權(quán)利要求書: 1.一種軟包電池的電極材料混合工藝,其特征在于:
包括如下步驟:
S1、電極活性顆粒與導(dǎo)電劑顆粒預(yù)混合,在氣流混合器(2)的頂部設(shè)置有均勻下料器(1),通過(guò)稱重料斗稱重后的電極活性顆粒以及導(dǎo)電劑顆粒分別經(jīng)過(guò)均勻下料器(1)導(dǎo)入氣流混合器(2)中,氣流混合器(2)呈錐型,均勻下料器(1)設(shè)置于氣流混合器(2)的頂部一側(cè)并與氣流混合器(2)內(nèi)部連通,氣流混合器(2)的頂部的另一側(cè)設(shè)置有第一排氣過(guò)濾器(3),氣流混合器(2)下部設(shè)置有多個(gè)呈環(huán)狀分布的噴氣嘴(4),通過(guò)噴氣嘴(4)噴出壓縮惰性氣體或干燥空氣將電極活性顆粒與導(dǎo)電劑顆粒分散混合制成活性顆?;旌衔?;
S2、活性顆?;旌衔锱c粘接劑顆粒混合,將通過(guò)稱重料斗稱重后的粘接劑顆粒經(jīng)均勻下料器(1)導(dǎo)入氣流混合器(2),通過(guò)噴氣嘴(4)噴出壓縮惰性氣體或干燥空氣將活性顆?;旌衔锱c粘接劑顆粒分散混合制成電極混合物;
S3、對(duì)電極混合物的粘結(jié)劑顆粒原纖維化以及分散,通過(guò)管道將電極混合物導(dǎo)入氣流粉碎機(jī)(5)中進(jìn)行粉碎,使電極活性顆粒、導(dǎo)電劑顆粒以及粘接劑顆粒粉碎并分散混合制成初級(jí)原纖維化電極混合物;
S4、對(duì)初級(jí)原纖維化電極混合物預(yù)加熱及保溫,將初級(jí)原纖維化電極混合物導(dǎo)入加熱保溫箱(6),初級(jí)原纖維化電極混合物在加熱保溫箱(6)進(jìn)行加熱后保溫,加熱保溫溫度為
150℃?300℃;
S5、對(duì)加熱保溫的初級(jí)原纖維化電極混合物進(jìn)行持續(xù)施加外力擠壓,將加熱保溫的初級(jí)原纖維化電極混合物導(dǎo)入螺桿擠出機(jī)(7)的螺槽(8),初級(jí)原纖維化電極混合物在螺桿(9)旋轉(zhuǎn)作用下在螺槽(8)內(nèi)壁和螺桿(9)表面不斷被壓實(shí)、攪拌以及混合制成原纖維化電極混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟包電池的電極材料混合工藝,其特征在于:其中S1步驟中,壓縮惰性氣體或干燥空氣壓力為0.6?1.3MPa,混合時(shí)間為5?7分鐘,混合部(21)總裝載量為1計(jì),活性顆?;旌衔锟偭繛?.8?0.9。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟包電池的電極材料混合工藝,其特征在于:其中S2步驟中,電極混合物的總質(zhì)量為100wt%計(jì),電極活性顆粒為90~98wt%,導(dǎo)電劑顆粒為1~
5wt%,粘接劑顆粒為1~5wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟包電池的電極材料混合工藝,其特征在于:其中S3步驟中,氣流粉碎機(jī)(5)進(jìn)氣壓力為0.3Mpa~1.5MPa,氣流粉碎機(jī)(5)中分級(jí)渦輪轉(zhuǎn)速為300-
650rpm/min,氣流粉碎機(jī)(5)粉碎時(shí)間為3?15分鐘,初級(jí)原纖維化電極混合物的過(guò)篩的篩網(wǎng)目數(shù)為60?200目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟包電池的電極材料混合工藝,其特征在于:氣流混合器(2)的頂部?jī)?nèi)壁設(shè)置有迷宮式排氣導(dǎo)管(10),迷宮式排氣導(dǎo)管(10)的一端與第一排氣過(guò)濾器(3)連接,迷宮式排氣導(dǎo)管(10)的另一端與氣流混合器(2)內(nèi)部連接,氣流混合器(2)頂部還設(shè)置有第二排氣過(guò)濾器(101);
