鋰電漿料需要具有較好的穩(wěn)定性其障，這是電池生產(chǎn)過(guò)程中保證電池一致性的一個(gè)重要指標(biāo)。隨著合漿結(jié)束枕面，攪拌停止，漿料會(huì)出現(xiàn)沉降学蛤、絮凝聚并等現(xiàn)象贮祥，產(chǎn)生大顆粒，這會(huì)對(duì)后續(xù)的涂布等工序造成較大的影響夭菲。本文將介紹一下鋰電漿料特性和分散機(jī)理程昨。

鋰電池漿料和傳統(tǒng)分散工藝

1.1，鋰電池漿料的特性

鋰離子電池漿料是由多種不同比重摇轨、不同粒度的原料組成咖亏，又是固-液相混合分散，形成的漿料屬于非牛頓流體。鋰離子電池漿料是一種像油狀的流動(dòng)的液體杏恍，所以具有一般流體所具有的特征如粘性轮昧、流動(dòng)性等，同時(shí)因?yàn)殡姵貪{料是一種液固兩相流胆狐，所以還具有一些自身特殊的性能熟排。

1.1.1，鋰離子電池漿料流變性

流變性是指物質(zhì)在外力作用下的變形和流動(dòng)性質(zhì)虱而。由于液體不能承受剪切力筏餐，因而不能保持其外形的穩(wěn)定。在外力的作用下牡拇，液體就會(huì)發(fā)生流動(dòng)和變形等的性質(zhì)魁瞪，稱為流變性。漿體的流變性十分復(fù)雜.一種漿體在低濃度時(shí)可能表現(xiàn)為牛頓流體或假塑性流體;濃度稍高產(chǎn)生絮團(tuán)后惠呼，可能表現(xiàn)為賓漢流體;更高的濃度下又可能會(huì)出現(xiàn)脹塑性流體导俘。

對(duì)同—種漿料，在剪切率不太高時(shí)剔蹋，不出現(xiàn)脹流現(xiàn)象旅薄，剪切率高時(shí)又可能轉(zhuǎn)化為脹塑性流體。有些非牛頓流體在低剪切速率和高剪切速率下都可能呈現(xiàn)牛頓流體形象泣崩，這可能是因?yàn)樵诘图羟兴俾氏律倭海肿拥臒o(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)占優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)不出剪切速率對(duì)其中物料重新排列使表觀粘度的變化矫付，當(dāng)剪切速率增高到一定限度后凯沪，剪切定向達(dá)到了最佳程度，因而也使表觀粘度不隨剪切速率而變洞歼。如前所述卫削，許多非牛頓體其流變特性受到體系中結(jié)構(gòu)變化的影響。

影響鋰離子電池漿料流變性的一些主要參數(shù)：

(1)分散相或固相的類型及表面電荷的大小

對(duì)于不同種類的正負(fù)極活性物質(zhì)宣验，如正極常用的鈷酸鋰豌楷、錳酸鋰，負(fù)極常用的石墨粉桶眠、中間相炭微球，由于其種類不同看群，因而具有不同的水化膨脹特性以及不同的表面電荷沦煤，這樣，不同種類的活性物質(zhì)其分散特性涯锅、膠溶特性以及形成具有一定強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)體系的能力也各不相同寇祈，其宏觀表現(xiàn)是不同種類的活性物質(zhì)配制而成的漿料具有不同的流變特性。

(2)固相的濃度

分散相或固相濃度的大小主要影響漿料的屈服應(yīng)力和塑性粘度或表觀粘度。在一般槽況下勋崇，固相濃度越大憋庙，其屈服應(yīng)力、塑性粘度或表觀粘度越大取视。

