一种有效评测电池正极极片中材料组分分散一致性的方法
【专利摘要】本发明公开了一种有效评测电池正极极片中材料组分分散一致性的方法，通过在正极涂布后极片刮粉取样进行测试，通过对比原材料的粒径分布及其粒径大小，通过对比极片中主要活性物质材料的粒径分布及其粒径的一致性来评价电池极片的一致性。本发明工艺简单、使用方便。
【专利说明】
一种有效评测电池正极极片中材料组分分散一致性的方法
技术领域
[0001] 本发明属于锂离子电池生产技术领域，具体涉及一种有效评测电池正极极片中材 料组分分散一致性的方法。
【背景技术】
[0002] 由于实际电池生产中对正极材料的使用要求越来越高，电池浆料的分散性及其极 片组分分散一致性成为关键影响因素，如何高效评价正极材料在配料时的分散性以及涂布 后极片中各组分的均匀性变得尤为重要。在评价正极材料稳定性的实际工作中我们发现， 分散性主要与原材料的粒径分布及其粒径大小有着密切的联系，通过评测浆料中各位置或 者极片中电池组分主要原材料的粒径分布及其大小，可以很好地评测电池极片中各组分的 分散性。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，现提供一种工艺简单、操作便捷、评测效 果佳的有效评测电池正极极片中材料组分分散一致的方法。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种有效评测电池正极极片中 材料组分分散一致性的方法，其创新点在于:包括以下步骤： (1) 在正极极片不同位置处进行刮粉测试，取0.1-0.4g的样品放入烧杯中，然后向烧杯 中加入50mL的NMP溶液，进行一次搅拌和一次超声，然后再向烧杯中加入50mL水，加入0.6-1.0ml的表面活性剂，进行二次搅拌后进行二次超声，得到溶解液a; (2) 将上述步骤得到的溶解液a在激光粒度分析仪测试时进行湿法测试，在超声波条件 下进行测试，所述激光粒度分析仪测试时湿法溶剂选用水，所述水的用量为800mL; (3) 激光粒度分析仪采用马尔文MS2000激光粒度分析仪，在超声波条件下，加入溶解液 a，将遮光度调节到10%_12%，进行粒径测试。
[0005] 进一步的，所述步骤(1)所述的一次搅拌时间为8-12min，所述一次超声时间为18-22min;所述二次搅拌时间为8-12min，所述二次超声时间为18-22min。
[0006] 本发明的有益效果如下：本发明通过在正极涂布后极片刮粉取样进行测试，通过 对比极片不同位置的极片粉料中主要活性物质的粒径分布和大小来评价电池极片的一致 性，工艺简单、使用方便。
【具体实施方式】
[0007] 以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明 书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0008] 在正极材料中、镍钴锰锂氧化物、镍钴铝锂氧化物、磷酸铁锂、磷酸锰锂的粒径分 布及其大小是主要影响因素，在锂离子电池生产过程中，合浆涂布是重要的工序;涂布即将 溶剂与正极活性材料、导电剂，粘结剂混合后得到的电池浆料，涂敷在集流体上，利用干燥 等方法除去溶剂，由于电池浆料是由不同物质混合而成的悬浮体系，不同的物质具有不同 的沉降速率，即使分散均匀的体系在一定时间后也会由于沉降而导致浆料分层，对于稳定 性较差的浆料体系，颗粒容易发生团聚，在较短的时间内会发生沉降，导致在涂布时的浆料 分层，制得的极片均一性较差，导致制得的电池电化学性能不稳定。在正极配料体系中，活 性物质占比达到93%，其它辅助材料为了保证主要活性物质的充分利用，需要保证材料的充 分混合。
[0009] 实施例1 一种有效评测电池正极极片中材料组分分散一致性的方法，包括以下步骤： (1) 在正极极片不同位置处进行刮粉测试，取O.lg的样品放入烧杯中，然后向烧杯中加 入50mL的NMP溶液，进行一次搅拌和一次超声，然后再向烧杯中加入50mL水，加入0.6ml的表 面活性剂，进行二次搅拌后进行二次超声，得到溶解液a，一次搅拌时间为8min，一次超声时 间为18min;二次搅拌时间为8min，二次超声时间为18min; (2) 将上述步骤得到的溶解液a在激光粒度分析仪测试时进行湿法测试，在超声波条件 下进行测试，激光粒度分析仪测试时湿法溶剂选用水，水的用量为800mL; (3) 激光粒度分析仪采用马尔文MS2000激光粒度分析仪，在超声波条件下，加入溶解液 a，将遮光度调节到10%，进行粒径测试。
