CN114665055A - 用于制造电池单池的电极粉末混合物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造电池单池(14)的电极粉末混合物(28)的方法(32)。将活性材料(34)、胶粘剂(36)和导电添加剂(38)注入机器(42)的注入区域(40)中，所述机器具有被驱动的、沿纵向(44)延伸的螺杆(48)，所述螺杆用于混合并且沿纵向(44)输送粉末。借助螺杆(48)将胶粘剂(36)、活性材料(34)和导电添加剂(38)混合为第一粉末(66)，并且借助螺杆(48)通过使胶粘剂(36)原纤化由第一粉末(66)产生第二粉末(68)。借助螺杆(48)通过将原纤化的胶粘剂(38)碾碎由第二粉末(68)产生电极粉末混合物(28)，并且在取出开口(58)处将电极粉末混合物(28)从机器(42)取出，其中，取出开口(58)沿纵向(44)与注入区域(40)相间隔。此外，本发明涉及一种机器(42)的应用和用于制造电池单池(14)的电极(16)的方法(30)。

Description

用于制造电池单池的电极粉末混合物的方法

技术领域

本发明涉及一种用于制造电池单池的电极粉末混合物的方法，所述电极粉末混合物也称为电极共混物(Elektroden-Blend)。此外，本发明涉及一种用于制造电池单池的电极的方法。电池单池优选是机动车的组成部分。本发明也涉及一种机器的应用，所述机器具有被驱动的、沿纵向延伸的螺杆，所述螺杆用于混合并且沿纵向输送粉末。

背景技术

机动车越来越多地至少部分借助电动机驱动，因此机动车设计为电动车或者混合动力车。通常使用高压电池为电动机供电，所述高压电池包括多个单独的电池模块。电池模块通常彼此相同地构造以及串联和/或并联地相互电连接，因此在高压电池上的电压相应于借助每个电池模块提供的电压的多倍。每个电池模块又包括多个电池单池，所述电池单池通常布置在共同的壳体中并且串联和/或并联地相互电连接。

每个也称为电池的电池单池具有两个电极，即阳极和阴极，以及布置在其间的分隔器(或称为隔膜)，并且具有电解质，所述电解质具有能自由运动的电荷载体。作为这种电解质例如使用液体。在备选方案中，电池单池设计为固体电池，并且电解质作为固体存在。

形成电池单池的电极的阳极和阴极通常包括放电器/用作电流放电器的载体。在所述放电器/载体上通常固定有活性材料，所述活性材料是施加在载体上的层的组成部分。在此可能的是，在所述层中已经存在电解质，或者事后地置入电解质。然而，至少活性材料适用于容纳工作离子、例如锂离子。根据用作阳极或者阴极，针对载体使用不同的材料并且使用层的不同形式的材料。

在备选方案中，层作为膏体或者液体施加在相应的也称为放电器的载体上并且接下来在该处干燥。在此，将存在于液体中的溶剂转化或者部分地蒸发，从而形成固体。为了干燥液体/膏体、即使得溶剂析出，一方面需要相对较大量的能量。另一方面需要清除以此方式释放的溶剂。作为对此的备选，回收所述溶剂，从而所述溶剂能够在新的制造中使用。然而这是相对耗时和耗能的。

作为对此的备选是所谓的干法涂层，所述干法涂层不需要使用溶剂。然而在此需要的是，作为粉末存在的由活性材料和胶粘剂组成的混合物具有适当的特性，从而在施加到放电器上之后形成连续的层作为固体。当前的用于制造这种也称为电极粉末混合物的粉末混合物的方法规定了多个依次建立的工艺步骤，因此不能或者只能相对较难地实现可缩放性。在此也不能连续地提供电极粉末混合物。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供用于制造电池单池的电极粉末混合物的特别适当的方法，具有被驱动的沿纵向延伸的用于混合并且沿纵向输送粉末的螺杆的机器的特别适当的应用和用于制造电池单池的电极的特别适当的方法，其中，有利地实现可缩放性和连续的制造。

