一种钠离子电池负极材料的制备工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电池制备技术领域，具体公开了一种钠离子电池负极材料的制备工艺及装置；该装置包括机台、混料装置、涂布机构、烘干装置和热压成型装置，所述机台的左右两端分别设置有箔片卸卷装置和负极片收卷装置，所述涂布机构、烘干装置和热压成型装置从左往右依次设置在机台的上表面；本发明专利技术公开的制备工艺结合公开的装置，在涂布浆料时能够保证每次涂布一个负极片时的浆料量为整个角状盒的容量，从保证了前后所有电极片上浆料量都保持一致，在涂布过程中通过螺纹杆与螺纹孔之间的传动作用使得角状盒沿着箔片匀速移动，保证了每个负极片上浆料涂布的均匀度，提高了钠离子电池负极片的使用效果，整个涂布装置的结构设计新颖、使用效果优异。用效果优异。用效果优异。

【技术实现步骤摘要】
一种钠离子电池负极材料的制备工艺及装置


[0001]本专利技术涉及电池制备
，具体公开了一种钠离子电池负极材料的制备工艺及装置。

技术介绍

[0002]二次电池也称为可充电电池，是一种可重复充放电、多次使用的电池。目前主要的二次电池技术有铅酸电池、镍铬电池、镍氢电池和锂离子电池。其中锂离子电池因其高能量密度、寿命长等优点在储能领域有着广泛的应用，然而锂的自然丰度低且分布不均，目前全球锂资源基础储量(碳酸锂计)约为58M吨，可开采储量约为25M吨，按目前全球碳酸锂年消耗量约为7～8万吨，预计可开采时间不过50多年，因此导致锂离子电池成本不断提升。
[0003]钠是一种各方面理化性质与锂最接近的金属，并且在地壳中储量丰度，丰度为锂的数千倍，所以钠离子电池有望成为新一代高性能、低成本储能技术。然后现有的钠离子电池在负极材料的制备过程中存在一些问题，其中尤为突出的就是负极片在制备过程浆料涂布不均匀导致后续成型的负极片厚度不均匀，从而影响制备的钠离子电池的使用效果，而且目前现有的钠离子电池负极材料在制备过程中存在效率低下、无法实现整块钠离子电池负极片的快速制备，并且在制备过程中的热风烘干后容易出现裂痕等各方面问题。因此，针对现有钠离子电池负极材料在制备过程中的上述不足，本申请提出了一种能够实现钠离子电池负极材料快速制备、且能够有效保证制备得到的钠离子电池负极片质量的制备工艺以及配套设备。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有钠离子电池负极材料在制备过程中的上述不足，本申请提出了一种能够实现钠离子电池负极材料快速制备、且能够有效保证制备得到的钠离子电池负极片质量的制备工艺以及配套设备。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种钠离子电池负极材料的制备工艺，包括如下步骤：
[0007]1)将负极活性物质放入球磨机中球磨3～5h后过筛得细粉料；
[0008]2)将步骤1中得到的细粉料与导电剂、粘结剂、添加剂放入混料装置中混合，并加入适量溶剂搅拌1～3h得浆料；
[0009]3)将步骤2中得到的浆料通过涂布机构均有涂覆在牵引的箔片上，然后随箔片进入烘干箱中进行热风预烘干；
[0010]4)将热风预烘干后的浆料和箔片送入热压辊上进行加热烘干成型即得。
[0011]优选地，所述负极活性物质为软碳或硬碳。
[0012]优选地，所述添加剂为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸锂中的一种或多种。
[0013]优选地，所述烘干箱中分为三段热风烘干，并且三段热风的温度分别为80～85℃、88～96℃和104～110℃。
[0014]一种用于制备上述钠离子电池负极材料的装置，所述装置为步骤2、步骤3和步骤4中设备组成的生产线，包括机台、混料装置、涂布机构、烘干装置和热压成型装置，所述机台的左右两端分别设置有箔片卸卷装置和负极片收卷装置，所述涂布机构、烘干装置和热压成型装置从左往右依次设置在机台的上表面，所述箔片卸卷装置上的箔片贯穿涂布机构、烘干装置和热压成型装置后与负极片收卷装置相连接；
