铺粉热压干法电极制造装备制造技术

技术编号:44997711 阅读:0 留言:0更新日期:2025-04-15 17:11
本申请适用于电池制造技术领域,提供了一种铺粉热压干法电极制造装备。该装备包括:收放卷装置、铺粉装置、预热装置、热辊压装置;收放卷装置包括放卷组件和收卷组件,放卷组件、铺粉装置、预热装置、热辊压装置以及收卷组件依次连接。先通过收放卷装置控制集流体运动,然后通过铺粉装置以自动下料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,并通过热辊压装置以加热、加压的方式将对电极粉末材料处理,得到高密、紧实的锂离子电池电极片。由于制造过程中无需溶剂参与,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,得到的电极厚度均匀、致密,且具有更好的性能。

【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、预热装置、热辊压装置;收放卷装置包括放卷组件和收卷组件,放卷组件、铺粉装置、预热装置、热辊压装置以及收卷组件依次连接;放卷组件包括放料辊、放卷导向辊和放卷张力控制辊,收卷组件包括收卷辊、收卷导向辊和收卷张力控制辊;集流体放置在放料辊上,集流体经过放卷导向辊、放卷张力控制辊、铺粉装置、预热装置、热辊压装置、收卷导向辊、收卷张力控制辊后,与收卷辊连接;铺粉装置用于当集流体经过时,将电极粉末材料铺设于集流体上;预热装置用于当集流体经过时,对铺设于集流体上的电极粉末材料进行加热;热辊压装置用于当集流体经过时对铺设于集流体上的电极粉末材料进行热辊压。

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。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

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:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1