一种解决水系负极浆料在辊压过程中粘辊严重问题的方法

一种解决水系负极浆料在辊压过程中粘辊严重问题的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于锂电池生产领域，尤其是涉及一种解决水系负极浆料在辊压过程中粘辊严重问题的方法。
【背景技术】
[0002]锂电池负极材料由以下原料制备而成:碳素粉、石墨、CMC(羧甲基纤维素钠)、SBR(丁苯橡胶)和去离子水。此配方为水系工艺，CMC含量为2.0%，其作为增稠剂，浆料很稀，涂布时的温度设置较高，且涂布速度较慢，极片才能烘干。同时这种工艺在运行的很长一段时间内，在对辊工序负极浆料出现粘辊现象，严重的出现掉料，导致负极极片偏薄，出现析锂，对电池性能产生很大影响，导致较多的废品出现。

【发明内容】

[0003]本发明要解决的问题是提供一种解决水系负极浆料在辊压过程中粘辊严重问题的方法，可以解决上述问题。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种解决水系负极浆料在辊压过程中粘辊严重问题的方法，包括以下步骤:
[0005]步骤A:匀浆:保持CMC和SBR的质量百分比的总和为3.5%，其余为碳素粉、石墨和去离子水等，其中SBR的质量百分比为2.1?2.3 %，搅拌时间为2小时，搅拌速度不超过SOOrpm，如果超过该数值，可能会在搅拌的过程中破坏分子结构;通过提高SBR的加入量，来提尚整体楽■料粘结性；
[0006]步骤B:涂布:采用7节双面涂布机，涂布温度呈阶梯式增长，再呈阶梯式下降，两遍涂布中，第一遍涂布后使浆料呈半干状态，第二遍涂布后使浆料呈全干状态；
[0007]步骤C:辊压:检测石墨是否会出现辊压厚度反弹的情况，如果出现，则先进行一次辊压，进入烘箱烘干，抽真空后降温，再进行二次辊压;如果未出现辊压厚度反弹的情况，则先进入烘箱烘干，抽真空后降温，再进行辊压。
[0008]优选的，所述步骤A中，搅拌过程分为两个搅拌阶段，每个搅拌阶段的搅拌时间为1小时，第一搅拌阶段的搅拌速度大于第二搅拌阶段的搅拌速度。
[0009]优选的，所述步骤A中，搅拌速度为500?800rpm。搅拌速度在该范围内可使粘棍现象减弱，避免露箔的情况出现。
[0010]优选的，所述步骤B中，第一遍涂布的速度大于第二遍涂布的速度。确保第一遍涂布使浆料处于半干状态，第二遍涂布使浆料处于全干状态。
[0011]优选的，所述步骤B中，第一遍涂布的速度为8?9m/min，第二遍涂布的速度为6?7.5m/min0
[0012]优选的，所述步骤B中，两遍涂布的涂布温度均为:一烘温度80?90°C，二烘温度80?90°C，三烘温度100°C，四烘温度90?100°C，五烘温度80?90°C，六烘温度70?80°C，七烘温度70?80°C。一烘的温度较常规工艺有所提升，目的是保证浆料在进料时是比较干燥的状态，六烘的温度较常规工艺有所下降，目的是确保第一遍涂布过后浆料为半干的状态，防止出现浆料粘辊的现象。
[0013]优选的，所述步骤B中，两遍涂布的涂布温度均为:一烘温度85°C，二烘温度85°C，三烘温度100°c，四烘温度95°C，五烘温度85°C，六烘温度75°C，七烘温度75°C。此为优选的温度分布。
[0014]优选的，所述步骤C中，烘箱的烘干温度为100?110°C，烘干时间为4?8小时。
[0015]优选的，所述步骤C中，无论检测石墨是否会出现辊压厚度反弹的情况，抽真空均降温至50?60°C后，进行辊压。
[0016]优选的，所述步骤A中，SBR的比例为2.3%,第一搅拌阶段的搅拌速度为800rpm，第二搅拌阶段的搅拌速度为500rpm。搅拌速度设置在该值，内可使粘辊程度降低到最小，不掉料。
[0017]正常情况下生产一批负极极片需要3?4小时，如果未采用本技术方案，需要每半个小时清理一次辊，每次清理大约需要10分钟，耗费人力，降低生产效率。采用本技术方案后，生产一批负极极片的过程中可以实现不清辊，大大提高了生产效率。
[0018]本发明具有的优点和积极效果是:采用本发明，提高极片质量，减小生产浪费，在运行的很长一段时间内，可以达到对辊工序负极浆料几乎不粘辊，员工生产方便，报废率低。
【具体实施方式】
