CN108636180A - 一种锂电池浆料全自动连续生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种锂电池浆料全自动连续生产工艺，该工艺可将粘接剂直接加入连续生产线中，无需使用粘接剂预制胶液，提高了生产效率。此外，可通过调整生产线工艺参数来调整浆料的粘度，确保浆料的一致性。本发明一种锂电池浆料全自动连续生产工艺的技术方案包括：所述锂电池浆料分为粉料和液体料，将所述粉料和所述液体料按预设方式加入螺旋混合系统，所述预设方式为将所述螺旋混合系统按照输送方向分为前段和后段，所述前段设有粉体料进料口和液体料进料口，所述后段设有液体料进料口。

Description

一种锂电池浆料全自动连续生产工艺
技术领域
本发明属于化工生产技术领域，具体为一种锂电池浆料全自动连续生产工艺，主要用于新能源锂电池浆料的生产。本申请要求2017年08月28日提交的中国专利(专利申请号为201710752317.4)的权益，在此将上述申请的全部内容引用并入本文。
背景技术
目前锂电池浆料采用传统间隙式搅拌机生产，在生产过程中，大部分均先用粘接剂预制胶液，然后再逐步加入粉料和其他的物料。
采用间隙式生产方式效率低下，此外采用预制胶液方式更加长了生产时间，生产效率较低，生产成本高，每批次浆料无法控制浆料的粘度，浆料的一致性和均匀性较差。
发明内容
本发明提供一种锂电池浆料全自动连续生产工艺，该工艺可将粘接剂直接加入连续生产线中，无需使用粘接剂预制胶液，提高了生产效率。此外，可通过调整生产线工艺参数来调整浆料的粘度，确保浆料的一致性。
本发明一种锂电池浆料全自动连续生产工艺的技术方案包括：
所述锂电池浆料分为粉料和液体料，将所述粉料和所述液体料按预设方式加入螺旋混合系统，所述预设方式为将所述螺旋混合系统按照输送方向分为前段和后段，所述前段设有粉体料进料口和液体料进料口，所述后段设有液体料进料口。
优选的，所述螺旋混合系统包括一台或多台串联连接的螺杆机，所述螺杆机按照输送方向分为前段和后段。
优选的，每一所述螺杆机为双螺杆机或多头螺杆机。
优选的，每一所述螺杆机内设有搅拌轴，所述搅拌轴沿所述前段至所述后段的方向延伸。
优选的，所述搅拌轴为双轴或多轴结构，其旋转方向为同向旋转或异向旋转
优选的，所述螺旋混合系统还包括多个料仓，所述料仓用于放置粉料或液体料，每一料仓对应一称重单元和输送单元，经称重单元称量后的所述粉料或所述液体料经所述输送单元输送至螺杆机。
本发明锂电池浆料全自动连续生产工艺利用粉体计量系统、液体计量系统将所有粉体料、液体料按比例直接送入螺杆机中，即锂电池主材、导电剂、粘结剂和溶剂可根据工艺的不同从螺杆机前段或后段的不同的进料口加入，通过螺杆机对生产锂电池浆料的粉体粉料和液体料进行连续混合和分散，实现全自动连续生产，最终形成满足要求的锂电池浆料，浆料的粘度、一致性更好。此外，本发明粉料粘结剂可直接加入螺杆机中形成浆料，不需要预制胶液，提高生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明一种锂电池正极浆料全自动连续生产工艺即实施例一的流程图。
图2为本发明一种锂电池负极浆料全自动连续生产工艺即实施例二的流程图；
图3为本发明一种锂电池负极浆料全自动连续生产工艺即实施例三的流程图。
具体实施方式
