鋰電池配料工序簡介

2022-08-24 18:54:06 字數 1860 閱讀 9989

配料簡介

配料:用專門的溶劑和粘接劑分別與粉末狀的正負極活性物質混合,經高速攪拌均勻後,製成漿狀的正負極物質;

工藝流程:

檢驗原材料→稱料→烘料→打膠→加料→測粘度→調粘度→洗鍋

關鍵操作控制重點:

車間溫度常溫,濕度≤30%

真空度 ≤-0.08mpa

轉速的調節原材料的稱重攪拌過程控制點

原材料及作用:

正極原材料:a.錳酸鋰、ks-15、sp、pvdf(761a)、nmp

b.磷酸亞鐵鋰、ks-15、sp、pvdf(900)、nmp

負極原材料:碳黑、sp、cmc、sbr

(1) 導電石墨(ks-15):非極性物質,易被非極性物質汙染,易在非極性物質中分散;不易吸水,也不易在水中分散。被汙染的石墨,在水中分散後,容易重新團聚。

一般粒徑d50為20μm左右。顆粒形狀多樣且多不規則,主要有球形、片狀、纖維狀等。

(2) 水性粘合劑(sbr):小分子線性鏈狀乳液,極易溶於水和極性溶劑。

(3) 防沉澱劑(cmc):高分子化合物,易溶於水和極性溶劑。

(4)粘合劑(pvdf):非極性物質,鏈狀物,分子量從300,000到3,000,000不等;吸水後分子量下降,粘性變差。

(5) nmp:弱極性液體,用來溶解/溶脹pvdf,同時用來稀釋漿料。

(6)去離子水(或蒸餾水):稀釋劑,酌量新增,改變漿料的流動。

(7)導電劑碳黑(sp):非極性物質,葡萄鏈狀物,含水量3-6%,吸油值~300,粒徑一般為 2-5 μm;主要有普通碳黑、超導碳黑、石墨乳等,在大批量應用時一般選擇超導碳黑和石墨乳復配;通常為中。

(8)錳酸鋰:較有前景的鋰離子正極材料之一,相比鈷酸鋰等傳統正極材料,錳酸鋰具有資源豐富、成本低、無汙染、安全性好、倍率效能好等優點,是理想的動力電池正極材料。

(9)磷酸鐵亞鋰:磷酸鐵亞鋰為近來新開發的鋰離子電池電極材料,主要用於動力鋰離子電池,作為正極活性物質使用,人們習慣也稱其為磷酸鐵鋰。

主要裝置:攪拌機

配料時注意事項:

1、 防止混入其它雜質;

2、 防止漿料飛濺;

3、 漿料的濃度(固含量)應從高往低逐漸調整,以免增加麻煩;

4、 在攪拌的間歇過程中要注意刮邊和刮底,確保分散均勻;

5、 漿料不宜長時間擱置,以免沉澱或均勻降低;

6、 需烘烤的物料必須密封冷卻之後方可以加入,以免組分材料質變化;

7、 攪拌時間的長短以裝置能、材料加入量為主;攪拌槳的使用以漿料分散難度進行更換,無法更換的可將轉速由慢到快進行調整,以免損傷裝置;

8、 出料前對漿料進行過篩,除去大顆粒以防塗佈時造成斷帶;

9、攪拌速度對分散速度的影響。一般說來攪拌速度越高,分散速度越快,但對材料自身結構和對裝置的損傷就越大。

10、濃度對分散速度的影響。通常情況下漿料濃度越小,分散速度越快,但太稀將導致材料的浪費和漿料沉澱的加重。

11、濃度對粘結強度的影響。濃度越大,柔制強度越大,粘接強度越大;濃度越低,粘接強度越小。

12、真空度對分散速度的影響。高真空度有利於材料縫隙和表面的氣體排出,降低液體吸附難度;材料在完全失重或重力減小的情況下分散均勻的難度將大大降低。

13、溫度對分散速度的影響。適宜的溫度下,漿料流動性好、易分散。太熱漿料容易結皮,太冷漿料的流動性將大打折扣。

常見異常及其處理:

1、夜班時機器自轉不旋轉——機器異常

解決方案:立即關閉機器電源或者關閉機器開關,第一時間通知維修班,並做好記錄。

2、原材料裡發現雜質——原材料異常

解決方案:立即停止使用該原材料,第一時間通知技術和質檢並拍照儲存。

3、2023年9月夜班少加8kg原材料導致一鍋漿料報廢——操作異常

解決方案:從新配比一鍋,降低損失;同時加強夜班的製程控制,制定夜班必須兩人互相監督加料配料。

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