[0015]其中，所述涂布机构包括固定在机台左上方的浆料槽，所述浆料槽的前后两侧面均连接有条形板，两个所述条形板之间的左右两端分别设置有滑杆和螺纹杆，其中一个所述条形板的端部设置有用于驱动螺纹杆的驱动电机，位于所述滑杆和螺纹杆之间设置有角状条盒，所述角状条盒的上端敞口设置且与浆料槽的下表面相贴合，所述角状条盒的下端相互靠拢且开设有出浆口，所述角状条盒的左右两端面分别连接有第一连接块和第二连接块，所述第一连接块上开设有与滑杆相匹配的滑孔，所述第二连接块上开设有与螺纹杆相配合的螺纹孔，所述浆料槽的内壁前端开设有与角状条盒上端敞口相衔接的条形口，所述浆料槽的前侧面设置有隔料卷，所述隔料卷的一端设置有收卷电机，所述隔料卷上连接有穿过前端条形板并与角状条盒相连接的密封隔膜；
[0016]所述混料装置包括混料罐体和送料装置，所述混料罐体的上表面设置有加料管，所述混料罐体的内部设置有搅拌架，所述混料罐体的上表面设置有用于驱动搅拌架转动的搅拌电机，所述送料装置包括倾斜向上的送料管，所述送料管的下端与混料罐体下端相连接，所述送料管的内部设置有螺旋送料叶，所述送料管的下端面设置有用于驱动螺旋送料叶的螺旋电机，所述送料管的上端连接有朝向浆料槽的下料管；
[0017]所述烘干装置包括烘干箱和设置在烘干箱上表面的若干热风机，所述烘干箱中设置间隔设置有多个隔板，多个所述隔板将烘干箱分为与热风机相对应的烘干区，每个烘干区的下端设置有一排托辊，每个所述热风机的出风端连接有伸入对应烘干区中的热风管，所述热风管上间隔连接有多个热风支管，每个所述热风支管的下表面间隔设置有多个热风出口；
[0018]所述热压成型装置包括热压机箱和设置在热压机箱中的热压辊，所述热压机箱的左右两端面下端分别开设有进出口，所述热压机箱的后端面设置有用于驱动热压辊的热压电机，位于所述热压辊的左右两下端均设置有导辊，所述热压机箱的顶部设置有负压腔壳，所述负压腔壳的后端面连接有负压抽气管，所述负压抽气管与机台上的负压风机相连接。
[0019]作为上述方案的具体设置，所述箔片卸卷装置包括与机台左端面相连接的第一转动座，所述第一转动座上转动连接有箔片辊。
[0020]作为上述方案的具体设置，所述负极片收卷装置包括与机台右端面相连接的第二转动座，所述第二转动座上转动连接有收卷辊，所述第二转动座上还安装有用于驱动收卷辊的伺服电机。
[0021]作为上述方案的进一步设置，所述浆料槽的底壁前低后高倾斜设置，且条形口开设在浆料槽的前端底壁上。
[0022]作为上述方案的具体设置，所述热压辊的内部设置有导热油腔，所述导热油腔中装有导热油所述热压辊的前端面连接有伸出热压机箱的连接管，所述机台的前侧设置导热油加热罐，所述导热油加热罐上设置有耐高温油泵，所述耐高温油泵上连接有与输油管，所述连接管上连接有密封连接轴承，所述输油管的上端与密封连接轴承相连接。
[0023]作为上述方案的具体设置，所述烘干箱中设置有两个隔板，两个所述隔板将烘干箱内分为三个烘干区。
[0024]有益效果：
[0025]1)本专利技术公开的钠离子电池负极材料的制备工艺现将碳基原料进行充分球磨保证其颗粒极细，然后在与导电剂、粘结剂、添加剂混合后制备浆料，使得制备的浆料更加均匀，使得浆料中不夹杂大颗粒的原料，从而能够有效防止在热风烘干过程中发生表面开裂，保证了制备得到的负极片的质量。
[0026]2)本专利技术公开的制备工艺结合公开的装置，在涂布浆料时能够保证每次涂布一个负极片时的浆料量为整个角状盒的容量，从而有效保证了前后所有电极片上浆料量都保持一致，而且在涂布过程中通过螺纹杆与螺纹孔之间的传动作用使得角状盒沿着箔片匀速移动，有效保证了每个负极片上浆料涂布的均匀度，提高了制备的钠离子电池负极片的使用效果，整个涂布装置的结构设计新颖、使用效果优异。
