《儲能材料與器件智能制造技術(shù)》電池漿料的生產(chǎn)在鋰離子電池從原材料到成品的復(fù)雜制造旅程中，電池漿料的生產(chǎn)如同為電池注入“生命之源”的關(guān)鍵工序。作為連接正負(fù)極材料與電芯組裝的核心環(huán)節(jié)，電池漿料的性能優(yōu)劣直接決定了電池的能量密度、充放電效率以及循環(huán)壽命。從正極漿料中活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑的精準(zhǔn)配比，到負(fù)極漿料確保鋰離子穩(wěn)定嵌入脫出的結(jié)構(gòu)塑造，每一次攪拌、分散與調(diào)控，都在為電池的性能表現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。這項(xiàng)融合材料科學(xué)、化學(xué)工程與機(jī)械自動化的生產(chǎn)工藝，正以精益求精的姿態(tài)，成為推動鋰離子電池技術(shù)迭代升級、滿足新能源市場嚴(yán)苛需求的核心力量。電池漿料是鋰離子電池制造過程中最為關(guān)鍵的原材料之一，其質(zhì)量直接影響到極片的均勻性、附著力以及后續(xù)電池性能。電池漿料一般由正負(fù)極活性材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑以及溶劑等按照一定比例混合而成。正負(fù)極活性物質(zhì)作為電極的核心材料，負(fù)責(zé)鋰離子的嵌入/脫出反應(yīng)，決定電池的容量和電壓平臺；粘結(jié)劑的作用是通過高分子鏈的黏附作用（如PVDF、CMC/SBR），固定活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑顆粒，維持電極結(jié)構(gòu)完整性，并確保涂層與集流體（鋁箔/銅箔）的粘附力；導(dǎo)電劑的作用是構(gòu)建電子導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，連接活性物質(zhì)顆粒與集流體，降低電極歐姆阻抗。常用的導(dǎo)電劑包含炭黑、碳納米管、石墨烯等。溶劑主要是提供分散介質(zhì)，溶解粘結(jié)劑并潤濕顆粒表面。溶劑包含油性體系和水性體系，油性體系常用NMP，水性體系用去離子水），正極活性材料通常用油性體系分散，而負(fù)極活性材料水性和油性溶劑皆可使用，考慮到成本去離子水仍是目前商業(yè)鋰離子電池負(fù)極制漿的主流溶劑。電池漿料制備常用的設(shè)備是雙行星攪拌機(jī)，它是一種專用于高粘度、高密度物料（如電池漿料、密封膠、化妝品膏體等）的工業(yè)混合設(shè)備，通過行星式復(fù)合運(yùn)動實(shí)現(xiàn)高效攪拌、分散與反應(yīng)。電池漿料的生產(chǎn)過程主要包括幾個步驟：首先根據(jù)電芯設(shè)計(jì)要求確定各組分的配比。如正極材料采用磷酸鐵鋰（LFP）作為活性材料，導(dǎo)電劑采用炭黑（SP），粘結(jié)劑采用PVDF，各組分質(zhì)量配比為LFP:SP:PVDF=96.5%:1.5%:2%；負(fù)極采用人造石墨(Gr)作為活性材料，導(dǎo)電劑采用炭黑(SP)，粘結(jié)劑采用SBR，增稠劑采用CMC，各組分質(zhì)量配比為Gr:SP:CMC:SBR=96.4%:1.0%:0.6%:2.0%。合理的組分比例不僅可以提高電極的導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度，同時也能優(yōu)化電池的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能。漿料制備的各組分中，活性物質(zhì)提供離子脫嵌位點(diǎn)，導(dǎo)電劑構(gòu)建電子通路，粘結(jié)劑維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。理想狀態(tài)下，導(dǎo)電劑應(yīng)均勻包覆活性物質(zhì)表面以減少接觸電阻，而粘結(jié)劑需在顆粒間形成有效連接而不堵塞孔隙。配比失衡（如高活性物質(zhì)+低導(dǎo)電劑）會破壞此協(xié)同性，導(dǎo)致局部過充、鋰枝晶生長及循環(huán)衰減。