(3)固相顆位的大小硝皂、形狀以及粒徑的分布

在固相濃度不變的條件下，顆粒的粒徑越小作谭，由于其總的表面積增加稽物，因而漿料的屈服應(yīng)力和粘度將隨之增加。

(4)分散介質(zhì)本身的粘度折欠。

不同的溶劑具有不同的粘度贝或，使得漿料的粘度也將隨之變化。

(5)溫度和壓力锐秦。

在不同的溫度和壓力下漿料具有不同的流變特性咪奖。

(6)漿料的PH值。

1.1.2酱床，鋰離子電池漿料觸變性

觸變性是指流體在剪切力作用下的一種結(jié)構(gòu)破壞與恢復(fù)原有結(jié)構(gòu)的效應(yīng)羊赵。描述鋰離子電池漿料的觸變性主要包括觸變的最后效果和觸變過(guò)程，觸變過(guò)程是指在一定的條件下鋰離子電池漿料中的膠鏈結(jié)構(gòu)隨時(shí)間的破壞和恢復(fù)過(guò)程斤葱，它反映了觸變性的時(shí)間效應(yīng)慷垮。觸變的最后效果是指在一定實(shí)驗(yàn)條件下達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的最大觸變量。這里所說(shuō)的達(dá)到穩(wěn)定是指漿料內(nèi)的結(jié)構(gòu)破壞與恢復(fù)的一種動(dòng)態(tài)平衡帮廉，而其宏觀表現(xiàn)則為鋰離子電池漿料剪切應(yīng)力的固定不變徽榄，亦即剪切應(yīng)力具有不隨時(shí)間而變化的穩(wěn)定數(shù)值。

1.1.3闲耿，分散效果對(duì)鋰離子電池漿料的影響

混合分散工藝在鋰離子電池的整個(gè)生產(chǎn)工藝中對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)影響度大于30%胰薪，是整個(gè)生產(chǎn)工藝中最重要的環(huán)節(jié)。鋰離子電池的電極制造减组，正極漿料由粘合劑蓄士、導(dǎo)電劑、正極材料等組成;負(fù)極漿料則由粘合劑哆卓、石墨碳粉等組成肋漏。正、負(fù)極漿料的制備都包括了液體與液體岂苏、液體與固體物料之間的相互混合茶黄、溶解、分散等一系列工藝過(guò)程,而且在這個(gè)過(guò)程中都伴隨著溫度限禀、粘度崔败、環(huán)境等變化祷安。在正、負(fù)極漿料中兔乞，顆粒狀活性物質(zhì)的分散性和均勻性直接響到鋰離子在電池兩極間的運(yùn)動(dòng)汇鞭，因此在鋰離子電池生產(chǎn)中各極片材料的漿料的混合分散至關(guān)重要，漿料分散質(zhì)量的好壞庸追，直接影響到后續(xù)鋰離子電池生產(chǎn)的質(zhì)量及其產(chǎn)品的性能霍骄。

1.2，鋰離子電池漿料分散機(jī)理

1.2.1锚国，漿料穩(wěn)定性理論

大部分的漿料都是屬于懸浮液體系腕巡。不穩(wěn)定的懸浮液在靜止?fàn)顟B(tài)下發(fā)生絮凝，并由于重力作用而很快分層血筑，分散的目的就是要在產(chǎn)品的有效期內(nèi)抗絮凝绘沉、防止分層，維持懸浮顆粒的均勻分布豺总，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性车伞。

1.2.1.1，懸浮液的絮凝理論

絮凝作用即是在靜態(tài)(由于布朗運(yùn)動(dòng))或動(dòng)態(tài)(在剪切力作用下條件下喻喳，通過(guò)顆粒碰撞引起顆粒數(shù)目減少的過(guò)程关读。膠體系統(tǒng)中，如不考慮穩(wěn)定劑巍坦，顆粒間的相互作用主要有范德華(VanderWaals)引力;伴隨著帶電顆粒的庫(kù)侖(Coulombic)力(斥力或引力)够戒。這些力的起因截然不同，Derjaguin和Landau在蘇聯(lián)腿若，Verwey和Overbeek在荷蘭分別獨(dú)立的提出DLVO理論驼牵，構(gòu)成了親液分散體系中絮凝作用經(jīng)典理論的基礎(chǔ)，闡述了膠體懸浮體系的穩(wěn)定性主要與膠體顆粒間上述兩個(gè)獨(dú)立的相互作用的相對(duì)距離有關(guān)谓蹂。

