储能器件电极制造的方法和装置制造方法及图纸

一种用于形成电极膜混合物的装置(500)能够具有第一源、第二源和流化床涂层装置，所述第一源包括包含液体和聚合物的聚合物分散体(501)，所述第二源包括所述电极膜混合物的第二组分(502)，所述流化床涂层装置包括配置成从所述第一源接收所述分散体的第一入口(504)和配置成从所述第二源接收所述第二组分的第二入口。一种用于制备储能器件电极膜混合物的相应方法包括以下步骤：向所述流化床涂层装置的第一入口提供聚合物分散体，所述聚合物分散体包含液体和聚合物，其中所述聚合物是储能器件电极膜混合物的第一组分；向所述流化床涂层装置的第二入口提供所述储能器件电极膜混合物的第二组分；蒸发所述流化床涂层装置中的所述聚合物分散体的液体部分从而形成干聚合物；和在所述流化床涂层装置中形成干聚合物和所述电极混合物的第二组分的流化床，从而形成电极膜混合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】储能器件电极制造的方法和装置引入优先权申请作为参考本申请要求享有2016年9月1日提交的美国临时申请No.62/382,675的权益，该临时申请以其全部内容结合于本文中作为参考。
本专利技术涉及储能器件，具体而言涉及用于制造储能器件电极的装置和方法。
技术介绍
各种类型的储能器件能够用于为电子装置供电，包括，例如，电容器，电池，电容器-电池混合体(capacitor-batteryhybrid)和燃料电池。这种储能器件能够具有包括一个或多个电极膜的阳极(anode)和阴极(cathode)。所述电极膜可以包含聚合物粘合剂和一种或多种活性电极组分。储能器件的电性能能够取决于所述粘合剂和活性电极组分的一种或多种性质。通过选择所述粘合剂的类型、活性电极组分和/或用于制造所述电极膜的方法，可以实现所述储能器件的所需电性能。然而，储能器件制造可能会产生相当大的成本。具体而言，按规格制造电极可能需要大量资源。一个困难是在制造后从所述电极膜中除去溶剂和其他加工添加剂。在湿法电极制造(wetelectrodefabrication)中，溶剂去除可能需要大量的功率和时间，在此期间将会占用有价值的制造资源。由于例如，提供更均匀的活性和粘合剂材料分布，改进的制造技术也可以提供性能更好的电极。传统的干法电极制造技术(dryelectrodefabricationtechnique)避免这些问题中的一些，但是以引入本文进一步讨论的其他问题为代价。因此，仍需要改进的电极制造技术。
技术实现思路
一些实施方式提供了用于形成储能器件电极膜混合物的装置。所述装置包括含有聚合物分散体的第一源，所述聚合物分散体包含液体和聚合物。所述聚合物是储能器件电极膜混合物的第一组分。所述装置进一步包括包含所述储能器件电极膜混合物的第二组分的第二源。所述装置进一步包括流化床涂层装置，其包括第一入口和第二入口，所述第一入口配置成从所述第一源接收所述聚合物分散体，所述第二入口配置成从所述第二源接收所述电极膜混合物的所述第二组分。进一步的实施方式提供了制备储能器件电极膜混合物的方法。所述方法包括向流化床涂层装置的第一入口提供聚合物分散体，所述聚合物分散体包含液体和聚合物，其中所述聚合物是储能器件电极膜混合物的第一组分。所述方法进一步包括在流化床涂层装置内提供所述储能器件电极膜混合物的第二组分。所述方法进一步包括在所述流化床涂层装置内蒸发所述聚合物分散体的所述液体部分从而形成干聚合物。所述方法进一步包括在所述流化床涂层装置内形成包含所述电极混合物的所述第二组分的流化床。在第一方面中，提供了一种用于形成储能器件电极膜混合物的装置，所述装置包括第一源、第二源和流化床涂层装置，所述第一源包含聚合物分散体，所述聚合物分散体包含液体和聚合物，其中所述聚合物是所述储能器件电极膜混合物的第一组分，所述第二源包含储能器件电极膜混合物的第二组分，并且所述流化床涂层装置包括配置成从所述第一源接收所述聚合物分散体的第一入口，和配置成从所述第二源接收所述第二组分以形成电极膜混合物的第二入口。在所述第一方面的一些实施方式中，所述装置配置成蒸发所述分散体的所述液体以提供干聚合物，并采用所述第二组分形成流化床，和用所述干聚合物对所述第二组分进行涂层。在所述第一方面的一些实施方式中，所述第二组分包含干燥颗粒，并且所述流化床涂层装置配置成由所述干燥颗粒形成流化床。在所述第一方面的一些实施方式中，所述第二组分包括所述电极膜混合物的活性电极组分。在所述第一方面的一些实施方式中，所述第二组分包括锂金属氧化物。在所述第一方面的一些实施方式中，所述第二组分包括碳。在所述第一方面的一些实施方式中，所述第二组分包括石墨。在所述第一方面的一些实施方式中，所述聚合物包括聚四氟乙烯。在所述第一方面的一些实施方式中，所述液体包括水。在所述第一方面的一些实施方式中，所述第二组分包含干燥颗粒，并且所述流化床涂层装置配置成通过所述第二入口接收所述干燥颗粒并由所述干燥颗粒形成流化床。在所述第一方面的一些实施方式中，所述流化床涂层装置配置成蒸发所述水并在所述干燥颗粒上提供干燥的聚四氟乙烯涂层。在所述第一方面的一些实施方式中，所述流化床涂层装置配置成提供连续体积的气体以与所述第二组分一起形成流化床。在所述第一方面的一些实施方式中，该装置包括转子。在第二方面中，提供了一种制备储能器件电极膜混合物的方法，包括：向流化床涂层装置的第一入口提供聚合物分散体，所述聚合物分散体包含液体和聚合物，其中所述聚合物是储能器件电极膜混合物的第一组分；向所述流化床涂层装置的第二入口提供所述储能器件电极膜混合物的第二组分；蒸发所述流化床涂层装置内所述聚合物分散体的所述液体部分从而形成干聚合物；和在所述流化床涂层装置内形成所述干聚合物和所述电极混合物的所述第二组分的流化床，以形成电极膜混合物。