氣流混合器(2)分為混合部(21)和隔離部(22),隔離部(22)設(shè)置于混合部(21)上方,噴氣嘴(4)設(shè)置于混合部(21),均勻下料器(1)、第一排氣過(guò)濾器(3)、迷宮式排氣導(dǎo)管(10)以及第二排氣過(guò)濾器(101)均設(shè)置于隔離部(22),隔離部(22)的高度大于或等于混合部(21)的高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟包電池的電極材料混合工藝,其特征在于:所述均勻下料器(1)包括下料管(11)、第一打孔板(12)、第二打孔板(13)以及推拉氣缸(14),下料管(11)與氣流混合器(2)連接,第一打孔板(12)水平固定于下料管(11)內(nèi)部,第二打孔板(13)與下料管(11)水平滑動(dòng)連接并疊設(shè)置于第一打孔板(12)上方,推拉氣缸(14)驅(qū)動(dòng)第二打孔板(13)與下料管(11)水平滑動(dòng),第一打孔板(12)和第二打孔板(13)的孔洞錯(cuò)位設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟包電池的電極材料混合工藝,其特征在于:螺桿擠出機(jī)(7)的螺槽(8)包括第一螺槽(81)和第二螺槽(82),第一螺槽(81)和第二螺槽(82)首尾相接,并且第一螺槽(81)設(shè)置于第二螺槽(82)上方;螺桿擠出機(jī)(7)的螺桿(9)包括設(shè)置于第一螺槽(81)內(nèi)的雙桿螺桿(91)以及設(shè)置于第二螺槽(82)內(nèi)的單桿螺桿(92),雙桿螺桿(91)和單桿螺桿(92)均包括第一部分螺套(93)、第二部分螺套(94)以及第三部分螺套(95),第一部分螺套(93)的螺紋間距>第三部分螺套(95)的螺紋間距>第二部分螺套(94)的螺紋間距,雙桿螺桿(91)和單桿螺桿(92)的轉(zhuǎn)速低于650轉(zhuǎn)/分鐘,雙桿螺桿(91)和單桿螺桿(92)的工作溫度為160℃?350℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種軟包電池的電極材料混合工藝,其特征在于:第一部分螺套(93)與第二部分螺套(94)之間設(shè)置有混合型螺紋件(96),混合型螺紋件(96)的螺棱上設(shè)置有若干溝槽(961),溝槽(961)的方向與螺桿(9)旋轉(zhuǎn)的方向相反設(shè)置,混合型螺紋件(96)輸送初級(jí)原纖維化電極混合物時(shí),初級(jí)原纖維化電極混合物部分從溝槽(961)中漏流,使第一部分螺套(93)與第二部分螺套(94)之間的初級(jí)原纖維化電極混合物充分的混合交換,增強(qiáng)初級(jí)原纖維化電極混合物分布混合效果。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種軟包電池的電極材料混合工藝,其特征在于:第二部分螺套(94)和第三部分螺套(95)之間設(shè)置有拉伸型螺紋件(97),拉伸型螺紋件(97)包括正螺紋(971)和反螺紋(972),正螺紋(971)和反螺紋(972)相對(duì)設(shè)置并且正螺紋(971)和反螺紋(972)的導(dǎo)程≥拉伸型螺紋件(97)的長(zhǎng)度,兩拉伸型螺紋件(97)相互嚙合對(duì)初級(jí)原纖維化電極混合物進(jìn)行拉伸,使粘接劑顆粒纖維化,增強(qiáng)分散效果并且剪切熱相對(duì)較少,便于溫度控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種軟包電池的電極材料混合工藝,其特征在于:雙桿螺桿(91)的尾端設(shè)置有齒型螺紋件組(98)并位于第一螺槽(81)和第二螺槽(82)連接處,齒型螺紋件組(98)包括多個(gè)直齒型螺紋件(981)和多個(gè)斜齒型螺紋件(982),直齒型螺紋件(981)和斜齒型螺紋件(982)間隔的相鄰設(shè)置,兩齒型螺紋件組(98)相互交錯(cuò)設(shè)置,通過(guò)直齒型螺紋件(981)和斜齒型螺紋件(982)停止對(duì)初級(jí)原纖維化電極混合物的軸向輸送,使第一螺槽(81)內(nèi)的初級(jí)原纖維化電極混合物進(jìn)入第二螺槽(82)內(nèi),齒型螺紋件組(98)滑動(dòng)于第一螺槽(81)內(nèi)以提高第一螺槽(81)內(nèi)部的自潔性。
說(shuō)明書: 一種軟包電池的電極材料混合工藝技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及電池生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種軟包電池的電極材料混合工藝。背景技術(shù)[0002]
鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為正/
