CN117563802B - 一种干法静电喷涂离子电池电极的制备系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种干法静电喷涂离子电池电极的制备系统及方法，其中物料先投入机械熔合搅拌器中搅拌形成喷涂颗粒，然后装入流化粉料罐中，负压控制室内设有喷枪和静电喷涂室，并且流化粉料罐通过供粉管路与各个喷枪连接，各个喷枪的粉体喷口均设于静电喷涂室中，静电喷涂室内设有高压静电电极和接地托盘，并且料箔穿过静电喷涂室时，喷枪的粉体喷口和高压静电电极设于料箔上侧，接地托盘设于料箔下侧。本发明先将粘结剂、导电剂和电极活性材料通过机械熔合搅拌器搅拌以使粘结剂和导电剂包覆在电极活性材料表面并获得球状的喷涂颗粒，然后再通过静电喷涂方法将上述颗粒均匀喷洒至料箔上保证成分均匀，并通过压装减薄和压装定型处理保证厚度一致。

Description

一种干法静电喷涂离子电池电极的制备系统及方法

技术领域

本发明涉及离子电池技术领域，具体地说是一种干法静电喷涂离子电池电极的制备系统及方法。

背景技术

随着科技和社会发展，电力能源供应问题日益突出，因此对储能设备的需求也日益增加，而二次离子电池作为一种比较好的能量储存器件，其已经在人类生产生活的各个领域得到广泛应用，并且二次离子电池的生产成本已经直接关乎到电力能源的存储、使用与开发。

然而现有技术中的二次离子电池普遍采用毒性有机溶剂如N-甲基吡咯烷酮(NMP)对电极材料，包括活性材料、粘结剂、导电剂进行均匀分散，然后再通过狭缝挤压或刮涂等工艺使得电极材料与集流体金属箔材复合制成极片。上述过程中需要经过加热等工序将存在于电极材料中的NMP蒸发出来，并经过复杂工艺回收利用，该过程需要耗费大量能源与工序成本以用于蒸发NMP并防止NMP逃逸进入大气对环境造成污染，同时采用该方法很难有效制备厚电极以提高生产电池的能量密度，并且在蒸发过程中由于不同成分之间的密度不同会形成电极分层，也无法支持最新全固态电池的制备。

干法制备电极工艺是利用机械混合技术将活性材料、粘结剂、导电物质粘结在一起，并通过辊压成型工艺形成具有一定机械强度、性能优异的电极片，干法制备工艺克服了溶剂带来的上述问题，其具有便于工业生产、安全无毒、操作简单等优点，因此倍受青睐，但现在流行的发源于美国Maxwell公司的干法制备工艺被其工艺设计原理—原纤维化法所局限，其需要最低粘结剂—聚四氟乙烯（PTFE）含量，需要在电极材料膜与集流体之间添加导电胶层提供覆膜粘接效用，这会导致能量密度损耗，同时引入辅助胶层会增加电池极化的风险。

另一种通过粉末喷涂进行干法制备电极的方法可以有效克服原纤维化法的上述缺点并可以拓展至隔膜制备与固态电解质的制备中，但该方法由于电极各组分之间静电响应、材料形貌与机械混合程度的不同、所得电极的材料均一性与内部结构有很复杂的联动而难以获得目标厚度的电极片。因此，研发制备成分均一，厚度一致，生产稳定快速的电极片成为粉末喷涂法目前研究重点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种干法静电喷涂离子电池电极的制备系统及方法，其将粘结剂、导电剂和电极活性材料通过机械熔合搅拌器搅拌以使粘结剂和导电剂包覆在电极活性材料表面并获得球状的喷涂颗粒，然后再通过静电喷涂方法将上述颗粒均匀喷洒至料箔上保证成分均匀，并通过压装减薄和压装定型处理保证厚度一致。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种干法静电喷涂离子电池电极的制备系统，包括机械熔合搅拌器、流化粉料罐、负压控制室和收放卷机构，其中粘结剂、导电剂和电极活性材料先投入所述机械熔合搅拌器中搅拌形成喷涂颗粒，然后制备好的喷涂颗粒装入所述流化粉料罐中，所述负压控制室内设有第一喷枪、第二喷枪和静电喷涂室，其中所述流化粉料罐通过供粉管路与第一喷枪的入料端和第二喷枪的入料端连接，第一喷枪的第一粉体喷口和第二喷枪的第二粉体喷口设于所述静电喷涂室中，所述静电喷涂室内设有高压静电电极和接地托盘，并且所述高压静电电极设于第一喷枪和第二喷枪之间，所述收放卷机构包括放料辊组件、压辊组件和收料辊组件，待喷涂的料箔由所述放料辊组件引出后先穿过所述负压控制室和静电喷涂室，再穿过压辊组件，最后收于收料辊组件上，其中所述静电喷涂室内的第一粉体喷口、高压静电电极、第二粉体喷口设于所述料箔上侧，接地托盘设于所述料箔下侧；

