锂电池浆料混合阶段的干混与湿混工艺对比

在锂电池生产过程中,匀浆工艺是至关重要的一步,其直接影响着电芯的性能。通常匀浆方式有干混和湿混两种工艺路线。

干混搅拌

干混工艺:活性物质、导电剂、粘结剂干粉预混合→逐步加入溶剂润湿干粉→搅拌机高速分散破碎团聚体→加入溶剂继续调节粘度或固含。干粉混合阶段需要依赖高剪切力破碎导电剂团聚体,后续溶剂加入需精准控制量,因为剂量与材料比表面积相关。

特点:

1.在搅拌机高速剪切力下,导电剂团聚体破碎更彻底,颗粒分布更均匀,导电网络构建更完善。

2.干混阶段导电网络分布更致密,极片结合强度高,循环寿命更优。

3.分散均匀性高,但溶剂加入量需严格匹配材料特性(如比表面积),否则易导致粘度波动。

4.工艺要求高,材料的最佳状态较难把控,当原材料的粒径、比表面积等物性发生变化时,需要调整相关的工艺参数才能达到最佳的分散状态,会影响到生产效率和批次间的一致性。

湿法搅拌

湿混工艺:先将粘结剂溶解于溶液中制备胶液→混合导电剂→加入活性物质→稀释调粘度。

特点:

1.对材料一致性要求相对干法搅拌较低,在活物质、导电剂等存在较小质量差别下也可以接受,制备的浆料不会影响既有的涂布工艺和极片质量。

2.导电剂提前接触溶剂且导电剂比表面积大,可能因吸液导致分散不均,但工艺简单、气泡少。

3.导电剂吸液后流动性差,与活物质混合时易残留未分散的团聚体,可能会导致细度偏大。

4.胶液需要提前制备,溶剂比例更易控制,浆料初始粘度较低,但导电剂分散不足可能增加后期粘度,在相同固含量的情况下,与干法搅拌相比黏度会偏高。

小结:干混是将所有干粉材料先混合均匀,再加入溶剂;湿混则是先将粘结剂溶解在溶剂中形成胶液,再加入其他材料。干混的加料顺序很重要,而湿混的胶液制备是关键步骤。两者也可结合使用,如半干半湿混合。