負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。利用電池作為能量來(lái)源,可以得到具有穩(wěn)定電壓,穩(wěn)定電流,長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定供電,受外界影響很小的電流,并且電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,攜帶方便,充放電操作簡(jiǎn)便易行,不受外界氣候和溫度的影響,性能穩(wěn)定可靠,在現(xiàn)代社會(huì)生活中的各個(gè)方面發(fā)揮有很大作用。[0003] 極片生產(chǎn)是電池的電芯制作的前段環(huán)節(jié),對(duì)電芯的基本性能起決定性影響,極片生產(chǎn)是電芯制造的首要環(huán)節(jié),濕法極片制造主要分為漿料攪拌、極片涂布、極片輥壓、極片分切四個(gè)步驟。漿料攪拌,將正/負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘接劑按比例均勻分散在溶劑中并攪拌,形成具有一定粘度的穩(wěn)定漿料。在涂布干燥過(guò)程中需對(duì)溶劑進(jìn)行回收。由于在溶劑蒸發(fā)后,活性物質(zhì)與導(dǎo)電劑之間會(huì)留出更多空隙,空隙導(dǎo)致材料的壓實(shí)密度不高,影響極片的密度及電性能。而傳統(tǒng)濕法工藝中要使用到NMP(N?甲基吡咯烷酮)溶劑,該溶劑有毒,對(duì)環(huán)境不友好。因此有必要予以改進(jìn)。發(fā)明內(nèi)容[0004] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中濕法極片制造需要有毒溶劑的不足,提供一種軟包電池的電極材料混合工藝,通過(guò)電極活性顆粒與導(dǎo)電劑顆粒分散混合制成活性顆?;旌衔?,活性顆?;旌衔锱c粘接劑顆粒分散混合制成電極混合物,對(duì)電極混合物的粘結(jié)劑顆粒原纖維化以及分散,對(duì)初級(jí)原纖維化電極混合物預(yù)加熱及保溫,對(duì)加熱保溫的初級(jí)原纖維化電極混合物進(jìn)行持續(xù)施加外力擠壓制成原纖維化電極混合物,整個(gè)混合加工生產(chǎn)過(guò)程無(wú)溶劑,使極片生產(chǎn)更簡(jiǎn)化、更環(huán)保。同時(shí),不存在傳統(tǒng)濕法極片制造過(guò)程中溶劑蒸發(fā)后,活性物質(zhì)與導(dǎo)電劑之間會(huì)留出更多空隙,空隙導(dǎo)致材料的壓實(shí)密度不高,影響極片的密度及電性能的問(wèn)題。[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的一種軟包電池的電極材料混合工藝,包括如下步驟:[0006] S1、電極活性顆粒與導(dǎo)電劑顆粒預(yù)混合,在氣流混合器的頂部設(shè)置有均勻下料器,通過(guò)稱重料斗稱重后的電極活性顆粒以及導(dǎo)電劑顆粒分別經(jīng)過(guò)均勻下料器導(dǎo)入氣流混合器中,氣流混合器呈錐型,均勻下料器設(shè)置于氣流混合器的頂部一側(cè)并與氣流混合器內(nèi)部連通,氣流混合器的頂部的另一側(cè)設(shè)置有第一排氣過(guò)濾器,氣流混合器下部設(shè)置有多個(gè)呈環(huán)狀分布的噴氣嘴,通過(guò)噴氣嘴噴出壓縮惰性氣體或干燥空氣將電極活性顆粒與導(dǎo)電劑顆粒分散混合制成活性顆?;旌衔?;[0007] S2、活性顆粒混合物與粘接劑顆?;旌?,將通過(guò)稱重料斗稱重后的粘接劑顆粒經(jīng)均勻下料器導(dǎo)入氣流混合器,通過(guò)噴氣嘴噴出壓縮惰性氣體或干燥空氣將活性顆?;旌衔锱c粘接劑顆粒分散混合制成電極混合物;[0008] S3、對(duì)電極混合物的粘結(jié)劑顆粒原纖維化以及分散,通過(guò)管道將電極混合物導(dǎo)入氣流粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎,使電極活性顆粒、導(dǎo)電劑顆粒以及粘接劑顆粒粉碎并分散混合制成初級(jí)原纖維化電極混合物;[0009] S4、對(duì)初級(jí)原纖維化電極混合物預(yù)加熱及保溫,將初級(jí)原纖維化電極混合物導(dǎo)入加熱保溫箱,初級(jí)原纖維化電極混合物在加熱保溫箱進(jìn)行加熱后保溫,加熱保溫溫度為150℃?300℃;[0010] S5、對(duì)加熱保溫的初級(jí)原纖維化電極混合物進(jìn)行持續(xù)施加外力擠壓,將加熱保溫的初級(jí)原纖維化電極混合物導(dǎo)入螺桿擠出機(jī)的螺槽,初級(jí)原纖維化電極混合物在螺桿旋轉(zhuǎn)作用下在螺槽內(nèi)壁和螺桿表面不斷被壓實(shí)、攪拌以及混合制成原纖維化電極混合物。[0011] 優(yōu)選的,其中S1步驟中,壓縮惰性氣體或干燥空氣壓力為0.6?1.3MPa,混合時(shí)間為5?7分鐘,混合部總裝載量為1計(jì),活性顆?;旌衔锟偭繛?.8?0.9。