[0027]3)本专利技术公开的装置采用多段热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池负极材料的制备工艺，其特征在于，采用制备装置进行制备，具体包括如下步骤：1)将负极活性物质放入球磨机中球磨3～5h后过筛得细粉料；2)将步骤1中得到的细粉料与导电剂、粘结剂、添加剂放入混料装置(2)中混合，并加入适量溶剂搅拌1～3h得浆料；3)将步骤2中得到的浆料通过涂布机构均有涂覆在牵引的箔片上，然后随箔片进入烘干装置(4)的烘干箱中进行热风预烘干；4)将热风预烘干后的浆料和箔片送入热压成型装置(5)的热压辊上进行加热烘干，并通过热压成型装置(5)热压成型。2.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备工艺，其特征在于，所述负极活性物质为软碳或硬碳。3.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备工艺，其特征在于，所述添加剂为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸锂中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备工艺，其特征在于，所述烘干箱中分为三段热风烘干，且三段热风的温度分别为80～85℃、88～96℃和104～110℃。5.一种用于制备权利要求1～4任一项所述钠离子电池负极材料的制备装置，其特征在于，包括机台(1)、混料装置(2)、涂布机构(3)、烘干装置(4)和热压成型装置(5)，所述机台(1)的左右两端分别设置有箔片卸卷装置(6)和负极片收卷装置(7)，所述涂布机构(3)、烘干装置(4)和热压成型装置(5)从左往右依次设置在机台(1)的上表面，所述箔片卸卷装置(6)上的箔片贯穿涂布机构(3)、烘干装置(4)和热压成型装置(5)后与负极片收卷装置(7)相连接；其中，所述涂布机构(3)包括固定在机台(1)左上方的浆料槽(301)，所述浆料槽(301)的前后两侧面均连接有条形板(302)，两个所述条形板(302)之间的左右两端分别设置有滑杆(303)和螺纹杆(304)，其中一个所述条形板(302)的端部设置有用于驱动螺纹杆(304)的驱动电机(305)，位于所述滑杆(303)和螺纹杆(304)之间设置有角状条盒(306)，所述角状条盒(306)的上端敞口设置且与浆料槽(301)的下表面相贴合，所述角状条盒(306)的下端相互靠拢且开设有出浆口，所述角状条盒(306)的左右两端面分别连接有第一连接块(307)和第二连接块(308)，所述第一连接块(307)上开设有与滑杆(303)相匹配的滑孔，所述第二连接块(308)上开设有与螺纹杆(304)相配合的螺纹孔，所述浆料槽(301)的内壁前端开设有与角状条盒(306)上端敞口相衔接的条形口(3011)，所述浆料槽(301)的前侧面设置有隔料卷(309)，所述隔料卷(309)的一端设置有收卷电机(310)，所述隔料卷(309)上连接有穿过前端条形板(302)并与角状条盒(306)相连接的密封隔膜(311)；所述混料装置(2)包括混料罐体(201)和送料装置(202)，所述混料罐体(201)的上表面设置有加料管(203)，所述混料罐体(201)的内部设置有搅拌架(204)，所述混料罐体(201)的上表面设置有用于驱动搅拌架(204)转动的搅拌电机(205)，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭国俊，吕建国，顾海波，姚水宝，鱼瑞文，张晓，叶宗斌，周勇，周琦，
申请(专利权)人：爱索思江苏储能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：