1.2.1.2蛮昭，懸浮液的分層理論

分層是分散相在外力(重力或離心力)作用下，在連續(xù)相中上浮或下沉的結(jié)果漠恰。在忽略布朗運(yùn)動(dòng)效應(yīng)的靜態(tài)條件下腋积，可用Stokes定律來(lái)描述，即分散相球形顆粒由于重力的沉降速度u0由下式確定：

式中ρs-ρ為分散相與連續(xù)相的密度差蹲自，g為重力加速度平敏，d為分散相顆粒直徑，μ為連續(xù)相的粘度颗介。如果分散相顆粒的密度比連續(xù)相密度大塑猖，顆粒下沉，速度uo為正值谈跛，反之羊苟，顆粒上浮，速度為負(fù)值感憾。沉降速度大蜡励，漿料就容易分層。如果要保持體系穩(wěn)定阻桅，就必須降低沉降速度凉倚，對(duì)于特定的漿料可以通過(guò)減小分散相固體顆粒直徑d。因?yàn)橹挥挟?dāng)粒徑減至連續(xù)相液體分子大小時(shí)嫂沉，顆粒才能穩(wěn)定稽寒、均勻地分散在液體中不發(fā)生分離。

通過(guò)以上的分析我們可以看出趟章，要提高懸浮液的穩(wěn)定性杏糙，分散相顆粒的粒徑應(yīng)盡量細(xì)小。但應(yīng)該指出蚓土，根據(jù)前人所做的大量研究發(fā)現(xiàn)嚼般，隨著顆粒粒度的減小，雖然顆粒由重力引起的分離作用變?yōu)榇我囊蛩爻畏怯捎陬w粒之間的間距減小棱硝，顆粒之間的結(jié)合力(范德華力等)起到了重要決定性作用。另外酸儿，當(dāng)顆粒直徑小于某一細(xì)小尺寸時(shí)着届，此時(shí)，顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)效應(yīng)就不能忽略了昵鳍，所以由于細(xì)小顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)抢必，而使得顆粒之間產(chǎn)生激烈地碰撞。若不加穩(wěn)定劑支捍，這些情況都會(huì)導(dǎo)致顆粒團(tuán)聚拭秃，對(duì)體系的穩(wěn)定是不利的。所以漿料的分散中抗稿，顆粒粒徑并非越細(xì)越好蔓献，要視漿料的特性而定。分散就是要根據(jù)物料的特性與特點(diǎn)基公，減小分散相顆粒的粒度幅慌，使其分布于一個(gè)較窄的尺寸范圍，并達(dá)到吸力與斥力的相互平衡轰豆，從而保證漿料體系的穩(wěn)定胰伍。

1.2.2，團(tuán)聚與分散的關(guān)系

漿料的團(tuán)聚是指原生的微細(xì)顆粒在制備酸休、分散及存放過(guò)程中骂租，相互連接祷杈、由多個(gè)顆粒形成較大的顆粒團(tuán)簇的現(xiàn)象。

顆粒在液相介質(zhì)中表現(xiàn)為分散和團(tuán)聚兩種基本的行為渗饮。顆粒在液體介質(zhì)中的團(tuán)聚是吸附與排斥共同作用的結(jié)果但汞，其根源是顆粒間的相互作用力。在懸濁液體系中互站，粉體顆粒的團(tuán)聚是吸附和排斥共同作用的結(jié)果私蕾。如果吸附作用大于排斥作用，粉體顆粒團(tuán)聚;如果吸附作用小于排斥作用胡桃，粉體顆粒則分散踩叭。在液體介質(zhì)中，粉體顆粒受力情況較復(fù)雜昵裁，不僅有像范德華力锋辩、靜電力、表面張力勇震、毛細(xì)管力等產(chǎn)生團(tuán)聚的吸引力筐知，而且在粒子的表面，還會(huì)產(chǎn)生雙電層靜電作用尼摩、溶劑化膜作用符固、聚合物吸附層的空間保護(hù)作用等使納米顆粒趨向于分散的斥力作用。