[0012] 優(yōu)選的,其中S2步驟中,電極混合物的總質(zhì)量為100wt%計(jì),電極活性顆粒為90~98wt%,導(dǎo)電劑顆粒為1~5wt%,粘接劑顆粒為1~5wt%。
[0013] 優(yōu)選的,其中S3步驟中,氣流粉碎機(jī)進(jìn)氣壓力為0.3Mpa~1.5MPa,氣流粉碎機(jī)中分級(jí)渦輪轉(zhuǎn)速為300-650rpm/min,氣流粉碎機(jī)粉碎時(shí)間為3?15分鐘,初級(jí)原纖維化電極混合物的過(guò)篩的篩網(wǎng)目數(shù)為60?200目。[0014] 優(yōu)選的,氣流混合器的頂部?jī)?nèi)壁設(shè)置有迷宮式排氣導(dǎo)管,迷宮式排氣導(dǎo)管的一端與第一排氣過(guò)濾器連接,迷宮式排氣導(dǎo)管的另一端與氣流混合器內(nèi)部連接,氣流混合器頂部還設(shè)置有第二排氣過(guò)濾器;[0015] 氣流混合器分為混合部和隔離部,隔離部設(shè)置于混合部上方,噴氣嘴設(shè)置于混合部,均勻下料器、第一排氣過(guò)濾器、迷宮式排氣導(dǎo)管以及第二排氣過(guò)濾器均設(shè)置于隔離部,隔離部的高度大于或等于混合部的高度。[0016] 優(yōu)選的,所述均勻下料器包括下料管、第一打孔板、第二打孔板以及推拉氣缸,下料管與氣流混合器連接,第一打孔板水平固定于下料管內(nèi)部,第二打孔板與下料管水平滑動(dòng)連接并疊設(shè)置于第一打孔板上方,推拉氣缸驅(qū)動(dòng)第二打孔板與下料管水平滑動(dòng),第一打孔板和第二打孔板的孔洞錯(cuò)位設(shè)置。[0017] 優(yōu)選的,螺桿擠出機(jī)的螺槽包括第一螺槽和第二螺槽,第一螺槽和第二螺槽首尾相接,并且第一螺槽設(shè)置于第二螺槽上方;螺桿擠出機(jī)的螺桿包括設(shè)置于第一螺槽內(nèi)的雙桿螺桿以及設(shè)置于第二螺槽內(nèi)的單桿螺桿,雙桿螺桿和單桿螺桿均包括第一部分螺套、第二部分螺套以及第三部分螺套,第一部分螺套的螺紋間距>第三部分螺套的螺紋間距>第二部分螺套的螺紋間距,雙桿螺桿和單桿螺桿的轉(zhuǎn)速低于650轉(zhuǎn)/分鐘,雙桿螺桿和單桿螺桿的工作溫度為160℃?350℃。[0018] 優(yōu)選的,第一部分螺套與第二部分螺套之間設(shè)置有混合型螺紋件,混合型螺紋件的螺棱上設(shè)置有若干溝槽,溝槽的方向與螺桿旋轉(zhuǎn)的方向相反設(shè)置,混合型螺紋件輸送初級(jí)原纖維化電極混合物時(shí),初級(jí)原纖維化電極混合物部分從溝槽中漏流,使第一部分螺套與第二部分螺套之間的初級(jí)原纖維化電極混合物充分的混合交換,增強(qiáng)初級(jí)原纖維化電極混合物分布混合效果。[0019] 優(yōu)選的,第二部分螺套和第三部分螺套之間設(shè)置有拉伸型螺紋件,拉伸型螺紋件包括正螺紋和反螺紋,正螺紋和反螺紋相對(duì)設(shè)置并且正螺紋和反螺紋的導(dǎo)程≥拉伸型螺紋件的長(zhǎng)度,兩拉伸型螺紋件相互嚙合對(duì)初級(jí)原纖維化電極混合物進(jìn)行拉伸,使粘接劑顆粒纖維化,增強(qiáng)分散效果并且剪切熱相對(duì)較少,便于溫度控制。[0020] 優(yōu)選的,雙桿螺桿的尾端設(shè)置有齒型螺紋件組并位于第一螺槽和第二螺槽連接處,齒型螺紋件組包括多個(gè)直齒型螺紋件和多個(gè)斜齒型螺紋件,直齒型螺紋件和斜齒型螺紋件間隔的相鄰設(shè)置,兩齒型螺紋件組相互交錯(cuò)設(shè)置,通過(guò)直齒型螺紋件和斜齒型螺紋件停止對(duì)初級(jí)原纖維化電極混合物的軸向輸送,使第一螺槽內(nèi)的初級(jí)原纖維化電極混合物進(jìn)入第二螺槽內(nèi),齒型螺紋件組滑動(dòng)于第一螺槽內(nèi)以提高第一螺槽內(nèi)部的自潔性。[0021] 本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過(guò)電極活性顆粒與導(dǎo)電劑顆粒分散混合制成活性顆粒混合物,活性顆粒混合物與粘接劑顆粒分散混合制成電極混合物,對(duì)電極混合物的粘結(jié)劑顆粒原纖維化以及分散,對(duì)初級(jí)原纖維化電極混合物預(yù)加熱及保溫,對(duì)加熱保溫的初級(jí)原纖維化電極混合物進(jìn)行持續(xù)施加外力擠壓制成原纖維化電極混合物,整個(gè)混合加工生產(chǎn)過(guò)程無(wú)溶劑,使極片生產(chǎn)更簡(jiǎn)化、更環(huán)保。