[0010] 实施例2 一种有效评测电池正极极片中材料组分分散一致性的方法，包括以下步骤： (1) 在正极极片不同位置处进行刮粉测试，取〇.4g的样品放入烧杯中，然后向烧杯中加 入50mL的NMP溶液，进行一次搅拌和一次超声，然后再向烧杯中加入50mL水，加入1.0ml的表 面活性剂，进行二次搅拌后进行二次超声，得到溶解液a，一次搅拌时间为12min，一次超声 时间为22min;二次搅拌时间为12min，二次超声时间为22min; (2) 将上述步骤得到的溶解液a在激光粒度分析仪测试时进行湿法测试，在超声波条件 下进行测试，激光粒度分析仪测试时湿法溶剂选用水，水的用量为800mL; (3) 激光粒度分析仪采用马尔文MS2000激光粒度分析仪，在超声波条件下，加入溶解液 a，将遮光度调节到12%，进行粒径测试。
[0011] 实施例3 一种有效评测电池正极极片中材料组分分散一致性的方法，包括以下步骤： (1) 在正极极片不同位置处进行刮粉测试，取〇.3g的样品放入烧杯中，然后向烧杯中加 入50mL的NMP溶液，进行一次搅拌和一次超声，然后再向烧杯中加入50mL水，加入0.8ml的表 面活性剂，进行二次搅拌后进行二次超声，得到溶解液a，一次搅拌时间为lOmin，一次超声 时间为20min;二次搅拌时间为lOmin，二次超声时间为20min; (2) 将上述步骤得到的溶解液a在激光粒度分析仪测试时进行湿法测试，在超声波条件 下进行测试，激光粒度分析仪测试时湿法溶剂选用水，水的用量为800mL; (3) 激光粒度分析仪采用马尔文MS2000激光粒度分析仪，在超声波条件下，加入溶解液 a，将遮光度调节到11%，进行粒径测试。
[0012] 具体实验数据对比如下表一所示：
表一 在配料体系中，活性物质的技术范围是确定的，参考极片活性物质的不同位置粉末的 粒径大小和主要活性物质的技术范围，可以很好地反应出配料和涂布后极片组分的一致 性。
[0013] 本发明通过在正极涂布后极片刮粉取样进行测试，通过对比极片不同位置的极片 粉料中主要活性物质的粒径分布和大小来评价电池极片的一致性，工艺简单、使用方便。
[0014] 上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是 不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利 的权利保护范围内。
【主权项】
1. 一种有效评测电池正极极片中材料组分分散一致性的方法，其特征在于:包括以下 步骤： (1) 在正极极片不同位置处进行刮粉测试，取o.l-o.4g的样品放入烧杯中，然后向烧杯 中加入50mL的NMP溶液，进行一次搅拌和一次超声，然后再向烧杯中加入50mL水，加入0.6-1.0ml的表面活性剂，进行二次搅拌后进行二次超声，得到溶解液a; (2) 将上述步骤得到的溶解液a在激光粒度分析仪测试时进行湿法测试，在超声波条件 下进行测试，所述激光粒度分析仪测试时湿法溶剂选用水，所述水的用量为800mL; (3) 激光粒度分析仪采用马尔文MS2000激光粒度分析仪，在超声波条件下，加入溶解液 a，将遮光度调节到10%_12%，进行粒径测试。2. 根据权利要求1所述的一种有效评测电池正极极片中材料组分分散一致性的方法， 其特征在于:所述步骤(1)所述的一次搅拌时间为8-12min，所述一次超声时间为18-22min; 所述二次搅拌时间为8_12min，所述二次超声时间为18-22min。
【文档编号】H01M4/139GK106092837SQ201610557399
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月15日
【发明人】富儒年, 郑媛媛, 靳承铀, 薛驰, 缪永华, 薛群山
【申请人】中天储能科技有限公司