在所述第二方面的一些实施方式中，提供所述聚合物分散体包括提供包含水和聚四氟乙烯的分散体。在所述第二方面的一些实施方式中，提供所述第二组分包括提供干燥颗粒。在所述第二方面的一些实施方式中，提供所述第二组分包括提供所述电极膜混合物的活性电极组分。在所述第二方面的一些实施方式中，提供所述第二组分包括提供碳。在所述第二方面的一些实施方式中，提供所述碳包括提供石墨。在所述第二方面的一些实施方式中，提供所述第二组分包括提供锂金属氧化物。在所述第二方面的一些实施方式中，蒸发所述分散体的所述液体包括使所述分散体通过所述流化床涂层装置的喷雾嘴。在所述第二方面的一些实施方式中，所述方法包括在所述流化床涂层装置内用干聚合物对所述第二组分涂层。在所述第二方面的一些实施方式中，在提供所述聚合物分散体之前实施提供所述第二组分。在所述第二方面的一些实施方式中，提供了一种形成电极膜的方法，包括压延所述电极膜混合物从而形成电极膜。在所述第二方面的一些实施方式中，压延所述电极膜混合物包括使所述聚合物原纤化(fibrillizing)。在所述第二方面的一些实施方式中，所述电极膜是自支撑的。为了总结本专利技术和相对于现有技术实现的优点，本文描述了某些目的和优点。当然，应该理解的是，根据任何具体实施方式，并不一定需要实现所有这些目的或优点。因此，例如，本领域技术人员将会认识到的是，本专利技术可以以能够实现或优化一个优点或一组优点而无需实现其他目的或优点的方式实施或实现。所有这些实施方式旨在处于本文公开的本专利技术的范围内。这些和其它实施方式参考附图由以下详细描述对于本领域技术人员将变得显而易见，本专利技术不限于任何具体公开的实施方式。附图说明参考某些实施方式的附图描述了本公开的这些和其他特征、方面和优点，这些附图都旨在图示说明某些实施方式而并非限制本专利技术。图1是包括一个或多个电极膜的储能器件的示意图。图2是用于形成电极膜混合物的方法的一个实施方式的工艺流程图。图3是用于制造电极膜混合物的装置的一个实施方式的示意图。图4显示了用于制造电极膜混合物的装置的一个实施方式。图5显示了流化床装置的一个实施方式的横截面视图。图6显示了包括转子的流化床装置的一个实施方式的横截面视图。具体实施方式尽管以下描述了某些实施方式和实施例，但本领域技术人员将会理解的是，本专利技术超出了具体公开的实施方式和/或用途以及其明显的修改和等同物。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于形成储能器件电极膜混合物的装置，包括：包含聚合物分散体的第一源，所述聚合物分散体包含液体和聚合物，其中所述聚合物是储能器件电极膜混合物的第一组分；包含所述储能器件电极膜混合物的第二组分的第二源；和流化床涂层装置，其包括配置成从所述第一源接收所述聚合物分散体的第一入口和配置成从所述第二源接收所述第二组分的第二入口，从而形成电极膜混合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.01 US 62/382,6751.一种用于形成储能器件电极膜混合物的装置，包括：包含聚合物分散体的第一源，所述聚合物分散体包含液体和聚合物，其中所述聚合物是储能器件电极膜混合物的第一组分；包含所述储能器件电极膜混合物的第二组分的第二源；和流化床涂层装置，其包括配置成从所述第一源接收所述聚合物分散体的第一入口和配置成从所述第二源接收所述第二组分的第二入口，从而形成电极膜混合物。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述流化床涂层装置进一步配置成：蒸发所述分散体的液体从而提供干聚合物；和用所述第二组分形成流化床，并用所述干聚合物对所述第二组分进行涂层。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二组分包含干燥颗粒，并且其中所述流化床涂层装置进一步配置成由所述干燥颗粒形成流化床。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二组分包括所述电极膜混合物的活性电极组分。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述第二组分包括锂金属氧化物。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二组分包括碳。7.根据权利要求6所述的装置，其中所述第二组分包括石墨。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述聚合物包括聚四氟乙烯。9.根据权利要求8所述的装置，其中所述液体包括水。10.根据权利要求9所述的装置，其中所述第二组分包含干燥颗粒，并且其中所述流化床涂层装置配置成通过所述第二入口接收所述干燥颗粒并由所述干燥颗粒形成流化床。11.根据权利要求10所述的装置，其中所述流化床涂层装置进一步配置成蒸发所述水并在所述干燥颗粒上提供干燥聚四氟乙烯涂层。12.根据权利要求1所述的装置，其中所述流化床涂层装置进一步配置成提供连续体积的气体以与所述第二组分形成流...

【专利技术属性】
技术研发人员：波特·米切尔，杰弗里·纳尔森，罗伯特·克劳福德，穆罕默德耶齐德·赛义迪，
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