同時(shí),不存在傳統(tǒng)濕法極片制造過(guò)程中溶劑蒸發(fā)后,活性物質(zhì)與導(dǎo)電劑之間會(huì)留出更多空隙,空隙導(dǎo)致材料的壓實(shí)密度不高,影響極片的密度及電性能的問(wèn)題。附圖說(shuō)明[0022] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。[0023] 圖2為本發(fā)明的氣流混合器的結(jié)構(gòu)示意圖。[0024] 圖3為本發(fā)明的均勻下料器的結(jié)構(gòu)示意圖。[0025] 圖4為本發(fā)明的螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0026] 圖5為本發(fā)明的雙桿螺桿和單桿螺桿的結(jié)構(gòu)示意圖。[0027] 圖6為本發(fā)明的混合型螺紋件的結(jié)構(gòu)示意圖。[0028] 圖7為本發(fā)明的拉伸型螺紋件的結(jié)構(gòu)示意圖。[0029] 圖8為本發(fā)明的齒型螺紋件組的結(jié)構(gòu)示意圖。[0030] 附圖標(biāo)記包括:[0031] 1、均勻下料器;11、下料管;12、第一打孔板;13、第二打孔板;14、推拉氣缸;2、氣流混合器;21、混合部;22、隔離部;23、顆粒捕捉器;231、傾斜部;232、折彎部;233、調(diào)控噴氣嘴;3、第一排氣過(guò)濾器;31、吹氣管;4、噴氣嘴;5、氣流粉碎機(jī);6、保溫箱;7、螺桿擠出機(jī);8、螺槽;81、第一螺槽;82、第二螺槽;9、螺桿;91、雙桿螺桿;92、單桿螺桿;93、第一部分螺套;94、第二部分螺套;95、第三部分螺套;96、混合型螺紋件;961、溝槽;97、拉伸型螺紋件;971、正螺紋;972、反螺紋;973、主體;974、第一扭曲部;975、第二扭曲部;98、齒型螺紋件組;981、直齒型螺紋件;982、斜齒型螺紋件;10、迷宮式排氣導(dǎo)管;101、第二排氣過(guò)濾器。
具體實(shí)施方式[0032] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。[0033] 如圖1至圖8所示,本發(fā)明的一種軟包電池的電極材料混合工藝,包括如下步驟:[0034] S1、電極活性顆粒與導(dǎo)電劑顆粒預(yù)混合,在氣流混合器2的頂部設(shè)置有均勻下料器1,通過(guò)稱重料斗稱重后的電極活性顆粒以及導(dǎo)電劑顆粒分別經(jīng)過(guò)均勻下料器1導(dǎo)入氣流混合器2中,氣流混合器2呈錐型,均勻下料器1設(shè)置于氣流混合器2的頂部一側(cè)并與氣流混合器2內(nèi)部連通,氣流混合器2的頂部的另一側(cè)設(shè)置有第一排氣過(guò)濾器3,第一排氣過(guò)濾器3用于供氣流混合器2過(guò)濾及排氣,氣流混合器2下部設(shè)置有多個(gè)呈環(huán)狀分布的噴氣嘴4,通過(guò)噴氣嘴4噴出壓縮惰性氣體或干燥空氣將電極活性顆粒與導(dǎo)電劑顆粒分散混合制成活性顆粒混合物,其中,壓縮惰性氣體或干燥空氣壓力為0.6?1.3MPa,混合時(shí)間為5?7分鐘,使電極活性顆粒與導(dǎo)電劑顆粒分散混合制成活性顆粒混合物。如,壓縮惰性氣體或干燥空氣壓力為
0.6MPa,混合時(shí)間為7分鐘;壓縮惰性氣體或干燥空氣壓力為0.7MPa,混合時(shí)間為6分鐘30秒;壓縮惰性氣體或干燥空氣壓力為0.8MPa,混合時(shí)間為6分鐘;壓縮惰性氣體或干燥空氣壓力為0.9MPa,混合時(shí)間為5分鐘30秒;壓縮惰性氣體或干燥空氣壓力為1.1MPa,混合時(shí)間為5分鐘,以適應(yīng)不同粒度的活性顆?;旌衔铩?br />
[0035] 混合部21總裝載量為1計(jì),活性顆粒混合物總量為0.8?0.9,減少混合活性顆粒混合物的耗損。如,活性顆?;旌衔锟偭繛?.8、活性顆?;旌衔锟偭繛?.85、活性顆?;旌衔锟偭繛?.9。壓縮惰性氣體可以是,包括干燥氮?dú)狻⒏稍餁鍤?,便于控制活性顆?;旌衔锏暮?。還可以包括加熱到一定溫度的空氣、氮?dú)?、氬氣,例如?0℃氮?dú)狻?5℃氬氣。[0036] 實(shí)際使用中,電極活性顆粒包括正極活性顆粒物和負(fù)極活性顆粒物。正極活性顆粒物包括但不限于:鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元鎳鈷錳酸鋰以及