该技术问题按本发明通过用于制造电极粉末混合物的方法、机器的用于制造电池单池的电极粉末混合物的应用和用于制造电极的方法解决。

所述方法用于制造电池单池的电极粉末混合物。电池单池优选在按规定的状态中是机动车的组成部分。电池单池适用于、尤其是规定和设置用于机动车。在按规定的状态中，电池单池例如是机动车的能量储存器的组成部分，所述能量储存器具有多个这种电池单池。电池单池在此优选地划分为多个电池模块，所述电池模块彼此又构造相同。电池单池尤其布置在能量储存器或者相应的电池模块的壳体中并且并联和/或串联地相互电连接。因此，在能量储存器/电池模块上的电压是借助每个电池单池提供的电压的多倍。所有的电池单池在此适宜地彼此相同地构造，这简化了制造。壳体优选由金属制造，例如由钢、如精炼钢制造，或者由铝合金制造。为了制造相应的壳体，例如使用压铸方法。壳体尤其封闭地设计。在壳体中适宜地开设有接口，所述接口形成能量储存器/电池模块的接头。所述接口在此与电池单池电接触，因此在所述接头上插有相应的插头的情况下，能够从能量储存器的外部馈入电能和/或由电池单池提取电能。

机动车优选是陆上机动车并且优选具有多个车轮，所述车轮中的至少一个、优选多个或者所有的车轮借助驱动器驱动。适宜地，一个、优选多个车轮设计为可控的。因此可行的是，机动车与确定的行车道、例如轨道等无关地运动。在此适宜地可行的是，基本上能够任意地将机动车定位在行车道上，所述行车道尤其由柏油、沥青或者水泥制造。机动车例如是商用车、如载重汽车(Lkw)或者公共汽车。然而特别优选地，机动车是轿车(Pkw)。

借助驱动器适宜地实现机动车的前行运动。驱动器、尤其是主驱动器例如至少部分电气地设计，并且机动车例如是电动车。电动机例如借助能量储存器运行，所述能量储存器适宜地设计为高压电池。借助高压电池适宜地提供直流电压，其中，电压例如在200V至800V之间并且例如基本上是400V。优选地，在能量储存器与电动机之间布置有电变流器，借助所述电变流器调节向电动机的供电。在备选方案中，驱动器附加地具有内燃机，因此机动车设计为混合动力机动车。在备选方案中，借助能量储存器供应机动车的低压车载电网，并且借助能量储存器尤其提供12V、24V或者48V的直流电压。

在备选方案中，电池单池是陆地运输车、工业设备或者手持设备的组成部分，所述手持设备例如是工具、尤其是电动螺丝刀。在其它备选方案中，电池单池是能量源的组成部分并且例如在该处用作所谓的缓冲电池。在其它的备选方案中，电池单池是便携设备、例如便携的移动电话或者其它的可穿戴设备的组成部分。这种电池单池也可以使用在露营领域、模型构造领域或者其它的户外活动中。

在按规定的状态中，也称为电池的电池单池是电流元件(galvanischesElement)，其具有两个电极，即阳极和阴极。在所述阳极和阴极之间适宜地布置有分隔器，并且电池单池优选包括电解质，所述电解质具有多个能自由运动的电荷载体、例如锂离子。电解质例如是阳极和/或阴极的成分，或者至少适用于吸附在该处并且因此由阳极或者阴极容纳。电池单池例如是固体电池，因此电解质作为固体存在。备选地，电解质呈液态。

每个电极包括也称为载体的放电器(Ableiter)。在每个放电器上尤其施加有层，其中，所述层中的至少一层由电极粉末混合物制造。在此，电极粉末混合物与相应的电极、即阳极或者阴极适配，因此其是阳极粉末混合物或者阴极粉末混合物。

用于制造也称为共混物或者电极共混物的电极粉末混合物的方法规定，使用具有被驱动的、沿纵向延伸的螺杆的机器。尤其也称为主轴的螺杆在此用于混合并且沿纵向输送粉末，并且适用于、尤其规定和设置用于混合并且沿纵向输送粉末。螺杆尤其是螺旋形和/或蜗形的。将活性材料、胶粘剂和导电添加剂(Leitadditiv)注入机器的注入区域中。例如借助唯一的开口形成注入区域，或者注入区域具有多个开口，其中，通过每个开口注入所述材料的不同材料。由此例如通过开口之一注入活性材料、通过另一个开口注入胶粘剂并且通过又一个开口注入导电添加剂。因此改善了可计量性。备选地，在所述开口之一中注入所述材料中的两种不同的材料。所述开口例如沿纵向处于相同的位置上或者沿纵向彼此错开。

