锂离子电池水性浆料导电胶液制备设备

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IKN研磨分散机设计独特，能够延长易损件的使用时间，因此尤其适合高硬度和高纯度物料的粉碎。可以一机多用，也可以单独使用，且粉碎粒度范围广，成品粒径可以进行调整。

合理的正极配方及其制备工艺是锂电池性能能否发挥的首要条件，目前根据正极配方浆料中溶剂的种类和加工工艺，正极可分油系(NMP作为溶剂)和水系(去离子水作为溶剂)，水系工艺由于不涉及到溶剂回收和环境污染问题，而且价格便宜，匀浆受环境制约较少等优点而受到大多少锂电芯厂青睐，但是水性正极浆料中的导电剂、正极活性物质等固体物质不易均匀分散，使得水性正极浆料的一致性较差，稳定性不高，易发生沉降，从而导致电池可逆容量较小，循环性能不佳，大大影响了电池容量和循环寿命，尤其是加入碳纳米管后，碳纳米管极易发生团聚现象，很难在去离子水中分散，因此急需解决水性浆料中的固体物质在水性正极浆料中的分散问题。

磷酸铁锂电池正极浆料中导电剂为导电碳黑或乙炔黑，并添加鳞片石墨增强导电性能，但是鳞片石墨的导电性能依然较差，对导电性的提高有限，尤其是乙炔黑，相对导电碳黑来说，可减少锂离子电池比容量的损失，另外，该磷酸铁锂电池正极浆料在制备过程中将水性粘结剂、导电剂和鳞片石墨、磷酸铁锂、水性胶依次进行搅拌混合，单纯的搅拌难以使导电剂、正极活性物质等固体物质在水性浆料中均匀分散，更不用说是碳纳米管了，因此得到的水性浆料一致性较差，而稳定性不高，易发生沉降，导致电池可逆容量较小，循环性能不佳，大大影响了电池容量和循环寿命。

IKN 高速剪切研磨分散设备解决现有技术的水性正极浆料一致性与稳定性差，制得的电池循环性能不佳的问题，提供了一种环境污染小，生产成本低，一致性好，稳定性高，不易沉降的锂离子电池水性正极浆料，且用该锂离子电池水性正极浆料制得的锂离子电池容量与循环性能佳。适合大规模工业化生产。

一种锂离子电池水性正极浆料，所述的锂离子电池水性正极浆料由以下重量百分比的组分组成:正极活性物质40-50%，碳纳米管1~10%，导电剂0-5%，水性粘结剂1~3%，去离子水40-50%。本发明采用去离子水作为溶剂，相比采用NMP作为溶剂，不仅成本大大降低，且不会对环境造成任何污染，而碳纳米管除了提高导电性，还能提高正极活性材料之间及其与电极片之间的粘结牢固性，因此可降低粘结剂的用量，同时，碳纳米管添加量少，可为有效极性材料留出空间，提高电池容量，此外，碳纳米管的加入可以改善电极的导热性，便于热量的转移，不会造成局部温升过高，最重要的是，在导电剂中掺入碳纳米管，能形成纳米微孔，为锂离子提供了更多的嵌入脱出的空间，提高了可逆容量，从而提高了电池的循环性能，因此本发明的锂离子电池水性正极浆料环境污染小，生产成本低，且用该锂离子电池水性正极浆料制得的锂离子电池容量与循环性能佳。
 

锂离子电池水性正极浆料的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤:
1、预混液制备:将部分去离子水与水性粘结剂加入行星式浆料搅拌机中低速搅拌得预混液，低速搅拌的速度为公转20~50 r/min,自转500~1000 r/min。先将水性粘结剂溶于去离子水中使其充分分散，有利于后续各种固体物质的均匀分散。