磷酸鐵鋰其中的至少一種,也即正極活性顆粒物可以是其中兩種或兩種以上的混合物。[0037] 負(fù)極活性顆粒物包括但不限于:石墨、硅、氧化亞硅、鋰硅合金以及鋰粉其中的至少一種,也即負(fù)極活性顆粒物可以是其中兩種或兩種以上的混合物。[0038] 導(dǎo)電劑顆粒包括但不限于:石墨、導(dǎo)電炭黑、科琴黑、乙炔黑、
石墨烯、
碳纖維以及
碳納米管其中的至少一種,導(dǎo)電劑可以是其中兩種或兩種以上的混合物。[0039] S2、活性顆?;旌衔锱c粘接劑顆粒混合,將通過(guò)稱重料斗稱重后的粘接劑顆粒經(jīng)均勻下料器1導(dǎo)入氣流混合器2,通過(guò)噴氣嘴4噴出壓縮惰性氣體或干燥空氣將活性顆粒混合物與粘接劑顆粒分散混合制成電極混合物;其中,電極混合物的總質(zhì)量為100wt%計(jì),電極活性顆粒為90~98wt%,導(dǎo)電劑顆粒為1~5wt%,粘接劑顆粒為1~5wt%。如,電極混合物的總質(zhì)量為100wt%計(jì),電極活性顆粒為98wt%,導(dǎo)電劑顆粒為1wt%,粘接劑顆粒為1wt%;電極混合物的總質(zhì)量為100wt%計(jì),電極活性顆粒為97wt%,導(dǎo)電劑顆粒為1.5wt%,粘接劑顆粒為1.5wt%;電極混合物的總質(zhì)量為100wt%計(jì),電極活性顆粒為96wt%,導(dǎo)電劑顆粒為2wt%,粘接劑顆粒為2wt%;電極混合物的總質(zhì)量為100wt%計(jì),電極活性顆粒為
95wt%,導(dǎo)電劑顆粒為3wt%,粘接劑顆粒為2wt%;電極混合物的總質(zhì)量為100wt%計(jì),電極活性顆粒為94wt%,導(dǎo)電劑顆粒為4wt%,粘接劑顆粒為2wt%。
[0040] 粘接劑顆粒包括但不限于:聚偏氟乙烯、聚丙烯酸鈉、聚四氟乙烯、聚酰亞胺、聚乙二醇、聚丙烯腈、羧甲基纖維素鈉以及丁苯橡膠其中中的至少一種,也即粘結(jié)劑可以是其中兩種或兩種以上的混合物。[0041] 在S2步驟中,壓縮惰性氣體或干燥空氣壓力為0.6?1.3MPa,混合時(shí)間為5?7分鐘,使活性顆?;旌衔锱c粘接劑顆粒分散混合制成電極混合物。如,壓縮惰性氣體或干燥空氣壓力為0.6MPa,混合時(shí)間為7分鐘;壓縮惰性氣體或干燥空氣壓力為0.7MPa,混合時(shí)間為6分鐘30秒;壓縮惰性氣體或干燥空氣壓力為0.8MPa,混合時(shí)間為6分鐘;壓縮惰性氣體或干燥空氣壓力為0.9MPa,混合時(shí)間為5分鐘30秒;壓縮惰性氣體或干燥空氣壓力為1.1MPa,混合時(shí)間為5分鐘,以適應(yīng)不同粒度的粘接劑顆粒。[0042] S3、對(duì)電極混合物的粘結(jié)劑顆粒原纖維化以及分散,通過(guò)管道將電極混合物導(dǎo)入氣流粉碎機(jī)5中進(jìn)行粉碎,使電極活性顆粒、導(dǎo)電劑顆粒以及粘接劑顆粒粉碎并分散混合制成初級(jí)原纖維化電極混合物;其中,氣流粉碎機(jī)5進(jìn)氣壓力為0.3Mpa~1.5MPa,氣流粉碎機(jī)5中分級(jí)渦輪轉(zhuǎn)速為300-650rpm/min,氣流粉碎機(jī)5粉碎時(shí)間為3?15分鐘,使電極活性顆粒、導(dǎo)電劑顆粒以及粘接劑顆粒粉碎并分散混合制成初級(jí)原纖維化電極混合物。如,電極混合物的粒度小于3mm,在氣流粉碎機(jī)5進(jìn)氣壓力為0.6Mpa,氣流粉碎機(jī)5中分級(jí)渦輪轉(zhuǎn)速為330rpm/min,氣流粉碎機(jī)5粉碎時(shí)間為8分鐘;電極混合物的粒度小于3mm,在氣流粉碎機(jī)5進(jìn)氣壓力為0.7Mpa,氣流粉碎機(jī)5中分級(jí)渦輪轉(zhuǎn)速為400rpm/min,氣流粉碎機(jī)5粉碎時(shí)間為7分鐘,以適應(yīng)不同粒度的電極混合物。
[0043] 如,電極混合物的粒度小于3mm,在氣流粉碎機(jī)5進(jìn)氣壓力為0.8Mpa,氣流粉碎機(jī)5中分級(jí)渦輪轉(zhuǎn)速為450rpm/min,氣流粉碎機(jī)5粉碎時(shí)間為6分鐘;[0044] 初級(jí)原纖維化電極混合物的過(guò)篩的篩網(wǎng)目數(shù)為60?200目,如,80目、100目、120目、150目、170目、180目。
[0045] S4、對(duì)初級(jí)原纖維化電極混合物預(yù)加熱及保溫,將初級(jí)原纖維化電極混合物導(dǎo)入加熱保溫箱6,初級(jí)原纖維化電極混合物在加熱保溫箱6進(jìn)行加熱后保溫,加熱保溫溫度為150℃?300℃,使初級(jí)原纖維化電極混合物預(yù)加熱,便于一下步驟加工,如,150℃、190℃、
