鋰電池極片生產(chǎn)設(shè)備及其漿料納米化裝置制造方法
【專利摘要】一種鋰電池極片生產(chǎn)設(shè)備及其漿料納米化裝置，該鋰電池極片生產(chǎn)設(shè)備包括混漿裝置、涂布機(jī)和鋰電池漿料納米化裝置，所述鋰電池漿料納米化裝置設(shè)置在所述混漿裝置與涂布機(jī)之間，所述混漿裝置與涂布機(jī)分別通過(guò)管路與所述鋰電池漿料納米化裝置連接，所述鋰電池漿料納米化裝置包括機(jī)架及安裝在所述機(jī)架上的納米化機(jī)，所述納米化機(jī)包括研磨腔體、攪拌機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)和分離機(jī)構(gòu)，所述研磨腔體上設(shè)置有漿料入口和漿料出口，所述研磨腔體內(nèi)充填有研磨介質(zhì)，所述攪拌機(jī)構(gòu)與所述分離機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述研磨腔體內(nèi)，所述攪拌機(jī)構(gòu)與所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接，所述分離機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)于所述漿料出口設(shè)置。
【專利說(shuō)明】鋰電池極片生產(chǎn)設(shè)備及其漿料納米化裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鋰電池極片生產(chǎn)設(shè)備，特別是一種可在電池正負(fù)極材料混料后和極片涂布前對(duì)漿料納米化的鋰電池極片生產(chǎn)設(shè)備及其漿料納米化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池極片生產(chǎn)是鋰離子電池生產(chǎn)中最為重要的環(huán)節(jié)，而在這個(gè)環(huán)節(jié)內(nèi)漿料的顆粒形態(tài)、混料的均勻性是影響該工序的最重要因素。例如很多電池需要納米級(jí)的電池材料來(lái)制備漿料以最大化的發(fā)揮出材料內(nèi)每個(gè)顆粒的容量以及最大化的增加電導(dǎo)率等性能。但是納米化的材料本身由于表面張力大，容易團(tuán)聚等因素，采用現(xiàn)有混料機(jī)難以將納米顆?；旌暇鶆?，因此在混料工序后需要打開(kāi)漿料中顆粒的軟團(tuán)聚，并且進(jìn)一步破碎，以更加有利于漿料中顆粒的分散和納米化。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鋰電池生產(chǎn)中的鋰電池極片生產(chǎn)設(shè)備及其漿料納米化裝置，以在鋰電生產(chǎn)混料工序后進(jìn)一步對(duì)漿料中的顆粒進(jìn)行分散和粉碎，提升漿料中組分均勻性、進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)漿料顆粒納米化，從而提升電池容量和倍率等性倉(cāng)泛。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了 一種鋰電池漿料納米化裝置，其中，包括機(jī)架及安裝在所述機(jī)架上的納米化機(jī)，所述納米化機(jī)包括研磨腔體、攪拌機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)和分離機(jī)構(gòu)，所述研磨腔體上設(shè)置有漿料入口和漿料出口，所述研磨腔體內(nèi)充填有研磨介質(zhì)，所述攪拌機(jī)構(gòu)與所述分離機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述研磨腔體內(nèi)，所述攪拌機(jī)構(gòu)與所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接，所述分離機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)于所述漿料出口設(shè)置。
[0005]上述的鋰電池漿料納米化裝置，其中，所述攪拌機(jī)構(gòu)包括連接件與攪拌件，所述連接件為圓柱體結(jié)構(gòu)，所述圓柱體的一端與所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接，所述攪拌件安裝在所述圓柱體的外圓周面上。
[0006]上述的鋰電池漿料納米化裝置，其中，所述攪拌件為棒削式結(jié)構(gòu)，所述棒削式結(jié)構(gòu)包括均勻安裝在所述圓柱體外圓周面上的多個(gè)攪拌棒，所述多個(gè)攪拌棒的軸線分別垂直于所述圓柱體的軸線。
[0007]上述的鋰電池漿料納米化裝置，其中，所述攪拌件為渦輪盤(pán)式結(jié)構(gòu)，所述渦輪盤(pán)式結(jié)構(gòu)包括多個(gè)安裝在所述圓柱體外圓周面上的渦輪盤(pán)，所述渦輪盤(pán)的軸線平行于所述圓柱體的軸線，所述渦輪盤(pán)的端面上設(shè)置有至少一個(gè)凸臺(tái)。