2、导电胶液制备:在预混液中加入碳纳米管和导电剂，高速搅拌得导电胶液，高速搅拌的速度为公转2(T50r/min，自转180(T2500r/min。通过高速研磨分散可使团聚的碳纳米管和导电剂初步分散`和湿润，必须要先加入水性粘结剂，由于碳纳米管与导电剂的粒径较小，很容易团聚，待水性粘结剂完全溶解分散后再加入碳纳米管和导电剂，这样团聚的碳纳米管和导电剂在后续一次分散过程中经研细后能被水性粘结剂中的聚丙烯酸钠迅速分散，防止再次团聚，否则一次分散便达不到所需效果。

3、—次分散:将导电胶液在胶体磨或研磨分散机中研磨至细度为5~10 μ m。通过研磨可将导电胶液中团聚的碳纳米管和导电剂进一步研细，再经分散后便能增大碳纳米管和导电剂在浆料中的分散度，从而使正极活性物质的有效容量充分得到发挥，还可有效避免碳纳米管和导电剂再次团聚而使浆料发生沉降现象，而细度可直接体现碳纳米管和导电剂在导电胶液中的分散程度，细度过大，碳纳米管和导电剂分散度不够，分散不均匀，细度过小，则会降低生产效率，研磨至细度为5~10 μ m,既能保证分散度，又能保证生产效率，细度可用细度板测得。
 

4、 二次分散:将研磨后的导电胶液、正极活性物质及剩余的去离子水加入行星式浆料搅拌机中高速搅拌至细度为10-30 μ m,得粗浆料，高速搅拌的速度为公转2(T50r/min,自转180(T2500r/min。碳纳米管和导电剂充分研细分散后加入正极活性物质与剩余的去离子水再进行高速搅拌，使正极物质与碳纳米管、导电剂均匀混合分散，在提高浆料一致性的同时还能有效提高电池的整体容量发挥。

5、脱泡静置:对粗浆料抽真空(T60min后静置(T30min即得锂离子电池水性正极浆料。抽真空以除去浆料中的气泡，有利于后期浆料的涂布，可避免涂布不均。
 

上海依肯的研磨分散机特别适合于需要研磨分散均质一步到位的物料。研磨分散机为立式分体结构，精密的零部件配合运转平稳，运行噪音在73DB以下。同时采用德国博格曼双端面机械密封，并通冷媒对密封部分进行冷却，把泄露概率降到低，保证机器连续24小时不停机运行。

CMD2000系列研磨分散机的结构：研磨式分散机是由锥体磨,分散机组合而成的高科技产品。

第yi级由具有精细度递升的三级锯齿突起和凹槽。定子可以无限制的被调整到所需要的与转子之间的距离。在增强的流体湍流下，凹槽在每级都可以改变方向。

第二级由转定子组成。分散头的设计也很好地满足不同粘度的物质以及颗粒粒径的需要。在线式的定子和转子（乳化头）和批次式机器的工作头设计的不同主要是因为 在对输送性的要求方面，特别要引起注意的是：在粗精度、中等精度、细精度和其他一些工作头类型之间的区别不光是指定转子齿的排列，还有一个很重要的区别是 不同工作头的几何学特征不一样。狭槽数、狭槽宽度以及其他几何学特征都能改变定子和转子工作头的不同功能。根据以往的惯例，依据以前的经验指定工作头来满 足一个具体的应用。在大多数情况下，机器的构造是和具体应用相匹配的，因而它对制造出zui终产品是很重要。当不确定一种工作头的构造是否满足预期的应用。

设备其它参数:

设备等级：化工级、卫生I级、卫生II级、无菌级
电机形式：普通马达、变频调速马达、防爆马达、变频防爆马达、
电源选择： 380V/50HZ、220V/60HZ、440V/50HZ
电机选配件： PTC 热保护、降噪型
研磨分散机材质：SUS、SUS316L 、SUS316Ti,氧化锆陶瓷
研磨分散机选配：储液罐、排污阀、变频器、电控箱、移动小车
研磨分散机表面处理：抛光、耐磨处理
进出口联结形式：法兰、螺口、夹箍
研磨分散机选配容器：本设备适合于各种不同大小的容器