鋰離子電池制漿過程是將活性物質(zhì)與導(dǎo)電劑均勻分散于溶劑中，在黏結(jié)劑分子鏈作用下形成穩(wěn)定漿料，微觀上涵蓋潤濕、分散、穩(wěn)定化三大階段。武漢格瑞斯新能源有限公司在鋰電領(lǐng)域深耕多年，對這些制漿工藝有著深入的研究與實(shí)踐。

制漿三大階段

1. 潤濕階段：溶劑與粒子表面充分接觸，排出粒子團(tuán)聚體中的空氣并取而代之。此過程快慢與效果，既取決于粒子表面和溶劑的親和性，也和制漿設(shè)備及工藝緊密相關(guān)。
2. 分散階段：旨在打開粒子團(tuán)聚體，其進(jìn)程與效果，一方面受粒子粒徑、比表面積、相互作用力等材料特性影響，另一方面與分散強(qiáng)度及工藝密切相關(guān)。
3. 穩(wěn)定化階段：高分子鏈吸附到粒子表面，防止粒子再次團(tuán)聚。該階段快慢與效果，取決于材料特性、配方以及制漿設(shè)備與工藝。
需注意，制漿時并非所有物料同步經(jīng)歷這三個階段，不同部分可能處于不同階段，這增加了制漿過程的復(fù)雜性與控制難度。

攪拌工藝路線

攪拌工藝對鋰離子電池漿料性能影響顯著，不同加料順序所得漿料性能差異很大。例如，制備鎳 - 鈷 - 錳三元正極材料漿料時，不同加料順序得到的漿料特性和電極性能相差甚遠(yuǎn)。第二種加料順序下，漿料固含量更高，電極剝離強(qiáng)度和電導(dǎo)率也大幅提升。
鋰電行業(yè)常用攪拌工藝分為濕法工藝和干法工藝，區(qū)別在于攪拌前期漿料固含量高低。
1. 濕法工藝：先混合攪拌導(dǎo)電劑和黏結(jié)劑，充分分散后加入活性物質(zhì)攪拌，最后加溶劑調(diào)整黏度。若黏結(jié)劑分子量大、顆粒大，溶解時間長，需先制成膠液。
2. 干法工藝：先預(yù)混合活物質(zhì)、導(dǎo)電劑等粉末，再加入部分黏結(jié)劑溶液或溶劑進(jìn)行高固含量、高黏度攪拌（捏合），接著逐步稀釋分散，最后調(diào)整黏度。干法工藝能縮短制漿時間，得到黏度較低、固含量更高的漿料，但物料最佳狀態(tài)難把控，原材料物性變化時需調(diào)整工藝參數(shù)，影響生產(chǎn)效率和批次一致性。

其他特色工藝

1. 溶劑浸潤工藝：融合干法與濕法，采用“濕法不制膠”方式制備漿料，在工藝簡化和時間上優(yōu)勢明顯。
2. 雙螺桿制漿工藝：采用雙螺桿匹配高速分散機(jī)制備漿料，可連續(xù)出料，保證漿料周轉(zhuǎn)時間一致，避免涂布面密度波動。但雙螺桿磨損嚴(yán)重，影響電芯性能，且設(shè)備清潔保養(yǎng)困難。
此外，部分廠家會先用攪拌機(jī)預(yù)混漿料，再通過高速分散機(jī)連續(xù)出料；高功率電芯電極制造對涂布面密度要求高，會導(dǎo)入球磨攪拌、超聲波攪拌等。球磨多用于實(shí)驗(yàn)室，其分散能力受團(tuán)簇破碎和團(tuán)聚體重組速度平衡影響，過程中粉體顆粒會發(fā)生多種變化，甚至引發(fā)機(jī)械化學(xué)轉(zhuǎn)變，粉體與介質(zhì)、磨球間也可能發(fā)生反應(yīng)。