用于制造干电极的系统和方法技术方案

公开了一种用于制造用于能量储存装置的干电极的系统和方法。所述系统包括配置成输送干电极材料的第一干电极材料输送系统、第一压延辊、第二压延辊和控制器。所述第二压延辊配置成在所述第一压延辊和所述第二压延辊之间形成第一辊隙。所述第一辊隙配置成从所述第一干电极材料输送系统接收所述干电极材料，并且由所述干电极材料形成干电极膜。所述控制器配置成控制所述第二压延辊的旋转速度大于所述第一压延辊的旋转速度。第一压延辊的旋转速度。第一压延辊的旋转速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造干电极的系统和方法
[0001]背景


[0002]所描述的技术大体上涉及能量储存装置，并且具体地涉及用于制造用于能量储存装置的干电极的简化系统和方法。

技术介绍

[0003]电极可以在电能储存电池内实现，这些电池广泛用于为电子、机电、电化学和其他有用的装置提供电力。这样的电池包括诸如一次化学电池和二次(可充电)电池的蓄电池、燃料电池和包括超级电容器的各种电容器。电极也可以在水净化系统内实现。降低操作成本并提高电极制造效率将是可取的。

技术实现思路

[0004]为了总结所述技术的目的，在本文中描述所述技术的某些目的和优点。并非所有这样的目的或优点都可以在所述技术的任何特定实施例中实现。因此，例如，本领域技术人员将认识到，所述技术可以以实现或优化如本文所教导的一个优点或一组优点的方式来体现或实施，而不必实现如本文所教导或建议的其他目的或优点。
[0005]本专利技术的一个方面是一种用于制造用于能量储存装置的干电极的系统。所述系统包括配置成输送干电极材料的第一干电极材料输送系统、第一压延辊、第二压延辊和控制器。所述第二压延辊配置成在所述第一压延辊和所述第二压延辊之间形成第一辊隙。所述第一辊隙配置成从所述第一干电极材料输送系统接收所述干电极材料，并且由所述干电极材料形成干电极膜。所述控制器配置成控制所述第二压延辊的旋转速度大于所述第一压延辊的旋转速度。
[0006]在另一方面，所述干电极膜不是自支撑的。
[0007]在另一方面，所述系统还包括第三压延辊，所述第三压延辊配置成在所述第三压延辊和与所述第三压延辊相邻并在其上游定位的压延辊之间形成第二辊隙，所述第二辊隙配置成从所述第一辊隙接收所述干电极膜。在另一方面，上游相邻压延辊是所述第二压延辊。在另一方面，所述控制器还配置成控制所述第三压延辊的旋转速度大于所述第二压延辊2的旋转速度。在另一方面，所述系统还包括配置成将集电器供应到所述第二辊隙的集电器源，其中所述第二辊隙配置成接收所述集电器并将所述集电器层压到所述干电极膜以形成干电极。在另一方面，所述系统还包括配置成输送第二干电极材料的第二干电极材料输送系统。在另一方面，所述第一辊隙配置成从所述第二干电极材料输送系统接收所述第二干电极材料并由所述第一干电极材料和所述第二干电极材料形成干电极膜。在另一方面，所述第一干电极材料和所述第二干电极材料是相同材料。在另一方面，所述系统还包括第四压延辊，所述第四压延辊配置成在所述第四压延辊和与所述第四压延辊相邻并在其下游定位的压延辊之间形成第三辊隙，其中所述第三辊隙配置成从所述第二干电极材料输送系
统接收所述第二干电极材料并形成第二干电极膜。在另一方面，下游相邻压延辊是所述第三压延辊。在另一方面，所述控制器配置成控制所述第三压延辊的旋转速度大于所述第四压延辊的旋转速度。在另一方面，所述系统还包括配置成将集电器供应到所述第二辊隙的集电器源，其中所述第二辊隙配置成接收所述集电器并将所述集电器层压到所述第一干电极膜和所述第二干电极膜以形成双面干电极。
[0008]本专利技术的一个方面是一种用于制造间歇电极的层压机。所述层压机包括第一压延辊，第二压延辊，一个或多个层压致动器和一个或多个间隙控制致动器。所述一个或多个层压致动器配置成在间歇电极的层压期间在所述第一压延辊和所述第二压延辊之间提供第一力。所述一个或多个间隙控制致动器配置成向所述第一压延辊和所述第二压延辊提供第二力，其中所述第二力对抗和抵消所述第一力。
[0009]在另一方面，所述层压机还包括传感器和控制器。所述传感器配置成检测电极膜内的未涂覆区域。所述控制器配置成当所述电极膜内的未涂覆区域通过所述第一压延辊和所述第二压延辊之间时启动所述一个或多个间隙控制致动器。
[0010]本专利技术的另一方面包括一种制造用于能量储存装置的干电极的方法。所述方法包括以第一旋转速度旋转第一压延辊，以第二旋转速度旋转第二压延辊，以及向所述第一压延辊和所述第二压延辊之间的辊隙提供干电极材料以形成干电极膜，其中所述第二旋转速度大于所述第一旋转速度。
[0011]在一些实施例中，所述干电极材料是自由流动颗粒形式。在一些实施例中，所述干电极膜在形成时粘附到所述第二压延辊。
[0012]本专利技术的另一方面包括一种制造间歇电极的方法。所述方法包括提供间歇电极膜和集电器，在第一压延辊和第二压延辊之间进给所述间歇3