所述收放卷机构的压辊组件包括减薄压辊组件和输出定型压辊组件，其中所述减薄压辊组件输入侧上方设有第一粉体测厚装置，所述减薄压辊组件输出侧上方设有第二粉体测厚装置；

所述收放卷机构的放料辊组件包括放料辊、第一导向辊、第一张力辊和第二导向辊，料箔卷置于所述放料辊上，并且料箔引出后依次绕过所述第一导向辊、第一张力辊和第二导向辊后输入所述负压控制室中，所述收放卷机构的收料辊组件包括第三导向辊、第二张力辊、第四导向辊和收料辊，料箔由两个输出定型压辊组件之间输出后依次绕过所述第三导向辊、第二张力辊和第四导向辊后卷置于所述收料辊上。

所述机械熔合搅拌器包括机械熔合搅拌筒、搅拌头和搅拌冷却套筒，其中所述机械熔合搅拌筒与搅拌头的旋转方向相反，并且导电剂和电极活性材料先投入机械熔合搅拌筒中并搅拌至设定时间，然后所述搅拌冷却套筒套装于所述机械熔合搅拌筒上，然后所述机械熔合搅拌筒继续旋转至室温状态，然后再向机械熔合搅拌筒内投入粘结剂，然后机械熔合搅拌筒继续旋转至设定时间。

筒壁刮刀插入所述机械熔合搅拌筒中并与所述机械熔合搅拌筒的筒壁紧贴。

流化粉料罐上设有气动振子和流化气管路。

所述高压静电电极一侧设有多个第一喷枪，另一侧设有多个第二喷枪，并且各个第一喷枪和各个第二喷枪交错设置。

所述负压控制室和静电喷涂室一侧均设有料箔入口，另一侧均设有料箔出口。

所述静电喷涂室位于接地托盘下方的腔体内设有粉尘回收槽，所述静电喷涂室输出侧室壁与所述负压控制室输出侧室壁之间设有粉尘回收管道。

一种根据所述的干法静电喷涂离子电池电极的制备系统的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：按设定的重量比分别称取粘结剂、导电剂和电极活性材料，然后放入真空烘箱中以设定温度烘干设定时间，烘干结束后材料放入密封容器内待用；

步骤二：利用机械熔合搅拌器制备喷涂颗粒，具体为：

将导电剂和电极活性材料先投入机械熔合搅拌筒中，先用搅拌铲手动搅拌至材料无明显分层，然后分别以设定转速启动机械熔合搅拌筒和搅拌头转动，搅拌设定时间后，机械熔合搅拌筒和搅拌头停止转动，将搅拌冷却套筒套装在机械熔合搅拌筒上，然后机械熔合搅拌筒以设定转速转动至室温状态，再向机械熔合搅拌筒内投入粘结剂，并且先用搅拌铲手动搅拌至材料无明显分层，再以设定转速启动机械熔合搅拌筒转动，搅拌设定时间后，将获得的喷涂颗粒保存至密封容器中备用；

步骤三：将步骤二中获得的喷涂颗粒装载至流化粉料罐中，然后启动收放卷机构中的放料辊组件，并使料箔放卷速度保持在设定速度，流化粉料罐内的喷涂颗粒经供粉管路中进入第一喷枪和第二喷枪中，同时高压静电电极通电以与接地托盘之间形成静电环境，第一喷枪和第二喷枪将喷涂颗粒在静电场中喷涂在进入静电喷涂室的料箔上，载有喷涂颗粒的料箔进入压辊组件中进行粉体减薄和热压定型处理。

