CN102636412A - 电池浆料流平性的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电极浆料流平性的检测方法，其是测量设定体积的电极浆料在设定倾斜路径和设定时间下的流动距离，根据流动距离检测电极浆料的流平性。该方法是利用浆料自身的流动性能来检测流平性能。测试时，只需测定定量浆料在设定倾斜路径和设定时间下的流动距离即可，流动距离越远说明流平性能越好，由该浆料制备的极片面密度越均匀。该方法操作简便，结果直观准确。本领域技术人员可以预先采用标准浆料确定此种浆料体系流动距离的上下限值，在匀浆时，只需按照上述方法进行测试，直至制备出的浆料的流动距离在规定范围内表示符合需求。

Description

电池浆料流平性的检测方法

技术领域

本发明涉及电池制造领域，特别涉及一种电池浆料流平性的检测方法。

背景技术

近年来，随着传统石化资源的枯竭，以及由此引发的油价飞涨等一系列问题，人们对新型清洁能源的需求日益增加。锂离子离子电池是一种新型电源，其具有能量密度高，循环寿命长和无污染等优点，是目前比能量最高的一种便携式化学能源。锂离子电池自问世以来发展迅速，现已广泛应用于笔记本电脑、摄像机、移动通讯工具和照相机等设备中。

锂离子电池虽具有上述优点，但是其倍率性能有待提高，这也是限制其在交通工具动力能源应用的原因之一。为了优化电池的倍率性能，需要使电池的电流密度均匀，由此减少极化，降低发热量。

锂离子电池中，活性材料覆于铝箔或铜箔等集流体表面，集流体通过与活性材料的物理接触将电化学反应产生的电子汇集并导出至外电路，从而实现化学能转化为电能的过程。由此可推知，活性材料在集流体表面的分布情况对锂电池的电流密度有重要重要影响。

现有的锂电池制造工艺中通常是将含有活性材料的浆料涂覆在集流体上，为了使电池电流密度均匀，需要活性物质能够均匀分布于集流体表面，充放电使锂离子在电池内部能够均匀分散。而为了达到活性物质涂覆的均匀性，就需要浆料具有设定的流平性。

在动力电池生产中最为核心的涂布工序指数为CPK值，其是指制程能力指数，该值越高意味着该工序的成品率和一致性越高。在配制电极浆料时就应该调节浆料使浆料有最佳的流平性，以提升涂布工序的CPK值，这就要求有方法能检测浆料的流平性，用以定量的检测浆料的流平性能，并且可根据此数值调整产品的CPK值。

对于电极浆料的流平性，现有技术主要是从浆料的流变性曲线来考察，根据设定剪切速率范围内粘度的变化的大小来判断流平性的好坏。采用该方法来考察浆料的流平性，不够简单直观，并且操作繁琐，不适合于大规模生产中应用。另一种方法就是采用涂料流挂性的检测方法，用流挂仪测试浆料的流挂性，进而判断浆料的流平性。但是考虑到电极浆料自身的固含和粘度与涂料有很大的区别，浆料是高固含、高粘度的一种非牛顿流体，因此流挂仪的方法不能明显准确的检测出浆料流动方面的性能，误差较大。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种操作简便，结果直观准确的电极浆料流平性检测方法。