顆粒在介質(zhì)中的穩(wěn)定分散一般包括以下過(guò)程：潤(rùn)濕惜荐、機(jī)械分散及分散穩(wěn)定拓肉。潤(rùn)濕通常指顆粒與顆粒之間的界面被顆粒與溶劑、分散劑等界面所取代的過(guò)程用缔。機(jī)械分散是利用剪切力將大量顆粒細(xì)化瘩朋、使團(tuán)聚體解聚、被潤(rùn)濕赠粘、包裹吸附的過(guò)程券亚。分散穩(wěn)定是指將原生粒子或較小的團(tuán)聚體在靜電斥力、空間位阻斥力作用下來(lái)屏蔽范德華引力,使顆粒不再聚集的過(guò)程校摩。團(tuán)聚體分散解聚的直接原因是受到剪切力和壓力的作用看峻，剪切力在分散過(guò)程中起到了決定性的作用。

1.2.3衙吩，團(tuán)聚體變形與破裂

在研究流動(dòng)性質(zhì)隨時(shí)間和應(yīng)力的變化時(shí)互妓，一般要考察顆粒的結(jié)合與破裂。研究發(fā)現(xiàn)坤塞，無(wú)論是顆粒的結(jié)合所必須得碰撞冯勉，還是多顆粒團(tuán)的破壞，都與顆粒大小有緊密的函數(shù)關(guān)系摹芙，也就是說(shuō)灼狰，顆粒大小是影響流變和穩(wěn)定性的一個(gè)關(guān)鍵因素宛瞄。

在層流狀態(tài)下，流體中的物料團(tuán)聚體受層流剪切力作用交胚。不考慮團(tuán)聚體的重力作用坛悉，物料團(tuán)聚體受剪切力t的作用與表面張力的作用。剪切作用的切向分力的作用效果是使團(tuán)聚體發(fā)生旋轉(zhuǎn)的主要原因承绸，而法向分力和表面張力則在團(tuán)聚體的內(nèi)部分別產(chǎn)生壓差，這兩種壓差綜合作用的結(jié)果就是使團(tuán)聚體的內(nèi)部產(chǎn)生變形邑丰，在其原有裂紋的區(qū)域上就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中伸危，并最終導(dǎo)致團(tuán)聚體的破碎與分散，分解成更小尺寸級(jí)別的顆粒伺免。

在湍流狀態(tài)下欺邻，流場(chǎng)的變化非常迅速，且存在著固體分散相與液體連續(xù)相之間的相互作用徐敢，例如由于固體相對(duì)液體相湍流具有的阻尼作用橘抵，使其脈動(dòng)強(qiáng)度降低，流場(chǎng)中流動(dòng)情況相當(dāng)復(fù)雜彰茉。所以為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)甲脚，在假定湍流是均勻的，并且是各向同性的基礎(chǔ)上垮登，認(rèn)為液滴的破裂由湍流的脈動(dòng)效應(yīng)所引起的帽拘。在這種情況下，液滴受到的粘性剪切應(yīng)力可忽略疙岂，若兩相粘度和密度相差比較小坡疼，則在液滴表面將會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)將會(huì)使其形狀相對(duì)于平衡的球形而發(fā)生變化衣陶，當(dāng)變化的程度足夠大時(shí)柄瑰，液滴就會(huì)不穩(wěn)定，破裂成兩個(gè)或更多的小液滴剪况，條件是液滴振動(dòng)的動(dòng)能足以提供破裂后所增加的表面能教沾。

1.3，漿料傳統(tǒng)混合分散工藝

混合分散工藝在鋰離子電池的整個(gè)生產(chǎn)工藝中對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)影響度大于30%拯欧，是整個(gè)生產(chǎn)工藝中最重要的環(huán)節(jié)详囤。鋰離子電池的電極制造，正極漿料由粘合劑镐作、導(dǎo)電劑藏姐、正極材料等組成;負(fù)極漿料則由粘合劑、石墨碳粉等組成该贾。正羔杨、負(fù)極漿料的制備都包括了液體與液體捌臊、液體與固體物料之間的相互混合、溶解兜材、分散等一系列工藝過(guò)程,而且在這個(gè)過(guò)程中都伴隨著溫度肘认、粘度、環(huán)境等變化猖生。在正舞铝、負(fù)極漿料中，顆粒狀活性物質(zhì)的分散性和均勻性直接響到鋰離子在電池兩極間的運(yùn)動(dòng)妥尘，因此在鋰離子電池生產(chǎn)中各極片材料的漿料的混合分散至關(guān)重要毁设，漿料分散質(zhì)量的好壞，直接影響到后續(xù)鋰離子電池生產(chǎn)的質(zhì)量及其產(chǎn)品的性能郊蹈。