200℃、230℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃。如,粘接劑顆粒為聚四氟乙烯,加熱保溫溫度為260℃、270℃、280℃或290℃,使粘接劑顆粒處于軟化的狀態(tài),便于對(duì)粘接劑顆粒原纖維化處理。
[0046] S5、對(duì)加熱保溫的初級(jí)原纖維化電極混合物進(jìn)行持續(xù)施加外力擠壓,將加熱保溫的初級(jí)原纖維化電極混合物導(dǎo)入螺桿擠出機(jī)7的螺槽8,初級(jí)原纖維化電極混合物在螺桿9旋轉(zhuǎn)作用下在螺槽8內(nèi)壁和螺桿9表面不斷被壓實(shí)、攪拌以及混合制成原纖維化電極混合物,通過(guò)輥壓機(jī)對(duì)原纖維化電極混合物輥壓即可制成極片,整個(gè)混合加工生產(chǎn)過(guò)程無(wú)溶劑,使極片生產(chǎn)更簡(jiǎn)化、更環(huán)保。同時(shí),不存在傳統(tǒng)濕法極片制造過(guò)程中溶劑蒸發(fā)后,活性物質(zhì)與導(dǎo)電劑之間會(huì)留出更多空隙,空隙導(dǎo)致材料的壓實(shí)密度不高,影響極片的密度及電性能的問(wèn)題。[0047] 本實(shí)施例的氣流混合器2的頂部?jī)?nèi)壁設(shè)置有迷宮式排氣導(dǎo)管10,迷宮式排氣導(dǎo)管10呈漩渦型、回字型以及弓字型。本實(shí)施例以漩渦型示例。迷宮式排氣導(dǎo)管10的一端與第一排氣過(guò)濾器3連接,迷宮式排氣導(dǎo)管10的另一端與氣流混合器2內(nèi)部連接,通過(guò)迷宮式排氣導(dǎo)管10延長(zhǎng)氣流混合器2的排氣路徑,減少混合活性顆?;旌衔锏暮膿p,氣流混合器2頂部還設(shè)置有第二排氣過(guò)濾器101,第二排氣過(guò)濾器101也用于供氣流混合器2過(guò)濾及排氣。迷宮式排氣導(dǎo)管10與第一排氣過(guò)濾器3的連接處設(shè)置有吹氣管31,當(dāng)吹氣管31向迷宮式排氣導(dǎo)管10吹氣時(shí),第二排氣過(guò)濾器101用于排氣,使迷宮式排氣導(dǎo)管10內(nèi)的活性顆?;旌衔锘氐綒饬骰旌掀?內(nèi),進(jìn)一部的減少混合活性顆?;旌衔锏暮膿p。
[0048] 氣流混合器2分為混合部21和隔離部22,隔離部22設(shè)置于混合部21上方,噴氣嘴4設(shè)置于混合部21,均勻下料器1、第一排氣過(guò)濾器3、迷宮式排氣導(dǎo)管10以及第二排氣過(guò)濾器101均設(shè)置于隔離部22,隔離部22的高度大于或等于混合部21的高度,具體地,隔離部22的高度與混合部21的高度比為1.3:1,增大迷宮式排氣導(dǎo)管10與混合部21的距離,防止活性顆?;旌衔镞M(jìn)入迷宮式排氣導(dǎo)管10,減少混合活性顆?;旌衔锏暮膿p。
[0049] 實(shí)際使用中,隔離部22設(shè)置有多個(gè)顆粒捕捉器23,多個(gè)顆粒捕捉器堅(jiān)直的交錯(cuò)設(shè)置,每一個(gè)顆粒捕捉器包括傾斜部231以及設(shè)置于傾斜部231頂部的折彎部232,折彎部232內(nèi)側(cè)設(shè)置有弧型面,弧型面向混合部21,通過(guò)傾斜部231、折彎部232以及弧型面對(duì)活性顆?;旌衔锊蹲?。[0050] 兩折彎部的間隙之間設(shè)置有調(diào)控噴氣嘴233,調(diào)控噴氣嘴233的出氣口朝向混合部21,通過(guò)調(diào)控噴氣嘴233吹出壓力為0.1MPa的壓縮惰性氣體或干燥空氣,防止活性顆?;旌线M(jìn)入迷宮式排氣導(dǎo)管10。具體的,如,噴氣嘴4混合工作1分鐘后,調(diào)控噴氣嘴233開始工作,每間隔20秒,吹氣5秒。
