【技术实现步骤摘要】
本申请属于电池制造,尤其涉及一种铺粉热压干法电极制造装备。
技术介绍
1、锂离子电池因其高能量密度、优秀的循环性能以及长使用寿命等特点,已经在手机、电脑等便携式电子产品,以及电动汽车等领域得到了广泛的应用。这些优点使得锂离子电池成为了这些设备的理想电力来源,满足了现代社会对于高效能、环保和便携性的需求。
2、传统的锂离子电池在量产时,往往是使用湿法电极制造工艺制造电极。在制造过程中,需要使用n-甲基吡咯烷酮溶剂进行匀浆,然后再烘干。n-甲基吡咯烷酮溶剂带有毒性、腐蚀性,存在对人体健康造成影响的风险。烘干该溶剂时会消耗大量能量,增加电极制造成本。
3、而且,锂离子电池在使用硫化物固态电解质时,由于硫化物固态电解质对于水和极性有机溶剂敏感,在制造时,受到会溶剂影响,而导致晶体结构破坏,引起锂离子电导率降低。而且,烘干过程中,粘结剂和导电剂会漂浮在表面,并由于毛细作用和扩散作用发生团聚,可能会导致活性材料析出,从而引发电极分层,这种分层现象会使电极容易开裂,降低其结构的稳定性。
4、因此,目前急需一种不使用溶剂的锂离子电极制造装备。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种铺粉热压干法电极制造装备,可以在制造锂离子电池的电极时,无需溶剂参与,为干法制造,能够避免现有的湿法电极制造工艺中存在的多种问题,制造得到的电极厚度均匀、致密具有更好的性能。
2、第一方面,本申请实施例提供了一种铺粉热压干法电极制造装备,包括:收放卷装置、铺粉装置、预热装
3、一些可能的实施方式中,铺粉装置包括:粉仓、粉末下料装置、至少一个铺粉组件、铺粉平台;粉末下料装置设置于粉仓内,粉仓的出料口设于铺粉平台上方,粉末下料装置包括搅拌辊、搅拌电机、下料辊和下料电机,搅拌辊设于粉仓内靠近入料口一侧,下料辊设于粉仓的出料口处,搅拌辊和搅拌电机动力连接,下料电机与下料辊动力连接;至少一个铺粉组件设置在出料口靠近收卷组件的一端,集流体铺设于铺粉平台上;铺粉组件包括铺粉辊和铺粉电机,铺粉辊和铺粉电机动力连接,铺粉辊与铺粉平台之间的距离为300-450μm。
4、一些可能的实施方式中,该装备还包括混料装置;混料装置包括密封舱和混料组件;密封舱上设置有舱门和气缸,气缸与舱门动力连接,用于控制舱门的开关状态;密封舱还包括真空泵,真空泵与密封舱通过气管连接;混料组件包括运动架、运动电机以及至少一个转动料罐;转动料罐设置于运动架上,运动电机与运动架动力连接,用于带动运动架摇摆转动;转动料罐包括料罐和转动电机,转动电机用于带动料罐按照运动架转动的相反方向转动。
5、一些可能的实施方式中,预热装置包括:烘烤箱、烘烤平台;烘烤箱包括外壳和至少一个烤灯,烘烤平台穿过烘烤箱的外壳,集流体铺设于烘烤平台上,至少一个烤灯设置于外壳内侧,用于烘烤集流体上的电极粉末材料。
6、一些可能的实施方式中,烤灯数量为5个,5个烤灯在外壳内均匀分布。
7、一些可能的实施方式中,每个烤灯的温度为150℃-180℃。
8、一些可能的实施方式中,热辊压装置包括:至少一个辊压组件;辊压组件包括导辊、引导板、差速对辊机、辊温控制器、辊缝调节器、辊速调节器;辊温控制器、辊缝调节器、辊速调节器设于差速对辊机上,辊温控制器用于控制差速对辊机的辊轮面温度,辊缝调节器用于控制差速对辊机两个辊轮之间的辊缝,辊速调节器用于控制差速对辊机两个辊轮各自的转速;导辊、引导板设于差速对辊机之前,集流体通过导辊和引导板后,进入差速对辊机的两个辊轮之间。
9、一些可能的实施方式中,当辊压组件为多个时,最后一个辊压组件还包括:液压组件;液压组件设于差速对辊机上,用于对差速对辊机两个辊轮施加压力,差速对辊机的差速比为1:1。