[0019]下面对本发明的具体实施例做详细说明。
[0020]实施例1
[0021]—种解决水系负极浆料在辊压过程中粘辊严重问题的方法，包括以下步骤:
[0022]步骤A:匀浆:SBR的质量百分比为2.3%，CMC的质量百分比为1.2%，其余为碳素粉、石墨和去离子水等，其中，搅拌时间为2小时，搅拌过程分为两个搅拌阶段，每个搅拌阶段的搅拌时间为1小时，第一搅拌阶段的搅拌速度为SOOrpm，第二搅拌阶段的搅拌速度为500rpm；
[0023]步骤B:涂布:采用7节双面涂布机，涂布温度呈阶梯式增长，再呈阶梯式下降，两遍涂布的涂布温度均为:一烘温度85°C，二烘温度85°C，三烘温度100°C，四烘温度95°C，五烘温度85°C，六烘温度75°C，七烘温度75°C。两遍涂布中，第一遍涂布的速度为8.5m/min，第二遍涂布的速度为7m/min，确保第一遍涂布后使浆料呈半干状态，第二遍涂布后使浆料呈全干状态；
[0024]步骤C:辊压:检测石墨会出现辊压厚度反弹的情况，则先进行一次辊压，进入烘箱烘干4小时，烘干温度为105°C，抽真空后降温至55°C，再进行二次辊压。
[0025]实施例2
[0026]—种解决水系负极浆料在辊压过程中粘辊严重问题的方法，包括以下步骤:
[0027]步骤A:匀浆:SBR的质量百分比为2.1%，CMC的质量百分比为1.4%，其余为碳素粉、石墨和去离子水等，其中，搅拌时间为2小时，搅拌过程分为两个搅拌阶段，每个搅拌阶段的搅拌时间为1小时，第一搅拌阶段的搅拌速度为SOOrpm，第二搅拌阶段的搅拌速度为600rpm；
[0028]步骤Β:涂布:采用7节双面涂布机，涂布温度呈阶梯式增长，再呈阶梯式下降，两遍涂布的涂布温度均为:一烘温度80°C，二烘温度80°C，三烘温度100°C，四烘温度90°C，五烘温度80°C，六烘温度70°C，七烘温度70°C。两遍涂布中，第一遍涂布的速度为8m/min，第二遍涂布的速度为6m/min，确保第一遍涂布后使浆料呈半干状态，第二遍涂布后使浆料呈全干状态；
[0029]步骤C:辊压:检测石墨会出现辊压厚度反弹的情况，则先进行一次辊压，进入烘箱烘干8小时， 烘干温度为100°C，抽真空后降温至50°C，再进行二次辊压。
[0030]实施例3
[0031]—种解决水系负极浆料在辊压过程中粘辊严重问题的方法，包括以下步骤:
[0032]步骤A:匀浆:SBR的质量百分比为2.2%，CMC的质量百分比为1.3%，其余为碳素粉、石墨和去离子水等，其中，搅拌时间为2小时，搅拌过程分为两个搅拌阶段，每个搅拌阶段的搅拌时间为1小时，第一搅拌阶段的搅拌速度为790rpm，第二搅拌阶段的搅拌速度为650rpm；
[0033]步骤B:涂布:采用7节双面涂布机，涂布温度呈阶梯式增长，再呈阶梯式下降，两遍涂布的涂布温度均为:一烘温度90°C，二烘温度90°C，三烘温度100°C，四烘温度100°C，五烘温度90°C，六烘温度80°C，七烘温度80°C。两遍涂布中，第一遍涂布的速度为9m/min，第二遍涂布的速度为7.5m/min，确保第一遍涂布后使浆料呈半干状态，第二遍涂布后使浆料呈全干状态；
[0034]步骤C:辊压:检测石墨会出现辊压厚度反弹的情况，则先进行一次辊压，进入烘箱烘干6小时，烘干温度为110°C，抽真空后降温至60°C，再进行二次辊压。
[0035]实施例4
[0036]—种解决水系负极浆料在辊压过程中粘辊严重问题的方法，包括以下步骤:
[0037]步骤A:匀浆:SBR的质量百分比为2.3 %，CMC的质量百分比为1.2 %，其余为碳素粉、石墨和去离子水等，其中，搅拌时间为2小时，搅拌过程分为两个搅拌阶段，每个搅拌阶段的搅拌时间为1小时，第一搅拌阶段的搅拌速度为SOOrpm，第二搅拌阶段的搅拌速度为720rpm；
[0038]步骤B:涂布:采用7节双面涂布机，涂布温度呈阶梯式增长，再呈阶梯式下降，两遍涂布的涂布温度均为:一烘温度83°C，二烘温度86°C，三烘温度100°C，四烘温度96°C，五烘温度86°C，六烘温度73°C，七烘温度73°C。两遍涂布中，第一遍涂布的速度为8.3m/min，第二遍涂布的速度为6.5m/min，确保第一遍涂布后使浆料呈半干状态，第二遍涂布后使浆料呈全干状态；
