首先遇到的是材料分散問(wèn)題

制漿是電池生產(chǎn)過(guò)程中最為關(guān)鍵的工序之一，其核心任務(wù)就是把活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等物料均勻的混合，使得材料性能能夠更好的發(fā)揮。要混勻，先要能分散。顆粒減小，相應(yīng)的比表面也就增大，表面能也就增大，顆粒間發(fā)生聚合的趨勢(shì)就增強(qiáng)?？朔砻婺芊稚⑺哪芰恳簿驮酱蟆，F(xiàn)在普遍用的是機(jī)械攪拌，機(jī)械攪拌能量分布是不均勻的，只有在一定的區(qū)域內(nèi)，剪切強(qiáng)度足夠大，能量足夠高，才能把聚合的顆粒分開(kāi)。要提升分散能力，一個(gè)是在攪拌設(shè)備的結(jié)構(gòu)上優(yōu)化，不改變最大剪切速度的情況下提高有效分散區(qū)域的空間比例;一個(gè)是提高攪拌功率(提高攪拌速度)，提升剪切速度，相應(yīng)的有效分散空間也會(huì)增大。前者屬設(shè)備上的問(wèn)題，提升空間有多大，涂布在線(xiàn)不做評(píng)論。后者，提升空間有限，因?yàn)榧羟兴俣忍岬揭欢ㄏ薅?，就?huì)對(duì)材料造成傷害，導(dǎo)致顆粒破損。

較為有效的方法是采用超聲波分散技術(shù)。只是超聲波設(shè)備價(jià)格較高，前些時(shí)候接觸的一家，其價(jià)格和進(jìn)口的日本機(jī)械攪拌機(jī)相當(dāng)。超聲分散工藝時(shí)間短，總體能耗降低，漿料分散效果好，材料顆粒的聚合得到有效延緩，穩(wěn)定性大為提高。

另外，可以通過(guò)使用分散劑來(lái)改善分散效果。

涂布均一性問(wèn)題

涂布不均，不僅電池一致性就不好，還關(guān)系到設(shè)計(jì)、使用安全性等問(wèn)題。所以，電池制作過(guò)程中對(duì)涂布均一性的控制很?chē)?yán)格。做配方、涂布工藝的了解，材料顆粒越小，涂布越難做均勻。就其機(jī)理，我尚未看到相關(guān)的解釋。涂布在線(xiàn)認(rèn)為是電極漿料的非牛頓流體特性引起的。

電極漿料應(yīng)屬非牛頓流體中的觸變流體，該類(lèi)流體的特點(diǎn)是靜止時(shí)粘稠，甚至呈固態(tài)，但攪動(dòng)后變稀而易于流動(dòng)。粘結(jié)劑在亞微觀(guān)狀態(tài)下是線(xiàn)性或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，攪動(dòng)時(shí)，這些結(jié)構(gòu)被破壞，流動(dòng)性就好，靜止后，它們又重新形成，流動(dòng)性就變差。磷酸鐵鋰顆粒細(xì)小，同等質(zhì)量下，顆粒數(shù)量新增，要把他們聯(lián)結(jié)起來(lái)組成有效的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，要的導(dǎo)電劑的量也相應(yīng)新增。顆粒小、導(dǎo)電劑用量新增，所需的粘結(jié)劑用量也上升。靜置時(shí)，更容易形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，流動(dòng)性比常規(guī)材料差。

從攪拌器取出后漿料到涂布的過(guò)程中，很多廠(chǎng)商還是采用周轉(zhuǎn)桶轉(zhuǎn)移，過(guò)程中漿料不攪拌或者攪拌強(qiáng)度低，漿料的流動(dòng)性發(fā)生變化，逐漸變得粘稠，以至于像果凍相同。流動(dòng)性不好，導(dǎo)致涂布的均一性不好，表現(xiàn)為極片面密度公差增大，表面形貌不好。

根本的是從材料上進(jìn)行改善，如提高導(dǎo)電性加大顆粒、顆粒球形化等，短時(shí)間內(nèi)可能有效果較為有限。立足現(xiàn)有材料，從電池加工的角度來(lái)說(shuō)，改善的途徑，可從以下幾項(xiàng)進(jìn)行嘗試：

1

采用線(xiàn)性的導(dǎo)電劑

所謂的線(xiàn)形顆粒形導(dǎo)電劑是筆者形象的說(shuō)法，學(xué)術(shù)上可能不是如此描述。

采用線(xiàn)形導(dǎo)電劑，目前重要是VGCF(碳纖維)和CNTs(碳納米管)、金屬納米線(xiàn)等。它們直徑在幾個(gè)納米到幾十納米，長(zhǎng)度在幾十微米以上甚至于幾厘米，而目前常用的顆粒形導(dǎo)電劑(如SuperP，KS-6)尺寸一般在幾十個(gè)納米，電池材料的尺寸為幾個(gè)微米。顆粒形導(dǎo)電劑和活性物質(zhì)組成的極片，接觸類(lèi)似點(diǎn)和點(diǎn)之間的接觸，每個(gè)點(diǎn)能只與周?chē)狞c(diǎn)發(fā)生接觸;線(xiàn)形導(dǎo)電劑與活性物質(zhì)組成的極片中，是點(diǎn)和線(xiàn)、線(xiàn)和線(xiàn)的接觸，每個(gè)點(diǎn)可以同時(shí)和多根線(xiàn)接觸，每根線(xiàn)也可以同時(shí)和多根線(xiàn)接觸，接觸的節(jié)點(diǎn)更多，導(dǎo)電通道也就更為通暢，導(dǎo)電能力也就更好。使用多種不同形態(tài)的導(dǎo)電劑組合，可以發(fā)揮更好的導(dǎo)電效果，具體如何使選擇導(dǎo)電劑，關(guān)于電池制作是一個(gè)很值得探索的問(wèn)題。