本发明提供一种锂电池浆料全自动连续生产工艺，该工艺可将粘接剂直接加入连续生产线中，无需使用粘接剂预制胶液，提高了生产效率。此外，可通过调整生产线工艺参数来调整浆料的粘度，确保浆料一致性会更好。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例中提及的锂电池浆料由正极浆料、负极浆料组成，正极浆料和负极浆料包括主材、导电剂、粘结剂、溶剂。正极主材包含但不限于磷酸铁锂、三元复合锂、锰酸锂、钴酸锂等；负极主材包含但不限于石墨、碳酸锂、钛酸锂、硅碳负极材料等；导电剂包含但不限于SP、KS-6、CNT、PVP等，粘结剂包含但不限于PVDF、CMC、LA、SBR等，溶剂包含但不限于NMP、去离子水等。
通过上述的举例说明，锂电池浆料按固液属性可分为液体料和粉料，液体料和粉料采用螺旋混合系统进行混合生产浆料。具体的，螺旋混合系统按照输送方向分为前段和后段，所述前段设有粉体料进料口和液体料进料口，所述后段设有液体料进料口。
螺旋混合系统包含但不限于一台或多台串联连接的螺杆机，该螺杆机可以为但不限定于双螺杆机或多头螺杆机，每一所述螺杆机内设有搅拌轴，所述搅拌轴沿所述前段至所述后段的方向延伸。所述螺杆机内设有搅拌轴，搅拌轴为双轴或多轴结构，旋转方向为同向旋转或异向旋转，所述搅拌轴沿所述前段至所述后段的方向轴向延伸。
所述单台螺杆机或多台串联连接的螺杆机按整体长度方向分为前段和后段，前段包含一个或多个粉体料进料口和一个或多个液体料进料口，后段包含一个或多个液体料进料口。前段的粉体料进料口包含但不限于加入锂电池浆料主材、导电剂、粉体粘结剂，前段的液体料进料口包含但不限于加入导电液、液体粘结剂、溶剂。后段的液体料进料口包含但不限于加入其余溶剂、其余液体粘结剂。
上述螺旋混合系统除了包括螺杆机外，还包括多个料仓，料仓用于放置粉料或液体料，每一料仓对应一称重单元和输送单元，经称重单元称量后的所述粉料或所述液体料经所述输送单元输送至螺杆机。需要说明的是，可以将放置粉料的料仓、对应的称重单元和输送单元定义为粉体计量系统，将放置液体料的料仓、对应的称重单元和输送单元定义为液体计量系统。
粉体计量系统包括若干个依次设置的料仓、称重单元和输送单元，若干个料仓可分别用于放置主材、导电剂和粘结剂等粉体料，每一料仓对应一称重单元和输送单元，当粉体料从料仓进入到称重单元，实时观察称重单元的称量数据，当称重单元的称量数据达到预定值时，料仓停止给料，同时，将称量后的粉体料通过输送单元输送至螺杆机的指定位置。液体计量系统与粉体计量系统结构相同，区别在于液体计量装置内放置的为液体料，不做赘述。
下面以三个实施例结合图1至图3进行详细说明。
实施例一
图1为一种锂电池正极浆料生产工艺，正极主材包含磷酸铁锂，导电剂包含SP粉料、CNT液体料，粘结剂包含PVDF粉料，溶剂包含NMP。
实施例一采用单台螺杆机，螺杆机为双螺杆机，前段设置一个粉体料进料口，前段设置了一个液体进料口，后段设置了一个液体进料口。
如图1所示，，粉料磷酸铁锂、导电剂SP、粘结剂PVDF从前段粉体料进料口进入螺杆机前段，CNT液体料和部分NMP从前段液体料进料口进入螺杆机前段，剩余的NMP从所述后段液体料进料口进入螺杆机后段。
实施例二
图2为一种锂电池负极浆料生产工艺，负极主材包含石墨，导电剂包含SP粉料，粘结剂包含粘结剂粉体CMC、粘结剂液体SBR，溶剂包含去离子水。
实施例二采用单台螺杆机，螺杆机为双螺杆机，前段设置一个粉体料进料口，前段设置了一个液体进料口，后段设置了A/B两个液体进料口。
如图2所示，粉料石墨、导电剂SP、粘结剂CMC从前段粉体料进料口进入螺杆机前段，部分去离子水从前段液体料进料口进入螺杆机前段，剩余的去离子水从后段液体料进料口A进入螺杆机后段，粘结剂液体SBR从后段液体料进料口B进入螺杆机后段。
实施例三
