电极的制备方法和制备设备技术

本申请提供了一种电极的制备方法和制备设备，其中，电极的制备方法包括如下步骤：将电极活性物质、干法粘结剂和导电剂进行混合以形成混合物；对混合物进行辊压以形成第一膜片；将第一膜片破碎成颗粒状的第一物料；将第一物料过筛以获取预设粒径的第二物料；对第二物料进行辊压以形成第二膜片；将第二膜片与集流体贴合形成电极。本申请的电极的制备方法，将电极活性物质、干法粘结剂和导电剂混合后，对其进行一次成膜、破碎、过筛和二次成膜，有利于提高形成的第二膜片在包括自身的长度方向和宽度方向在内的各个方向上的抗拉强度，降低第二膜片的破损风险，从而提高制备而成的电极的良率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
电极的制备方法和制备设备


[0001]本申请涉及电池制造
，更具体地，涉及一种电极的制备方法，以及执行该电极的制备方法的制备设备。

技术介绍

[0002]现有技术中，可以通过干法工艺制备电极，该电极主要由膜片和集流体构成，其中，膜片可以通过单向辊压的方式进行制备。然而，现有技术制备的膜片的抗拉强度低，尤其是在自身宽度方向上的抗拉强度低，在分切时或张力作用的情况下，膜片容易产生开裂或破孔，进而影响电极的良率。