[0008]上述的鋰電池漿料納米化裝置，其中，所述凸臺(tái)為立方體結(jié)構(gòu)，所述渦輪盤(pán)的端面上至少對(duì)稱設(shè)置一對(duì)所述凸臺(tái)。
[0009]上述的鋰電池漿料納米化裝置，其中，所述研磨介質(zhì)為粒徑為0.1?5mm的氧化鋯球或瑪瑙球。
[0010]上述的鋰電池漿料納米化裝置，其中，所述分離機(jī)構(gòu)為柵欄式過(guò)濾器，所述柵欄式過(guò)濾器的過(guò)濾間隙為0.0l?0.05mm。
[0011]上述的鋰電池漿料納米化裝置，其中，所述研磨腔體的內(nèi)壁上設(shè)置有不銹鋼層、碳鋼層、剛玉層、氧化鋯陶瓷層或瑪瑙層。
[0012]為了更好地實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型還提供了一種鋰電池極片生產(chǎn)設(shè)備，包括混漿裝置和涂布機(jī)，其中，還包括鋰電池漿料納米化裝置，其中所述鋰電池漿料納米化裝置為上述的鋰電池漿料納米化裝置。所述鋰電池漿料納米化裝置設(shè)置在所述混漿裝置與涂布機(jī)之間，所述混漿裝置與涂布機(jī)分別通過(guò)管路與所述鋰電池漿料納米化裝置連接。
[0013]上述的鋰電池極片生產(chǎn)設(shè)備，其中，還包括周轉(zhuǎn)罐，所述周轉(zhuǎn)罐設(shè)置在所述鋰電池漿料納米化裝置與所述涂布機(jī)之間，所述周轉(zhuǎn)罐分別通過(guò)管路與所述鋰電池漿料納米化裝置與所述涂布機(jī)連接。
[0014]本實(shí)用新型的有益功效在于:
[0015]本實(shí)用新型可以將鋰電池生產(chǎn)中混料后的漿料進(jìn)行進(jìn)一步的分散和粉碎，使得漿料顆粒均勻程度更高，并且漿料中顆粒被研磨介質(zhì)粉碎進(jìn)行納米化，顆粒粒徑可以進(jìn)一步減小。使用該種納米化的漿料進(jìn)行涂布，可以制備出容量發(fā)揮更高，內(nèi)阻更小，倍率性能更好，低溫表現(xiàn)更佳的鋰離子電池。并且該生產(chǎn)工藝可以提升電池的一致性，并且適合于工業(yè)
化生產(chǎn)。
[0016]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的鋰電池極片生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2A為本實(shí)用新型一實(shí)施例的鋰電池漿料納米化裝置示意圖；
[0019]圖2B為圖2A的攪拌機(jī)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2C為圖2B右視圖；
[0021]圖3A為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的鋰電池漿料納米化裝置示意圖；
[0022]圖3B為圖3A的攪拌件示意圖；
[0023]圖3C為圖3B右視圖。
[0024]其中，附圖標(biāo)記
[0025]I混漿裝置
[0026]2涂布機(jī)
[0027]3鋰電池漿料納米化裝置
[0028]300 機(jī)架
[0029]310納米化機(jī)
[0030]31研磨腔體
[0031]311 漿料入口
[0032]312 漿料出口
[0033]32攪拌機(jī)構(gòu)
[0034]321連接件
[0035]322攪拌件[0036]323攪拌棒
[0037]324渦輪盤(pán)
[0038]325凸臺(tái)
[0039]33動(dòng)力機(jī)構(gòu)
[0040]34分離機(jī)構(gòu)
[0041]35研磨介質(zhì)
[0042]4周轉(zhuǎn)罐
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述:
[0044]參見(jiàn)圖1，圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的鋰電池極片生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型的鋰電池極片生產(chǎn)設(shè)備，包括混漿裝置1、涂布機(jī)2和鋰電池漿料納米化裝置3，所述鋰電池漿料納米化裝置3設(shè)置在所述混漿裝置I與涂布機(jī)2之間，所述混漿裝置I與涂布機(jī)2分別通過(guò)管路與所述鋰電池漿料納米化裝置3連接。所述鋰電池漿料納米化裝置3設(shè)置于鋰電生產(chǎn)線的混料工序后、涂布工序前，對(duì)混合均勻的漿料作進(jìn)一步分散和破碎處理。
[0045]該鋰電池極片生產(chǎn) 設(shè)備，還可包括周轉(zhuǎn)罐4，所述周轉(zhuǎn)罐4設(shè)置在所述鋰電池漿料納米化裝置3與所述涂布機(jī)2之間，所述周轉(zhuǎn)罐4分別通過(guò)管路與所述鋰電池漿料納米化裝置3與所述涂布機(jī)2連接。該鋰電池極片生產(chǎn)設(shè)備的其他各部分結(jié)構(gòu)、相互位置關(guān)系、連接關(guān)系及功用等均為較成熟的現(xiàn)有技術(shù)，故在此不做贅述。下面僅對(duì)本實(shí)用新型的鋰電池漿料納米化裝置3予以詳細(xì)說(shuō)明。
