当前位置:网站首页 > 技术交流 技术交流 / Technology Exchange

LA水性粘合剂应用于LFP工艺建议(仅供参考)

发布日期:2017-01-20

 

说明

由于锂离子电池电极的组成(配方)决定于电池的最终性能要求,具体的操作工艺与所用电极材料的物理与化学性能、电极浆料的组成、设备的状况、极片的厚度等密切相关。所以,本资料不具有实际的指导意义,只可作为材料应用的参考文件,文中所列出的事例仅作为粘合剂材料的性能测评,而非生产性实例。

LA水性粘合剂具有良好的机械稳定性,在线速度为18m/s下,长达10h以下的搅拌未出现破乳;适合的PH值范围为4-10,同时适用于普通和高粘度合浆工艺。

LA的热分解温度不低于220℃。

目前,LA已较大量应用于台湾立凯(M121)台湾长圆(100530053005E)、杭州金马(P3)等企业生产的LFP中。

配方

杭州金马:

LFPP3):SPKS-6LA132S=93.5 931.523 3.5

台湾立凯:

倍率型: LFPM121):SPKS-6LA132=91 904234

    容量型: LFPM121):SPKS-6LA132=93923134

电极浆料的制备

2.1 粘合剂的分散

将浆料配制固含量约为70%所需的水(蒸馏水、去离子水或纯净水)加入搅拌桶中,再加入所需的LA,开动搅拌,公转10-20 r/min,自转5-10r/min, 搅拌15-20min

2.2 导电剂SP的分散

将导电剂加入已配制的粘合剂溶液中,开启搅拌,公转10-20 r/min,搅拌3-5min后,再开启自转10-20 r/min,搅拌10-20min;使导电剂充分润湿后,升起搅拌桨,刮料,将粘在桶壁、桶底和搅拌浆上的干料都刮到桶中;上述过程可重复1-2次后,再高速分散导电剂,公转30-45 r/min,自转25-35 r/min,搅拌1.0-2.0h

2.3  LFP的分散

LFP粉料分批次(根据粉体的用量和设备情况,可分为2-6批次,确保每次加入的干粉都能够得到充分润湿)加入到已经初步分散的粘合剂与导电剂分散液中,每次投料结束,开启搅拌,公转15-20 r/min,进行粉体湿润3-5min,然后开自转(15-20 r/min)搅拌10-20min;升起搅拌桨,刮料,将粘在桶壁、桶底和搅拌浆上的干料都刮到桶中,继续搅拌10-20min后,再次加料,重复前述操作;如需加入KS-6,可将其视为LFP一同加入。

2.4 高速分散

将公转开至40-45 r/min,自转开至35-40 r/min,进行高速搅拌,搅拌时间为2.5-4h,确保浆料混合均匀,整个过程可全程抽真空也可在搅拌1.5-2小时后抽真空(真空度约为-0.09Mpa)。

2.5  粘度检测

浆料的粘度应控制在2000-6000(cps,25)(不同的材料和涂布厚度所需要的粘度不同);如果粘度过高,可补适量水进行调节,加水后,须先抽真空,再开启搅拌,以免将气泡重新引入浆料中。

2.6  过筛出料

浆料须通过120-150目筛网后方可进行涂布。

2.7  注意事项

     a、防止混入其它杂质;

     b、防止浆料飞溅。物料的加入量以搅拌机的最佳设计量为准,加入量过高或过低都不利于搅拌的进行和浆料的分散;

     c、浆料的浓度(固含量)应从高往低逐渐调整,以避免浆料浓度过低造成不必要的浪费;

     d、在搅拌过程中应保证3-5次停机刮边和刮底操作,确保分散均匀;

     e、浆料不宜长时间搁置,以免沉淀或均匀性降低;如需长时间放置,涂布前须重新搅拌浆料至均匀;重新搅拌时,注意先抽真空,再开动搅拌,以避免在浆料中带入气泡;

     f、搅拌时间的长短与设备状况、材料的表面特性等有关。

2.8 说明

浆料适合于高粘度搅拌;

合浆的目的在于各种材料的均匀分散。达到这一目的的手段和方式可根据所使用的材料的特点和设备情况自行调整。

涂布(实例)

3.1 配比

        

3.2 浆料固含量:≥55%

3.3浆料粘度以3000~5500(cps,25)为参考值;浆料流动性良好;涂层表面均匀细腻无裂纹,分切后极片不掉粉。

3.4正负极的容量比应大于1.10,以避免有析锂现象产生。

3.5 涂布参数

        

3.6 注意事项

     a、原材料可以不需要事先烘干出水,如需精确的计量,可以考虑除水;

     b、涂布时,浆料与环境的温差应该小于5℃,以更好的稳定涂布时浆料的粘度;

     c、为了防止因为涂布机料斗中水份的快速挥发而形成的干料(特别是涂布环境湿度低于50%RH时),可用保鲜膜对料斗进行封闭;

     d 由于水(沸点100℃)与NMP(沸点203℃)的沸点相差较大,所以油系的涂布工艺不适合于水系,原则上水性浆料的涂布温度低于油性;

     e、注意控制烘箱的温度及温度分布、走带速度,避免烘干过快出现涂层开裂,影响涂层与集流体之间的粘接牢度;

     f、由于水性体系的极片在制备中水份含量相对较高(在0.5-2%之间),而水份去除只需在注液前一次进行,所以相对油性体系,除水时间可能需要延长时间,干燥气体的交换次数也可能需要增加,但由于粘合剂与水的结合方式是吸附形式,所以其中的水份也易于除去(电芯中的水份可达 100ppm以下);

     g、水性极片易脆,适于叠片工艺,如果采用卷绕工艺,建议前1-4折采用间断式涂布方式。

 

 

 

028-85730609

联系人:辛小姐 18190950015

地址:四川 成都市武侯区锦绣路1号保利中心C座503室