目前傳統(tǒng)的鋰離子電池漿料的制備都是在雙行星分散設(shè)備中完成的厢卖。盡管目前在小型電池生產(chǎn)技術(shù)上已日趨成熟，但目前鋰離子電池的生產(chǎn)過(guò)程中房肿，電池的一致性控制仍然是鋰離子電池制作的技術(shù)難點(diǎn)啊嘁，尤其是對(duì)于大容量、大功率的動(dòng)力型鋰離子電池暗环。另外干际，隨著鋰離子電池材料的不斷進(jìn)步，原材料顆粒粒徑越來(lái)越小耙替，這不僅提高了鋰離子電池性能亚侠，也非常容易形成二級(jí)團(tuán)聚體，從而增加了混合分散工藝的難度俗扇。

1.3.1硝烂，正極漿料的制備(以鈷酸鋰為例)

正極漿料的制備過(guò)程實(shí)際上是將漿料中的各種組成按標(biāo)準(zhǔn)比例混合分散在一起，調(diào)制成漿料铜幽，以利于均勻涂布滞谢，保證極片的均勻一致性。正極制漿主要包括五個(gè)步驟除抛，即原料的預(yù)處理狮杨、摻和、浸濕到忽、分散和稀釋橄教。

(1)原料的物理性能

a.鈷酸鋰：非極性物質(zhì)，不規(guī)則形狀喘漏，粒徑D50一般為6~8μm护蝶，含水量≤0.2%，通常為堿性，pH值為10~11青烙。錳酸鋰：非極性物質(zhì)径瘪，不規(guī)則形狀，粒徑D50一般為5~7微米含水量≤0.2%冕店，通常為堿性患敢，PH值為8左右。

b.導(dǎo)電劑：非極性物質(zhì)嘁压，葡萄鏈狀物邦孽，吸油值約為300，粒徑一般為2~5μm;主要有普通炭黑爆踱、超導(dǎo)炭黑孟盅、石墨乳等，在大批量應(yīng)用時(shí)一般選擇超導(dǎo)炭黑和石墨乳復(fù)配歉活，通常為中性。

c.PVDF粘合劑：非極性物質(zhì)偏戳，鏈狀物莉歼，其分子量為300,000~1,000,000不等，吸水后分子量下降攻泼，黏性變差火架。

d.NMP(N-甲基吡咯烷酮)：弱極性液體，用于溶解/溶脹PVDF忙菠，同時(shí)作為溶劑稀釋漿料何鸡。

(2)原料的預(yù)處理

a.鈷酸鋰：脫水，一般用120℃常壓烘烤2小時(shí)左右牛欢。

b.導(dǎo)電劑：脫水骡男，一般用200℃常壓烘烤2小時(shí)左右。

c.粘合劑：脫水傍睹，一般用120~140℃常壓烘烤2小時(shí)左右隔盛，烘烤溫度視分子量的大小決定。

d.NMP：脫水拾稳，使用干燥分子篩脫水或采用特殊取料設(shè)施吮炕，直接使用。

(3)原料的摻和

a.粘合劑的溶解(按標(biāo)準(zhǔn)濃度)及熱處理访得。

b.鈷酸鋰和導(dǎo)電劑球磨：使粉料初步混合龙亲，鈷酸鋰和導(dǎo)電劑粘合在一起，提高團(tuán)聚作用和的導(dǎo)電性左启。配成漿料后不會(huì)單獨(dú)分布于粘合劑中吻讽，球磨時(shí)間一般為2小時(shí)左右;為避免混入雜質(zhì)，通常使用瑪瑙球作為球磨介子。