有鉴于此，本发明提供一种电极浆料流平性的检测方法，包括：

测量设定体积的电极浆料在设定倾斜路径和设定时间下的流动距离，根据流动距离检测电极浆料的流平性。

优选的，具体包括以下步骤：

将设定体积的电极浆料置于容器内，记录所述电极浆料的初始位置；

将所述容器按照设定路径倾斜，倾斜完毕后开始计时，记录电极浆料在设定时间内到达的最终位置；

根据所述初始位置和最终位置计算出浆料的流动距离，根据流动距离检测电极浆料的流平性。

优选的，所述容器为透明圆柱形容器。

优选的，所述透明圆柱形容器设有底座，且所述底座直径大于筒直径。

优选的，所述透明圆柱形容器侧壁设有标记线。

优选的，所述透明圆柱形容器侧壁还设有刻度线，所述刻度线以标记线为起始点，向容器口方向延伸。

优选的，该方法具体为：

将所述透明圆柱形容器置于水平台，将电极浆料倒入所述容器内至电极浆料达到标记线位置；

将所述容器向水平方向倾斜至容器口接触水平台，然后开始计时，记录电极浆料在设定时间内达到的最大刻度线标数；

根据所述最大刻度线标数检测电极浆料的流平性。

优选的，将所述容器向水平方向倾斜至容器口接触水平台之后还包括：将所述容器固定的步骤。

优选的，将所述透明圆柱形容器置于水平台之前还包括清洗烘干容器的步骤。

本发明提供一种电极浆料流平性的检测方法，其是测量设定体积的电极浆料在设定倾斜路径和设定时间下的流动距离，根据流动距离检测电极浆料的流平性。该方法是利用浆料自身的流动性能来检测流平性能。测试时，只需测定定量浆料在设定倾斜路径和设定时间下的流动距离即可。操作简便，结果直观。实验证明，检测结果准确性高。在测定浆料流平性时，本领域技术人员可以先采用标准浆料确定此种浆料体系流动距离的上下限值，在匀浆时，只需按照上述方法进行测试，直至制备出的浆料的流动距离在规定范围内表示符合需求。

附图说明

图1为本发明采用的容器的结构示意图。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种电极浆料流平性的检测方法，其方法为：测量设设定积的电极浆料在设定倾斜路径和设定时间内的流动距离，根据流动距离检测电极浆料的流平性。

本发明是通过考察浆料的流动能力来检测浆料的流平性能。上述检测方法中，浆料体积、途径和时间都是预设的固定量，只有浆料为变量，本发明预先对浆料体积、倾斜路径以及时间的设定只是用于保证不同浆料的流动条件一致，其具体量或方式本领域技术人员可以根据测试条件等因素进行选择和调整。

测试时，按照上述方法测定不同浆料的流动距离，流动距离越远说明流平性能越好，由该浆料制备的极片面密度越均匀。本领域技术人员可以根据面密度均匀性上下限的要求，对应出相应浆料流平性的上下限，即流动距离的上下限。之后，对于同种体系匀浆时，只需按照上述方法进行测试，直至制备出的浆料的流动距离在规定范围内说明其流平性符合需求。

上述方法优选按照如下方式进行：

将设定体积的电极浆料置于容器内，记录所述电极浆料的初始位置；

将所述容器按照设定途径倾斜，倾斜完毕后开始计时，记录电极浆料在设定时间内达到的最终位置；

根据所述初始位置和最终位置计算出浆料的流动距离，根据流动距离检测电极浆料的流平性。

上述方法使用的容器的形状可以为试管形、碗形等。为了便于观察，并使物料在流动过程中流动均匀，本发明优选采用透明的圆柱形的容器。进一步的，为了使容器的直筒在倾斜时能与水平面形成较大的角度，以便于为浆料流动提供更大的推动力，使不同浆料的流平性更加明显的由流动距离表征出来。本发选用的透明圆柱形容器优选设有底座，并且底座直径大于筒直径。

为了保证不同种浆料流动条件的一致性，需要控制不同测试浆料的体积相等。为了便于控制测试浆料的体积，本发明还优选在透明带底座圆柱形容器的侧壁设置标记线，测试时，向上述容器内倒入浆料至此标记线便停止进料，进而便于对不同浆料用量的控制。同时，该标记线还可用于标记浆料投入的初始位置。更进一步的，为了便于计算浆料的流动距离，本发明还优选在上述容器侧壁上设置刻度线，该刻度线以标记线为起始点，向容器口方向延伸。由此，在计算浆料流动距离时，只需读出浆料最远端所对应的刻度标数即可。

综上所述，本发明最优选采用如图1所示的容器，该容器为透明容器，材质为玻璃，其包括：直筒部1，和设置于直筒部1底部的底座2；直筒部1侧壁设标记线101，和刻度线102，刻度线102以标记线为起点，向容器口方向延伸。

