一种连续出料的干电极的制备方法技术

本发明专利技术提供一种连续出料的干电极的制备方法，涉及电池制备领域。该连续出料的干电极的制备方法，包括以下步骤：S1、备料：把正极材料或负极材料上料至粉体计量罐中；S2、材料混合：通过混料通进行混合；S3、剪切混合：通过四个腔体进行高温搅拌剪切混合；S4、出料：通过三个腔室进行输送出料；S5、震碎：通过超声振动筛对其内部的结块部分进行粉碎；S6、压合收卷；S7、剪裁。本发明专利技术，实现了干电极制备过程中的连续出料且减少了涂布工序以及溶剂的使用，能够连续稳定地将材料制成相应的产品，且通过连续的生产工序，经过混合后，直接导入成型机械中，杜绝物料直接接触空气，使得产品质量稳定性更好，人员、物料以及能源均消耗较少。物料以及能源均消耗较少。

【技术实现步骤摘要】
一种连续出料的干电极的制备方法


[0001]本专利技术涉及电池制造
，具体为一种连续出料的干电极的制备方法。

技术介绍

[0002]相比于传统锂离子电池，固态锂离子电池具有以下显著优点：(1)高安全性能，传统的锂离子电池采用有机液体电解液，在过度充电，内部短路等异常情况下，电池易发热，造成电解液气胀，自然，甚至爆炸，存在严重的安全隐患。而无机固态电解液材料不可燃，无腐蚀，不挥发，不存在漏液问题，聚合物固体电解质相比含有可燃溶剂的液态电解液，电池安全性得到大幅提升。(2)高能量密度：没有液态电解质和隔膜，减轻了电池的重量，压缩了电池内部空间，提高体积能量密度。(3)工作温度范围宽：固态锂电池针刺和高温稳定性好，避免正负极材料在高温下与液态电解液反应导致的热失控问题。(4)循环寿命长：可有效避免液态电解质在充放点过程中持续形成和生长SEI膜的问题和锂枝晶刺穿隔膜问题，大大提升电池的循环性和使用寿命。(5)生产效率提高：省略部分组装工序，减少电池中无效空间。(6)柔性优势强：全固态锂电池可以制备成薄膜电池和柔性电池，未来可用于穿戴和植入式医疗设备等行业。
[0003]但是现有电芯极片在制备的过程中，流程过于复杂，材料在生产过程中接触空气，造成产品质量不稳定，而且自动化程度交底，制备的过程消耗较多的能量。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种连续出料的干电极的制备方法，旨在解决现有技术关于锂电池安全性能，提高了能量密度及循环寿命，适用工作温度宽，电池外观可塑性强，并在制备流程中减少了涂布工序，省却了溶剂的使用(NMP，液态电解液)，把原材料从粉体通过连续稳定的设备制成产品，前期设备投入成本降低，生产效率高，适合大规模生产，它具有自动化程度高，杜绝物料直接接触空气，产品质量稳定性好，人员、物料及能源损耗少等优点。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种连续出料的干电极的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1、备料
[0009]把正极材料或负极材料分别通过上料至其相应的粉体计量罐中，上料采用伺服螺杆推送物料，配比采用全自动失重计量法计算；
[0010]S2、材料混合
[0011]粉体计量罐将粉状材料下落到混料筒中，通过内部的双轴定子对材料进行混合，使其预混完成；
[0012]S3、剪切混合
[0013]将S2中混合完成的材料，依次通过四个腔体内部进行高温搅拌剪切混合，且四个腔室的温度依次为80℃、100℃、120℃、150℃递增；
[0014]S4、出料
[0015]经过S3中剪切混合的浆料依次通过三个腔室进行输送出料，三个腔室的温度依次为120℃、100℃、80℃递减；
[0016]S5、震碎
[0017]出料完成的聚合物粉末，通过超声振动筛对其内部的结块部分进行粉碎；
[0018]S6、压合收卷
[0019]过筛后的聚合物粉末输送至热辊压机料槽中，通过两个钢棍转动，从辊缝中压合流出，通过下方的集流体进行收卷成型；
[0020]S7、剪裁
[0021]将收卷成型的卷状物料裁切成工艺尺寸，进行电池的装配。
[0022]优选的，所述粉体计量罐的内部均设置有计量秤，所述全自动失重计量法用以控制各粉料材料的配比。
[0023]优选的，所述剪切混合对乙烯类材料进行软化处理和对一些大颗粒材料分散及各材料间的分子聚合及搅拌均匀。
[0024]优选的，所述超声振动筛的出料粒度为0.075－0.89mm。