尤其是每个开口借助相应的漏斗形成，因此实现了基本上连续的注入。活性材料、胶粘剂和导电添加剂分别适宜地作为粉末或者粒料存在。在注入之后，借助螺杆优选地粉碎和/或碾碎，因此将可能存在的粒料加工为粉末或者至少减小颗粒尺寸或者说粒度。为此，螺杆尤其在注入区域中或者与注入区域间隔相对较小的距离地具有碾碎装置、例如齿轮，从而将成分碾碎成粉末。此外，借助螺杆将胶粘剂、活性材料和导电添加剂混合为第一粉末并且沿纵向远离注入区域地输送。总之在混合时尤其至少部分地对各个成分进行碾碎，和/或在第一粉末中存在所有成分，并且这些成分分别是粉末状的。第一粉末在此优选是均匀的。

此外，借助螺杆，通过使胶粘剂原纤化，由第一粉末产生第二粉末。为此相应地适配螺杆并且螺杆例如具有捏和装置(Knetwerk)或者捏和元件。所述捏和装置或者捏和元件尤其借助垂直于纵向的梯形结构形成。在原纤化时，胶粘剂被拉伸成各个单独的纤维，并且因此胶粘剂纤维状地或者簇状地存在于第二粉末中，其中，在第二粉末中具有多个这种纤维。因此总之在原纤化时，尤其是胶粘剂的各个单独的颗粒分别被拉伸成细的纤维。由于螺杆的输送作用，第二粉末的位置相对于第一粉末沿纵向错开，并且在第一粉末与第二粉末之间尤其具有过渡区域，胶粘剂至少部分原纤化地存在于所述过渡区域中。

借助螺杆，通过将原纤化的胶粘剂重新粉碎，由第二粉末产生电极粉末混合物。适宜地，为此相应地适配螺杆并且螺杆例如具有齿轮等。因此，借助螺杆这样切开各个单独的胶粘剂纤维，使得它们分别具有确定的长度。然而在此胶粘剂的各个单独的纤维至少部分地保持不变，但它们在电极粉末混合物中具有减小的长度。

因此总之借助螺杆将活性材料、胶粘剂和导电添加剂从注入区域沿纵向朝取出开口输送，其中，取出开口沿纵向与注入区域相间隔。在胶粘剂活化期间，借助螺杆将胶粘剂分配到活性材料和导电添加剂中并且接下来活化以及与其它的成分交联，由此存在附聚体。因此，电极粉末混合物是能流动的并且不会扬起灰尘。所述方法接下来规定，在取出开口处将电极粉末混合物从机器取出。如果现在接下来加热电极粉末混合物或者向其施加压力，则由于活化的胶粘剂由电极粉末混合物形成固体，所述固体可以用作电极的层。

在所述方法中，尤其连续地运行所述机器并且连续地注入活性材料、胶粘剂和导电添加剂。其它的工艺步骤优选也基本上连续地执行，由此连续地产生电极粉末混合物。因此实现了将电极粉末混合物连续地加工成电极，其中，根据需要尤其也可以选择不同的工艺速度。此外，所述方法可缩放地设计。尤其是所制造的电极粉末混合物是不含溶剂的，并且为了产生电极也不需要在电极粉末混合物中加入在之后被移除或者转化的溶剂。因此降低了材料需求和能量需求。