[0046]參見(jiàn)圖2A、圖2B及圖2C，圖2A為本實(shí)用新型一實(shí)施例的鋰電池漿料納米化裝置示意圖(局部)，圖2B為圖2A的攪拌機(jī)構(gòu)示意圖，圖2C為圖2B右視圖。本實(shí)用新型的鋰電池漿料納米化裝置3包括機(jī)架300及安裝在所述機(jī)架300上的納米化機(jī)310，所述納米化機(jī)310包括研磨腔體31、攪拌機(jī)構(gòu)32、動(dòng)力機(jī)構(gòu)33和分離機(jī)構(gòu)34，所述攪拌機(jī)構(gòu)32與所述分離機(jī)構(gòu)34設(shè)置于所述研磨腔體31內(nèi)，所述攪拌機(jī)構(gòu)32與所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)33連接，所述分離機(jī)構(gòu)34對(duì)應(yīng)于所述漿料出口 312設(shè)置。其中，所述研磨腔體31內(nèi)徑范圍優(yōu)選為10~100cm，長(zhǎng)度優(yōu)選為20~300cm，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)33的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為500~2000轉(zhuǎn)/分。所述分離機(jī)構(gòu)34優(yōu)選為柵欄式過(guò)濾器或氧化鋯環(huán)形隔柵，所述柵欄式過(guò)濾器或氧化鋯環(huán)形隔柵的過(guò)濾間隙優(yōu)選為0.01~0.05mm，所述研磨腔體31的內(nèi)壁上可設(shè)置有不銹鋼層、碳鋼層、剛玉層、氧化鋯陶瓷層或瑪瑙層，以防止生銹、腐蝕、磨損等導(dǎo)致的漿料污染。所述研磨腔體31上設(shè)置有漿料入口 311和漿料出口 312，所述研磨腔體31內(nèi)充填有研磨介質(zhì)35，其中，所述研磨介質(zhì)35優(yōu)選為粒徑為0.1~5mm的氧化錯(cuò)球或瑪瑙球。
[0047]原材料經(jīng)過(guò)所述混漿裝置I進(jìn)行原材料混合，完成混漿后的漿料經(jīng)過(guò)泵打入到所述鋰電池漿料納米化裝置3中進(jìn)行納米化處理和進(jìn)一步分散，具體為，將混料工序后得到的漿料由泵打入到所述研磨腔體31中，所述研磨腔體31中的攪拌機(jī)構(gòu)32會(huì)在動(dòng)力機(jī)構(gòu)33的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)所述研磨介質(zhì)35和衆(zhòng)料在所述研磨腔體31內(nèi)旋轉(zhuǎn)、相互碰撞摩擦破碎，達(dá)到進(jìn)一步分散物料組分和降低顆粒粒徑打開(kāi)團(tuán)聚的目的，最終獲得納米化顆粒的漿料。將納米化后的漿料經(jīng)過(guò)所述分離機(jī)構(gòu)34和所述研磨介質(zhì)35的分離研磨后，經(jīng)過(guò)所述漿料出口 312把完成的納米化漿料導(dǎo)入到所述周轉(zhuǎn)罐4中待涂布時(shí)使用。，最后將漿料轉(zhuǎn)移至所述涂布機(jī)2進(jìn)行漿料涂布和烘烤，最終得到納米化的鋰電極片。
[0048]本實(shí)施例中，所述攪拌機(jī)構(gòu)32包括連接件321與攪拌件322，所述連接件321優(yōu)選為圓柱體結(jié)構(gòu)，所述圓柱體的一端與所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)33連接，所述攪拌件322安裝在所述圓柱體的外圓周面上。其中，所述攪拌件322例如可為棒削式結(jié)構(gòu)，所述棒削式結(jié)構(gòu)包括均勻安裝在所述圓柱體外圓周面上的多個(gè)攪拌棒323，所述多個(gè)攪拌棒323的軸線分別垂直于所述圓柱體的軸線設(shè)置。
[0049]參見(jiàn)圖3A、圖3B及圖3C，圖3A為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的鋰電池漿料納米化裝直不意圖(局部)，圖3B為圖3A的攬祥件不意圖，圖3C為圖3B右視圖。本實(shí)施例中，所述攪拌件322優(yōu)選為渦輪盤(pán)式結(jié)構(gòu)，所述渦輪盤(pán)式結(jié)構(gòu)包括多個(gè)安裝在所述圓柱體外圓周面上的渦輪盤(pán)324，所述渦輪盤(pán)324的軸線平行于所述圓柱體的軸線，所述渦輪盤(pán)324的端面上設(shè)置有至少一個(gè)凸臺(tái)325。其中，所述凸臺(tái)325優(yōu)選為立方體結(jié)構(gòu)，所述渦輪盤(pán)324的端面上優(yōu)選至少對(duì)稱設(shè)置一對(duì)所述凸臺(tái)325。