本发明的优点与积极效果为：

1、本发明先将粘结剂、导电剂和电极活性材料通过机械熔合搅拌器搅拌以使粘结剂和导电剂包覆在电极活性材料表面并获得球状的喷涂颗粒，这样后续喷涂时可实现均匀喷涂和静电力吸附响应。

2、本发明通过静电喷涂方法将喷涂颗粒均匀喷洒至料箔上，并且静电喷涂室内部形成静电喷涂环境，而静电喷涂室外侧的负压控制室形成负压环境，除了可以保证静电喷涂作业外，还可以避免多余的粉尘溢出影响周围环境，其中静电喷涂室位于接地托盘下方的腔体内设有粉尘回收槽，静电喷涂室输出侧室壁与负压控制室输出侧室壁之间设有粉尘回收管道。

3、本发明利用两组喷枪之间的高压静电电极与料箔下方的接地托盘配合形成静电喷涂环境，并且接地托盘一方面可以托住进入静电喷涂室的料箔以避免其受喷涂气流影响发生抖动等问题，同时也使料箔均匀接地，不会出现因电荷集中导致的静电场偏斜等问题。

4、本发明利用气动振子在流化粉料罐内振动，并与流化气共同作用使喷涂颗粒振动扬起形成粉尘状，然后再利用流化气管路吹气将喷涂颗粒传送至喷枪处，结构简单且降低能耗。

5、本发明工作时，当料箔完成喷涂并由负压控制室输出后进入收放卷机构中的压辊组件中，其中压辊组件中的减薄压辊组件用于将喷涂于料箔上的粉体减薄形成具有一定压实密度与厚度的紧实粉层，并且减薄压辊组件工作时，第一粉体测厚装置测量输入进减薄压辊组件的粉体厚度，第二粉体测厚装置测量由减薄压辊组件输出的粉体厚度，设备控制系统根据两个粉体测厚装置的检测数据实时调整各组减薄压辊组件的辊缝与压力，以保证粉体压实且使得最终热压后粉层厚度符合要求，从而保证最终形成的离子电极极片厚度一致。

6、本发明材料适用范围广泛，颗粒喷涂均匀且喷涂高效，在制备高能量密度高功率密度离子电池等方向上有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明系统的结构示意图,

图2为本发明采用的机械熔合搅拌器结构示意图一，

图3为本发明采用的机械熔合搅拌器结构示意图二，

图4为图1中的A向视图。

其中，1为机械熔合搅拌器,101为机械熔合搅拌筒，102为搅拌头，103为筒壁刮刀，104为搅拌冷却套筒，201为控制单元，202为气动振子，203为气动振子控制线路，204为流化气管路，205为高压控制线路，206为流化粉料罐，207为供粉管路，301为静电喷涂室，302为负压控制室，303为料箔入口，304为料箔出口，305为粉尘回收槽，306为粉尘回收管道，401为放料辊，402为第一导向辊，403为第一张力辊，404为第二导向辊，405为第三导向辊，406为第二张力辊，407为第四导向辊，408为收料辊，501为第一喷枪，5011为第一粉体喷口，502为高压静电电极，503为第二喷枪，5031为第二粉体喷口，504为接地托盘，601为第一粉体测厚装置，602为第二粉体测厚装置，603为减薄压辊组件，701为输出定型压辊组件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～4所示，本发明包括机械熔合搅拌器1、流化粉料罐206、负压控制室302和收放卷机构，其中物料先投入所述机械熔合搅拌器1中搅拌，完成搅拌的物料装入所述流化粉料罐206中，所述负压控制室302内设有第一喷枪501、第二喷枪503和静电喷涂室301，其中所述流化粉料罐206通过供粉管路207与第一喷枪501的入料端和第二喷枪503的入料端连接，第一喷枪501的第一粉体喷口5011和第二喷枪503的第二粉体喷口5031设于所述静电喷涂室301中，所述静电喷涂室301内设有高压静电电极502和接地托盘504，并且所述高压静电电极502设于第一喷枪501和第二喷枪503之间，所述收放卷机构包括放料辊组件、压辊组件和收料辊组件，待喷涂的料箔由所述放料辊组件引出后先穿过所述负压控制室302和静电喷涂室301，再穿过压辊组件，最后收于收料辊组件上，其中所述静电喷涂室301内的第一粉体喷口5011、高压静电电极502、第二粉体喷口5031设于所述料箔上侧，接地托盘504设于所述料箔下侧。

