CN102886156A - 浆液气泡脱泡装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种浆液气泡脱泡装置，包括真空浆料罐、分散盘及上料装置。真空浆料罐上设有用于抽真空的真空管道入口。分散盘可转动地设于所述真空浆料罐内；上料装置与所述真空浆料罐连通，用于将浆液匀速的输送到所述分散盘内。当浆液被输送到所述分散盘后，所述分散盘转动，将浆液分散为薄膜，从而使得浆液中的气泡更充分的暴露于真空并更好的除去，从而获得质地均匀的浆液。同时，通过所述上料装置调节浆液体积流量，可很好的除去不同直径的气泡。本发明还提供一种浆液气泡脱泡的方法。

Description

浆液气泡脱泡装置及方法

【技术领域】

本发明涉及一种对浆液进行处理的设备及工艺，特别是涉及一种浆液气泡脱泡装置及方法。

【背景技术】

锂离子电池是目前理想的新一代绿色能源，具有储能比能量高、循环寿命长、不会产生污染等优点。锂离子电池是以手机和笔记本电脑等小型电器上使用的锂电为主，而电动汽车、电动摩托车驱动电源等引领锂电大动力电器的产业化无论单体容量高低，必然采用电池的组合应用，如果不能保证电池单体间的一致性，对整个电池组来讲，无异于滥用会带来严重的安全性后果。为了增加电池间一致性，降低安全风险就必须从电池正负极材料，电解液，组件等的发展及制作工艺的改善上着手加以提高。电池一致性及安全的根源及核心就在于制作出高合格率，高可靠性的正负极极片。但极片制作过程中用来涂敷极片的正负极浆料在匀浆或传送过程中形成的气泡是影响电池极片露箔，活性物质脱落的重要因素。如何消除涂布前浆料内形成的气泡成为了众多大型锂离子电池生产企业共同面临的问题。

然而，目前的生产工艺从匀浆到涂布都有抽真空装置，但只能将表面的一层浆料的气泡破裂，难以有效除去浆液中的气泡。

【发明内容】

鉴于上述状况，有必要提供一种可有效除去浆液中气泡的浆液气泡脱泡装置。

一种浆液气泡脱泡装置，包括：

真空浆料罐，储存经过脱泡处理的浆液，所述真空浆料罐上设有用于抽真空的真空管道入口；

分散盘，可转动地设于所述真空浆料罐内；及

上料装置，与所述真空浆料罐连通，用于将浆液匀速的输送到所述分散盘内。

进一步地，所述真空浆料罐的底部设有浆料出料口。

进一步地，所述真空浆料罐的顶部设有电机，所述电机与所述分散盘相连，带动所述分散盘转动。

进一步地，所述分散盘包括扁平的底部及从底部周缘延伸的盘壁，所述盘壁相对于所述底部倾斜。

所述浆液气泡脱泡装置采用了分散盘，在电机的带动下，可将浆液分散为薄膜，而使得浆液中的气泡更充分的暴露于真空。这样，浆液中的气泡便能很好的除去，从而获得质地均匀的浆液。

同时，本发明还提供一种浆液气泡脱泡的方法。

一种浆液气泡脱泡方法，包括如下步骤：

提供一种浆液气泡脱泡装置；

所述上料装置根据气泡的直径与浆液的体积流量关系式调节浆液上料的体积流，并进行脱泡处理，所述气泡的直径与浆液的体积流量关系式为

$d={\left(\frac{18\mathrm{\μq}}{\mathrm{\ρ}g\cos \mathrm{\θLW}}\right)}^{\frac{1}{2}}$

其中，d为可消除气泡直径，q为浆液的体积流量，μ为浆液的粘度，L、W分别为所述分散盘盘壁的长度及宽度，相乘为分所述散盘侧壁面积，θ为所述盘壁其与所述底部的夹角；g在本方法中通过公式g＝rw求得，其中r为所述分散盘上下圆半径平均值，w为转速。

进一步地，所述分散盘以大于等于900转每分钟的转速转动。

进一步地，所述真空浆料罐在进行脱泡处理的过程中，其内部真空度小于等于-0.08兆帕。

上述浆液气泡脱泡方法，在需消除的气泡直径不同的情况下，通过所述上料装置调节浆液的体积流量，有效除去浆料中的气泡。

【附图说明】

图1为实施例一的浆液气泡脱泡装置的示意图；

图2为实施例一的浆液气泡脱泡方法的流程图。

【具体实施方式】

下面主要结合附图说明本发明的具体实施方式。

请参阅图1，本实施例的浆液气泡脱泡装置100包括真空浆料罐110、分散盘120、上料装置130、电机140及浆料出料口150。

真空浆料罐110大致为圆筒形，其底部设有支架(图中未标)，其上设有真空管道入口111，真空管道入口111上设有阀门(图中未标)。

分散盘120散盘包括扁平的底部(图中未标)及从底部周缘延伸的盘壁(图中未标)，盘壁相对于底部倾斜，分散盘120可转动的设于真空浆料罐110内。本实施例中，为了达到更好的分散效果，分散盘120的盘壁与底部呈46-89度的夹角。可以理解，只要分散盘120的盘壁与底部有一定的倾斜度就可以保证浆液在分散盘120内分散为薄膜。

上料装置130与真空浆料罐110连通，可将浆液匀速抽入到分散盘120内。在本实施例中，上料装置130为高压气泵，其通过输料管与真空浆料罐110的顶部连通，且输料管的开口位于分散盘120的上方。可以理解，此处高压气泵可以用液压泵等其他能实现泵送的装置代替。

