【技术实现步骤摘要】
本申请涉及干法极片制造，具体而言，涉及一种干法极片膜的制备方法。
技术介绍
1、现有技术中，锂离子电池的正、负极片膜的制备一般是采用湿法浆料涂布的方式，具体地，该工艺通常是将正、负极主材、导电剂和粘结剂溶解混合在油系或水系溶剂中形成液态浆料，再通过挤压或转移涂布方式涂敷于集流体上，然后进行烘烤干燥使得溶剂挥发，以在集流体的表面形成正、负极片膜。这种湿法工艺会用到溶剂且需要进行烘烤干燥的步骤，不仅对生产环境和安全产生一定负面影响，而且还存在耗能较大的问题。
2、基于此，研究人员提出了干法极片膜制备工艺，即在极片膜的制备过程中消除溶剂的使用，具体地，干法极片膜制备工艺通常以电极粉料(正负极主材、粘结剂和导电剂的混合物)高混纤维化后进行破碎造粒，最后再进行辊压压延处理，以得到干法极片膜。其中，在进行破碎造粒的步骤中，目前常用的方式通常是单一的高速剪切造粒或辊压筛分造粒，但是，这些破碎造粒方式均存在一定问题，具体地，高速剪切造粒容易导致粉料过度分散、产生浮粉，并且易导致纤维丝断裂、使得纤维结构被破坏；辊压筛分造粒过程中，粉料易桥接团聚造成堵料，从而影响成膜连续性。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种干法极片膜的制备方法，能够解决单一高速剪切造粒或辊压筛分造粒存在的问题，此外，还能得到粒径较小、粒径均匀性好且纤维化程度提高的高品质粉料颗粒，从而制备得到膜面强度较高以及横向面密度较为均匀的高品质极片膜。
2、本申请的实施例是这样实现的：
3、本申请实
4、将电极粉料依次进行混合处理、纤维化处理、破碎造粒处理以及多辊连轧处理，得到干法极片膜；其中，破碎造粒处理的步骤包括：先通过剪切破碎装置对电极粉料进行预破碎处理；再通过辊压筛分装置对预破碎后的电极粉料进行辊压筛分处理。
5、上述技术方案中，在破碎造粒处理的步骤中，先采用剪切破碎装置对电极粉料进行预破碎，由于预破碎需要的剪切线速度较小，相较于直接采用剪切装置进行高速剪切破碎，能够改善粉料过渡分散以及主材表面的纤维结构被破坏的问题；然后再采用辊压筛分装置对预破碎后的电极粉料进行辊压筛分处理，由于粉料事先经过预破碎，粉料的粒径已经有所减小，相较于直接对纤维化的较大粒径的粉料进行辊压筛分，不容易因为粉料桥接团聚造成堵料，从而实现连续化生产；此外，由于粉料先后经过预破碎和辊压筛分破碎，还能使得制备得到的粉料具有粒径较小、粒径均匀性好且纤维化程度提高的优势，以使得后续能够制备得到膜面强度较高以及横向面密度较为均匀的高品质极片膜。
6、在一些可选的实施方案中，预破碎处理的步骤中，剪切线速度为5～20m/s。
7、上述技术方案中，将预破碎处理步骤中的剪切线速度限定在特定范围内，既能对团聚的块状电极粉料提供理想的预破碎效果，以便形成粒径不同的颗粒状粉料，又能够改善粉料过度分散以及主材表面的原本纤维结构被破坏的问题。
8、在一些可选的实施方案中，辊压筛分装置包括驱动辊以及筛网，驱动辊位于筛网的上方，驱动辊的外周壁凸设有多个沿驱动辊的周向间隔分布的挤压块，挤压块和筛网之间具有间隙；辊压筛分处理的步骤包括：将预破碎后的电极粉料转移至筛网上经过间隙，通过转动的挤压块与筛网共同辊压电极粉料，使经过辊压后的电极粉料经过筛网。
9、上述技术方案中，将辊压筛分装置设置为具有挤压块的驱动辊与筛网相互配合的形式，以通过转动的挤压块与筛网共同辊压电极粉料，从而得到粉料颗粒，这种形式的辊压筛分装置具有造粒效果好(粒径小且粒径均匀性好)、造粒效率高以及整体构造较为简单的优势。
10、在一些可选的实施方案中，辊压筛分处理的步骤中，驱动辊的转速为500～800rpm。
11、上述技术方案中，将辊压筛分处理步骤中的驱动辊的转速限定在特定范围内，能够较好地改善堵料问题且能够兼顾较好的造粒效果，具体地，将驱动辊的转速下限限定在特定范围，能够改善破碎后的粉料容易堆积在筛网上并重新发生搭桥团聚导致的堵料问题；将驱动辊的转速上限限定在特定范围，能够改善粉料在筛网处受到较为强烈的挤压和剪切作用后易形成片状膜块覆盖在筛网表面的问题，进而改善造粒效果和效率。
12、在一些可选的实施方案中，挤压块具有沿驱动辊的周向分布的第一端和第二端，在驱动辊的径向上，第一端的尺寸小于第二端的尺寸；辊压筛分处理的步骤包括：驱动辊沿第二端至第一端的方向转动。
13、上述技术方案中，将挤压块设置为特定结构，具体地，挤压块具有沿驱动辊的周向分布的第一端和第二端，且在驱动辊的径向上，第一端的尺寸小于第二端的尺寸，并且驱动辊在辊压筛分的过程中沿第二端至第一端的特定方向进行转动，能够较为有效地对处于挤压块和筛网之间的粉料施加压力，从而提高破碎效果以及造粒效率。
14、在一些可选的实施方案中，挤压块的外表面的第一端与第二端之间平面过渡。
15、上述技术方案中，挤压块在转动过程中的轨迹为弧形，将挤压块的外表面的第一端与第二端之间设置为平面过渡的形式，进而使得电极粉料在平面过渡区域中与筛网之间的距离发生梯度变化，从而可以在电极粉料经过筛网上方的时候，采用渐变的压力对其进行梯度挤压，以便得到粒径较小且粒径更为均匀的粉料颗粒。
16、在一些可选的实施方案中，平面过渡的面与驱动辊的辊面相切。
17、上述技术方案中，将平面过渡的面设置为与驱动辊的辊面相切的形式，以使得挤压块具有面积较大的挤压面，从而能够对更多的粉料进行挤压，有助于提高造粒效率。