技术实现思路

[0003]本申请的一个目的是提供一种电极的制备方法的新技术方案，至少能够解决现有技术中的膜片抗拉强度低的问题。
[0004]本申请的又一个目的是提供一种电极的制备设备，执行上述电极的制备方法。
[0005]根据本申请的第一方面，提供了一种电极的制备方法，包括如下步骤：
[0006]将电极活性物质、干法粘结剂和导电剂进行混合以形成混合物；
[0007]对所述混合物进行辊压以形成第一膜片；
[0008]将所述第一膜片破碎成颗粒状的第一物料；
[0009]将所述第一物料过筛以获取预设粒径的第二物料；
[0010]对所述第二物料进行辊压以形成第二膜片；
[0011]将所述第二膜片与集流体贴合形成电极。
[0012]可选地，所述电极活性物质包括含碳材料、硅材料、钛酸锂、金属锂，锂复合物、锂合金、能够形成锂合金的金属材料、金属钠、钠复合物、钠合金、能够形成钠合金的金属材料、含钠的层状过渡金属氧化物、普鲁士蓝类材料和聚阴离子钠盐中的至少一种；所述干法粘结剂包括聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯与全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯与六氟丙烯共聚物和聚三氟氯乙烯树脂中的至少一种；所述导电剂包括碳纳米管、石墨类导电剂、导电炭黑、科琴黑、乙炔黑、石墨烯和碳纤维中的至少一种。
[0013]可选地，所述电极活性物质的含量占所述混合物总重量的96wt％～99wt％，所述干法粘结剂的含量占所述混合物总重量的1wt％～3wt％，所述导电剂在所述混合物中的含量≤1wt％。
[0014]可选地，所述混合物还包括固态电解质，所述固态电解质的含量占所述混合物总重量的0wt％～20wt％。
[0015]可选地，将电极活性物质、干法粘结剂和导电剂进行混合的温度为
‑
20℃～20℃。
[0016]可选地，对所述混合物进行辊压形成所述第一膜片的步骤包括：
[0017]加热所述混合物；
[0018]对用于辊压所述混合物的多个辊体进行加热；
[0019]采用多个所述辊体辊压所述混合物得到所述第一膜片，其中，多个所述辊体的辊面线速度在所述混合物的前进方向上依次增加。
[0020]可选地，对所述第二物料进行辊压形成所述第二膜片的步骤包括：
[0021]加热所述第二物料；
[0022]对用于辊压所述第二物料的多个辊体进行加热；
[0023]采用多个所述辊体辊压所述第二物料得到所述第二膜片，其中，多个所述辊体的辊面线速度在所述第二物料的前进方向上依次增加。
[0024]可选地，所述预设粒径为2.5目～40目。
[0025]可选地，获取预设粒径的所述第二物料的步骤包括：
[0026]对所述第一物料进行第一次过筛，以获取粒径不大于2.5目的中间物料；
[0027]对所述中间物料进行第二次过筛，以获取粒径不小于40目的所述第二物料。
[0028]可选地，在对所述第二物料进行辊压之前，对所述第二物料以不大于200rpm的速度进行搅拌。
[0029]可选地，在将所述第二膜片与集流体贴合之前，对所述第二膜片进行辊压以将所述第二膜片减薄至预设厚度。
[0030]可选地，将所述第二膜片与集流体贴合形成电极的步骤包括：
[0031]通过喷涂在所述集流体表面涂覆导电胶层；
[0032]对所述导电胶层进行加热固化；
[0033]通过热压将预设尺寸的所述第二膜片与所述集流体的所述导电胶层粘接以形成所述电极。
[0034]可选地，在将所述第二膜片与所述集流体贴合之前，将所述第二膜片裁切成预设尺寸。
[0035]根据本申请的第二方面，提供了一种电极的制备设备，执行上述实施例中任一所述的电极的制备方法，所述电极的制备设备包括：混合装置，所述混合装置用于混合所述电极活性物质、所述干法粘结剂和所述导电剂以形成所述混合物；第一成膜装置，所述第一成膜装置用于对所述混合物进行辊压以形成所述第一膜片；破碎装置，所述破碎装置用于将所述第一膜片破碎成颗粒状的所述第一物料；筛分装置，所述筛分装置用于将所述第一物料过筛以获取预设粒径的所述第二物料；第二成膜装置，所述第二成膜装置用于对所述第二物料进行辊压以形成所述第二膜片；贴合装置，所述贴合装置用于将所述第二膜片与所述集流体贴合形成所述电极。
[0036]可选地，所述混合装置包括：称重配料组件，所述称重配料组件对所述电极活性物质、所述干法粘结剂和所述导电剂进行称重，以获取预设比例的所述电极活性物质、所述干法粘结剂和所述导电剂，混料组件，所述混料组件设于所述称重配料组件的下游，用于接收并混合所述电极活性物质、所述干法粘结剂和所述导电剂以形成混合物；第一温控组件，所述第一温控组件设于所述混料组件，以将所述混料组件的混料温度控制在预设温度。
[0037]可选地，所述第一成膜装置和所述第二成膜装置分别具有进料口，所述第一成膜装置和所述第二成膜装置分别包括：多个辊体，每个所述辊体可绕自身轴线转动，且多个所述辊体的轴线相互平行，多个所述辊体沿自身径向间隔开排布，在相邻两个所述辊体中，位于所述混合物或所述第二物料前进方向的前端的所述辊体的辊面线速度大于后端的所述
