一种电池浆料的沉降特性评估方法与流程

1.本发明涉及电池浆料特性检测技术领域，特别是指一种电池浆料的沉降特性评估方法。


背景技术：

2.极片制造工艺是整个锂电池制造的核心内容，关系着锂电池电化学性能的好坏，而其中电池浆料的优劣又显得尤为重要。电池浆料是由活性物质、粘结剂、导电剂通过搅拌均匀分散于溶剂中形成，属于典型的高粘稠的固液两相悬浮体系。电池浆料需要具有良好的沉降稳定性，以此来满足涂布工艺的要求。
3.目前监控电池浆料的方法是通过测量电池浆料的黏度来评估其沉降特性，但是黏度无法准确地评估其电性能的均匀性和稳定性。因为黏度会受粘结剂和搅拌工艺的影响，并不能直接表征电池浆料的沉降特性，且分别取不同位置的黏度时会破坏电池浆料的整体结构，无法得知电池浆料沉降的实际分层情况；再者，在搅拌均匀的情况下，配方的改变不一定会影响黏度的变化，这样就很难评估不同配方下电池浆料的沉降特性，所以直接用黏度评估在监控工艺稳定性方面具有很大的局限性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种电池浆料的沉降特性评估方法，解决现有监控工艺的局限性，实现更全面、更精确地表征电池浆料的沉降特性。
5.为了达成上述目的，本发明的解决方案是：一种电池浆料的沉降特性评估方法，对电池浆料的沉降方向上的若干位置进行连续时间的电阻率检测，通过比较位置和时间两个维度的电阻率变化情况来评估电池浆料的沉降特性。
6.上述方法使用浆料电阻仪进行测量，浆料电阻仪包括有电极笔，电极笔具有若干个不同位置的电极，包括以下步骤：步骤一、将电池浆料装入容器并搅拌均匀，将电极笔插入电池浆料并保持电极笔与电池浆料的沉降方向平行，固定电极笔，开始测量并记录数据；步骤二、对电池浆料的电阻率进行连续时间的测量，并绘制不同位置的电池浆料的电阻率随时间变化的曲线，通过比较位置和时间两个维度的电阻率变化情况来评估电池浆料的沉降特性。
7.所述步骤二中，评估电池浆料的沉降特性时，若一开始测量时电池浆料下部位置的电阻率小于其上部位置的电阻率，则判断为电池浆料搅拌不均匀；若一开始测量时电池浆料各位置的电阻率基本相等，则判断为电池浆料搅拌均匀，对比电阻率时误差差值范围小于10%；过一段时间后其下部位置的电阻率明显下降，则判断为电池浆料出现沉降，电池浆料从搅拌均匀后到电阻率开始明显下降的时间长度就是电池浆料的最长静置时间，判断电阻率的变化时变化率单向大于10%判断为明显下降；当电池浆料出现沉降后，将其重新搅
拌后再次进行测量，若此时测量出的各位置的电阻率基本相等，则判断为电池浆料的沉降特性较好，否则判断为电池浆料的沉降特性较差。
8.采用上述技术方案后，本发明通过在同一时间内测量电池浆料的沉降方向上的若干位置的电阻率，通过对比不同时间测得的电阻率即可评估电池浆料的沉降特性，此方法不破坏电池浆料的结构，并可以更加全面、更加精确地表征电池浆料的沉降特性，且具有以下意义：
①
可以根据不同时间电阻率的测量结果来评估电池浆料的最长静置时间，便于生产人员合理安排搅拌后电池浆料的存放时间，监控电池浆料的品质稳定性；
②
对电池浆料的电阻率进行监控，可以评估不同的活性材料、导电剂、粘结剂、固含量等对电池浆料电化学性能的影响，实现更完善的材料评估和筛选体系；
③
可用于工序稳定性的监控，可以在搅拌工序段快速地识别异常，避免不良品流入后序工序而造成时间和成本的浪费，加快生产和研发进度。
附图说明
9.图1为本发明具体实施例上中下三个位置的电池浆料的电阻率随时间变化的曲线图。
具体实施方式
10.为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
11.本发明认为，电池浆料的电导率参数与电池浆料的配方、导电剂种类及含量、粘结剂种类及含量等因素都有显著相关性，且电池浆料在搅拌完成后静置一段时间可能会出现凝胶沉降现象，此时电池浆料不同分层的电导率数值也会表现出不同程度的变化。因此，可以实时监控电池浆料不同位置的电阻率变化，使用电池浆料的电阻率可以更加全面地表征电池浆料的沉降特性。