所述机器优选划分为三个不同的区域，其中，在这些区域的每个区域中产生不同的粉末。在此，尤其在各个单独的区域之间具有元件，借助所述元件在粉末成分不满足确定的预设时阻挡所述粉末成分。作为这种元件例如设置梯段或者其它的返回元件。因此，尤其只可行的是，只将第一粉末、即尤其是活性材料、胶粘剂和导电添加剂的均匀的混合物导入尤其产生第二粉末的第二区域中。如果尚没有均匀的混合物，则尤其阻挡它们或者机器的区域的过渡部尤其彼此这样、优选彼此间隔地布置，使得只进行第一粉末向第二区域的进入。同样地，优选由于返回元件而只能够实现第二粉末向第三区域的进入，在所述第三区域中粉碎原纤化的胶粘剂。此外，取出开口优选这样定位，使得在该处只能够取出电极粉末混合物，但不能取出第二粉末的其它成分，即只能取出其中原纤化的胶粘剂已经减小的粉末。在此，机器优选在取出开口处不具有喷嘴，因此在该处不形成压力并且避免剪切作用。

螺杆优选相应地适配，因此借助所述螺杆能够适当地执行各个单独的任务，即混合、原纤化和粉碎。为此，螺杆在相应的区域中具有优选确定的元件。由此，螺杆例如在产生第一粉末的第一区域中具有螺旋和/或齿轮，从而在该处进行粉碎。由此，尤其在第一区域中实现较高的混合和粉碎作用，因此实现均匀化。在实现胶粘剂的原纤化的第二区域中，优选布置有捏和元件。第二区域的特征在于螺杆的较高的捏和和剪切作用，由此实现胶粘剂的原纤化。在产生电极粉末混合物的第三区域中，优选存在适度的粉碎作用，因此将原纤化的胶粘剂粉碎，并且产生能流动的、不会扬起灰尘的电极粉末混合物。

作为活性材料例如使用锂-金属-氧化物、如锂-钴(III)-氧化物(LiCoO2)、NMC、NCA、LFP、GIC、LTO。备选地，作为活性材料使用NMC622或者NMC811。优选地，作为胶粘剂使用PTFE，即聚四氟乙烯。对于这种胶粘剂简化了原纤化，其中，也实现了与其它注入的成分的交联。因此简化了活化，电极的层由此具有改善的特性。然而，胶粘剂至少包含PTFE。胶粘剂例如包括其它的成分，因此所述胶粘剂作为混合物存在。所述其它的成分例如是PVDF。备选地，将PVDF作为胶粘剂使用。例如将导电碳黑、导电石墨或者纳米管用作导电添加剂。

活性材料、胶粘剂和导电添加剂的混合例如只借助机器进行，并且将各个单独的成分分开地注入所述机器中。然而特别优选地，活性材料和胶粘剂在注入机器之前已经预混合。适宜地不与导电添加剂预混合，因此例如在粉碎尤其由胶粘剂和活性材料组成的附聚体期间，不进行或者至少减少解附聚。因此只需要通过机器进行相对较少的混合，即导电添加剂的混合。因此可行的是，沿纵向相对紧凑地设计机器。换而言之，减少对机器的用于彻底混合的要求，并且胶粘剂与活性材料的混合的至少一部分单独地进行。因此可行的是，相对紧凑地设计机器的第一区域并且只针对导电添加剂与其它成分的混合优化螺杆。优选地，如果活性材料和/或胶粘剂以粒料存在，在预混合时也进行活性材料和/或胶粘剂的粉碎。因此，在预混合之后由活性材料和胶粘剂组成的混合物基本上具有相同的颗粒尺寸，这简化了与导电添加剂的进一步混合。优选地将超离心研磨机用于预混合。

电极粉末混合物例如直接被进一步加工并且因此只针对当前的需求被制造。这尤其基于可缩放性和连续的制造方法实现。作为对此的备选，在将电极粉末混合物从机器取出之后，将电极粉末混合物填充在料仓或者其它的中间仓库中。因此能够储入仓库中，从而一方面可以支撑不断变化的需求。另一方面以此方式在原始材料只暂时存在的情况下不需要中断电极的制造。

作为机器例如使用只具有唯一的螺杆的挤出机。然而特别优选地，机器包括第二螺杆，所述第二螺杆同样沿纵向延伸并且啮合在所述螺杆中。例如两个螺杆彼此构造相同或者不同。在机器运行时，两个螺杆分别围绕平行于纵向的轴旋转，并且两个螺杆相互啮合。在此，旋转方向例如相同或者优选是不同的。因此改善了混合结果，从而使得第一粉末更均匀。借助第二螺杆也改善了捏和过程，因此改善了胶粘剂的原纤化。此外，借助第二螺杆能够相对准确地调节对原纤化的胶粘剂的接下来的粉碎。总之，由于第二螺杆改善了电极粉末混合物的质量，其中还可以减小机器沿纵向的结构尺寸。

