一種鋰離子電池電極漿料的攪拌裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種漿料攪拌方式，尤其是用于鋰離子電池的正負(fù)極電極漿料的攪拌方式。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的鋰離子二次電池電極漿料由電極活性材料、導(dǎo)電劑、粘合劑和溶劑等組成。正極活性材料通常為鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰，負(fù)極活性材料通常為石墨，正極的粘結(jié)劑和溶劑一般為PVDF和NMP構(gòu)成的有機(jī)體系，負(fù)極的粘結(jié)劑和溶劑則一般分別為SBR和水構(gòu)成的水性體系。通過打漿使組成電極漿料的液體與多種固體物料之間的相互混合、溶解、分散，最后達(dá)到盡可能的均質(zhì)化。漿料攪拌在鋰電池制程中占有重要位置。攪拌達(dá)到的均勻度很大程度上決定了內(nèi)阻和循環(huán)壽命等產(chǎn)品關(guān)鍵參數(shù)。目前一種公知的技術(shù)是使用高速分散機(jī)在漿料桶中的固定位置進(jìn)行攪拌，攪拌強(qiáng)度取主要決于攪拌槳的直徑和轉(zhuǎn)速。攪拌槳周圍的漿料攪拌強(qiáng)度大，而在離攪拌槳尖端較遠(yuǎn)的區(qū)域，攪拌強(qiáng)度大大降低甚至存在基本攪拌不了的“盲區(qū)”。這種攪拌方式下一般由人工間歇的用鋼尺把盲區(qū)漿料撥到漿料攪周圍，這種人工干預(yù)的補(bǔ)救方式一是耗費(fèi)人力，二是人工操作有較大的不確定性，影響產(chǎn)品的一致性。另一種公知的技術(shù)是使用行星攪拌機(jī)使2個攪拌槳圍繞各自軸心自傳同時圍繞料桶軸心公轉(zhuǎn)。行星攪拌減小了攪拌盲區(qū)。但是行星攪拌機(jī)傳動機(jī)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致造價高。另外，在生產(chǎn)過程中由于產(chǎn)品的調(diào)整，有時需采用不同成分或品牌的活性材料和不同成分或品牌的粘結(jié)劑等輔料，會造成漿料的流變性變化，此時2行星攪拌漿之間的距離和攪拌漿與桶壁之間的距離應(yīng)該適應(yīng)漿料的變化做出調(diào)整，但現(xiàn)有行星攪拌機(jī)除非加工行的零部件否則無法做出這種調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的固定位置攪拌均勻度差需人工干預(yù)多和行星攪拌機(jī)構(gòu)復(fù)雜造價高且不易于調(diào)節(jié)攪拌槳和料桶壁之間的距離以適應(yīng)漿料流變性變化的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
本發(fā)明通過在漿料桶下方設(shè)置一個轉(zhuǎn)動平臺，轉(zhuǎn)動平臺包含上下2部分，2部分之間通過推力軸承連接，衆(zhòng)料桶中心軸線和轉(zhuǎn)動平臺的旋轉(zhuǎn)中心軸線重合，轉(zhuǎn)動平臺下部放于與底座之上，轉(zhuǎn)動平臺與底座之間除有意調(diào)整外其相對位置不變，由于軸承存在，在攪拌過程中產(chǎn)生的剪切力所構(gòu)成的力矩的的作用下，料桶將帶動轉(zhuǎn)動平臺上部旋轉(zhuǎn)，平臺旋轉(zhuǎn)的速度由機(jī)械剎車機(jī)構(gòu)、磁粉離合器、流體阻尼器、或電磁阻尼器通過調(diào)整阻力大小來調(diào)整。料漿與料桶壁之間的距離通過將轉(zhuǎn)動平臺在底座上移動以調(diào)整轉(zhuǎn)動平臺中心軸線和攪拌槳中心軸線和之間的距離來進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:
料桶的轉(zhuǎn)動使攪拌槳相對于料桶作圓周運(yùn)動，使料桶內(nèi)不同位置的攪拌強(qiáng)度一致性增大。料桶轉(zhuǎn)動無需新的原動機(jī)和傳動機(jī)構(gòu)。料桶轉(zhuǎn)速和料漿與料桶壁之間的距離容易調(diào)節(jié)以適應(yīng)漿料流變性的變化。且本裝置結(jié)構(gòu)簡潔，易于制造。
【附圖說明】
[0006]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0007]圖1是固定位置電極漿料攪拌方式示意圖。
[0008]圖2是本發(fā)明的電極漿料攪拌方式示意圖。
[0009]圖中:101:固定平臺，102:漿料桶，103:漿料，104:攪拌槳，105:聯(lián)軸器，106:電機(jī)，107:攪拌軸；201:轉(zhuǎn)動平臺，202:推力軸承。
【具體實施方式】
