一种软包电池的电极材料混合工艺制造技术

本发明专利技术涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种软包电池的电极材料混合工艺，包括如下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种软包电池的电极材料混合工艺


[0001]本专利技术涉及电池生产
，尤其涉及一种软包电池的电极材料混合工艺
。

技术介绍

[0002]锂电池是一类由锂金属或锂合金为正
/
负极材料
、
使用非水电解质溶液的电池
。
利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用
。
[0003]极片生产是电池的电芯制作的前段环节，对电芯的基本性能起决定性影响，极片生产是电芯制造的首要环节，湿法极片制造主要分为浆料搅拌
、
极片涂布
、
极片辊压
、
极片分切四个步骤
。
浆料搅拌，将正
/
负极活性物质
、
导电剂
、
粘接剂按比例均匀分散在溶剂中并搅拌，形成具有一定粘度的稳定浆料
。
在涂布干燥过程中需对溶剂进行回收
。
由于在溶剂蒸发后，活性物质与导电剂之间会留出更多空隙，空隙导致材料的压实密度不高，影响极片的密度及电性能
。
而传统湿法工艺中要使用到
NMP(N
‑
甲基吡咯烷酮
)
溶剂，该溶剂有毒，对环境不友好
。
因此有必要予以改进
。
专利技术内容
[0004]本专利技术的目的在于针对现有技术中湿法极片制造需要有毒溶剂的不足，提供一种软包电池的电极材料混合工艺，通过电极活性颗粒与导电剂颗粒分散混合制成活性颗粒混合物，活性颗粒混合物与粘接剂颗粒分散混合制成电极混合物，对电极混合物的粘结剂颗粒原纤维化以及分散，对初级原纤维化电极混合物预加热及保温，对加热保温的初级原纤维化电极混合物进行持续施加外力挤压制成原纤维化电极混合物，整个混合加工生产过程无溶剂，使极片生产更简化
、
更环保
。
同时，不存在传统湿法极片制造过程中溶剂蒸发后，活性物质与导电剂之间会留出更多空隙，空隙导致材料的压实密度不高，影响极片的密度及电性能的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的一种软包电池的电极材料混合工艺，包括如下步骤：
[0006]S1、
电极活性颗粒与导电剂颗粒预混合，在气流混合器的顶部设置有均匀下料器，通过称重料斗称重后的电极活性颗粒以及导电剂颗粒分别经过均匀下料器导入气流混合器中，气流混合器呈锥型，均匀下料器设置于气流混合器的顶部一侧并与气流混合器内部连通，气流混合器的顶部的另一侧设置有第一排气过滤器，气流混合器下部设置有多个呈环状分布的喷气嘴
,
通过喷气嘴喷出压缩惰性气体或干燥空气将电极活性颗粒与导电剂颗粒分散混合制成活性颗粒混合物；
[0007]S2、
活性颗粒混合物与粘接剂颗粒混合，将通过称重料斗称重后的粘接剂颗粒经均匀下料器导入气流混合器，通过喷气嘴喷出压缩惰性气体或干燥空气将活性颗粒混合物与粘接剂颗粒分散混合制成电极混合物；
[0008]S3、
对电极混合物的粘结剂颗粒原纤维化以及分散，通过管道将电极混合物导入
气流粉碎机中进行粉碎，使电极活性颗粒
、
导电剂颗粒以及粘接剂颗粒粉碎并分散混合制成初级原纤维化电极混合物；
[0009]S4、
对初级原纤维化电极混合物预加热及保温，将初级原纤维化电极混合物导入加热保温箱，初级原纤维化电极混合物在加热保温箱进行加热后保温，加热保温温度为
150℃
‑
300℃
；
[0010]S5、
对加热保温的初级原纤维化电极混合物进行持续施加外力挤压，将加热保温的初级原纤维化电极混合物导入螺杆挤出机的螺槽，初级原纤维化电极混合物在螺杆旋转作用下在螺槽内壁和螺杆表面不断被压实
、
搅拌以及混合制成原纤维化电极混合物
。
[0011]优选的，其中
S1
步骤中，压缩惰性气体或干燥空气压力为
0.6
‑
1.3MPa,
混合时间为5‑7分钟，混合部总装载量为1计，活性颗粒混合物总量为
0.8
‑
0.9。
[0012]优选的，其中
S2
步骤中，电极混合物的总质量为
100wt
％计，电极活性颗粒为
90
～
98wt
％，导电剂颗粒为1～
5wt
％，粘接剂颗粒为1～
5wt
％
。
[0013]优选的，其中
S3
步骤中，气流粉碎机进气压力为
0.3Mpa
～
1.5MPa
，气流粉碎机中分级涡轮转速为
300
－
650rpm/min
，气流粉碎机粉碎时间为3‑
15
分钟，初级原纤维化电极混合物的过筛的筛网目数为
60
‑
200
目
。
[0014]优选的，气流混合器的顶部内壁设置有迷宫式排气导管，迷宫式排气导管的一端与第一排气过滤器连接，迷宫式排气导管的另一端与气流混合器内部连接，气流混合器顶部还设置有第二排气过滤器；
[0015]气流混合器分为混合部和隔离部，隔离部设置于混合部上方，喷气嘴设置于混合部，均匀下料器
、
第一排气过滤器
、
迷宫式排气导管以及第二排气过滤器均设置于隔离部，隔离部的高度大于或等于混合部的高度
。
[0016]优选的，所述均匀下料器包括下料管
