一种连续制备免集流体硅碳负极电极纸的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种连续制备免集流体硅碳负极电极纸的系统，包括:混料舱，用于将辅助碳源、纳米硅和膨化石墨进行混合，得到混料；成型舱，其内部安装有辊压装置，用于将所述混料辊压成型，得到硅‑碳复合电极纸；纯化舱，用于将所述硅‑碳复合电极纸进行纯化处理以去除杂质，得到所述免集流体硅碳负极电极纸。本实用新型专利技术不仅系统结构简化，降低成本，而且可以实现连续性生产，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种连续制备免集流体硅碳负极电极纸的系统
本技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种连续制备免集流体硅碳负极电极纸的系统。
技术介绍
锂离子电池循环寿命长、功率密度高、自放电率低且绿色环保的，因此常作为新能源汽车的动力电池。石墨化碳材料是商业锂离子电池最常用的负极材料，导电性好，循环稳定，但理论比容量较小，极大的限制了电池的更新换代。然而硅基负极材料具有较高的理论比容量，因此目前多采用硅碳复合材料制备硅碳负极电极。然而目前的制备的负极电极不仅有硅碳材料，还需要集流体，硅碳复合材料涂布于集流体上，这样不仅导致负极电极的重量更大，而且生产工艺相对更加复杂，生产系统的结构也更复杂。
技术实现思路
本技术的目的在于改善现有技术中所存在的负极电极的生产系统结构复杂的不足，提供一种连续制备免集流体硅碳负极电极纸的系统，可以实现无集流体式负极电极纸的制备，简化系统结构及降低成本。为此，本技术提供了以下技术方案：一种连续制备免集流体硅碳负极电极纸的系统，包括：混料舱，用于将辅助碳源、纳米硅和膨化石墨进行混合，得到混料；成型舱，其内部安装有辊压装置，用于将所述混料辊压成型，得到硅-碳复合电极纸；纯化舱，其内部安装有加热抽真空装置，用于将所述硅-碳复合电极纸进行纯化处理以去除杂质，得到所述免集流体硅碳负极电极纸。在进一步优化的方案中，还包括膨化舱，用于对氧化可膨胀石墨进行膨化处理，得到所述膨化石墨。在上一个技术方案中，是直接对现成的膨化石墨进行处理，但是可能在一些情况下并没有现成可用的膨化石墨，因此在本方案中，通过设置膨化仓来制备得到膨化石墨，可以避免现成的膨化石墨不可用或者效果不好而导致无法继续生产的情况。在进一步优化的方案中，还包括氧化反应装置，用于将纯化可膨胀石墨加入由酸、强酸盐和氧化剂组成的混合物中，在设定的温度范围内搅拌以达到氧化目的，得到所述氧化可膨胀石墨。在上一个技术方案中，是直接对现成的氧化可膨胀石墨进行处理，但是很多情况下可能没有现成可用的氧化可膨胀石墨，因此在本方案中，通过设置氧化反应装置来制备氧化可膨胀石墨，可以实现全线式生产，也可以避免现成的氧化可膨胀石墨不可用或者效果不好而导致无法继续生产的情况。在进一步优化的方案中，所述混料舱设置有第一出料口，所述混料通过所述第一出料口进入所述成型舱，所述成型舱设置有第二出料口，所述硅-碳复合电极纸通过所述第二出料口进入所述纯化舱。更进一步地，所述混料舱、成型舱、纯化舱依次连接为一体。上述方案中，将混料舱、成型舱、纯化舱连接为一体结构，相互之间物料通过出料口流通，不仅各自的处理过程不会受到影响，而且流程之间的衔接更加顺畅，也避免了人工或安装转料机构进行转料，进一步加快了生产效率。在进一步优化的方案中，所述辊压装置通过支撑架安装于所述成型舱的内部。上述方案中，辊压成置可以利用其自身的轴架设在成型舱的舱壁上，但是挺过支撑架安装，辊压装置可安装在支撑架上，如此可以增强辊压装置的稳定性，避免辊压装置脱落而导致生产中断的情况。与现有技术相比，本技术提供的连续制备免集流体硅碳负极电极纸的系统，可以实现连续大规模生产，有效利用资源，降低能耗，提高生产效率；所获得的样品直接是电极，可以直接使用，省去传统工艺中材料制备后涂布到集流体的装置，节省成本。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术连续制备免集流体硅碳负极电极纸的系统简化示意图。