如图2～3所示，本实施例中，所述机械熔合搅拌器1包括机械熔合搅拌筒101、搅拌头102和搅拌冷却套筒104，其中机械熔合搅拌筒101通过下侧的第一电机驱动旋转，搅拌头102插入机械熔合搅拌筒101中并通过上侧的第二电机驱动旋转，并且所述机械熔合搅拌筒101与搅拌头102的旋转方向相反，物料投入机械熔合搅拌筒101中，然后所述机械熔合搅拌筒101和搅拌头102均旋转实现物料高速搅拌，搅拌至设定时间后，所述搅拌冷却套筒104套装于所述机械熔合搅拌筒101上实现搅拌冷却目的，所述搅拌冷却套筒104可根据需要采用合适的结构方式，比如搅拌冷却套筒104的筒壁内设有冷却液腔并充满冷却液（比如水），每次使用后可将冷却液腔上的入液口打开更换新的冷却液。另外如图2～3所示，筒壁刮刀103可由上侧插入所述机械熔合搅拌筒101中并与所述机械熔合搅拌筒101的筒壁紧贴以刮下粘在筒壁上的物料。

如图1所示，本实施例中，流化粉料罐206上设有气动振子202和流化气管路204，物料经过搅拌后装载入所述流化粉料罐206中，而要进行喷涂时，所述气动振子202启动振动与流化气路204提供的流化气协同作用使所述流化粉料罐206内的物料颗料飞扬沸腾形成粉尘状态，同时利用流化气气流将沸腾飞起的物料颗粒经供粉管路207送至第一喷枪501和第二喷枪503中，亦可通过采用伯努利效应将流化罐（206）内粉体吸入供粉管路（207）中完成输送。气动振子202为本领域公知技术且为市购产品，比如可采用市场上常见的气动振动器，其只要能将物料颗粒振动扬起即可。

如图1所示，本实施例中，所述气动振子202通过气动振子控制线路203与一个控制单元201连接，所述高压静电电极502通过高压控制线路205与所述控制单元201连接，所述气动振子202的启停和所述高压静电电极502的通断电均通过所述控制单元201控制，另外所述流化气管路204的通断也通过所述控制单元201控制。

如图1和图4所示，所述高压静电电极502一侧设有多个第一喷枪501，另一侧设有多个第二喷枪503，并且沿着A向看去，第一喷枪501和第二喷枪503交错设置，如图4所示，由于所述高压静电电极502与接地托盘504之间会产生静电，因此喷枪向料箔上喷涂物料的作业是在静电环境下完成。

如图1所示，本实施例中，所述负压控制室302和静电喷涂室301一侧均设有料箔入口303供料箔输入，另一侧均设有料箔出口304供料箔输出，所述负压控制室302与静电喷涂室301之间的空间通过抽真空装置抽气实现负压，并且所述静电喷涂室301位于接地托盘504下方的腔体内设有粉尘回收槽305，所述静电喷涂室301输出侧室壁与所述负压控制室302输出侧室壁之间设有粉尘回收管道306，多余的粉尘一方面沉淀于所述粉尘回收槽305中，另一方面经由所述粉尘回收管道306流走，从而避免粉尘影响周围环境。

如图1所示，本实施例中，所述收放卷机构的压辊组件包括减薄压辊组件603和温度压力可控的输出定型压辊组件701，其中所述减薄压辊组件603包括压力可逐级控制的多组减薄压辊，并且所述减薄压辊组件603输入侧上方设有第一粉体测厚装置601，所述减薄压辊组件603输出侧上方设有第二粉体测厚装置602，所述第一粉体测厚装置601和第二粉体测厚装置602用于检测料箔上喷涂的粉体厚度，其可以采用测定层厚的光纤传感器等市购产品。

如图1所示，本实施例中，所述收放卷机构的放料辊组件包括放料辊401、第一导向辊402、第一张力辊403和第二导向辊404，料箔卷置于所述放料辊401上，并且料箔引出后依次绕过所述第一导向辊402、第一张力辊403和第二导向辊404后输入所述负压控制室302中，其中所述第一张力辊403下侧与料箔相抵并通过气缸或其他装置驱动升降以改变料箔张力。