因此，優(yōu)化配比需綜合考量組分性質(zhì)與工藝適配性，以實(shí)現(xiàn)高能量密度、低內(nèi)阻和長循環(huán)壽命的平衡。其次將各原料在規(guī)定的溶劑中進(jìn)行預(yù)混合。預(yù)混合階段的主要目的是使固體成分在少量溶劑中初步分散，降低后續(xù)混合時產(chǎn)生團(tuán)聚的可能。通常采用攪拌或低速分散設(shè)備進(jìn)行初步攪拌，以保證混合均勻。接下來，加入預(yù)定量的溶劑，通過高速攪拌和超聲波處理對預(yù)混合物進(jìn)行深度分散。高速攪拌有助于打散物料中的微小團(tuán)聚體，而超聲波則能利用聲波震動進(jìn)一步破壞顆粒之間的粘結(jié)，使?jié){料達(dá)到細(xì)膩均勻的狀態(tài)。此階段的關(guān)鍵在于控制攪拌時間和超聲處理強(qiáng)度，既要充分分散又不能過度剪切而破壞活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。最后將處理后的漿料通過濾網(wǎng)進(jìn)行除渣和脫泡。濾網(wǎng)可以有效去除混合過程中可能引入的異物，而脫泡工序則是利用真空或靜置方法，使?jié){料中產(chǎn)生的氣泡排出，確保漿料均勻性和致密性。氣泡的存在可能在后續(xù)涂布工藝中引起局部厚薄不均，影響極片質(zhì)量分布。在整個漿料制備過程當(dāng)中，如何評價漿料的質(zhì)量水平非常關(guān)鍵。工業(yè)上，評價漿料的性能參數(shù)主要有漿料粘度，漿料固含量和漿料細(xì)度流體粘滯性的一種量度，是流體流動力對其內(nèi)部摩擦現(xiàn)象的一種表現(xiàn)，粘度大則內(nèi)摩擦力大。工業(yè)上對于小批量生產(chǎn)正、負(fù)極漿料粘度需在3000~6000cp之間；1）漿料粘度：粉狀物質(zhì)被研細(xì)分散在漿料中的程度，表征漿料的顆粒度大小。工業(yè)生產(chǎn)上磷酸鐵鋰漿料細(xì)度通?！?0um，石墨漿料≤40um；2）漿料細(xì)度：工業(yè)上，評價漿料的性能參數(shù)主要有漿料粘度，漿料固含量和漿料細(xì)度漿料在規(guī)定條件下烘干后剩余部分占總量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，表征漿料內(nèi)固體物質(zhì)所占的重量比例。例如工業(yè)上磷酸鐵鋰正極漿料固含量為68%，三元正極漿料為74%，人造石墨負(fù)極漿料固含量為55%。在工業(yè)生產(chǎn)上，為了保證生產(chǎn)一致性，生產(chǎn)過程中需要嚴(yán)格控制生產(chǎn)工藝條件來確保以上三個關(guān)鍵參數(shù)在一定的公差范圍內(nèi)波動。漿料粘度、漿料細(xì)度和漿料固含量在大規(guī)模生產(chǎn)當(dāng)中也被稱為合漿工序過程的關(guān)鍵控制點(diǎn)（keycontrolpoint）。整個電池漿料的生產(chǎn)過程要求環(huán)境潔凈、工藝參數(shù)精確控制，并且對設(shè)備的攪拌、分散、脫泡及涂布技術(shù)有較高要求。只有通過嚴(yán)格控制各環(huán)節(jié)，才能制得高質(zhì)量的漿料，從而確保整個電池生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和最終產(chǎn)品的性能一致性。3）固含量：電池漿料的生產(chǎn)，既是一門精準(zhǔn)配比的科學(xué)，也是一項(xiàng)追求極致的藝術(shù)，每一個細(xì)微的參數(shù)調(diào)整、每一次精心的工藝優(yōu)化，都在為鋰離子電池性能的飛躍積蓄力量。從保障電極結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，到構(gòu)建高效電子傳輸網(wǎng)絡(luò)，它以不可或缺的姿態(tài)，成為推動新能源汽車?yán)m(xù)航提升、儲能電站穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵基石。盡管面臨新型材料適配、環(huán)保壓力與成本控制等挑戰(zhàn)，但隨著材料創(chuàng)新、工藝優(yōu)化與智能化技術(shù)的深度