的制備工藝十分嚴格，一般的生產(chǎn)廠家均采用以下步驟：合漿、涂膜、烘干、輥壓、分切、組裝等。在鋰離子電池制作過程中，zui初的電池漿料的質(zhì)量將影響后序所制備電池的質(zhì)量及其產(chǎn)品的性能。

鋰離子電池漿料是由活性物質(zhì)（正負極材料）、導電膠液（黏結(jié)劑、導電劑）等，通過攪拌的方式均勻分散制備而成的。為了追求更優(yōu)異的電化學性能，電池行業(yè)對電極漿料的粒徑要求更高，而導電膠液的粒徑尤為關(guān)鍵。導電膠液的首要作用是提高電子電導率。導電膠液在活性物質(zhì)之間、活性物質(zhì)與集流體之間起到收集微電流的作用以減小電極的接觸電阻，提高鋰電池中電子的遷移速率，降低電池極化。導電膠液的粒徑、形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)是影響導電性能的重要因素。

目前傳統(tǒng)的導電膠液的制備都是在雙行星攪拌機中完成的。盡管目前在電池生產(chǎn)技術(shù)上已日趨成熟，但得到的產(chǎn)品常會出現(xiàn)混合分散不均勻、導電粉體顆粒與黏結(jié)劑接觸不均勻、易分層和發(fā)生硬性沉淀等一系列問題。

案例：微射流高壓納米均質(zhì)機分散導電膠液

1.      案例描述：國內(nèi)的鋰電池公司的導電膠液樣品，在采用行星式攪拌分散后，粒徑D90數(shù)值為6mm，達不到所需的*粒徑分布要求。所以尋求全新的研磨分散方式。

2.       應用解決方案：微射流高壓納米均質(zhì)機

由于該設備的高壓噴射原理能夠在短時間內(nèi)產(chǎn)生巨大的剪切力，碰撞力，氣穴力，從而將大量能量集中作用于物料，使物料的成分以*的均質(zhì)的狀態(tài)存在，能夠大幅提升效率。

3.  導電膠液（碳納米管+SP+PVDF）均質(zhì)實驗過程：

將導電膠液攪拌0.5小時，隨后放入高壓納米均質(zhì)機處理5次，見下圖所示。

 4. 實驗結(jié)果：

用激光粒度儀測量均質(zhì)前后導電膠液的粒徑分布情況。從上圖看出，經(jīng)過5個循環(huán)分散后，導電膠液的粒度有明顯的下降。其中，D90數(shù)值從6.097mm下降到了1.504mm。說明內(nèi)部的團聚被大幅打開。

使用Fungilab V-Pad L型粘度計進行粘度測試，測試條件：L3轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速12r/min。測試結(jié)果：均質(zhì)前，導電膠液的粘度為1200cp。均質(zhì)機處理5次后，粘度降至828cp。

將均質(zhì)處理后的導電膠液和鈷酸鋰混合攪拌成漿料。經(jīng)測試，漿料的粘度有所降低，更能滿足涂布所需的粒度要求，有利于提升主材的固含量。穩(wěn)定性也比之前更好一些，大大降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

結(jié)論：

通過上述實驗可以證明采用微射流高壓納米均質(zhì)機能有效解決客戶關(guān)于導電膠液分散的需求。此外，由于實驗室型與生產(chǎn)型設備都采用相同的分散單元，并能使用相同的參數(shù)。所以無須擔心放大生產(chǎn)后，分散品質(zhì)的繼承性問題，這對于產(chǎn)品的擴大化生產(chǎn)有重要的意義。

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