10、一些可能的实施方式中,热辊压装置包括6个辊压组件;第一个辊压组件的差速对辊机的差速比为1:3.5至1:6.5,两个辊轮之间的辊缝为250μm至300μm,辊压压力为2t至4t,辊压速度1米至3米每分钟,辊轮的辊面温度为170℃至190℃;第二个辊压组件的差速对辊机的差速比为1:3至1:5,两个辊轮之间的辊缝为220μm至250μm,辊压压力为3t至6t,辊压速度1米至3米每分钟,辊轮的辊面温度为170℃至190℃;第三个辊压组件的差速对辊机的差速比为1:2.5至1:3.5,两个辊轮之间的辊缝为180μm至220μm,辊压压力为4t至8t,辊压速度1米至3米每分钟,辊轮的辊面温度为170℃至190℃;第四个辊压组件的差速对辊机的差速比为1:2至1:3,两个辊轮之间的辊缝为160μm至180μm,辊压压力为5t至10t,辊压速度1米至3米每分钟,辊轮的辊面温度为170℃至190℃;第五个辊压组件的差速对辊机的差速比为1:1.5至1:2,两个辊轮之间的辊缝为140μm至160μm,辊压压力为6t至12t,辊压速度1米至3米每分钟,辊轮的辊面温度为170℃至190℃;第六个辊压组件的差速对辊机的差速比为1:1,两个辊轮之间的辊缝为80μm至140μm,辊压压力为15t至25t,辊压速度1米至3米每分钟,辊轮的辊面温度为170℃至190℃。
11、一些可能的实施方式中,热辊压装置和收卷组件之间还设置有厚度测量装置。
12、在第一方面中,通过收放卷装置控制集流体运动,通过铺粉装置,以辊压铺粉的方式将电极粉末材料平铺至集流体上,然后再通过预热装置将电极粉末材料进行预热,然后再通过热辊压装置以加热、加压的方式将电极粉末材料固化、减薄、压实,得到高密、紧实的锂离子电池电极片。由于制造过程为干法制造,中无需溶剂,能够避免现有的湿法电子制造工艺中存在的多种问题,制造得到的电极厚度均匀,且性能更好。
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1.一种铺粉热压干法电极制造装备,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的装备,其特征在于,所述铺粉装置包括:粉仓、粉末下料装置、至少一个铺粉组件、铺粉平台;
3.根据权利要求2所述的装备,其特征在于,还包括混料装置;
4.根据权利要求1所述的装备,其特征在于,所述预热装置包括:
5.根据权利要求1所述的装备,其特征在于,所述热辊压装置包括:至少一个辊压组件;
6.根据权利要求5所述的装备,其特征在于,当所述辊压组件为多个时,最后一个辊压组件还包括:液压组件;
7.根据权利要求6所述的装备,其特征在于,所述热辊压装置包括6个辊压组件;
8.根据权利要求1-7任一项所述的装备,其特征在于,所述热辊压装置和所述收卷组件之间还设置有厚度测量装置。
9.根据权利要求4所述的装备,其特征在于,所述烤灯数量为5个,5个所述烤灯在所述外壳内均匀分布。
10.根据权利要求4或9所述的装备,其特征在于,所述烤灯的温度为150℃至180℃。
【技术特征摘要】
1.一种铺粉热压干法电极制造装备,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的装备,其特征在于,所述铺粉装置包括:粉仓、粉末下料装置、至少一个铺粉组件、铺粉平台;
3.根据权利要求2所述的装备,其特征在于,还包括混料装置;
4.根据权利要求1所述的装备,其特征在于,所述预热装置包括:
5.根据权利要求1所述的装备,其特征在于,所述热辊压装置包括:至少一个辊压组件;
6.根据权利要求5所述的装备,其特征在于,当...
【专利技术属性】
技术研发人员:王世明,杨康,程康,
申请(专利权)人:高能数造西安技术有限公司,
类型:新型
国别省市:
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