浆料团聚=电池报废？4招填平锂电工厂“隐形巨坑”

锂电池浆料团聚是影响电池性能的"隐形杀手"！如何破解分散不均、导电剂团聚等头疼难题？本文从材料特性、工艺参数、设备选型三大维度剖析成因，并给出高剪切设备升级、阶梯分散工艺、纳米导电剂替代等核心对策，助您实现浆料均匀性与电池性能双提升！

一、锂电池浆料团聚的原因

1.材料分散不足

导电剂（如炭黑）或被团聚的活性物质未充分分散。

纳米级导电剂比表面积大，易因范德华力团聚。

2.工艺参数不当

搅拌速度或剪切力不足，导致团聚体未被机械力破碎。

高速搅拌时间过长导致黏结剂分子链断裂（如PVDF降解），失去分散稳定作用。

3.配方与添加剂问题

未添加分散剂或分散剂类型不匹配（如未使用CMC、PAA等）。

固含量过高或溶剂比例失衡，导致颗粒间摩擦力增大。

4.环境与原材料缺陷

溶剂（如NMP）含水或挥发，导致黏结剂（如PVDF）析出凝胶。

原材料水分超标（>500 ppm）或粒径分布不均，小颗粒团聚。

二、改善团聚的措施

1.优化分散工艺

阶梯式分散先预混导电剂与溶剂，再逐步加入活性物质（如分阶段调转速）。

设备升级采用高剪切搅拌机（如双行星式）或延长分散时间。

2.调整配方与添加剂

添加分散剂如CMC（羧甲基纤维素钠）、PAA（聚丙烯酸）通过静电斥力分散；Triton X-100通过空间位阻分散。

更换导电剂采用纳米碳管代替传统炭黑，减小颗粒尺寸。

3.控制材料与工艺参数

严格水分管理确保NMP水分≤500 ppm，控制环境湿度（≤30% RH）。

调整固含量与粘度高固含量可增强剪切摩擦分散，但需平衡流动性。

4.工艺环境优化

真空脱泡减少气泡扰动。

缩短浆料存储时间（建议8小时内用完），避免静置分层。

三、生产现场排查步骤

1.原材料检测

水分与粒径检查活性物质、导电剂的水分（≤500 ppm）及粒径分布（D50是否符合要求）。

溶剂纯度检测NMP等溶剂的纯度和含水率。

2.设备与工艺审核

剪切力验证检查搅拌桨转速、剪切速率是否达标。

工艺参数核对分阶段搅拌时间、顺序。

3.浆料状态评估

细度测试用刮板细度计检测浆料细度（一般要求≤25μm）。

粘度与流变旋转粘度计检测高低剪切粘度，确保剪切变稀特性。

4.环境监控

温湿度控制环境温度20-25℃，湿度≤30% RH。

设备清洁检查搅拌罐、涂布模头是否有残留团聚物导致异物污染。

5.极片与电池验证

极片SEM分析观察活性物质/导电剂分布均匀性（是否有颗粒凸起）。

电性能测试循环后若容量衰减快、内阻升高，可能因浆料团聚导致导电网络断裂。

总结

浆料团聚的核心原因是分散不充分和颗粒间吸引力过强，需从材料、工艺、设备、环境四方面系统排查。生产现场应优先检查原材料参数与搅拌工艺，结合细度、粘度等指标快速定位问题。

以上内容均为本人日常工作，交流，阅读文献所得，由于本人能力有限，文中阐述观点难免会有疏漏，欢迎业内同仁积极交流，共同进步！

参考资料

1.动力锂离子电池一致性制造工艺研究，冀承林

2.先进储能电池智能制造技术与装备，阳如坤

3.锂离子电池合浆工艺研究综述，杨时峰-End-

原文标题:浆料团聚=电池报废？4招填平锂电工厂“隐形巨坑”