[0051] 本實(shí)施例的所述均勻下料器1包括下料管11、第一打孔板12、第二打孔板13以及推拉氣缸14,下料管11與氣流混合器2連接,第一打孔板12水平固定于下料管11內(nèi)部,第二打孔板13與下料管11水平滑動(dòng)連接并疊設(shè)置于第一打孔板12上方,推拉氣缸14驅(qū)動(dòng)第二打孔板13與下料管11水平滑動(dòng),第一打孔板12和第二打孔板13的孔洞錯(cuò)位設(shè)置,使用時(shí),推拉氣缸14驅(qū)動(dòng)第二打孔板13與下料管11水平滑動(dòng)使第一打孔板12和第二打孔板13的孔洞相重疊,便于物料進(jìn)入氣流混合器2,防止物料結(jié)團(tuán)。[0052] 本實(shí)施例的螺桿擠出機(jī)7的螺槽8包括第一螺槽81和第二螺槽82,第一螺槽81和第二螺槽82首尾相接,并且第一螺槽81設(shè)置于第二螺槽82上方;螺桿擠出機(jī)7的螺桿9包括設(shè)置于第一螺槽81內(nèi)的雙桿螺桿91以及設(shè)置于第二螺槽82內(nèi)的單桿螺桿92,雙桿螺桿91和單桿螺桿92均包括第一部分螺套93、第二部分螺套94以及第三部分螺套95,第一部分螺套93的螺紋間距>第三部分螺套95的螺紋間距>第二部分螺套94的螺紋間距,使第一部分螺套93具有較強(qiáng)的輸送能力,第三部分螺套95的輸送能力低于第一部分螺套93可以減緩初級(jí)原纖維化電極混合物輸送速度,第二部分螺套94的輸送能力最低,使初級(jí)原纖維化電極混合物充分的混合、擠壓以及剪切,使初級(jí)原纖維化電極混合物完全原纖維化。雙桿螺桿91和單桿螺桿92的轉(zhuǎn)速低于650轉(zhuǎn)/分鐘,如,雙桿螺桿91和單桿螺桿92的轉(zhuǎn)速均為400轉(zhuǎn)/分鐘;雙桿螺桿91和單桿螺桿92的轉(zhuǎn)速均為500轉(zhuǎn)/分鐘;雙桿螺桿91轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/分鐘,單桿螺桿92的轉(zhuǎn)速為450轉(zhuǎn)/分鐘。雙桿螺桿91和單桿螺桿92的工作溫度為160℃?350℃,如,雙桿螺桿91和單桿螺桿92的工作溫度均為180℃、200℃、270℃、300℃、320℃。
[0053] 本實(shí)施例的第一部分螺套93與第二部分螺套94之間設(shè)置有混合型螺紋件96,混合型螺紋件96的螺棱上設(shè)置有若干溝槽961,溝槽961的方向與螺桿9旋轉(zhuǎn)的方向相反設(shè)置,混合型螺紋件96輸送初級(jí)原纖維化電極混合物時(shí),初級(jí)原纖維化電極混合物部分從溝槽961中漏流,使第一部分螺套93與第二部分螺套94之間的初級(jí)原纖維化電極混合物充分的混合交換,增強(qiáng)初級(jí)原纖維化電極混合物分布混合效果。[0054] 本實(shí)施例的第二部分螺套94和第三部分螺套95之間設(shè)置有拉伸型螺紋件97,拉伸型螺紋件97包括正螺紋971和反螺紋972,正螺紋971和反螺紋972的截面均呈菱型。正螺紋971和反螺紋972均包括主體973、第一扭曲部974以及第二扭曲部975,第一扭曲部974與第二扭曲部975扭轉(zhuǎn)方向相反,正螺紋971和反螺紋972相對(duì)設(shè)置,兩第一扭曲部974相連接形成第一型螺紋,兩第二扭曲部975相連接形成第二型螺紋,通過(guò)第一型螺紋以及第二型螺紋對(duì)初級(jí)原纖維化電極混合物進(jìn)行拉伸,使粘接劑顆粒纖維化。并且正螺紋971和反螺紋
972的導(dǎo)程≥拉伸型螺紋件97的長(zhǎng)度,兩拉伸型螺紋件97相互嚙合對(duì)初級(jí)原纖維化電極混合物進(jìn)行拉伸,使粘接劑顆粒纖維化,增強(qiáng)分散效果并且剪切熱相對(duì)較少,便于溫度控制。
[0055] 本實(shí)施例的雙桿螺桿91的尾端設(shè)置有齒型螺紋件組98并位于第一螺槽81和第二螺槽82連接處,齒型螺紋件組98包括多個(gè)直齒型螺紋件981和多個(gè)斜齒型螺紋件982,直齒型螺紋件981設(shè)置有直型齒槽,斜齒型螺紋件982設(shè)置有斜型齒槽。直齒型螺紋件981和斜齒型螺紋件982間隔的相鄰設(shè)置,兩齒型螺紋件組98相互交錯(cuò)設(shè)置,通過(guò)直齒型螺紋件981和斜齒型螺紋件982停止對(duì)初級(jí)原纖維化電極混合物的軸向輸送,使第一螺槽81內(nèi)的初級(jí)原纖維化電極混合物進(jìn)入第二螺槽82內(nèi),齒型螺紋件組98滑動(dòng)于第一螺槽81內(nèi)以提高第一螺槽81內(nèi)部的自潔性。[0056] 以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,依據(jù)本發(fā)明的思想,在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處,本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
聲明:
“軟包電池的電極材料混合工藝” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)