电机140设于真空浆料罐110上部，与分散盘120相连，用于带动分散盘120转动。可以理解，电机140不局限设于真空浆料罐110的上部，电机140也可采用旋转气缸来代替。此外，电机140是非必须的，也可以通过外加的驱动装置来带动分散盘120转动。

浆料出料口150设于真空浆料罐110的底部，其上设有阀门(图中未标)用于放出经过脱泡处理的浆料。可以理解，浆料出料口150不限于设置在真空浆料罐110的底部，也可设置在真空浆料罐110的侧壁，并用一根管道伸入真空浆料罐110内。浆料出料口150也可省略，而是让经过脱泡处理的浆料暂时储存于真空浆料罐110内，等到脱泡过程完成后，再打开真空浆料罐110，取出浆料。

上料装置130将浆液以一定的速度匀速的抽入到分散盘120内，电机140带动分散盘120转动，浆液在分散盘120的盘壁上形成薄膜，浆液内部的气泡暴露于真空并破裂，脱泡处理过的浆液流入到真空浆料罐110内存储，最后，浆料通过浆料出料口150取走。

上述浆液气泡脱泡装置100采用了分散盘120，在电机140的带动下，可将浆液分散为薄膜，而使得浆液中的气泡更充分的暴露于真空。这样，浆液中的气泡便能有效的除去，从而获得质地均匀的浆液。

请参阅图2，浆液气泡脱泡的方法，包括步骤S201～S202。

步骤S201，提供一种浆液气泡脱泡装置100。

本实施例浆液气泡脱泡装置100包括真空浆料罐110、分散盘120、上料装置130、电机140及浆料出料口150。

真空浆料罐110圆筒形，其底部设有支架(图中未标)，其上设有真空管道入口111，真空管道入口111上设有阀门(图中未标)。分散盘120散盘包括扁平的底部(图中未标)及从底部周缘延伸的盘壁(图中未标)，盘壁相对于底部倾斜。分散盘120可转动的设于真空浆料罐110内。上料装置130与真空浆料罐110连通，可将浆液匀速抽入到分散盘120内。电机140设于真空浆料罐110上部，与分散盘120相连，带动分散盘120转动。浆料出料口150设于真空浆料罐110的底部，其上设有阀门(图中未标)用于放出经过脱泡处理的浆料。

步骤S202，上料装置130根据气泡的直径与浆液的体积流量关系式调节浆液上料的体积流，并进行脱泡处理，所述式为

$d={\left(\frac{18\mathrm{\μq}}{\mathrm{\ρ}g\cos \mathrm{\θLW}}\right)}^{\frac{1}{2}}$

其中，d为可消除气泡直径，q为浆液的体积流量，μ为浆液的粘度，L、W分别为分散盘120盘壁的长度及宽度，θ为散盘120盘壁与其底部的夹角；g在本方法中通过公式g＝rw求得，其中r为分散盘120上下圆半径平均值，w为转速。

在本实施例中，分散盘120以大于等于900转每分钟的转速转动。可以理解，电机150带动分散盘120转动的目的是使浆液在分散盘120内分散，若其他转速可达到相同的效果仍属于本发明的范围。

在本实施例中，真空浆料罐110在进行脱泡处理的过程中，其内部真空度小于等于-0.08兆帕。可以理解，真空环境是为了使气泡在有压力差的情况下破裂，若其他真空度能达到相同的效果仍属于本发明的范围。

上述浆液气泡脱泡的方法引入了公式表征气泡的直径与浆液的体积流量关系，在需消除的气泡直径不同的情况下，通过上料装置130调节浆液的体积流量，从而达到有效除去浆料中气泡的效果。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种浆液气泡脱泡装置，其特征在于，包括：

真空浆料罐，储存经过脱泡处理的浆液，所述真空浆料罐上设有用于抽真空的真空管道入口；

分散盘，可转动地设于所述真空浆料罐内；及

上料装置，与所述真空浆料罐连通，用于将浆液匀速的输送到所述分散盘内。

2.如权利要求1所述的浆液脱泡装置，其特征在于，所述真空浆料罐的底部设有浆料出料口。

3.如权利要求1所述的浆液脱泡装置，其特征在于，所述真空浆料罐的顶部设有电机，所述电机与所述分散盘相连，带动所述分散盘转动。

4.如权利要求1所述的浆液脱泡装置，其特征在于，所述分散盘包括扁平的底部及从底部周缘延伸的盘壁，所述盘壁相对于所述底部倾斜。

5.一种浆液气泡脱泡方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供一种如权利要求4所述的浆液气泡脱泡装置；

所述上料装置根据气泡的直径与浆液的体积流量关系式调节浆液上料的体积流，并进行脱泡处理，所述气泡的直径与浆液的体积流量关系式为

$d={\left(\frac{18\mathrm{\μq}}{\mathrm{\ρ}g\cos \mathrm{\θLW}}\right)}^{\frac{1}{2}}$

其中，d为可消除气泡直径，q为浆液的体积流量，μ为浆液的粘度，L、W分别为所述分散盘盘壁的长度及宽度，相乘为分所述散盘侧壁面积，θ为所述盘壁其与所述底部的夹角；g在本方法中通过公式g＝rw求得，其中r为所述分散盘上下圆半径平均值，w为转速。

6.如权利要求5所述的浆液气泡脱泡的方法，其特征在于，所述分散盘以大于等于900转每分钟的转速转动。

7.如权利要求5所述的浆液气泡脱泡方法，其特征在于，所述真空浆料罐在进行脱泡处理的过程中，其内部真空度小于等于-0.08兆帕。

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