[0010]首先對原料進(jìn)行預(yù)處理以使其脫水。預(yù)處理方式分別為，錳酸鋰和PVDF120攝氏度烘烤2小時，SP和S0200攝氏度烘烤2小時，溶劑NMP使用干燥分子篩脫水。稱取錳酸鋰30千克，SP900克，S0390克，PVDF970克，NMP19千克。首先將NMP和PVDF加入料桶，開動圖2所示的攪拌機(jī)，分散漿轉(zhuǎn)速設(shè)定為800轉(zhuǎn)/分，調(diào)整轉(zhuǎn)動平臺中心軸線和攪拌槳中心軸線之間的距離使攪拌槳尖端的料桶壁之間距離定為50毫米，調(diào)整阻尼器是料桶轉(zhuǎn)速為10轉(zhuǎn)每分。攪拌60分鐘以得到均勻的膠液。然后將錳酸鋰、SP、S0分別分為3份，每30分鐘各加入一份，維持分散漿轉(zhuǎn)速設(shè)定為800轉(zhuǎn)/分，調(diào)整轉(zhuǎn)動平臺中心軸線和攪拌槳中心軸線之間的距離使攪拌槳尖端的料桶壁之間距離定為10毫米，調(diào)整阻尼器是料桶轉(zhuǎn)速為5轉(zhuǎn)每分。待所有粉料完全被膠液所潤濕之后，將分散漿轉(zhuǎn)速設(shè)定為2900轉(zhuǎn)/分進(jìn)行高速攪拌，調(diào)整轉(zhuǎn)動平臺中心軸線和攪拌槳中心軸線之間的距離使攪拌槳尖端的料桶壁之間距離定為50毫米，調(diào)整阻尼器是料桶轉(zhuǎn)速為2轉(zhuǎn)每分，然后持續(xù)高速攪拌240分鐘。然后取300毫升漿料，使用NDJ-1型黏度計在4號轉(zhuǎn)子30轉(zhuǎn)每分的條件下測量黏度，根據(jù)黏度測量結(jié)果調(diào)整酌加NMP并使用和前一步相同的攪拌參數(shù)進(jìn)行攪拌以達(dá)到目標(biāo)粘度在5500厘泊左右。然后將正極漿料從料桶中取出過120目篩。將過篩的漿料轉(zhuǎn)入下一道涂布工序進(jìn)行涂布。
【主權(quán)項】
1.一種漿料攪拌裝置，尤其是用于鋰離子電池的正負(fù)及電極漿料攪拌裝置，包括固定在地面上的底座、盛放漿料的料桶、和由原動機(jī)帶動可調(diào)速的攪拌槳，攪拌槳通過攪拌軸和傳動機(jī)構(gòu)與原動機(jī)相連，其特征是:漿料桶下方有一個轉(zhuǎn)動平臺，轉(zhuǎn)動平臺包含上下2部分，2部分之間通過推力軸承連接，漿料桶中心軸線和轉(zhuǎn)動平臺的旋轉(zhuǎn)中心軸線重合，轉(zhuǎn)動平臺下部放于與底座之上，轉(zhuǎn)動平臺與底座之間除有意調(diào)整外其相對位置不變，由于軸承存在，料桶可以和轉(zhuǎn)動平臺上部一起繞其旋轉(zhuǎn)，將轉(zhuǎn)動平臺在底座上移動即可調(diào)整轉(zhuǎn)動平臺中心軸線和攪拌槳中心軸線和之間的距離從而調(diào)節(jié)攪拌槳尖端的料桶壁之間的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種漿料攪拌裝置，其特征是:由所述料攪拌槳在攪拌過程中產(chǎn)生的剪切力作用于料桶所構(gòu)成的力矩驅(qū)動料桶，由料桶帶動轉(zhuǎn)動平臺上部一起繞其軸線旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種漿料攪拌裝置，其特征是:所述轉(zhuǎn)動平臺旋轉(zhuǎn)的速度由機(jī)械剎車機(jī)構(gòu)、磁粉離合器、流體阻尼器、或電磁阻尼器通過調(diào)整阻力大小來調(diào)整。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋰離子電池電極漿料的攪拌裝置。攪拌均漿是鋰離子二次電池制造中的一個關(guān)鍵工序，現(xiàn)有的固定位置攪拌均勻度差，距離參數(shù)不易調(diào)節(jié)。本發(fā)明通過在漿料桶下方設(shè)置一個轉(zhuǎn)動平臺，2部分之間通過推力軸承連接，漿料桶中心軸線和轉(zhuǎn)動平臺的旋轉(zhuǎn)中心軸線重合，由于軸承存在，在攪拌過程中產(chǎn)生的剪切力所構(gòu)成的力矩的作用下，料桶將帶動轉(zhuǎn)動平臺上部旋轉(zhuǎn)，平臺旋轉(zhuǎn)的速度由機(jī)械剎車機(jī)構(gòu)、磁粉離合器、流體阻尼器、或電磁阻尼器通過調(diào)整阻力大小來調(diào)整。料漿與料桶壁之間的距離通過將轉(zhuǎn)動平臺在底座上移動以調(diào)整轉(zhuǎn)動平臺中心軸線和攪拌槳中心軸線和之間的距離來進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明料桶內(nèi)不同位置的攪拌強(qiáng)度一致性大。無需新的原動機(jī)和傳動機(jī)構(gòu)。且本裝置結(jié)構(gòu)簡潔，易于制造。
【IPC分類】B01F9-12, H01M4-505
【公開號】CN104549017
【申請?zhí)枴緾N201310517072
【發(fā)明人】谷濤, 沈紹典
【申請人】無錫華臻新能源科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月29日