如图1所示，本实施例中，所述收放卷机构的收料辊组件包括第三导向辊405、第二张力辊406、第四导向辊407和收料辊408，料箔由两个输出定型压辊组件701之间输出后依次绕过所述第三导向辊405、第二张力辊406和第四导向辊407后卷置于所述收料辊408上，其中第二张力辊406作用和结构与第一张力辊403相同。

所述第一喷枪501、第二喷枪503以及各个压辊组件均为本领域公知技术。

本发明的工作原理为：

本发明工作时，粘结剂、导电剂和电极活性材料先通过机械熔合搅拌器1搅拌，其作用是使粘结剂和导电剂包覆在电极活性材料表面并获得球状的喷涂颗粒，这样后续喷涂时可实现均匀喷涂和静电力吸附响应，物料搅拌好后装载于流化粉料罐206中，并经由供粉管路207输入第一喷枪501和第二喷枪503中，而第一喷枪501的第一粉体喷口5011和第二喷枪503的第二粉体喷口5031以及高压静电电极502和接地托盘504均设于所述静电喷涂室301中，并且第一粉体喷口5011、第二粉体喷口5031和高压静电电极502设于料箔上侧，接地托盘504设于料箔下侧并作为与所述高压静电电极502配合的静电对极，接地托盘504一方面可以托住进入静电喷涂室301的料箔以避免其受喷涂气流影响发生抖动等问题，同时也使料箔均匀接地，不会出现因电荷集中导致的静电场偏斜等问题。

料箔完成喷涂后由负压控制室302输出并进入收放卷机构中的压辊组件中，其中压辊组件中的减薄压辊组件603用于将喷涂于料箔上的粉体减薄形成最终要求的定型厚度，并且减薄压辊组件603工作时，第一粉体测厚装置601测量输入进减薄压辊组件603的粉体厚度，第二粉体测厚装置602测量由减薄压辊组件603输出的粉体厚度，设备控制系统根据两个粉体测厚装置的检测数据实时调整各组减薄压辊组件603的压力，以保证粉体压实且最终厚度符合要求。

下面列举几个应用例进一步说明本发明的工作过程。

应用例1：

本应用例利用NCM811电极活性物质颗粒、PVDF（聚偏氟乙烯）粘结剂和炭黑C65导电剂制备待喷涂颗粒，具体包括如下步骤：

步骤一：按重量比90：5：5的比例分别称取NCM811电极活性物质颗粒、PVDF、炭黑C65，然后将各个物料放入真空烘箱80℃烘干3小时，烘干结束后材料放入密封容器内待用。

步骤二：利用机械熔合搅拌器1制备喷涂颗粒，具体为：

如图2～3所示，将NCM811电极活性物质颗粒与炭黑C65先投入机械熔合搅拌筒101中，先用搅拌铲手动搅拌至材料无明显分层，然后设置搅拌头102转速参数为15m/s，机械熔合搅拌筒101转速为10 rpm，两者启动并反向旋转实现搅拌，搅拌15分钟；

15分钟后搅拌头102和机械熔合搅拌筒101均停止转动，然后如图3所示将搅拌冷却套筒104套装在机械熔合搅拌筒101上，然后机械熔合搅拌筒101恢复10 rpm的转速冷却物料，至室温后再向机械熔合搅拌筒101内投入PVDF粉末，并用搅拌铲手动搅拌至材料无明显分层，设置搅拌头102转速为21m/s，机械熔合搅拌筒101转速为10 rpm，搅拌15min，搅拌结束后将获得的喷涂颗粒保存至密封容器中备用。

步骤三：将步骤二中获得的喷涂颗粒装载至流化粉料罐206中，然后启动收放卷机构中的放料辊组件，并使260mm宽料箔（铝箔）放卷速度为1m/s，然后启动气动振子202使流化粉料罐206内的喷涂颗粒振动扬起，然后启动流化气管路204将喷涂颗粒吹至供粉管路207中并进入第一喷枪501和第二喷枪503中，第一喷枪501和第二喷枪503启动将喷涂颗粒喷涂在进入静电喷涂室301的料箔上，并且喷涂时高压静电电极502通电以与接地托盘504之间形成静电环境，其中高压静电电极502电压设为25kV,完成喷涂的料箔进入压辊组件中的减薄压辊组件603中，并且第一粉体测厚装置601测量输入进减薄压辊组件603的粉体厚度，第二粉体测厚装置602测量由减薄压辊组件603输出的粉体厚度，其中本应用例中，第一粉体测厚装置601检测粉体厚度约为1200μm才允许料箔进入减薄压辊组件603中，第二粉体测厚装置602检测粉体厚度减薄至200μm进入输出定型压辊组件701施加80℃、5吨压力进行热压定型，热压定型后极片收于收料辊组件中的收料辊408上，设备控制系统还可以根据两个粉体测厚装置的检测数据实时调整各组减薄压辊组件603及热压辊组件701的辊缝与压力，以保证粉体压实且最终厚度符合要求。