采用上述容器进行浆料流平性检测的方法如下：

将上述透明圆柱形容器置于水平台，将电极浆料倒入所述容器内至电极浆料达到标记线位置；

将所述容器向水平方向倾斜至容器口接触水平台，然后开始计时，记录电极浆料在设定时间内达到的最大刻度线标数；

根据最大刻度线标数检测电极浆料的流平性。

此外，本发明还优选在将容器向水平方向倾斜至容器口接触水平台后进行将圆柱形容器固定的步骤，以防止容器发生滚动，影响测试结果。

上述容器的清洁程度对测试结果也有所影响，为此，本发明还优选在将所述透明圆柱形容器置于水平台之前进行清洗烘干容器的步骤。

由上述内容可知，本发明利用浆料自身的流动性能来检测流平性能。测试时，只需测定定量浆料在设定倾斜路径和设定时间下的流动距离即可。操作简便，结果直观。在测定浆料流平性时，本领域技术人员可以先采用标准浆料确定此种浆料体系流动距离的上下限值，在匀浆时，只需按照上述方法进行测试，直至制备出的浆料的流动距离在规定范围内表示符合需求。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的电极浆料流平性的检测方法进行描述，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

以下实施例的测定环境如下：

空气湿度    (35±5)％RH

温度        (20±5)℃

使用的容器均为上述如图1所示的透明圆柱形带底座容器。

实施例1

取两种同体系浆料，编号分别为浆料A和浆料B，分别按照如下方式测试：

1、将预先清洗且烘干后的容器放置于水平台上。取待测浆料向溶液中倾倒电极浆料，操作者眼睛与容器底部的标记线相平，保证浆料平面刚好与标记线相平，倾倒浆料过程中需要保证将浆料未沾到容器标记线以上部位的侧壁上，否则需要将容器清洗烘干后重复上述步骤。

2、将容器缓慢的倾斜直至容器口接触水平面，将容器位置固定，同时开始计时，设定静置时间为1min。

3、1min后将容器天气，平稳的放置于水平面上，读取浆料留到最远处的刻度线标数。结果如下：

浆料A流动距离  25cm

浆料B流动距离  21cm。

分别使用浆料A和浆料B在涂布机上进行涂布，得到涂布极片片，测试两个极片不同部位的面密度，并根据得到的面密度结果计算极差，极差越小表明极片面密度越均匀，反推出浆料的流平性越好。极差的计算方法为：测试数据的值与数据平均值之差的平均值。面密度和极差测试结果列于表1：

表1面密度和极差测试结果

由上述结果可知，采用上述方法测定的浆料流动距离越远，涂布后极片面密度越小，这说明浆料流平性越好，该方法操作简便，结果直观且较为准确。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种电极浆料流平性的检测方法，其特征在于，包括：

测量设定体积的电极浆料在设定倾斜路径和设定时间下的流动距离，根据流动距离检测电极浆料的流平性。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

将设定体积的电极浆料置于容器内，记录所述电极浆料的初始位置；

将所述容器按照设定路径倾斜，倾斜完毕后开始计时，记录电极浆料在设定时间内到达的最终位置；

根据所述初始位置和最终位置计算出浆料的流动距离，根据流动距离检测电极浆料的流平性。

3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述容器为透明圆柱形容器。

4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述透明圆柱形容器设有底座，且所述底座直径大于筒直径。

5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，所述透明圆柱形容器侧壁设有标记线。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述透明圆柱形容器侧壁还设有刻度线，所述刻度线以标记线为起始点，向容器口方向延伸。

7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，该方法具体为：

将所述透明圆柱形容器置于水平台，将电极浆料倒入所述容器内至电极浆料达到标记线位置；

将所述容器向水平方向倾斜至容器口接触水平台，然后开始计时，记录电极浆料在设定时间内达到的最大刻度线标数；

根据所述最大刻度线标数检测电极浆料的流平性。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，将所述容器向水平方向倾斜至容器口接触水平台之后还包括：将所述容器固定的步骤。

9.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，将所述透明圆柱形容器置于水平台之前还包括清洗烘干容器的步骤。