[0025]优选的，所述S3中高温加热方式为电加热或通循环导热油的方式加热。
[0026]优选的，所述S1中正极材料为三元材料、PEO、PVDF、C65、碳酸锂，所述负极材料为石墨、PEO、PVDF、C65。
[0027](三)有益效果
[0028]本专利技术提供了一种连续出料的干电极的制备方法。具备以下有益效果：
[0029]1、本专利技术，实现了干电极制备过程中的连续出料且减少了涂布工序以及溶剂的使用，能够连续稳定地将材料制成相应的产品。
[0030]2、本专利技术，通过连续的生产工序，经过混合后，直接导入成型机械中，杜绝物料直接接触空气，使得产品质量稳定性更好，人员、物料以及能源均消耗较少。
[0031]3、本专利技术制备的干电极，提高了锂电池安全性能，提高了能量密度及循环寿命，适用工作温度宽，电池外观可塑性强。
具体实施方式
[0032]下面将对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]实施例一：
[0034]本专利技术实施例提供一种连续出料的干电极的制备方法，正极干电极的制备方法，包括以下步骤：
[0035]S1、备料
[0036]把正极材料：三元材料、聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、C65、碳酸锂分别通过上料至其
相应的粉体计量罐中，粉体计量罐的内部均设置有计量秤，上料采用伺服螺杆推送物料，配比采用全自动失重计量法计算；
[0037]S2、材料混合
[0038]粉体计量罐将粉状材料下落到混料筒中，通过内部的双轴定子对材料进行混合，使其预混完成；
[0039]S3、剪切混合
[0040]将S2中混合完成的材料，依次通过四个腔体内部进行高温搅拌剪切混合，加热方式为电加热或通循环导热油的方式加热，且四个腔室的温度依次为80℃、100℃、120℃、150℃递增，剪切混合对乙烯类材料进行软化处理和对一些大颗粒材料分散及各材料间的分子聚合及搅拌均匀，最终形成三元&C65包覆PEO的材料形态；
[0041]S4、出料
[0042]经过S3中剪切混合的浆料依次通过三个腔室进行输送出料，三个腔室的温度依次为120℃、100℃、80℃递减；
[0043]S5、震碎
[0044]经过高温加热，乙烯类材料被软化，材料被推送出来后，部分会出现轻微粘合的情况，出料完成的聚合物粉末，通过超声振动筛对其内部的结块部分进行粉碎，超声振动筛的出料粒度为0.075－0.89mm，方便聚合材料更加均匀的进行和集流体的压合；
[0045]S6、压合收卷
[0046]过筛后的聚合物粉末输送至热辊压机料槽中，通过两个钢棍转动，从辊缝中压合流出，将粉料和集流体进行压合，通过下方的集流体进行收卷成型，经过140℃的热辊压给一定的压力进行第一次压合，紧接着进入100℃热辊压压合到工艺厚度进行收卷；
[0047]S7、剪裁
[0048]将收卷成型的卷状物料利用裁切机或模切机裁切成工艺尺寸，进行电池的装配。
[0049]实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续出料的干电极的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、备料把正极材料或负极材料分别通过上料至其相应的粉体计量罐中，上料采用伺服螺杆推送物料，配比采用全自动失重计量法计算；S2、材料混合粉体计量罐将粉状材料下落到混料筒中，通过内部的双轴定子对材料进行混合，使其预混完成；S3、剪切混合将S2中混合完成的材料，依次通过四个腔体内部进行高温搅拌剪切混合，且四个腔室的温度依次为80℃、100℃、120℃、150℃递增；S4、出料经过S3中剪切混合的浆料依次通过三个腔室进行输送出料，三个腔室的温度依次为120℃、100℃、80℃递减；S5、震碎出料完成的聚合物粉末，通过超声振动筛对其内部的结块部分进行粉碎；S6、压合收卷过筛后的聚合物粉末输送至热辊压机料槽中，通过两个钢棍转动，从辊缝中压合流出，通过下方的集流体进行收卷成型；S7、剪裁将收卷成型的卷状物料裁切成...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘青海，
申请(专利权)人：道克特斯天津新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：