储能电极的双辊挤压涂布生产设备制造技术

本发明专利技术公开了一种储能电极的双辊挤压涂布生产设备，包括：放卷机构：用于放卷集流体带材；挤压成型装置：用于在集流体带材上挤压涂布电极材料层并得到电极带材；收卷机构：用于收卷制备得到的电极带材；所述挤压成型装置包括挤压辊组，所述挤压辊组包括轴线相互平行的两根挤压辊；两根所述挤压辊的进料侧设有用于加入经搅拌分散处理后的电极材料的加料装置；所述放卷机构和收卷机构之间设有用于使集流体带材从两根所述挤压辊之间穿过的导向辊组。本发明专利技术储能电极的双辊挤压涂布生产设备，采用同时挤压和涂布成型的方式，能够有效控制电极材料的挤压厚度，且电极材料与带材之间的结合力更好，生产得到的储能电极的质量更加稳定。

【技术实现步骤摘要】
储能电极的双辊挤压涂布生产设备
本专利技术涉及一种储能电极的生产设备，具体的为一种储能电极的双辊挤压涂布生产设备。
技术介绍
锂电池内部一般由正极材料及其集流体、负极材料及其集流体、电解液、隔膜、外壳等部分组成。其中正极材料含量和负极材料含量按一定比例配对，共同决定电池的容量，而其它组成部分只起到构成电池体系的作用，本身并不提供容量。在锂电池各组份都已经确定的前提下，要提高其能量密度，唯一途径就是提高正极材料和负极材料在电池中的比例，则分别提高正、负极材料在其集流体上单位面积的敷料量，也就是正、负极片的涂布面密度。然而，由于多种因素，能够参与电化学反应的负极材料是有限的，也即当正、负极材料在其集流体上单位面积的敷料量超过一定的临界值后，也达不到明显的增大电池容量的目的，反而会增加电池的重量并降低电池的能量密度。现有的一些储能电极生产工艺生产得到的电极材料的厚度较厚，也即单位面积的敷料量过多，如公开号为CN106129334A的中国专利申请公开了一种锂离子电池正极挤压涂布方法，包括以下步骤：(1)按质量比磷酸铁锂：PVDF：超导炭黑：导电石墨＝(92.5-95):(2.5-3.5):(0.5-1):(1.5-3.5)准备正极浆料，加入溶剂调节正极浆料固含量为46-56％，粘度为4000-13000mPa·s，将正极浆料通过刮刀过滤器过滤后存贮于密封罐中备用；(2)将正极浆料采用挤压涂布机均匀涂布于集流体的正面，涂布模头与背辊间隙为150-250μm，烘干，测试面密度，控制目标单面涂布面密度为165-170g/m2；(3)将正面已涂布集流体换卷进行第二次单面涂布，即将正极浆料均匀涂布在集流体的反面，烘干，测试面密度，控制正极极片目标总体涂布面密度为331-339g/m2；(4)控制涂布走速不大于20m/min，涂布张力130-140N，控制烘箱的温度53-127℃，风机频率20-31HZ，纠偏设置为自动纠偏形式，将涂布后的正极极片过烘箱；(5)将过烘箱后的正极极片通过传动设备进行收卷，收卷时不定期使用无水乙醇或N-甲基吡咯烷酮溶液擦拭传输辊轴。该锂离子电池正极挤压涂布方法采用挤压的方式将正极材料涂布到集流体上，虽然能够满足储能正极的生产要求，但是挤压工艺很难控制正极材料的涂布厚度，也即导致涂布在集流体上的单位面积的正极材料敷料量过多，超过了与负极材料对应所需的量，不仅浪费材料，而且增加了电池的重量，并降低了电池的能量密度。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种储能电极的双辊挤压涂布生产设备，采用同时挤压和涂布成型的方式，能够有效控制电极材料的挤压厚度，且电极材料与带材之间的结合力更好，生产得到的储能电极的质量更加稳定。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种储能电极的双辊挤压涂布生产设备，包括：放卷机构：用于放卷集流体带材；挤压成型装置：用于在集流体带材上挤压涂布电极材料层并得到电极带材；收卷机构：用于收卷制备得到的电极带材；所述挤压成型装置包括挤压辊组，所述挤压辊组包括轴线相互平行的两根挤压辊；两根所述挤压辊的进料侧设有用于加入经搅拌分散处理后的电极材料的加料装置；所述放卷机构和收卷机构之间设有用于使集流体带材从两根所述挤压辊之间穿过的导向辊组。