[0039]步骤C:辊压:检测石墨不会出现辊压厚度反弹的情况，则先进入烘箱烘干4小时，烘干温度为105°C，抽真空后降温至55°C，再进行辊压。
[0040]以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种解决水系负极浆料在辊压过程中粘辊严重问题的方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤A:匀浆:保持CMC和SBR的质量百分比的总和为3.5%，其余为碳素粉、石墨和去离子水等，其中SBR的质量百分比为2.1?2.3%，搅拌时间为2小时，搅拌速度不超过800rpm; 步骤B:涂布:采用7节双面涂布机，涂布温度呈阶梯式增长，再呈阶梯式下降，两遍涂布中，第一遍涂布后使浆料呈半干状态，第二遍涂布后使浆料呈全干状态； 步骤C:辊压:检测石墨是否会出现辊压厚度反弹的情况，如果出现，则先进行一次辊压，进入烘箱烘干，抽真空后降温，再进行二次辊压;如果未出现辊压厚度反弹的情况，则先进入烘箱烘干，抽真空后降温，再进行辊压。2.根据权利要求1所述的解决水系负极浆料在辊压过程中粘辊严重问题的方法，其特征在于:所述步骤A中，搅拌过程分为两个搅拌阶段，每个搅拌阶段的搅拌时间为1小时，第一搅拌阶段的搅拌速度大于第二搅拌阶段的搅拌速度。3.根据权利要求1所述的解决水系负极浆料在辊压过程中粘辊严重问题的方法，其特征在于:所述步骤A中，搅拌速度为500?800rpm。4.根据权利要求1所述的解决水系负极浆料在辊压过程中粘辊严重问题的方法，其特征在于:所述步骤B中，第一遍涂布的速度大于第二遍涂布的速度。5.根据权利要求4所述的解决水系负极浆料在辊压过程中粘辊严重问题的方法，其特征在于:所述步骤B中，第一遍涂布的速度为8?9m/min，第二遍涂布的速度为6?7.5m/min。6.根据权利要求1所述的解决水系负极浆料在辊压过程中粘辊严重问题的方法，其特征在于:所述步骤B中，两遍涂布的涂布温度均为:一烘温度80?90°C，二烘温度80?90°C，三烘温度100°C，四烘温度90?100°C，五烘温度80?90°C，六烘温度70?80°C，七烘温度70?80°C ο7.根据权利要求6所述的解决水系负极浆料在辊压过程中粘辊严重问题的方法，其特征在于:所述步骤Β中，两遍涂布的涂布温度均为:一烘温度85°C，二烘温度85°C，三烘温度100°c，四烘温度95°C，五烘温度85°C，六烘温度75°C，七烘温度75°C。8.根据权利要求1所述的解决水系负极浆料在辊压过程中粘辊严重问题的方法，其特征在于:所述步骤C中，烘箱的烘干温度为100?110°C，烘干时间为4?8小时。9.根据权利要求1所述的解决水系负极浆料在辊压过程中粘辊严重问题的方法，其特征在于:所述步骤C中，无论检测石墨是否会出现辊压厚度反弹的情况，抽真空均降温至50?60°C后，进行辊压。10.根据权利要求3所述的解决水系负极浆料在辊压过程中粘辊严重问题的方法，其特征在于:所述步骤A中，SBR的比例为2.3 %，第一搅拌阶段的搅拌速度为SOOrpm，第二搅拌阶段的搅拌速度为500rpm。
【专利摘要】本发明公开了一种解决水系负极浆料在辊压过程中粘辊严重问题的方法，包括以下步骤：匀浆过程中增加SBR的比例，延长搅拌时间；涂布过程中控制涂布温度使其呈阶梯式增长，再呈阶梯式下降，两遍涂布中保证第一遍涂布后使浆料呈半干状态，第二遍涂布后使浆料呈全干状态；辊压过程中检测石墨是否会出现辊压厚度反弹的情况，如果出现，则先进行一次辊压，进入烘箱烘干，抽真空后降温，再进行二次辊压；如果未出现辊压厚度反弹的情况，则先进入烘箱烘干，抽真空后降温，再进行辊压。本发明具有的优点和积极效果是：采用本发明，提高极片质量，减小生产浪费，在运行的很长一段时间内，可以达到对辊工序负极浆料几乎不粘辊，员工生产方便，报废率低。
【IPC分类】H01M10/052, H01M4/62, H01M4/04
【公开号】CN105489832
【申请号】CN201510843088
【发明人】杨连承
【申请人】百顺松涛（天津）动力电池科技发展有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月25日