(4)粉體的分散和浸濕

固體粉末放置在空氣中缚扩，隨著時(shí)間的推移痕豺，將會(huì)吸附部分空氣在固體的表面上，液體粘合劑加入后闪妓，液體與氣體開(kāi)始爭(zhēng)奪固體表面;如果固體與氣體吸附力比與液體的吸附力強(qiáng)努辛，液體不能浸濕固體;如果固體與液體吸附力比與氣體的吸附力強(qiáng)，液體可以浸濕固體甚庇，將氣體擠出腿扑。當(dāng)潤(rùn)濕角≤90度，固體浸濕葵嗦。當(dāng)潤(rùn)濕角>90度陆拐，固體不浸濕。正極材料中的所有組員都能被粘合劑溶液浸濕英品，所以正極粉料分散相對(duì)容易丛楚。分散方法對(duì)分散的影響：靜置法(時(shí)間長(zhǎng)，效果差憔辫，但不損傷材料的原有結(jié)構(gòu));攪拌法：自轉(zhuǎn)或自轉(zhuǎn)加公轉(zhuǎn)(時(shí)間短趣些，效果佳，但有可能損傷個(gè)別材料的自身結(jié)構(gòu))贰您。

影響混合分散過(guò)程的主要參數(shù)有：

1坏平、攪拌速度對(duì)分散速度的影響。一般說(shuō)來(lái)攪拌速度越高锦亦，分散速度越快舶替，但對(duì)材料自身結(jié)構(gòu)和對(duì)設(shè)備的損傷就越大。

2杠园、濃度對(duì)分散速度和粘結(jié)強(qiáng)度的影響顾瞪。通常情況下漿料濃度越小，分散速度越快抛蚁，但太稀將導(dǎo)致材料的浪費(fèi)和漿料沉淀的加重玲昧。濃度越大，柔制強(qiáng)度越大篮绿，粘接強(qiáng)度越大;濃度越低孵延，粘接強(qiáng)度越小。

3羽剪、真空度對(duì)分散速度的影響茸例。高真空度有利于材料縫隙和表面的氣體排出，降低液體吸附難度;材料在完全失重或重力減小的情況下分散均勻的難度將大大降低殴燃。

4偷逆、溫度對(duì)分散速度的影響季糜。適宜的溫度下，漿料流動(dòng)性好卤索、易分散恰除。太熱漿料容易結(jié)皮，太冷漿料的流動(dòng)性將大打折扣斯泥。

(5)稀釋

加入溶劑將漿料調(diào)整為合適的濃度诵藐，便于涂布。

1.3.2啼阵，負(fù)極漿料(以石墨為例)的制備

負(fù)極漿料的制備大致與正極制漿的步驟相同册血。

(1)原料的物理性能

a.石墨：非極性物質(zhì)，易被非極性物質(zhì)污染撤奸，易在非極性物質(zhì)中分散;不易吸水吠昭，也不易在水中分散。被污染的石墨胧瓜，在水中分散后矢棚，容易重新團(tuán)聚。一般粒徑D50為20μm左右府喳。顆粒形狀多樣且多不規(guī)則幻妓，主要有球形、片狀劫拢、纖維狀等。

b.水性粘合劑(SBR)：小分子線性鏈狀乳液强胰，極易溶于水和極性溶劑舱沧。

c.防沉淀劑(CMC)：高分子化合物，易溶于水和極性溶劑偶洋。

d.異丙醇：弱極性物質(zhì)熟吏，加入后可減小粘合劑溶液的極性，提高石墨和粘合劑溶液的相容性;具有強(qiáng)烈的消泡作用;易催化粘合劑網(wǎng)狀交鏈玄窝，提高粘結(jié)強(qiáng)度蒲龟。乙醇：弱極性物質(zhì)，加入后可減小粘合劑溶液的極性讼崔，提高石墨和粘合劑溶液的相容性;具有強(qiáng)烈的消泡作用;易催化粘合劑線性交鏈凌宫，提高粘結(jié)強(qiáng)度。