进一步，两根所述挤压辊之间设有用于调节辊缝的辊缝调节机构。进一步，当所述集流体带材与其中一根所述挤压辊之间接触配合时，所述加料装置包括用于在所述集流体带材面向另一根所述挤压辊的一侧加入经搅拌分散处理后的电极材料的加料机构；当所述集流体带材与两根所述挤压辊之间分别设有挤压间隙时；所述加料装置包括两个用于分别在集流体带材两侧加入经搅拌分散处理后的电极材料的加料机构。进一步，当两根所述挤压辊的轴线位于同一个水平面上时，两根所述挤压辊的上方为进料侧。进一步，所述导向辊组导向所述集流体带材沿着竖直向下的方向从两根所述挤压辊之间穿过。进一步，所述导向辊组导向所述集流体带材、并使所述集流体带材与两根所述挤压辊之间的挤压间隙相等，或使所述集流体带材与两根所述挤压辊之间的挤压间隙的差值在设定范围内。进一步，所述加料装置还包括用于搅拌分散处理电极材料的搅拌分散设备，所述加料机构与所述搅拌分散设备的出料口相连。进一步，所述加料装置还包括位于两根所述挤压辊上方的加料槽，所述加料机构的出料端位于所述加料槽内。进一步，所述加料槽内设有用于驱动电极材料持续从所述加料槽的出料口出料的加料辊。进一步，还包括用于控制温度和干燥度的控制区。进一步，所述控制区包括与所述挤压辊组对应设置的挤压控制区和位于所述挤压辊组出料侧的定型控制区。进一步，所述定型控制区包括沿着所述电极带材传送方向依次设置的多个定型控制分区。进一步，所述定型控制分区内设有用于控制电极带材的厚度的定型辊组，每一组所述定型辊组包括对应设置的两根定型辊。进一步，相邻两组所述定型辊组中，位于上游侧的所述定型辊组的两根所述定型辊之间的辊缝大于等于位于下游侧的两根所述定型辊之间的辊缝。进一步，所述挤压辊组的出料侧设有用于烘烤所述电极带材的烘烤设备。进一步，所述挤压辊组的出料侧设有用于辊压所述电极带材的压辊组。进一步，所述压辊组与所述收卷机构之间设有精整区，所述精整区内设有至少一组用于轧制所述电极带材并使电极材料层的厚度达到设定厚度的精整辊组，每一组所述精整辊组包括对应设置的两根精整辊。进一步，相邻两组所述精整辊组之间，位于上游侧的所述精整辊组的辊间间隙大于等于位于下游侧的所述精整辊组的辊间间隙。进一步，所述精整区内设有用于控制所述精整区内的温度和干燥度、并使电极材料层保持在有利于其精整成型的设定温度范围内的温控干燥区，所有的所述精整辊组均位于所述温控干燥区内。进一步，所述温控干燥区内设有可分别独立调节温度和干燥度的温控干燥分区，每一个所述温控干燥分区内设有至少一组精整辊组。进一步，所有的所述精整辊组中，至少有一组所述精整辊组中包括用于在所述电极材料层上轧制纳米尺度孔或微米尺度孔的精整辊。进一步，还包括用于对所述电极材料层的两侧进行修边处理的修边工具。进一步，所述压辊组与所述收卷机构之间设有烧结区，所述烧结区内设有用于烧结所述电极带材的烧结设备。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的储能电极的双辊挤压涂布生产设备，利用挤压辊组将经搅拌分散处理后的电极材料直接挤压涂布在集流体带材上，摒弃了传统的先采用涂布模头成型后再涂布的方式，利用挤压辊组的挤压间隙直接控制电极材料层的涂布厚度，也即可根据实际需要控制电极材料层的厚度，使其与对应的负极材料相匹配，且电极材料与集流体带材之间的结合力更好，生产得到的储能电极的质量更加稳定。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：图1为本专利技术储能电极的双辊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储能电极的双辊挤压涂布生产设备，其特征在于：包括：/n放卷机构：用于放卷集流体带材；/n挤压成型装置：用于在集流体带材上挤压涂布电极材料层并得到电极带材；/n收卷机构：用于收卷制备得到的电极带材；/n所述挤压成型装置包括挤压辊组，所述挤压辊组包括轴线相互平行的两根挤压辊；两根所述挤压辊的进料侧设有用于加入经搅拌分散处理后的电极材料的加料装置；/n所述放卷机构和收卷机构之间设有用于使集流体带材从两根所述挤压辊之间穿过的导向辊组。/n