图3为一种锂电池负极浆料生产工艺，负极主材包石墨1、石墨2，导电剂包含SP、KS-6粉料，粘结剂包含粘结剂粉体CMC1、CMC2、粘结剂液体SBR，溶剂包含去离子水，其中，石墨1和石墨2是两种不同的石墨材料；CMC1和CMC2为同种材料，将CMC分成两份添加，标记为CMC1和CMC2。
实施例三采用两台螺杆机串联，螺杆机为双螺杆机，两台螺杆机总长度的前段设置A/B两个粉体料进料口，两台螺杆机总长度的前段设置了一个液体料进料口，两台螺杆机总长度的后段设置了A/B两个液体料进料口。
如图3所示，主材石墨1、主材石墨2、导电剂SP、导电剂KS-6、粘结剂CMC1从两台串联连接的螺杆机的总长度的前段粉体料进料口A进入螺杆机前段，粘结剂CMC2从两台串联连接的螺杆机的总长度的前段粉体料进料口B进入螺杆机前段，部分去离子水从两台串联连接的螺杆机的总长度的前段液体料进料口进入螺杆机前段，剩余的去离子水从两台串联连接的螺杆机的总长度的后段液体料进料口A进入螺杆机后段，粘结剂液体SBR从两台串联连接的螺杆机的总长度的后段液体料进料口B进入螺杆机后段。
在实施例一至实施例三中，当在前段加入部分液体料，后段加入剩余液体料时，可以通过调整前段加入液体料的量，相应调整后段加入液体料的量，确保配方比例不变的情况下，调整浆料出料粘度。
需要说明的是，上述单台螺杆机或多台串联连接的螺杆机的前段中，粉体料进料口包含但不限于加入锂电池浆料主材、导电剂、粉体粘结剂，液体料进料口包含但不限于加入导电液、液体粘结剂、溶剂。
上述单台螺杆机或多台串联连接的螺杆机的后段中，液体料进料口包含但不限于加入其余溶剂、其余液体粘结剂。
本发明锂电池浆料全自动连续生产工艺适用于磷酸铁锂、三元、锰酸锂、钴酸锂、多元复合锂、石墨、钛酸锂等锂电池浆料的生产。
通过上述详细说明可知，本发明锂电池浆料全自动连续生产工艺利用粉体计量系统、液体计量系统将所有粉体料、液体料按比例直接送入螺杆机中，即锂电池主材、导电剂、粘结剂和溶剂可根据工艺的不同从螺杆机前段或后段的不同的进料口加入，通过螺杆机对生产锂电池浆料的粉体粉料和液体料进行连续混合和分散，实现全自动连续生产，最终形成满足要求的锂电池浆料，浆料的粘度、一致性更好。此外，本发明粉料粘结剂可直接加入螺杆机中形成浆料，不需要预制胶液，提高生产效率。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种锂电池浆料全自动连续生产工艺，其特征在于，所述锂电池浆料分为粉料和液体料，将所述粉料和所述液体料按预设方式加入螺旋混合系统，所述预设方式为将所述螺旋混合系统按照输送方向分为前段和后段，所述前段设有粉体料进料口和液体料进料口，所述后段设有液体料进料口。
2.根据权利要求1所述的锂电池浆料全自动连续生产工艺，其特征在于，所述螺旋混合系统包括一台或多台串联连接的螺杆机，所述螺杆机按照输送方向分为前段和后段。
3.根据权利要求2所述的锂电池浆料全自动连续生产工艺，其特征在于，每一所述螺杆机为双螺杆机或多头螺杆机。
4.根据权利要求1所述的锂电池浆料全自动连续生产工艺，其特征在于，每一所述螺杆机内设有搅拌轴，所述搅拌轴沿所述前段至所述后段的方向延伸。
5.根据权利要求4所述的锂电池浆料全自动连续生产工艺，其特征在于，所述搅拌轴为双轴或多轴结构，其旋转方向为同向旋转或异向旋转。
6.根据权利要求1所述的锂电池浆料全自动连续生产工艺，其特征在于，所述螺旋混合系统还包括多个料仓，所述料仓用于放置粉料或液体料，每一料仓对应一称重单元和输送单元，经称重单元称量后的所述粉料或所述液体料经所述输送单元输送至螺杆机。
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