机器例如还包括其它的螺杆，并且机器例如设计为行星挤出机。在对此的备选方案中，机器是连续的捏和器，因此改善了捏和结果，即尤其是原纤化过程。在此，由于捏和机、即捏和器的连续的设计方案，能够连续地产生电极粉末混合物。在此也可行的是，至少一个螺杆垂直于纵轴线布置。然而特别优选的是，机器是双螺杆挤出机，其中，两个螺杆例如方向相同或者方向相反地旋转。因此可以使用已经存在的用于制造电极粉末混合物的机器，因此不需要成本相对高的新开发。在双螺杆挤出机中也可以相对简单地实现两个螺杆与当前要求的可适配性，和/或可以使用已经存在的构件，因此不需要进行新设计。

将具有被驱动的、沿纵向延伸的用于混合并且沿纵向输送粉末的螺杆的机器应用于制造电池单池的电极粉末混合物、尤其是共混物。作为机器例如使用挤出机，优选双螺杆挤出机。在此，机器适宜地用于执行方法，其中，首先将活性材料、胶粘剂和导电添加剂导入机器中并且借助螺杆混合为第一粉末。第一粉末借助螺杆被加工成第二粉末，其中，为此将胶粘剂原纤化。借助螺杆通过将原纤化的胶粘剂粉碎由第二粉末产生电极粉末混合物。机器优选地包括控制单元，所述控制单元适用于、优选规定和设置用于执行所述方法。本发明尤其也包括这种机器。

在机器中适宜地形成不同区域，其中，每个区域用于制造相应的粉末，并且其中，在相应区域沿纵向的端部存在相应的粉末，即第一粉末、第二粉末或者电极粉末混合物。在区域之间尤其具有返回元件，因此只有分别制造完成的粉末能够离开相应的区域。在此，所述区域尤其根据相应螺杆的形状、即尤其是螺杆的元件区分。

用于制造电池单池的电极的方法规定，首先制造电极粉末混合物。接下来优选借助辊压机、压光机或者轧机机架将电极粉末混合物施加在放电器上。放电器尤其由金属制造并且例如是金属膜。作为金属适宜地使用铝或者铜。放电器尤其是面状的或者条形的。优选在将电极粉末混合物施加在放电器上之前施加附着力促进层，由此改善了电极粉末混合物的附着。附着力促进层例如由碳和一种或者所述胶粘剂制成。

接下来由电极粉末混合物产生例如连续的层。为此尤其加热电极粉末混合物和/或放电器并且例如朝放电器的方向在电极粉末混合物上施加压力。为此尤其使用压光机，例如四辊式压光机，从而在两侧为放电器配设所述层。借助压光机尤其在压光过程中调节放电器上的电极粉末混合物的厚度并且因此调节所述层的厚度。

总之，由电极粉末混合物产生施加在放电器上的层，并且所述层包括相应电极的活性材料。根据电极、即其是阴极还是阳极，选择放电器的材料和/或活性材料。为了制造电极，优选不使用溶剂，该溶剂为了制造所述层从电极粉末混合物中去除。换而言之，用于制造电极的方法是无溶剂的。