【技术特征摘要】
1.一种储能电极的双辊挤压涂布生产设备，其特征在于：包括：
放卷机构：用于放卷集流体带材；
挤压成型装置：用于在集流体带材上挤压涂布电极材料层并得到电极带材；
收卷机构：用于收卷制备得到的电极带材；
所述挤压成型装置包括挤压辊组，所述挤压辊组包括轴线相互平行的两根挤压辊；两根所述挤压辊的进料侧设有用于加入经搅拌分散处理后的电极材料的加料装置；
所述放卷机构和收卷机构之间设有用于使集流体带材从两根所述挤压辊之间穿过的导向辊组。


2.根据权利要求1所述的储能电极的双辊挤压涂布生产设备，其特征在于：
两根所述挤压辊之间设有用于调节辊缝的辊缝调节机构。


3.根据权利要求1所述的储能电极的双辊挤压涂布生产设备，其特征在于：
当所述集流体带材与其中一根所述挤压辊之间接触配合时，所述加料装置包括用于在所述集流体带材面向另一根所述挤压辊的一侧加入经搅拌分散处理后的电极材料的加料机构；
当所述集流体带材与两根所述挤压辊之间分别设有挤压间隙时；所述加料装置包括两个用于分别在集流体带材两侧加入经搅拌分散处理后的电极材料的加料机构。


4.根据权利要求3所述的储能电极的双辊挤压涂布生产设备，其特征在于：
当两根所述挤压辊的轴线位于同一个水平面上时，两根所述挤压辊的上方为进料侧。


5.根据权利要求4所述的储能电极的双辊挤压涂布生产设备，其特征在于：所述导向辊组导向所述集流体带材沿着竖直向下的方向从两根所述挤压辊之间穿过。


6.根据权利要求5所述的储能电极的双辊挤压涂布生产设备，其特征在于：所述导向辊组导向所述集流体带材、并使所述集流体带材与两根所述挤压辊之间的挤压间隙相等，或使所述集流体带材与两根所述挤压辊之间的挤压间隙的差值在设定范围内。


7.根据权利要求3所述的储能电极的双辊挤压涂布生产设备，其特征在于：
所述加料装置还包括用于搅拌分散处理电极材料的搅拌分散设备，所述加料机构与所述搅拌分散设备的出料口相连。


8.根据权利要求7所述的储能电极的双辊挤压涂布生产设备，其特征在于：
所述加料装置还包括位于两根所述挤压辊上方的加料槽，所述加料机构的出料端位于所述加料槽内。


9.根据权利要求8所述的储能电极的双辊挤压涂布生产设备，其特征在于：
所述加料槽内设有用于驱动电极材料持续从所述加料槽的出料口出料的加料辊。


10.根据权利要求1-9任一项所述的储能电极的双辊挤压涂布生产设备，其特征在于：
还包括用于控制温度和干燥度的控制区。


11.根据权利要求10所述的储能电极的双辊挤压涂布生产设备，其特征在于：
所述控制区包括与所述挤压辊组对应设置的挤压控制区和位于所述挤压辊组...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛民昌，李长明，吴超，辛程勋，
申请(专利权)人：青岛九环新越新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37