[0001] 本发明涉及锂离子电池领域，涉及一种匀浆工艺及其应用。

[0002] 目前，锂离子电池正极匀浆工艺普遍采用双行星搅拌工艺，进一步细分为干法匀浆工艺或者预制胶湿法工艺，采用上述方法主要存在以下缺点：(1)双行星设备占地面积大，产能相同情况下需要3套及以上设备才能满足产能需求；(2)设备能耗高，设备需要大功率防爆电机驱动搅拌桨及分散轮，设备运行过程产生噪音大；(3)设备投资及后期维护费用高；(4)使用双行星设备，运行干法或者预制胶湿法工艺：完成单批次成品浆料普遍耗时4‑7h，且工艺过程步骤繁琐，效率低；(5)采用传统工艺，制得的浆料，普遍均一性较差，浆料内部存在微小颗粒，对涂布膜片质量及膜片电阻产生不良影响。(6)传统制浆工艺固含量较低
55％左右，可以通过新的匀浆工艺开发，提高浆料固含量。

[0003] 针对传统匀浆工艺的不足，开发新的匀浆工艺，本领域人员进行了很多研究。

[0004] CN105185952A公开了一种锂离子电池正极匀浆方法，将粘结剂、导电剂和主料一次性投入到搅拌机中进行混合，然后分两次加入溶剂进行搅拌。但是溶剂的两次加入，对浆料的细度、固含量的提升起不到有益效果，因此需要进一步改善投料方式从而改善浆料的细度和固含量。

[0005] CN106654166A公开了一种锂离子电池正极浆料的匀浆工艺及正极极片、锂离子电池，锂离子正极浆料的匀浆工艺包括溶液制备，V型搅拌机搅拌、预混搅拌、高速搅拌、粘度调节和真空脱泡等步骤，但是使用V型搅拌机搅拌，浆料的细度、流动性难以得到保证，并且生产成本过高。

[0006] 因此，如何开发一种新的匀浆工艺，在降低企业运营成本的同时，提升浆料质量的匀浆工艺，是本领域重要的研究方向。

[0061] 下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

[0062] 实施例1

[0063] 本实施例提供一种匀浆工艺，流程图如图1所示：

[0064] (1)按照配方比例称取一定量的主材磷酸铁锂、导电剂(SP)、导电浆料(多壁碳纳米管)、粘结剂(PVDF)、溶剂(NMP)；将称量好的主材、导电剂、粘结剂按照主材(48％)、导电剂(2％)、粘结剂(2％)、主材(48％)顺序依次倒入预混仓里，然后进行18min的预混；将定量的溶剂加入循环罐里，然后溶剂通过转子泵或者螺杆泵在制浆机至循环罐间达到循环流量稳定；

[0065] (2)溶剂循环流量稳定，并且粉料预混完成，设定制浆机线速度达到24m/s，循环罐线速度24m/s；开始下粉料，此时粉料通过给料螺杆送入制浆机，与溶剂进行初步预混，预混时间27min；初步预混完成，制浆机线速度维持24m/s，分散22min；

[0066] (3)浆料分散完成，浆料暂存循环罐内，添加最后一种材料导电浆料(5％多壁碳纳米管、1.5％分散剂和93.5％NMP)，导电浆料占循环罐中的浆料的质量分数为10％。在循环罐内预混10min，循环罐线速度24m/s；浆料分散，浆料通过转子泵或者螺杆泵在制浆机至循环罐间达到循环流量稳定，制浆机线速度达到24m/s，循环罐线速度24m/s，分散时间22min；分散完成，浆料在循环罐内慢搅真空脱泡降温22min，得到匀浆。

