使用粉末干燥、无溶剂制造电极的方法和设备技术

技术编号:44901383 阅读:15 留言:0更新日期:2025-04-08 18:49
一种用于干燥制造能量储存装置的电极的系统包括被配置成在进给方向上移动的基底。此外,该系统包括粉末施加器,该粉末施加器被配置为将干粉末沉积到基底的表面上。此外,该系统包括至少一对铺展辊。该一对铺展辊包括上铺展辊和位于所述上铺展辊下方的下铺展辊。上铺展辊和下铺展辊相对于进给方向定位在粉末施加器的下游。更进一步地,该系统包括至少一对压实辊。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开总体上涉及制造方法和设备。更具体地,本公开涉及用于干燥制造能量储存装置诸如电池(例如,锂离子电池、固态电池等)的电极的方法和设备。


技术介绍

1、锂离子电池(lib)的生产能力预计在未来几年将显著增长。因此,预期在接下来的十年中将需要增加约4倍的制造能力以满足对锂离子电池的需求。阿贡国家实验室(argonne national lab)已经估计,对于每个5gwh的工厂,仅电池电极制造设备可能花费约6600万美元。为了建立1,000gwh的新产能,需要建造200个这样的工厂。

2、电池制造的快速增长对能源消耗和温室气体排放造成了显著影响。例如,当前5gwh锂离子电池工厂消耗约565gwh/年的电力。特别地,用于制造用于li离子电池的电极的常规方法利用浆料浇铸技术,其需要能量密集干燥、环境有害溶剂和相对大的占地面积。

3、全固态电池(assb)技术由于其在更安全和更能量密集的电池方面的前景而有望在未来几年成为主导电池技术。然而,固态电池对电池电极制造提出了新的要求和挑战,包括膜厚度、均匀性和电解质-活性材料界面。特别地,许多有机极本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于干燥制造能量储存装置的电极的系统,该系统包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其中所述上铺展辊在基底的表面上方间隔开间隙Gs,并且所述上压实辊在基底的表面上方间隔开间隙Gc,其中所述间隙Gc小于所述间隙Gs。

3.根据权利要求2所述的系统,其中所述间隙Gs和所述间隙Gc各自在0至2,000微米的范围内。

4.根据权利要求3所述的系统,其中所述间隙Gs在20.0微米至500.0微米的范围内,并且所述间隙Gc在20.0微米至200.0微米的范围内。

5.根据权利要求1所述的系统,其中基底包括导电基部和施加到所述导电基部的摩擦增强涂层...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于干燥制造能量储存装置的电极的系统,该系统包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其中所述上铺展辊在基底的表面上方间隔开间隙gs,并且所述上压实辊在基底的表面上方间隔开间隙gc,其中所述间隙gc小于所述间隙gs。

3.根据权利要求2所述的系统,其中所述间隙gs和所述间隙gc各自在0至2,000微米的范围内。

4.根据权利要求3所述的系统,其中所述间隙gs在20.0微米至500.0微米的范围内,并且所述间隙gc在20.0微米至200.0微米的范围内。

5.根据权利要求1所述的系统,其中基底包括导电基部和施加到所述导电基部的摩擦增强涂层。

6.根据权利要求5所述的系统,其中所述导电基部包括导电箔片,并且所述摩擦增强涂层包括碳。

7.根据权利要求5所述的系统,其中第一铺展辊的径向外表面与所述干粉末之间的摩擦系数μ辊-粉末小于基底的摩擦增强涂层与所述干粉末之间的摩擦系数μ基底-粉末。

8.根据权利要求1所述的系统,其中所述干粉末包括多个纳米颗粒涂覆的微米颗粒。

9.根据权利要求1所述的系统,其进一步包括空气轴承,该空气轴承定位于基底下方且支撑基底,且其中所述空气轴承被配置成减少基底的振动。

10.根据权利要求1所述的系统,其中所述下铺展辊的径向外表面接触并支撑基底;

11.根据权利要求1所述的系统,其中所述干粉末包括:

12.根据权利要求11所述的系统,其中所述活性材料包括:

13.根据权利要求11所述的系统,其中所述干粉末还包含固态电解质。

14.根据权利要求11所述的系统,其中所述粘结剂包括聚合物材料、固态电解质或其组合。

15.根据权利要求11所述的系...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘恒Z·高C·波德
申请(专利权)人:得克萨斯农工大学系统
类型:发明
国别省市:

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