[0050]經(jīng)過(guò)本實(shí)用新型納米化的漿料顆粒更細(xì)，各組分分散更加均勻，可以更大程度地發(fā)揮電池的性能，得到容量、倍率、低溫等指標(biāo)更優(yōu)的電池。該設(shè)備可連續(xù)生產(chǎn)，滿足大批量的工業(yè)生產(chǎn)要求。
[0051]當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鋰電池漿料納米化裝置，其特征在于，包括機(jī)架及安裝在所述機(jī)架上的納米化機(jī)，所述納米化機(jī)包括研磨腔體、攪拌機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)和分離機(jī)構(gòu)，所述研磨腔體上設(shè)置有漿料入口和漿料出口，所述研磨腔體內(nèi)充填有研磨介質(zhì)，所述攪拌機(jī)構(gòu)與所述分離機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述研磨腔體內(nèi)，所述攪拌機(jī)構(gòu)與所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接，所述分離機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)于所述漿料出口設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池漿料納米化裝置，其特征在于，所述攪拌機(jī)構(gòu)包括連接件與攪拌件，所述連接件為圓柱體結(jié)構(gòu)，所述圓柱體的一端與所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接，所述攪拌件安裝在所述圓柱體的外圓周面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰電池漿料納米化裝置，其特征在于，所述攪拌件為棒削式結(jié)構(gòu)，所述棒削式結(jié)構(gòu)包括均勻安裝在所述圓柱體外圓周面上的多個(gè)攪拌棒，所述多個(gè)攪拌棒的軸線分別垂直于所述圓柱體的軸線。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰電池漿料納米化裝置，其特征在于，所述攪拌件為渦輪盤(pán)式結(jié)構(gòu)，所述渦輪盤(pán)式結(jié)構(gòu)包括多個(gè)安裝在所述圓柱體外圓周面上的渦輪盤(pán)，所述渦輪盤(pán)的軸線平行于所述圓柱體的軸線，所述渦輪盤(pán)的端面上設(shè)置有至少一個(gè)凸臺(tái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰電池漿料納米化裝置，其特征在于，所述凸臺(tái)為立方體結(jié)構(gòu)，所述渦輪盤(pán)的端面上至少對(duì)稱設(shè)置一對(duì)所述凸臺(tái)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的鋰電池漿料納米化裝置，其特征在于，所述研磨介質(zhì)為粒徑為0.1?5mm的氧化錯(cuò)球或瑪瑙球。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰電池漿料納米化裝置，其特征在于，所述分離機(jī)構(gòu)為柵欄式過(guò)濾器，所述柵欄式過(guò)濾器的過(guò)濾間隙為0.0l?0.05_。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或7所述的鋰電池漿料納米化裝置，其特征在于，所述研磨腔體的內(nèi)壁上設(shè)置有不銹鋼層、碳鋼層、剛玉層、氧化鋯陶瓷層或瑪瑙層。
9.一種鋰電池極片生產(chǎn)設(shè)備，包括混漿裝置和涂布機(jī)，其特征在于，還包括鋰電池漿料納米化裝置，所述鋰電池漿料納米化裝置設(shè)置在所述混漿裝置與涂布機(jī)之間，所述混漿裝置與涂布機(jī)分別通過(guò)管路與所述鋰電池漿料納米化裝置連接，所述鋰電池漿料納米化裝置為上述權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的鋰電池漿料納米化裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋰電池極片生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，還包括周轉(zhuǎn)罐，所述周轉(zhuǎn)罐設(shè)置在所述鋰電池漿料納米化裝置與所述涂布機(jī)之間，所述周轉(zhuǎn)罐分別通過(guò)管路與所述鋰電池漿料納米化裝置與所述涂布機(jī)連接。
【文檔編號(hào)】H01M4/139GK203589133SQ201320782636
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】戴思琦, 郭偉, 慈云祥 申請(qǐng)人:北京國(guó)能電池科技有限公司