本发明还涉及一种以此方式制造的电极以及具有两个电极的电池单池，其中，所述两个电极中的至少一个、优选两个根据这种方法制造。

与两个方法相结合地描述的优点和扩展设计按照本发明也能够转用在所述应用/电极/电池/机器上和彼此地转用并且反之亦然。

附图说明

以下根据附图详细阐述本发明的实施例。在附图中：

图1示意性地简化地示出机动车，所述机动车具有带有多个构造相同的电池单池的高压电池；

图2在侧视图中示出彼此构造相同的电池单池之一；

图3在工艺视图中示出用于制造电池单池的电极的方法，所述方法包括用于制造电极粉末混合物的方法；

图4示意性地简化地在沿着纵向的剖视图中示出机器，所述机器具有被驱动的、沿纵向延伸的用于混合并且沿纵向输送粉末的螺杆；并且

图5按照图3地示出用于制造电池单池的电极的方法的备选的实施方式。

相应的部件在所有附图中配设有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中示意性地简化地示出形式为轿车(Pkw)的机动车2。机动车2具有多个车轮4，所述车轮的至少一些借助驱动器6驱动，所述驱动器包括电动机。因此，机动车2是电动车或者混合动力车。驱动器6具有变流器，借助所述变流器为电动机供电。驱动器6的变流器又借助形式为高压电池的能量储存器8供电。为此，驱动器6与能量储存器8的接口10连接，所述接口开设在能量储存器8的壳体12中，所述壳体由精炼钢制造。在壳体12内部布置有多个电池模块，所述电池模块相互电接触。电池模块的一部分在此彼此串联地电连接并且这些(串联的电池模块)又彼此并联地电连接。电池模块的电接合结构与接口10电接触，因此在驱动器6运行时进行电池模块的放电或者充电(再生)。由于电连接，在接口10处提供的400V的电压在此是通过彼此构造相同的电池模块分别提供的电压的多倍。

每个电池模块又具有多个电池单池14，在此示出了两个电池单池。每个电池模块的一部分电池单池14彼此串联地电连接。以此方式形成的支线又彼此并联地电连接。因此，借助每个电池模块提供的电压是借助彼此构造相同的电池单池14之一提供的电压的多倍，所述电池单池分别设计为锂离子电池单池。

在图2中以侧视图示出彼此构造相同的电池单池14之一。电池单池14具有两个电极16，所述电极通过分隔器18彼此分隔开。两个电极16和分隔器18相互叠置并且分别彼此直接贴靠。所述电极16之一是阳极20，并且余下的电极16是阴极22。

两个电极16彼此以相同方式构造并且分别具有也称为载体的放电器24，所述放电器由金属膜制成。在阳极20的情况下，放电器24由铜膜制造，并且在阴极22的情况下，放电器由铝膜制造。在每个放电器24上分别施加有层26，所述层分别由硬化的电极粉末混合物28(参见图3)产生。在阳极20的情况下，电极粉末混合物28在此是阳极粉末混合物，并且在阴极28的情况下，电极粉末混合物是阴极粉末混合物。每个层26的厚度在60μm至100μm之间。

在图3中以工艺视图示出用于制造电极16之一的方法30。在此，例如两个电极16之一与所述方法30相应地制造，或者两个电极与所述方法30相应地制造，其中，原始材料在此不同。用于制造电极16的方法30包括用于制造电极粉末混合物28的方法32。在用于制造电极粉末混合物28的方法32中，首先提供活性材料34如NMC、胶粘剂36和导电添加剂38。在此，作为胶粘剂36使用PTFE(聚四氟乙烯)并且作为导电添加剂38使用导电碳黑。将活性材料34、胶粘剂36以及导电添加剂38注入机器42的注入区域40中，其中，活性材料34和胶粘剂36至少部分地作为粒料存在。

在图4中以沿着纵向44的剖视图示出机器42。所述机器42具有驱动器46，借助所述驱动器驱动沿纵向44延伸并且相互啮合的螺杆48和第二螺杆50。在此，螺杆48和第二螺杆50用于混合并且沿纵向44输送粉末。借助驱动器4使得两个螺杆48、50彼此方向相反地围绕平行于纵向44的轴旋转。所述机器42是双螺杆挤出机，因此将所述双螺杆挤出机用于制造电极粉末混合物28。

两个螺杆48、50延伸通过借助驱动器46限定边界的第一区域52、第二区域54和终结于取出开口58的第三区域56。在此，第二区域54处于第一区域52与第三区域56之间，并且在所述区域之间分别布置有未进一步示出的返回元件。设计为漏斗的注入区域40汇入第一区域48中。在第一区域48中，借助两个螺杆48、50形成第一碾碎装置60，所述第一碾碎装置具有多个齿轮，所述齿轮相互啮合，其中，每个螺杆48、50配置有相同数量的齿轮。

