用于在电场下的聚合物原纤化的方法和设备技术

一种用于原纤化电极膜的可原纤化粘结剂组分的方法可以包括提供带负电荷的可原纤化粘结剂组分，并且在带负电荷的粘结剂组分上施加电场，以原纤化带负电荷的可原纤化粘结剂组分。一种用于原纤化电极膜的粘结剂组分的系统可以包括：混合容器，其由具有亲和性的材料制成，以将电子提供给粘结剂组分；以及致动器，其被配置为在混合容器上施加力，以使混合容器和粘结剂组分接触，并且在足以在粘结剂组分上产生静电力并且原纤化粘结剂组分的运动速度和范围内，相对于彼此移动混合容器和粘结剂组分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】引用相关申请根据37 CFR 1.57，在通过本申请提交的申请数据表中标识的国外或国内优先权权利要求的任何和所有申请通过引证结合于此。
本专利技术涉及能量储存装置，尤其涉及制造用于能量储存装置内的干燥颗粒膜的方法和设备。
技术介绍
具有多种不同类型的能量储存装置，用于给电子装置供电，包括例如电容器，例如，超级电容器或锂离子电容器、电池(例如，锂离子电池)以及燃料电池。能量储存装置可以包括一个或多个薄膜，例如，形成能量储存装置的电极的电极膜。电极膜可以包括一个或多个活性材料。薄膜可以包括原纤化粘结剂组分，原纤化粘结剂组分提供可以支持薄膜的一个或多个其他组分的多个原纤维(例如，为薄膜提供机械结构)。通常可以使用机械原纤化处理执行电极膜的粘结剂组分的原纤化。电极膜的组分(包括电极膜的粘结剂组分)可以在设备中组合和混合，例如，搅拌机和/或喷射式粉碎机，在搅拌机和/或喷射式粉碎机中，可以在粘结剂组分上施加强剪切力，以操纵粘结剂组分，以便形成原纤维。粘结剂的原纤化可以促进形成原纤维矩阵、晶格和/或网络，在原纤维矩阵、晶格和/或网络中，可以支持电极膜的一个或多个其他组分，例如，活性电极材料。粘结剂组分的原纤维可以为电极膜提供期望的机械强度。例如，原纤维可以提供薄膜，所述薄膜对拉力、剪切力、压缩和/或扭应力具有期望的阻力，促进制造具有干燥颗粒电极膜的能量储存装置。
技术实现思路
一个实施方式包括一种用于原纤化电极膜的可原纤化粘结剂组分的方法。该实施方式可以包括：提供带负电荷的可原纤化粘结剂组分；并且通过在所述带负电荷的可原纤化粘结剂组分上施加电场，原纤化所述带负电荷的可原纤化粘结剂组分。在一些实施方式中，施加电场，可以包括施加静电场。在一些实施方式中，提供所述带负电荷的可原纤化粘结剂组分可以包括将可原纤化粘结剂组分与电子供体接触。在一些实施方式中，将可原纤化粘结剂组分与电子供体接触可以包括在所述可原纤化粘结剂组分上施加声力。所述电子供体可以包括原纤化设备的混合容器，其中，所述混合容器由具有亲和性的材料制成，以将电子提供给所述可原纤化粘结剂组分。在一些实施方式中，将可原纤化粘结剂组分与电子供体接触可以包括在所述混合容器上施加线性力和旋转力中的至少一个，以相对于所述可原纤化粘结剂组分移动所述混合容器。在一些实施方式中，提供所述带负电荷的可原纤化粘结剂组分可以包括将可原纤化粘结剂组分与混合介质接触。在一些实施方式中，该方法可以进一步包括在所述带负电荷的可原纤化粘结剂组分上施加电场之前，干燥所述可原纤化粘结剂组分。干燥所述可原纤化粘结剂组分可以包括在真空炉内加热所述可原纤化粘结剂组分。在一些实施方式中，所述可原纤化粘结剂组分可以包括聚四氟乙烯。另一个实施方式包括一种用于原纤化电极膜的粘结剂组分的系统。该实施方式包括：混合容器，其包括具有亲和性的材料，以将一个或多个电子提供给所述粘结剂组分；以及致动器，其被配置为在所述混合容器上施加力以使所述混合容器和所述粘结剂组分接触，并且在足以在所述粘结剂组分上产生静电力并且原纤化所述粘结剂组分的运动速度和范围内，相对于彼此移动所述混合容器和所述粘结剂组分。在一些实施方式中，该系统可以进一步包括：粘结剂组分；以及混合介质，其包括具有亲和性的材料，以将负电荷从所述混合容器传输给所述粘结剂组分。所述混合介质可以包括与所述粘结剂组分相同的材料。在一些实施方式中，所述混合介质和粘结剂组分均包括聚四氟乙烯。在一些实施方式中，所述致动器进一步被配置为在所述混合容器上施加力，以使所述混合介质与所述混合容器和所述粘结剂组分中的至少一个接触。在一些实施方式中，所述致动器被配置为在所述粘结剂组分上施加声力。在一些实施方式中，所述致动器被配置为在所述混合容器上施加线性力和旋转力中的至少一个。在一些实施方式中，所述混合容器可以由铝材料制成。在一些实施方式中，所述混合介质可以包括与所述混合容器相同的材料，例如，铝材料。在一些实施方式中，该系统可以进一步包括混合器，用于将所述粘结剂组分与所述电极膜的一个或多个其他组分进行组合。该系统可以包括低剪切混合器，用于将所述粘结剂组分与所述电极膜混合物的一个或多个其他组分进行组合。在一些实施方式中，该系统可以进一步包括烤炉，用于干燥电极膜的一个或多个其他组分干燥和粘结剂组分。另一个实施方式包括一种系统，该系统可以具有：电场发生器；容器；以及可原纤化粘结剂组分。所述电场发生器可以被配置为将电场施加至所述可原纤化粘结剂组分，并且在所述可原纤化粘结剂组分包含在容器内时，通过电场原纤化所述可原纤化粘结剂组分。