e.去離子水(或蒸餾水)：稀釋劑死辫，酌量添加麻坯，改變漿料的流動(dòng)性。

(2)原料的預(yù)處理

a.石墨：經(jīng)過(guò)混合檬舀，使原料均勻化毙帚，提高一致性，然后在300~400℃常壓烘烤，除去表面油性物質(zhì)熔布，提高與水性粘合劑的相容能力辐椎，修圓石墨表面棱角(有些材料為保持表面特性，不允許烘烤默徘，否則效能降低)恰岳。

b.水性粘合劑：適當(dāng)稀釋，提高分散能力藤树。

(3)摻和浴滴、浸濕和分散

a.石墨與粘合劑溶液極性不同，不易分散岁钓。

b.可先用醇水溶液將石墨初步潤(rùn)濕升略，再與粘合劑溶液混合。

c.應(yīng)適當(dāng)降低攪拌濃度屡限，提高分散性品嚣。

d.分散過(guò)程為減少極性物與非極性物距離，提高勢(shì)能或表面能钧大，所以為吸熱反應(yīng)翰撑，攪拌時(shí)總體溫度有所下降。如條件允許應(yīng)該適當(dāng)升高攪拌溫度啊央，使吸熱變得容易眶诈，同時(shí)提高流動(dòng)性，降低分散難度瓜饥。

e.攪拌過(guò)程如加入真空脫氣過(guò)程逝撬，排除氣體，促進(jìn)固-液吸附快混，效果更佳愚矗。

(4)稀釋

加入溶劑將漿料調(diào)整為合適的濃度，便于涂布穿互。

2.3.3椭药，傳統(tǒng)分散工藝面臨的問(wèn)題

(1)根據(jù)傳統(tǒng)工藝中的葉輪剪切/循環(huán)特性，可以把葉輪的作用分為兩大類峡徽，第一類是對(duì)葉輪附近產(chǎn)生的剪切作用;第二類則是通過(guò)葉輪泵出的流量產(chǎn)生循環(huán)作用蓬甩。漿體的進(jìn)一步分散作用主要依靠葉輪的剪切作用，而葉輪的流量決定了葉輪的分散的能力绣首。而在離葉輪端部較遠(yuǎn)的區(qū)域婆崔，總會(huì)存在一層漿料始終停滯不動(dòng)，這個(gè)區(qū)域也就是人們常說(shuō)的“死區(qū)”革襟，分散設(shè)備的工作區(qū)域越大十卖，而且漿料黏度越高卓您，“死區(qū)”的問(wèn)題就越突出，就算采用不同的葉輪和結(jié)構(gòu)俘伤，死區(qū)仍然難以避免浙炼，因此在鋰離子電池漿料的制備過(guò)程中，所制得的漿料產(chǎn)品就會(huì)出現(xiàn)混合分散不均勻唯袄、粉體顆粒與粘合劑接觸不均勻弯屈、易分層和發(fā)生硬性沉淀等一系列問(wèn)題。

(2)在操作過(guò)程中雙行星攪拌也會(huì)遇到諸多問(wèn)題：

1.批次分散工藝恋拷，混合分散時(shí)間長(zhǎng)资厉，能量消耗大。

2.電極粉末材料由行星攪拌器頂部加入蔬顾，粉塵容易飛揚(yáng)宴偿、漂浮。更重要的是粉末與液相混合極易發(fā)生團(tuán)聚诀豁。

3.物料易殘留于行星攪拌器的罐蓋窄刘、罐壁及攪拌槳上，清洗操作困難舷胜。

4.空氣易存留于分散混合罐娩践，氣泡的產(chǎn)生影響分散效果。

5.批次工藝致使量產(chǎn)受到限制烹骨，生產(chǎn)線占地面的大翻伺，維護(hù)成本高。

高剪切設(shè)備在電池漿料分散過(guò)程中的應(yīng)用

鋰離子電池漿料的混合分散過(guò)程可以分為宏觀混合過(guò)程和微觀分散過(guò)程陵阁，這兩個(gè)過(guò)程始終都會(huì)伴隨著鋰離子電池漿料制備的整個(gè)過(guò)程第六。把雙行星分散設(shè)備作為宏觀混合單元溶入到鋰離子電池漿料快速分散系統(tǒng)之中，把超剪切分散裝置作為微觀分散控制單元苦爸，這將會(huì)大大提高了鋰離子電池漿料的分散效果和效率。