在第二区域54中，借助两个螺杆48、50形成捏和装置62，所述捏和装置包括多个梯形元件，所述梯形元件部分地相互啮合。在此，每个螺杆48、50也配置有相同数量的梯形(捏和)元件。在第三区域56中，借助两个螺杆48、50形成第二碾碎装置64，所述第二碾碎装置64同样具有多个相互啮合的齿轮，所述齿轮配属于两个螺杆48、50。第二碾碎装置64具有比第一碾碎装置60更少的齿轮，因此在该处减小了粉碎作用。在驱动器46运行时，两个螺杆48、50旋转并且因此碾碎装置60、64和捏和装置62运行。

在第一碾碎装置60、捏和装置62和第二碾碎装置64之间，每个螺杆48、50设计为螺旋形或者蜗形，因此它们用于将处于两个螺杆48、50之间的粉末沿纵向44从注入区域40朝取出开口58的方向输送，所述取出开口沿纵向44与注入区域40相间隔。

在用于制造电极粉末混合物28的方法32中，在将胶粘剂36、活性材料34和导电添加剂38通过注入开口40注入之后，借助两个螺杆48、50将它们混合为第一粉末66，其中，较粗的成分借助第一碾碎装置60被粉碎。第一粉末66借助两个螺杆48、50沿纵向44朝第二区域54输送。在此，借助返回元件阻挡较粗的/粒料状的成分，并且只在它们混合为均匀的第一粉末66并且具有适当的颗粒尺寸时，允许它们进入第二区域54。

在第二区域54中，借助螺杆48、50，也就是借助捏和装置62捏和第一粉末66并且在此使胶粘剂36原纤化。因此产生在第一粉末66中只以粉末形式或者颗粒的形式存在的胶粘剂36的各个单独的纤维。在胶粘剂36在第一粉末66中原纤化时，由第一粉末形成第二粉末68，所述第二粉末因此具有碾碎的活性材料34和导电添加剂38，原纤化的胶粘剂36被混入活性材料和导电添加剂中并且原纤化的胶粘剂36与它们交联。总之，通过使胶粘剂36原纤化，由第一粉末66产生第二粉末68。

第二粉末68借助两个螺杆48、50沿纵向44朝第三区域56输送。然而，在此借助返回元件防止将第一粉末66输送到第三区域56中。在第三区域56中，在此借助第二碾碎装置64将原纤化的胶粘剂36粉碎并且因此活化。在将原纤化的胶粘剂36粉碎之后，制成电极粉末混合物28，并且借助两个螺杆48、50将电极粉末混合物输送出取出开口58并且因此在该处取出。在该处也布置有返回元件，因此避免取出第二粉末68。

如果连续地运行驱动器46并且将活性材料34、胶粘剂36和导电添加剂38连续地注入所述注入区域40中，则连续地产生电极粉末混合物28，其中，根据两个螺杆48、50的驱动速度调节电极粉末混合物28的产生速度。因此实现了可缩放的工艺。电极粉末混合物28也是无溶剂的。

接下来将借助机器42产生的、不会扬起灰尘并且能流动的电极粉末混合物28填充到料仓70或者其它的仓库中，从而进行存储和贮存。借助将电极粉末混合物28从料仓70中取出终止用于制造电极粉末混合物28的方法32。然而也可行的是，不使用料仓70或者完全不设置料仓，从而借助将电极粉末混合物28从机器42中取出终止用于制造电极粉末混合物28的方法30。在这种情况下，总是准确地制造电极粉末混合物28的相应需要的量。

在一种未进一步显示的变型方案中，在用于制造电极粉末混合物28的方法32中，将活性材料34、胶粘剂36和导电添加剂38分隔开地注入机器42中。在对此的扩展设计中，在将活性材料34与胶粘剂36预混合之后并且因此在它们均匀化之后，进行导电添加剂38的注入。在此，尤其沿纵向44在第一碾碎装置60之后或者在第二区域54开始处注入导电添加剂38。

在用于制造电极16的方法30中，接下来将电极粉末混合物28施加在相应的放电器24上。因为电极粉末混合物28是能流动的，所以这借助浇注到四辊式压光机的压光缝隙中实现。借助使用四辊式压光机的压光工艺72，将力和剪切力(Scherung)朝相应的放电器24的方向施加在电极粉末混合物28上并且加热电极粉末层28。因此活化相应的胶粘剂36并且由电极粉末混合物28产生相应的层26。