、
第一打孔板
、
第二打孔板以及推拉气缸，下料管与气流混合器连接，第一打孔板水平固定于下料管内部，第二打孔板与下料管水平滑动连接并叠设置于第一打孔板上方，推拉气缸驱动第二打孔板与下料管水平滑动，第一打孔板和第二打孔板的孔洞错位设置
。
[0017]优选的，螺杆挤出机的螺槽包括第一螺槽和第二螺槽，第一螺槽和第二螺槽首尾相接，并且第一螺槽设置于第二螺槽上方；螺杆挤出机的螺杆包括设置于第一螺槽内的双杆螺杆以及设置于第二螺槽内的单杆螺杆，双杆螺杆和单杆螺杆均包括第一部分螺套
、
第二部分螺套以及第三部分螺套，第一部分螺套的螺纹间距
>
第三部分螺套的螺纹间距
>
第二部分螺套的螺纹间距，双杆螺杆和单杆螺杆的转速低于
650
转
/
分钟，双杆螺杆和单杆螺杆的工作温度为
160℃
‑
350℃。
[0018]优选的，第一部分螺套与第二部分螺套之间设置有混合型螺纹件，混合型螺纹件的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种软包电池的电极材料混合工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1、
电极活性颗粒与导电剂颗粒预混合，在气流混合器
(2)
的顶部设置有均匀下料器
(1)
，通过称重料斗称重后的电极活性颗粒以及导电剂颗粒分别经过均匀下料器
(1)
导入气流混合器
(2)
中，气流混合器
(2)
呈锥型，均匀下料器
(1)
设置于气流混合器
(2)
的顶部一侧并与气流混合器
(2)
内部连通，气流混合器
(2)
的顶部的另一侧设置有第一排气过滤器
(3)
，气流混合器
(2)
下部设置有多个呈环状分布的喷气嘴
(4),
通过喷气嘴
(4)
喷出压缩惰性气体或干燥空气将电极活性颗粒与导电剂颗粒分散混合制成活性颗粒混合物；
S2、
活性颗粒混合物与粘接剂颗粒混合，将通过称重料斗称重后的粘接剂颗粒经均匀下料器
(1)
导入气流混合器
(2)
，通过喷气嘴
(4)
喷出压缩惰性气体或干燥空气将活性颗粒混合物与粘接剂颗粒分散混合制成电极混合物；
S3、
对电极混合物的粘结剂颗粒原纤维化以及分散，通过管道将电极混合物导入气流粉碎机
(5)
中进行粉碎，使电极活性颗粒
、
导电剂颗粒以及粘接剂颗粒粉碎并分散混合制成初级原纤维化电极混合物；
S4、
对初级原纤维化电极混合物预加热及保温，将初级原纤维化电极混合物导入加热保温箱
(6)
，初级原纤维化电极混合物在加热保温箱
(6)
进行加热后保温，加热保温温度为
150℃
‑
300℃
；
S5、
对加热保温的初级原纤维化电极混合物进行持续施加外力挤压，将加热保温的初级原纤维化电极混合物导入螺杆挤出机
(7)
的螺槽
(8)
，初级原纤维化电极混合物在螺杆
(9)
旋转作用下在螺槽
(8)
内壁和螺杆
(9)
表面不断被压实
、
搅拌以及混合制成原纤维化电极混合物
。2.
根据权利要求1所述的一种软包电池的电极材料混合工艺，其特征在于：其中
S1
步骤中，压缩惰性气体或干燥空气压力为
0.6
‑
1.3MPa,
混合时间为5‑7分钟，混合部
(21)
总装载量为1计，活性颗粒混合物总量为
0.8
‑
0.9。3.
根据权利要求1所述的一种软包电池的电极材料混合工艺，其特征在于：其中
S2
步骤中，电极混合物的总质量为
100wt
％计，电极活性颗粒为
90
～
98wt
％，导电剂颗粒为1～
5wt
％，粘接剂颗粒为1～
5wt
％
。4.
根据权利要求1所述的一种软包电池的电极材料混合工艺，其特征在于：其中
S3
步骤中，气流粉碎机
(5)
进气压力为
0.3Mpa
～
1.5MPa
，气流粉碎机
(5)
中分级涡轮转速为
300
－
650rpm/min
，气流粉碎机
(5)
粉碎时间为3‑
15
分钟，初级原纤维化电极混合物的过筛的筛网目数为
60
‑
200
目
。5.
根据权利要求1所述的一种软包电池的电极材料混合工艺，其特征在于：气流混合器
(2)
的顶部内壁设置有迷宫式排气导管
(10)
，迷宫式排气导管
(10)
的一端与第一排气过滤器
(3)
连接，迷宫式排气导管
(10)
的另一端与气流混合器
(2)
内部连接，气流混合器
(2)
顶部还设置有第二排气过滤器
(101)
；气流混合器
(2)
分为混合部
(21)
和隔离部
(22)
，隔离部
(22)
设置于混合部
(21)
上方，喷气嘴
(4)
设置于混合部
(21)
，均匀下料器
(1)、
第一排气过滤器
(3)、
迷宫式排气导管
(10)
以及第二排气过滤器
(101)
均设置于隔离部
(22)
，隔离部
(22)
的高度大于或等于混合部
(21)
的高度
。
6.
根据权利要求1所述的一种软包电池的电极材料混合工艺，其特征在于：所述均匀下料器
(1)
包括下料管
(11...

【专利技术属性】
技术研发人员：何明应，王腾飞，何小满，胡宿城，
申请(专利权)人：广东嘉尚新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：