[0013]电极膜和所述集电器，在所述第一压延辊和所述第二压延辊之间向所述集电器提供第一力，以及向所述第一压延辊和所述第二压延辊提供第二力，其中所述第二力对抗和抵消所述第一力。
[0014]在一些实施例中，提供所述第一力将所述间歇电极膜按压到所述集电器，并且提供所述第二力在所述间歇电极膜的未涂覆部分的层压期间在所述第一压延辊和所述第二压延辊之间提供恒定间隙。
附图说明
[0015]图1是示出了用于制造用于能量储存装置的干电极的工艺的框图。
[0016]图2示出了用于形成干电极膜的装置。
[0017]图3A
‑
B分别示出了多辊压延机系统和由所述压延机系统制成的膜的侧视示意图。
[0018]图4示出了多辊压延机系统的详细等距视图。
[0019]图5A
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C示出了图4中所示的系统的一些操作步骤。
[0020]图6示出了组合压延机/层压机以形成干电极的侧视示意图。
[0021]图7示出了根据实施例的间歇涂覆的干电极的侧视示意图。
[0022]图8A
‑
B示出了层压机设计的侧视图和前视图。
[0023]图9示出了漏斗形装料斗。
[0024]图10示出了包括散布涂覆工艺、连续带式压延工艺、压延工艺和回卷工艺的压延
工艺。
具体实施方式
[0025]在许多商业和工业用途中，例如在消费装置、生产装置和电池供电的车辆中，已经依赖诸如锂离子电池的能量储存装置作为电源。然而，对能量储存装置的需求持续快速增长。例如，汽车行业正在开发依赖紧凑高效能量储存的汽车，如插电式混合动力汽车和纯电动汽车。锂离子电池非常适合满足未来的需求。
[0026]能量储存装置的储存电势的关键部件是电极。电极的电化学能力(例如电池电极的容量和效率)受各种因素影响。例如，活性材料、粘合剂和(一种或多种)添加剂的分布；其中材料的物理性质，例如活性材料的粒径和表面积；活性材料的表面特性；以及电极膜的物理特性，例如密度、孔隙率、内聚性和对导电元件的粘附性。干式处理系统和方法传统上使用高剪切和/或高压力处理步骤来分解和混合电极膜材料。与使用湿法工艺生产的电极膜相比，这样的系统和方法可以有助于结构优势。然而，用于形成干式、自支撑电极膜和干电极的高处理压力和大量4
[0027]设备(因此占用空间大)仍有改进的余地。
[0028]可以实施本文提供的系统和方法来制造用于各种能量储存装置的干电极膜和电极。如本文所提供的，能量储存装置可以是电容器，锂离子电容器(LIC)，超级电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造用于能量储存装置的干电极的系统，其包括：配置成输送干电极材料的第一干电极材料输送系统；第一压延辊；第二压延辊，所述第二压延辊配置成在所述第一压延辊和所述第二压延辊之间形成第一辊隙，所述第一辊隙配置成从所述第一干电极材料输送系统接收所述干电极材料，并且由所述干电极材料形成干电极膜；以及控制器，所述控制器配置成控制所述第二压延辊的旋转速度大于所述第一压延辊的旋转速度。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述干电极膜不是自支撑的。3.根据权利要求1或2所述的系统，其还包括第三压延辊，所述第三压延辊配置成在所述第三压延辊和与所述第三压延辊相邻并在其上游定位的压延辊之间形成第二辊隙，所述第二辊隙配置成从所述第一辊隙接收所述干电极膜。4.根据权利要求3所述的系统，其中上游相邻压延辊是所述第二压延辊。5.根据权利要求3或4所述的系统，其中所述控制器还配置成控制所述第三压延辊的旋转速度大于所述第二压延辊的旋转速度。6.根据权利要求3
‑
5中任一项所述的系统，其还包括配置成将集电器供应到所述第二辊隙的集电器源，其中所述第二辊隙配置成接收所述集电器并且将所述集电器层压到所述干电极膜以形成干电极。7.根据权利要求3
‑
6中任一项所述的系统，其还包括：配置成输送第二干电极材料的第二干电极材料输送系统。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述第一辊隙配置成从所述第二干电极材料输送系统接收所述第二干电极材料并且由所述第一干电极材料和所述第二干电极材料形成干电极膜。9.根据权利要求7或8所述的系统，其中所述第一干电极材料和所述第二干电极材料是相同材料。10.根据权利要求7
‑
9中任一项所述的系统，其还包括第四压延辊，所述第四压延辊配置成在所述第四压延辊和与所述第四压延辊相邻并在其下游定位的压延辊之间形成第三辊隙，其中所述第三辊隙配置成从所述第二干电极材料输送系统接收所述第二干电极材料并且形成第二干电极膜。11.根据权利要求10所述的系统，其中下游相邻压延辊是所述第三压延辊。12.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克，
申请(专利权)人：弗兰克，
类型：发明
国别省市：