在图5中示出用于制造电极16的方法30的备选的实施方式，其中，只改变了用于制造电极粉末混合物28的方法32。相反地，压光工艺72没有改变。然而，活性材料34和胶粘剂36首先借助超离心研磨机74预混合，其中，各个单独的成分被部分地碾碎。接下来才将它们注入机器42中。在此，例如也只存在形成注入区域40的漏斗。然而也可行的是，机器具有两个相互间隔的注入开口76，所述注入开口共同形成注入区域40。在此，在注入开口76之一中注入与胶粘剂36预混合的活性材料34。在余下的注入开口76中注入导电添加剂38。基于这种方式防止解附聚，并且提高了第一粉末66的均匀性。如在之前的实施方式中那样，存在料仓70，或者也可行的是，取消料仓或者不使用料仓，因此从取出开口58取出的、也称为电极共混物的电极粉末混合物28直接输入压光工艺72中。

本发明不局限于前述的实施例。本领域技术人员也可以在不背离本发明的技术方案的情况下由此推导出其它的变型方案。此外，尤其所有结合单独的实施例描述的单独特征也能够在不背离本发明的技术方案的情况下以其它方式相互组合。

附图标记清单

2 机动车

4 车轮

6 驱动器

8 能量储存器

10 接口

12 壳体

14 电池单池

16 电极

18 分隔器

20 阳极

22 阴极

24 放电器

26 层

28 电极粉末混合物

30 用于制造电极的方法

32 用于制造电极粉末混合物的方法

34 活性材料

36 胶粘剂

38 导电添加剂

40 注入区域

42 机器

44 纵向

46 驱动器

48 螺杆

50 第二螺杆

52 第一区域

54 第二区域

56 第三区域

58 取出开口

60 第一碾碎装置

62 捏和装置

64 第二碾碎装置

66 第一粉末

68 第二粉末

70 料仓

72 压光工艺

74 超离心研磨机

76 注入开口

Claims (8)

1.一种用于制造电池单池(14)的电极粉末混合物(28)的方法(32)，其中，

-将活性材料(34)、胶粘剂(36)和导电添加剂(38)注入机器(42)的注入区域(40)中，所述机器具有被驱动的、沿纵向(44)延伸的螺杆(48)，所述螺杆用于混合并且沿纵向(44)输送粉末，

-借助螺杆(48)将胶粘剂(36)、活性材料(34)和导电添加剂(38)混合为第一粉末(66)，

-借助螺杆(48)，通过使胶粘剂(36)原纤化，由第一粉末(66)产生第二粉末(68)，

-借助螺杆(48)，通过将原纤化的胶粘剂(38)粉碎，由第二粉末(68)产生电极粉末混合物(28)，

-在取出开口(58)处将电极粉末混合物(28)从机器(42)取出，其中，取出开口(58)沿纵向(44)与注入区域(40)相间隔。

2.按权利要求1所述的方法(32)，其特征在于，将PTFE用作胶粘剂(36)。

3.按权利要求1或2所述的方法(32)，其特征在于，所述活性材料(34)和胶粘剂(36)在注入机器(42)之前被预混合。

4.按权利要求1至3之一所述的方法(32)，其特征在于，将所述电极粉末混合物(28)填充到料仓(70)中。

5.按权利要求1至4之一所述的方法(32)，其特征在于，使用具有沿纵向(44)延伸的第二螺杆(50)的机器(42)，所述第二螺杆啮合在所述螺杆(48)中。

6.按权利要求5所述的方法(32)，其特征在于，将双螺杆挤出机用作机器(42)。

7.一种机器(42)的用于制造电池单池(14)的电极粉末混合物(28)的应用，所述机器具有被驱动的、沿纵向(44)延伸的螺杆(48)，所述螺杆用于混合并且沿纵向(44)输送粉末。

8.一种用于制造电池单池(14)的电极(16)的方法(30)，其中，根据按权利要求1至6之一所述的方法(32)制造电极粉末混合物(28)，并且将电极粉末混合物(28)施加在放电器(24)上。

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