辊体的辊面线速度；第二温控组件，所述第二温控组件设于所述进料口，以控制所述混合物或所述第二物料的温度；驱动组件，所述驱动组件与多个所述辊体连接，以控制每个所述辊体的速度；第三温控组件，所述第三温控组件设于多个所述辊体，以控制每个所述辊体的温度。
[0038]可选地，所述第二成膜装置还包括：搅拌组件，所述搅拌组件设于所述第二成膜装置的所述进料口，以接收所述第二物料并以预设的低速度对所述第二物料进行搅拌。
[0039]可选地，所述筛分装置包括：第一筛分组件，所述第一筛分组件用于对所述第一物料进行第一次过筛，以输出粒径小于最大预设粒径的中间物料；第一回收组件，所述第一回收组件用于回收粒径不小于所述最大预设粒径的所述第一物料；第二筛分组件，所述第二筛分组件用于对所述中间物料进行第二次过筛，以输出粒径大于最小预设粒径的所述第二物料；第二回收组件，所述第二回收组件用于回收粒径不大于所述最小预设粒径的所述中间物料。
[0040]可选地，所述贴合装置包括：集流体放卷组件，所述集流体放卷组件用于储存并释放所述集流体；第二膜片放卷组件，所述第二膜片放卷组件用于储存并释放所述第二膜片；辊压组件，所述辊压组件设于所述集流体放卷组件和所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将电极活性物质和、干法粘结剂和导电剂进行混合以形成混合物；对所述混合物进行辊压以形成第一膜片；将所述第一膜片破碎成颗粒状的第一物料；将所述第一物料过筛以获取预设粒径的第二物料；对所述第二物料进行辊压以形成第二膜片；将所述第二膜片与集流体贴合形成电极。2.根据权利要求1所述的电极的制备方法，其特征在于，所述电极活性物质包括含碳材料、硅材料、钛酸锂、金属锂，锂复合物、锂合金、能够形成锂合金的金属材料、金属钠、钠复合物、钠合金、能够形成钠合金的金属材料、含钠的层状过渡金属氧化物、普鲁士蓝类材料和聚阴离子钠盐中的至少一种；所述干法粘结剂包括聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯与全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯与六氟丙烯共聚物和聚三氟氯乙烯树脂中的至少一种；所述导电剂包括碳纳米管、石墨类导电剂、导电炭黑、科琴黑、乙炔黑、石墨烯和碳纤维中的至少一种。3.根据权利要求1所述的电极的制备方法，其特征在于，所述电极活性物质的含量占所述混合物总重量的96wt％～99wt％，所述干法粘结剂的含量占所述混合物总重量的1wt％～3wt％，所述导电剂在所述混合物中的含量≤1wt％。4.根据权利要求3所述的电极的制备方法，其特征在于，所述混合物还包括固态电解质，所述固态电解质的含量占所述混合物总重量的0wt％～20wt％。5.根据权利要求1所述的电极的制备方法，其特征在于，将电极活性物质、干法粘结剂和所述导电剂进行混合的温度为
‑
20℃～20℃。6.根据权利要求1所述的电极的制备方法，其特征在于，对所述混合物进行辊压形成所述第一膜片的步骤包括：加热所述混合物；对用于辊压所述混合物的多个辊体进行加热；采用多个所述辊体辊压所述混合物得到所述第一膜片，其中，多个所述辊体的辊面线速度在所述混合物的前进方向上依次增加。7.根据权利要求1所述的电极的制备方法，其特征在于，对所述第二物料进行辊压形成所述第二膜片的步骤包括：加热所述第二物料；对用于辊压所述第二物料的多个辊体进行加热；采用多个所述辊体辊压所述第二物料得到所述第二膜片，其中，多个所述辊体的辊面线速度在所述第二物料的前进方向上依次增加。8.根据权利要求1所述的电极的制备方法，其特征在于，所述预设粒径为2.5目～40目。9.根据权利要求8所述的电极的制备方法，其特征在于，获取所述预设粒径的所述第二物料的步骤包括：对所述第一物料进行第一次过筛，以获取粒径不大于2.5目的中间物料；
对所述中间物料进行第二次过筛，以获取粒径不小于40目的所述第二物料。10.根据权利要求1所述的电极的制备方法，其特征在于，在对所述第二物料进行辊压之前，对所述第二物料以不大于200rpm的速度进行搅拌。11.根据权利要求1所述的电极的制备方法，其特征在于，在将所述第二膜片与集流体贴合之前，对所述第二膜片进行辊压以将所述第二膜片减薄至预设厚度。12.根据权利要求1所述的电极的制备方法，其特征在于，将所述第二膜片与集流体贴合形成电极的步骤包括：通过喷涂在所述集流体表面涂覆导电胶层；对所述导电胶层进行加热固化；通过热压将预设尺寸的所述第二膜片与所述集流体的所述导电胶层粘接以形成所述电极。13.根据权利要求1所述的电极的制备方法，其特征在于，在将所述第二膜片与所述集流体贴合之前，将所述第二膜片裁切成预设尺寸。14.一种电极的制备设备，用于执行权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：上海先导慧能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：