精品 | 锂电池浆料沉浆理论计算

配料（也称混料）是锂电池制备过程中第一道工序，同时也是最重要工序之一。混料简言之就是将各颗粒材料与胶液或溶剂混合，形成稳定的悬浮液。既然是颗粒悬浮，必然颗粒将受重力影响沉积（行业术语称沉浆）。下面谈谈沉浆的理论公式

stokes方程

……（1）

......（2）

其中，

V：表示颗粒的体积

ρ1：表示胶液密度

ρ2：表示颗粒密度

η：表示粘度

a：表示颗粒半径

V0：表示沉浆速度

搅拌工艺要求

……（3）

……（4）

其中，

r：表示分散盘半径

V：分散盘线速度

n：分散盘转速

下面举例讨论固含量对沉浆速度的影响（固定加料顺序因子的影响）

正极体系配方比例94：2.5：1：2.5

固含量S.C=W%，总量干粉为a克

m(PVDF胶)=2.5%a ，m（NMP溶剂）=a（1/W-1）

即PVDF胶的固含量S.C=2.5a/[2.5a+a（1/W-1）]=2.5/(1/W+1.5)

结论①η一致，浆料固含量↑，S.C(PVDF)会↑，V0将 ↓，ρ(PVDF) ↑

②固含量一致，η将 ↑，V0将 ↓

负极体系配方比例94.7：2：1.3：2

固含量S.C=W’%，总量干粉为b克

即CMC胶的固含量S.C==1.3/(1/W’+0.3)

结论负极沉浆后加入CMC是提高胶液密度，使负极颗粒悬浮。