图中标记：11-氧化可膨胀石墨；12-膨化舱；13-混料舱；14-辊压装置；15-成型舱；16-纯化舱；17-免集流体硅碳负极电极纸；18-辅助碳源进料口；19-硅进料口。具体实施方式下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，本实施例示意性地公开了一种连续制备免集流体硅碳负极电极纸的系统，包括氧化反应装置、膨化舱12、混料舱13、成型舱15和纯化舱16。氧化反应装置的主要作用是实现石墨氧化。更具体地，氧化反应装置包括容器、搅拌器和加热装置，所述容器用于容纳纯化可膨胀石墨、由酸、强酸盐和氧化剂组成的混合物；加热装置可以对所述容器加热，或者安装于容器内对容器内部空气加热，使得温度达到指定温度范围；搅拌装置则在该温度范围内搅拌搅拌纯化可膨胀石墨、酸、强酸盐和氧化剂的混合物，促进氧化，得到氧化可膨胀石墨11。容易理解的，可能在一些实施例中，有直接可用的氧化可膨胀石墨原料，则此时就不需要氧化反应装置。膨化舱12、混料舱13、成型舱15、纯化舱16都分别包括一个舱体，相应的处理过程即在该舱体中进行。膨化舱12的主要作用是对氧化可膨胀石墨进行膨化处理，得到膨化后的膨化石墨。容易理解的，可能在一些实施例中，有直接可用的膨化石墨原料，则此时就不需要膨化舱12。混料舱13的主要作用是将辅助碳源、纳米硅和膨化石墨进行混合，得到混料；成型舱15的主要作用是将所述混料辊压成型，得到硅-碳复合电极纸；纯化舱16的主要作用是将所述硅-碳复合电极纸进行纯化处理以去除杂质，得到免集流体硅碳负极电极纸17。如图1所示，混料舱13设置有进料口，从膨化舱12出来的膨化石墨以及加入的辅助碳源、硅均通过进料口进入混料舱13。容易理解的，进料口可以是一个，先后向混料舱13中加入膨化石墨、辅助碳源、硅；进料口也设置为3个，分别为辅助碳源进料口18、硅进料口19、膨化石墨进料口，这样就可以同时向混料舱13中加入上述原料，节省时间。混料舱13也设置有出料口，称为第一出料口，以便于将混料注入成型舱15。如果混料舱13与成型舱15分别是独立设置的，那么成型舱15也相应设置有进料口。作为更优选的实施方式，混料舱13与成型舱15相互连接，这样的优势是，混料舱13的出料口即是成型舱15的进料口，避免了再额外设置连通管来将混料舱13和成型舱15连通，降低成本，同时也保障了混料舱13与成型舱15之间连接的稳定性及可靠性。成型舱15中安装有辊压装置14，用于对注入的混料进行辊压处理，使得混料经过辊压后形成片状的硅-碳复合电极纸。辊压装置14的轴可直接与成型舱15的舱壁连接，为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续制备免集流体硅碳负极电极纸的系统，其特征在于，包括：/n混料舱，用于将辅助碳源、纳米硅和膨化石墨进行混合，得到混料；/n成型舱，其内部安装有辊压装置，用于将所述混料辊压成型，得到硅-碳复合电极纸；/n纯化舱，其内部安装有加热抽真空装置，用于将所述硅-碳复合电极纸进行纯化处理以去除杂质，得到所述免集流体硅碳负极电极纸。/n

【技术特征摘要】
1.一种连续制备免集流体硅碳负极电极纸的系统，其特征在于，包括：
混料舱，用于将辅助碳源、纳米硅和膨化石墨进行混合，得到混料；
成型舱，其内部安装有辊压装置，用于将所述混料辊压成型，得到硅-碳复合电极纸；
纯化舱，其内部安装有加热抽真空装置，用于将所述硅-碳复合电极纸进行纯化处理以去除杂质，得到所述免集流体硅碳负极电极纸。


2.根据权利要求1所述的连续制备免集流体硅碳负极电极纸的系统，其特征在于，还包括膨化舱，用于对氧化可膨胀石墨进行膨化处理，得到所述膨化石墨。


3.根据权利要求2所述的连续制备免集流体硅碳负极电极纸的系统，其特征在于，还包括氧化反应装置，用于将纯化可膨胀...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志强，陈晔，陈茜，卫英杰，刘长虹，单艾娴，
申请(专利权)人：四川聚创石墨烯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51