18、在一些可选的实施方案中，在驱动辊的周向上，筛网的一端与转轴可转动地连接，筛网的另一端的底部承载于凸轮机构中的凸轮上；辊压筛分处理的步骤还包括：驱动凸轮机构转动，以使筛网在凸轮的带动下上下抖动。
19、上述技术方案中，驱动辊采用特定的安装方式，具体地，在驱动辊的周向上，筛网的一端与转轴可转动地连接，另一端的底部承载于凸轮机构中的凸轮上，以使得筛网在辊压筛分处理的步骤中能够伴随凸轮进行上下抖动，有助于降低物料阻塞筛网的风险，从而提高造粒效率。
20、在一些可选的实施方案中，辊压筛分处理的步骤中，凸轮的转速为50～100rpm。
21、上述技术方案中，将凸轮在辊压筛分处理步骤中的转速限定在特定范围内，以使得筛网具有适宜的抖动频率，有助于进一步降低物料阻塞筛网的风险，同时，也能更好地配合挤压块进行造粒。
22、在一些可选的实施方案中，辊压筛分装置还包括升降机构，升降机构与驱动辊连接；在预破碎处理的步骤之后，且在辊压筛分处理的步骤之前，还包括：通过调整升降机构来调整间隙大小的步骤，以使得间隙的尺寸不小于筛网的孔径。
23、上述技术方案中，辊压筛分装置还包括与驱动辊连接的升降机构，在在预破碎处理的步骤之后，且在辊压筛分处理的步骤之前，还包括通过调整升降机构来调整间隙大小的步骤，以使得间隙的尺寸不小于筛网的孔径以使得颗粒本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种干法极片膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的干法极片膜的制备方法，其特征在于，所述预破碎处理的步骤中，剪切线速度为5～20m/s。
3.根据权利要求1所述的干法极片膜的制备方法，其特征在于，所述辊压筛分装置包括驱动辊以及筛网，所述驱动辊位于所述筛网的上方，所述驱动辊的外周壁凸设有多个沿所述驱动辊的周向间隔分布的挤压块，所述挤压块和所述筛网之间具有间隙；所述辊压筛分处理的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的干法极片膜的制备方法，其特征在于，所述筛网为弧形，多个所述挤压块与所述筛网之间均具有所述间隙；所述辊压筛分处理的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的干法极片膜的制备方法，其特征在于，所述辊压筛分处理的步骤中，所述驱动辊的转速为500～800rpm。
6.根据权利要求4所述的干法极片膜的制备方法，其特征在于，所述挤压块具有沿所述驱动辊的周向分布的第一端和第二端，在所述驱动辊的径向上，所述第一端的尺寸小于所述第二端的尺寸；所述辊压筛分处理的步骤包括：
7.根据权利要求6所述的
8.根据权利要求7所述的干法极片膜的制备方法，其特征在于，所述平面过渡的面与所述驱动辊的辊面相切。
9.根据权利要求3～8中任一项所述的干法极片膜的制备方法，其特征在于，在所述驱动辊的周向上，所述筛网的一端与转轴可转动地连接，所述筛网的另一端的底部承载于凸轮机构中的凸轮上；所述辊压筛分处理的步骤还包括：
10.根据权利要求9所述的干法极片膜的制备方法，其特征在于，所述辊压筛分处理的步骤中，所述凸轮的转速为50～100rpm。
11.根据权利要求3～8中任一项所述的干法极片膜的制备方法，其特征在于，所述辊压筛分装置还包括升降机构，所述升降机构与所述驱动辊连接；在所述预破碎处理的步骤之后，且在所述辊压筛分处理的步骤之前，还包括：
12.根据权利要求11所述的干法极片膜的制备方法，其特征在于，所述间隙的尺寸与所述筛网的孔径的差值为0～2mm。
...【技术特征摘要】
1.一种干法极片膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的干法极片膜的制备方法，其特征在于，所述预破碎处理的步骤中，剪切线速度为5～20m/s。
3.根据权利要求1所述的干法极片膜的制备方法，其特征在于，所述辊压筛分装置包括驱动辊以及筛网，所述驱动辊位于所述筛网的上方，所述驱动辊的外周壁凸设有多个沿所述驱动辊的周向间隔分布的挤压块，所述挤压块和所述筛网之间具有间隙；所述辊压筛分处理的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的干法极片膜的制备方法，其特征在于，所述筛网为弧形，多个所述挤压块与所述筛网之间均具有所述间隙；所述辊压筛分处理的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的干法极片膜的制备方法，其特征在于，所述辊压筛分处理的步骤中，所述驱动辊的转速为500～800rpm。
6.根据权利要求4所述的干法极片膜的制备方法，其特征在于，所述挤压块具有沿所述驱动辊的周向分布的第一端和第二端，在所述驱动辊的径向上，所述第一端的尺寸小于所述第二端的尺寸；所述辊压筛分处理的...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚欣跃，黄俭标，李德鸿，常毅，范劲夫，
申请(专利权)人：广汽埃安新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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