2.1聋账，高剪切分散機(jī)理

在高剪切分散設(shè)備中瑟扁，作用于液體的能量一般相當(dāng)集中，這樣可以使液體收到高能量密度的作用毕察。引入能量的類型和強(qiáng)度必須足以使分散相顆粒有效地均勻分散匹氯。分散均勻的本質(zhì)是使物料中分散相(固體顆粒、液滴等)受流體力學(xué)上的剪切作用和壓力作用破碎并分散库绩。

液體物料分散系中固分散相顆林匾郑或液滴破碎分散的直接原因是受到剪切力和壓力的共同作用。引起剪切力和壓力作用的具體流體力學(xué)效應(yīng)主要有三種峡蓖，它們分別是層流效應(yīng)亿永、湍流效應(yīng)和空穴效應(yīng)掠廓。

層流效應(yīng)的作用是引起固體分散相顆粒或液滴的剪切和拉長(zhǎng)甩恼，湍流效應(yīng)的作用是在壓力波動(dòng)作用下引起固體分散相顆馏扒疲或液滴的隨意變形，而空穴效應(yīng)的作用則是使形成的小氣泡瞬間破滅產(chǎn)生沖擊波条摸，而引起劇烈攪動(dòng)悦污。綜上所述，超剪切分散設(shè)備內(nèi)物料的分散機(jī)理比較復(fù)雜钉蒲，主要是以剪切作用起主導(dǎo)作用切端，而以其他作用為輔。漿體物料在高頻壓力波的作用下產(chǎn)生反復(fù)的壓縮效應(yīng)顷啼，同時(shí)又受到超剪切分散設(shè)備內(nèi)窄小間隙內(nèi)的剪切力和回旋剪切力的強(qiáng)烈作用踏枣，如此綜合反復(fù)的作用，被處理的漿料產(chǎn)生強(qiáng)烈的分散和粉碎作用线梗，最終達(dá)到快速超細(xì)分散的目的椰于。

2.2，高剪切設(shè)備用于鋰電漿料的分散

高剪切設(shè)備可用于電芯正極或負(fù)極仪搔，油性或水性漿料的分散乳化(油性漿料的粘結(jié)劑為PVDF溶劑為NMP姻眼，水性漿料的粘結(jié)劑為SBR+CMC溶劑為水，有時(shí)水性負(fù)極漿料也會(huì)添加少量NMP是為了增加SBR,CMC,水,石墨之間的相容性,對(duì)改善粘輥是非常有效的,許多電池發(fā)生輥壓粘輥時(shí)都是采用加NMP的方法,一般占固體的5%,或漿料總重量的2%左右)

高剪切分散可有以下兩種方式：

一為在雙行星攪拌預(yù)混后添加高剪切設(shè)備把漿料中顆粒團(tuán)聚進(jìn)行破碎袄扛，細(xì)化和對(duì)粒徑分布范圍進(jìn)行收縮娄缴，提高漿料的分散性和均一性。部分廠家儲(chǔ)能電池漿料的生產(chǎn)也會(huì)用到膠體磨桂付，相對(duì)于動(dòng)力電池摊梯，儲(chǔ)能電池對(duì)漿料的要求相對(duì)較低。

二是用粉液混合機(jī)代替雙行星進(jìn)行漿料的初步混合巍嘶，混合機(jī)的喂料可以通過(guò)在機(jī)器入口處安裝的漏斗來(lái)進(jìn)行一定順序的加入杀乃。粉體喂料時(shí)可以完全手動(dòng)，也可以選擇半自動(dòng)或全自動(dòng)操作原承，同時(shí)也可以選擇輸送機(jī)碳环、氣動(dòng)裝貨設(shè)備或是其他的傳輸設(shè)備。儲(chǔ)料罐中的刮邊攪拌機(jī)一方面是對(duì)固含量不斷提高的漿料進(jìn)行均勻废奖，另一方面可以加速漿料的流動(dòng)鞍后，以提高分散效率，節(jié)省循環(huán)的時(shí)間内地。