为了概述本专利技术和超过先有技术实现的优点，在本文中描述某些目标和优点。当然，要理解的是，根据任何特定的实施方式，不需要实现所有这种目标或优点。因此，例如，本领域的技术人员会认识到，可以通过可以实现或优化一个优点或一组优点的方式，体现或执行本专利技术，不必实现其他目标或优点。所有这些实施方式旨在位于在本文中公开的本专利技术的范围内。通过参考附图的以下详细描述，对于本领域的技术人员，这些和其他实施方式显而易见，本专利技术不限于任何特别公开的实施方式。附图说明参考某些实施方式的附图，描述本公开的这些和其他特征、方面以及优点，其旨在示出某些实施方式，而非限制本专利技术。图1示出了在集电器的表面上包括电极膜的能量储存装置的实例的剖视图；图2示出了用于在电场之下原纤化电极膜的粘结剂组分的设备的实例的示意图；图3示出了用于在电场之下原纤化电极膜的粘结剂组分的设备的另一个实例的透视图；图4示出了用于原纤化电极膜的粘结剂组分的过程的实例；图5示出了用于制造包括原纤化粘结剂组分的电极膜的过程的实例；图6A示出电极膜的放大5k×的扫描电子显微镜(SEM)图像；图6B示出在图6A示出的电极膜的放大1k×的扫描电子显微镜(SEM)图像；图7A示出电极膜的放大5k×的扫描电子显微镜(SEM)图像；图7B示出在图7A示出的电极膜的放大1k×的扫描电子显微镜(SEM)图像；图8A示出电极膜的放大5k×的扫描电子显微镜(SEM)图像；图8B示出在图8A示出的电极膜的放大1k×的扫描电子显微镜(SEM)图像；图9A示出电极膜的放大5k×的扫描电子显微镜(SEM)图像；图9B示出在图9A示出的电极膜的放大1k×的扫描电子显微镜(SEM)图像。具体实施方式虽然下面描述了某些实施方式和实例，但是本领域的技术人员会理解的是，本专利技术延伸超过特别公开的实施方式和/或使用以及明显修改及其等同物。因此，其目的在于，在本文中公开的专利技术范围不应受到下面描述的任何特定实施方式限制。如在本文中所描述的，粘结剂原纤化的机械处理可以包括在粘结剂上施加高剪切力。然而，施加高剪切力的机械原纤化处理可以造成电极膜混合物的活性材料组分的损坏。例如，活性材料组分(例如，电极膜混合物的碳组分)的一个或多个表面性能可以被强剪切力改变(这种改变是被希望的)，减少活性材料组分的化学和/或电气性能。在高剪切应力下在混合器内混合电极膜组分，还可以有助于局部加热在混合器内的电极膜组分。这种加热可以进一步有助于减少电极膜的一个或多个活性材料组分的化学和/或电气性能，和/或可以提供粘结剂组分的无效的和/或不均匀地原纤化。一个实施方式包括制造电极膜的方法，该方法包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于原纤化电极膜的粘结剂组分的方法，包括：提供带负电荷的可原纤化粘结剂组分；以及通过在所述带负电荷的可原纤化粘结剂组分上施加电场，原纤化所述带负电荷的可原纤化粘结剂组分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.10 US 61/950,6991.一种用于原纤化电极膜的粘结剂组分的方法，包括：提供带负电荷的可原纤化粘结剂组分；以及通过在所述带负电荷的可原纤化粘结剂组分上施加电场，原纤化所述带负电荷的可原纤化粘结剂组分。2.根据权利要求1所述的方法，其中，施加所述电场包括施加静电场。3.根据权利要求2所述的方法，其中，提供所述带负电荷的可原纤化粘结剂组分包括将可原纤化粘结剂组分与电子供体接触。4.根据权利要求3所述的方法，其中，将所述可原纤化粘结剂组分与所述电子供体接触包括在所述可原纤化粘结剂组分上施加声力。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述电子供体包括原纤化设备的混合容器，其中，所述混合容器由具有亲和性的材料制成，以将电子提供给所述可原纤化粘结剂组分。6.根据权利要求5所述的方法，其中，将所述可原纤化粘结剂组分与所述电子供体接触包括在所述混合容器上施加线性力和旋转力中的至少一个，以相对于所述可原纤化粘结剂组分移动所述混合容器。7.根据权利要求2所述的方法，其中，提供所述带负电荷的可原纤化粘结剂组分包括将所述可原纤化粘结剂组分与混合介质接触。8.根据权利要求2所述的方法，进一步包括在所述带负电荷的可原纤化粘结剂组分上施加电场之前，干燥所述可原纤化粘结剂组分。9.根据权利要求8所述的方法，其中，干燥所述可原纤化粘结剂组分包括在真空炉内加热所述可原纤化粘结剂组分。10.根据权利要求2所述的方法，其中，所述可原纤化粘结剂组分包括聚四氟乙烯。11.一种用于原纤化电极膜混合物的粘结剂组分的系统，包括：混合容器，所述混合容器包括具有亲和性...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪剑，习笑梅，
申请(专利权)人：麦斯韦尔技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US