12.本发明为一种电池浆料的沉降特性评估方法，对电池浆料的沉降方向上的若干位置进行连续时间的电阻率检测，通过比较位置和时间两个维度的电阻率变化情况来评估电池浆料的沉降特性。
13.在具体实施时，本发明使用浆料电阻仪（设备型号bsr2300）进行测量，浆料电阻仪包括有电极笔，该电极笔至少有上中下三个位置的电极，使用该电极笔测量电池浆料的电阻率，可实时监控电池浆料沉降方向三个位置的电阻率随时间的变化情况，且不破坏电池浆料的结构，具体包括以下步骤：步骤一、将一定体积的电池浆料装入玻璃杯中并搅拌均匀，插入干净的电极笔，保证电池浆料浸没电极笔的上电极，且保持电极笔与电池浆料的沉降方向平行，使用夹具固定，开始测量，并记录上中下三个位置的电池浆料的电阻率随着时间变化的数据并保存至文档中。
14.步骤二、对电池浆料的电阻率进行连续时间的测量，并绘制上中下三个位置的电池浆料的电阻率随时间变化的曲线，分析同一时间不同位置的电阻率和不同时间同一位置的电阻率，通过比较位置和时间两个维度的电阻率变化情况来评估电池浆料的沉降特性。
15.可能出现以下几种情况：
①
若一开始测量时下电极处的电阻率比上电极处的电阻率小，则判断为电池浆料搅拌不均匀；
②
若刚开始测量时，上中下三个电极处的电阻率基本相等（误差差值范围小于10%），则判断为电池浆料搅拌均匀；过一段时间后，当下电极处的电阻率明显下降时（变化率单向大于10%判断为明显下降），则判断为有电池浆料出现沉降，电池浆料的上层颗粒逐步沉降到下层，使电池浆料的导电性变好，电池浆料从搅拌均匀后到电阻率开始明显下降的时间长度就是电池浆料的最长静置时间；
③
发现电池浆料出现沉降后，把电池浆料重新进行搅拌后，装入玻璃杯中再次进行测量：若此时测量出的上中下三个电极处的电阻率基本相等，说明电池浆料的沉降过程没有发生不可逆的变化，则判断为电池浆料的沉降特性较好；若此时测量出的下电极处的电阻率与上中电极处的电阻率相比出现明显下降，说明电池浆料的沉降过程中发生了不可逆的变化，即使进行搅拌均匀也无法恢复，则判断为电池浆料的沉降特性较差。
16.参考图1所示，为连续三天对电池浆料进行电阻率检测，第一天上中下三个电极处的电阻率基本相等，说明电池浆料搅拌均匀；第二天上中下三个电极处的电阻率都出现一定程度的下降，说明电池浆料开始沉降；第三天上午，下电极处的电阻率明显下降，说明电池浆料已完成沉降，此时把电池浆料重新进行搅拌均匀后，再次测量；第三天下午，上中两个电极处的电阻率基本相等，下电极处的电阻率与上中电极处相比出现明显下降，即电池浆料的沉降过程中发生了不可逆的变化，即使再次搅拌均匀后也无法恢复，说明电池浆料的沉降特性较差。此外，如果将每次测量的时间间隔减少，测量的结果将更加精确，同时可以通过人工干预的方式加快电池浆料的沉降，以缩短测量时间间隔。
17.通过上述方案，本发明通过在同一时间内测量电池浆料的沉降方向上的若干位置的电阻率，通过对比不同时间测得的电阻率即可评估电池浆料的沉降特性，此方法不破坏电池浆料的结构，并可以更加全面、更加精确地表征电池浆料的沉降特性，且具有以下意义：
①
可以根据不同时间电阻率的测量结果来评估电池浆料的最长静置时间，便于生产人员合理安排搅拌后电池浆料的存放时间，监控电池浆料的品质稳定性；
②
对电池浆料的电阻率进行监控，可以评估不同的活性材料、导电剂、粘结剂、固含量等对电池浆料电化学性能的影响，实现更完善的材料评估和筛选体系；
③
可用于工序稳定性的监控，可以在搅拌工序段快速地识别异常，避免不良品流入后序工序而造成时间和成本的浪费，加快生产和研发进度。
18.上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。