[0067] 实施例2

[0068] 本实施例提供一种匀浆工艺，流程图如图1所示：

[0069] (1)按照配方比例称取一定量的主材磷酸铁锂、导电剂(SP)、导电浆料(4％多壁碳纳米管、1％分散剂和95％NMP)、粘结剂(PVDF)、溶剂(NMP)；将称量好的主材、导电剂、粘结剂按照主材(40％)、导电剂(4％)、粘结剂(6％)、主材(50％)顺序依次倒入预混仓里，然后进行5min的预混；将定量的溶剂加入循环罐里，然后溶剂通过转子泵或者螺杆泵在制浆机至循环罐间达到循环流量稳定；

[0070] (2)溶剂循环流量稳定，并且粉料预混完成，设定制浆机线速度达到30m/s，循环罐线速度30m/s；开始下粉料，此时粉料通过给料螺杆送入制浆机，与溶剂进行初步预混，预混时间15min；初步预混完成，制浆机线速度维持30m/s，分散15min；

[0071] (3)浆料分散完成，浆料暂存循环罐内，添加最后一种材料导电浆料(4％多壁碳纳米管、2％分散剂和94％NMP)，导电浆料占循环罐中的浆料的质量分数为5％。在循环罐内预混5min，循环罐线速度30m/s；浆料分散，浆料通过转子泵或者螺杆泵在制浆机至循环罐间达到循环流量稳定，制浆机线速度达到30m/s，循环罐线速度30m/s，分散时间15min；分散完成，浆料在循环罐内慢搅真空脱泡降温15min，得到匀浆。

[0072] 实施例3

[0073] 本实施例提供一种匀浆工艺，流程图如图1所示：

[0074] (1)按照配方比例称取一定量的主材磷酸铁锂、导电剂(SP)、导电浆料(6％多壁碳纳米管、2％分散剂和92％NMP)、粘结剂(PVDF)、溶剂(NMP)；将称量好的主材、导电剂、粘结剂按照主材(50％)、导电剂(5％)、粘结剂(5％)、主材(40％)顺序依次倒入预混仓里，然后进行30min的预混；将定量的溶剂加入循环罐里，然后溶剂通过转子泵或者螺杆泵在制浆机至循环罐间达到循环流量稳定；

[0075] (2)溶剂循环流量稳定，并且粉料预混完成，设定制浆机线速度达到18m/s，循环罐线速度18m/s；开始下粉料，此时粉料通过给料螺杆送入制浆机，与溶剂进行初步预混，预混时间40min；初步预混完成，制浆机线速度维持18m/s，分散30min；

[0076] (3)浆料分散完成，浆料暂存循环罐内，添加最后一种材料导电浆料(6％多壁碳纳米管、1％分散剂和93％NMP)，导电浆料占循环罐中的浆料的质量分数为60％。在循环罐内预混15min，循环罐线速度18m/s；浆料分散，浆料通过转子泵或者螺杆泵在制浆机至循环罐间达到循环流量稳定，制浆机线速度达到18m/s，循环罐线速度18m/s，分散时间15min；分散完成，浆料在循环罐内慢搅真空脱泡降温15min，得到匀浆。

[0077] 对比例1

[0078] 本对比例除将主材、粘结剂、溶剂、导电剂和导电浆料的加入顺序替换为如图2所示的顺序外，其他条件均与实施例1相同。

[0079] 将上述实施例1‑3和对比例1制备的匀浆进行固含量、浆料细度、过筛性能和流动性的测试，测试结果如表1所示。

[0080] 其中，匀浆的固含量的测试方法为：称取匀浆重量1～2克，在103℃的烘箱中干燥四个小时，用分析天平精确。记录称量前称量瓶称重A g，匀浆的重量Bg，干燥烘干后称重(包含了样品和称量瓶)C g，计算(C‑A)/B×100％得出匀浆的固含量。

[0081] 表1

[0082]

[0083]

[0084] 通过上述结果可以得到，本发明中匀浆工艺的方法有效的提升了浆料的固含量，固含量由55％左右，提升至60％左右，节省溶剂，节约制造成本。

[0085] 申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。