电池之都技能贴锂电池无尘合浆新工艺剖析

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电池之都技能贴锂电池无尘合浆新工艺剖析

电池之都技能贴锂电池无尘合浆新工艺剖析:


为了促进电化学反应的进行,降低电极反应的阻力,绝大多数的锂电池活性资料都运用粉体资料,包括锂电池的正极资料、负极资料、粘接剂资料、导电剂资料。锂电池的活性资料都要经过配料,与相应的溶剂(例如NMP或许水)相混合,拌和涣散(或溶解)均匀,制成浆料的工序,才干用于锂电池的制造。


在合浆的进程中,粉体的活性资料中的小颗粒容易形成粉尘污染,弄脏工作环境。投料结束包装袋中残余少量粉体的活性资料,也容易弄脏工作环境。以磷酸铁锂正极资料和碳纳米管导电剂为代表,粉尘污染的状况尤其严重。


为此,笔者开发了一种用于锂电池粉体活性资料的彻底无尘清洁合浆技能,并进行了相应的知识产权维护布局。经过在锂电池粉体活性资料合浆进程中,运用相应的可溶解的包装袋来包装粉体的锂电池活性资料(包装袋外袋仍是传统的铝塑膜包装袋,内袋是可溶解的包装袋),把可溶解包装袋和锂电池粉体活性资料一起投入制浆进程所用的溶剂中,然后完成清洁制浆的进程,彻底防止粉尘污染。


以PVDF原料包装袋来说明,规格350mmx460mm大小的袋子,厚度是40微米,分量是21.76g,容积是8升。这样的袋子,在NMP里常温拌和下5分钟就溶解了。用来装磷酸铁锂资料的话,能够装6公斤左右,这样袋子相对磷酸铁锂的分量比便是21.76/6000=0.36%。而磷酸铁锂正极配方里常见的PVDF增加量相对正极是2.5%,也便是说PVDF袋子相对整个PVDF粘接剂的量才14.4%,对整个粘接作用没什么太显着改动和影响,也不会带来杂质,由于PVDF包装袋和粘接剂都是PVDF原料。就算配方里把PVDF粘接剂的量相对磷酸铁锂正极降到1.5%,PVDF袋子相对整个PVDF粘接剂的量才24%。这个可溶包装袋,其实只是供给一层简单的防粉体走漏的膜就能够。在出产实践里,首要包装强度靠铝塑膜包装外袋来供给,里面有一层薄的可溶PVDF包装袋就能够。


用来装三元NCA和NCM资料的话,需求用规格350mmx460mm大小厚度80微米的PVDF袋子,分量是43.52g,容积是8升,能够装17公斤左右的NCA和NCM正极资料。这样的袋子,在NMP里常温拌和下5分钟就溶解了。相对正极PVDF,袋子的分量比是43.52/17000=0.26%。而三元资料正极配方里常见的PVDF增加量相对正极是1.5%,也便是说PVDF袋子相对整个PVDF粘接剂的量才17.3%,对整个粘接作用没什么太显着影响,也不会带来杂质,由于PVDF袋子便是PVDF原料的。就算配方里把PVDF粘接剂的量相对正极降到1.0%,PVDF袋子相对整个PVDF粘接剂的量才26%。


目前能带来马到成功改动的是,用可溶PVDF包装袋工艺处理导电剂—导电炭黑(特密高公司的SP)、导电石墨(特密高公司的KS-6)、碳纳米管和PVDF粘接剂自身。这几种资料,PVDF袋子带来的影响是彻底能够忽略不计的。对于导电剂SP的投料,粉尘十分严重,迫切需求可溶包装袋的技能来改善投料的操作环境。这个作用是马到成功的,也没有副作用。导电炭黑SP上一年国内出售了几千吨。这样的技能对负极资料也是适用的,包装袋的原料采用水溶性的高分子原料就好。


这样做的好处在于:

1、彻底防止运用锂电池粉体活性资料进程中的粉尘污染;


2、能够快速投料;


3、易于完成自动化;


4、不需求复杂的吨袋投料和气流运送工艺,节约投料设备出资和费用,也不需求后期维护投料设备;


5、无需二次称重计量,能够准确分量投料;


6、防止灵敏的电池资料(例如NCA)接触空气里的水和灰尘,防止投料进程的空气污染、运送机械带来的污染、运送设备磨损的污染;


7、维护工人健康,彻底根绝粉尘损害;


8、制造高质量的电池需求高度清洁的环境,肯定的无粉尘污染是先进电池企业必须的。


2016年中国国内锂电池正极资料产量16。16万吨,同比增加43%,产量超过200亿元。2016全年国内负极资料产量12。25万吨,同比增加68。27%,2016年负极资料产量为66。39亿元,同比增加64%。以常见的25公斤一个包装袋来计算,中国每年正极资料职业需求646万个这样的包装袋;每年负极资料职业需求490万个这样的包装袋;还有粘接剂和导电剂职业也需求这样的可溶包装袋无尘合浆工艺。经过可溶解的包装袋完成清洁合浆进程的技能解决方案,向大型锂电池厂供给这样的解决方案,附加技能费收费,是可行的。


整个电池职业相关资料,都会在未来几倍的增加,这样的无尘合浆工艺解决方案需求范围也会几倍的增加。所有的锂电池厂都适用这样的技能,没有排他性。已经进行了相应的知识产权维护布局,没有恶性竞争。笔者希望这样的无尘合浆工艺解决方案,能为中国锂电池出产大型化、自动化、人性化上贡献一点力气。

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