应用例2：

本应用例利用NCM811作为电极活性物质颗粒、PTFE（聚四氟乙烯）粘结剂、导电碳纤维VGCF-H导电剂制备待喷涂颗粒，具体包括如下步骤：

步骤一：按重量比96：2：2的比例分别称取NCM811电极活性物质颗粒、PTFE、导电碳纤维VGCF-H，放入真空烘箱100℃烘干2小时，烘干结束后材料放入密封容器内待用。

步骤二：利用机械熔合搅拌器1制备喷涂颗粒，具体为：

如图2～3所示，将NCM811电极活性物质颗粒与导电碳纤维VGCF-H先投入机械熔合搅拌筒101中，先用搅拌铲手动搅拌至材料无明显分层，然后设置搅拌头102转速参数为25m/s，机械熔合搅拌筒101转速为20 rpm，两者启动并反向旋转实现搅拌，搅拌10分钟；

10分钟后搅拌头102和机械熔合搅拌筒101均停止转动，然后如图3所示将搅拌冷却套筒104套装在机械熔合搅拌筒101上，然后机械熔合搅拌筒101恢复20 rpm的转速冷却物料，至室温后再向机械熔合搅拌筒101内投入PTFE粉末，并用搅拌铲手动搅拌至材料无明显分层，设置搅拌头102转速为25m/s，机械熔合搅拌筒101转速为20 rpm，搅拌10min，搅拌结束后将获得的喷涂颗粒保存至密封容器中备用。

步骤三：将步骤二中获得的喷涂颗粒装载至流化粉料罐206中，然后启动收放卷机构中的放料辊组件，并使260mm宽料箔（铝箔）放卷速度为1m/s，然后启动气动振子202使流化粉料罐206内的喷涂颗粒振动扬起，然后启动流化气管路204将喷涂颗粒吹至供粉管路207中并进入第一喷枪501和第二喷枪503中，第一喷枪501和第二喷枪503启动将喷涂颗粒喷涂在进入静电喷涂室301的料箔上，并且喷涂时高压静电电极502通电以形成静电环境，其中高压静电电极502电压设为20kV,完成喷涂的料箔进入压辊组件中的减薄压辊组件603中，并且第一粉体测厚装置601测量输入进减薄压辊组件603的粉体厚度，第二粉体测厚装置602测量由减薄压辊组件603输出的粉体厚度，其中本应用例中，第一粉体测厚装置601检测粉体厚度约为1400μm才允许料箔进入减薄压辊组件603中，第二粉体测厚装置602检测粉体厚度减薄至200μm进入输出定型压辊组件701施加120℃、3吨压力进行热压定型，热压定型后极片收于收料辊组件中的收料辊408上，设备控制系统还可以根据两个粉体测厚装置的检测数据实时调整各组减薄压辊组件603及热压辊组件701的辊缝与压力，以保证粉体压实且最终厚度符合要求。

Claims (3)

1.一种干法静电喷涂离子电池电极的制备方法，其特征在于：

使用干法静电喷涂离子电池电极的制备系统，所述干法静电喷涂离子电池电极的制备系统包括机械熔合搅拌器（1）、流化粉料罐（206）、负压控制室（302）和收放卷机构，其中粘结剂、导电剂和电极活性材料先投入所述机械熔合搅拌器（1）中搅拌形成喷涂颗粒，然后制备好的喷涂颗粒装入所述流化粉料罐（206）中，所述负压控制室（302）内设有第一喷枪（501）、第二喷枪（503）和静电喷涂室（301），其中所述流化粉料罐（206）通过供粉管路（207）与第一喷枪（501）的入料端和第二喷枪（503）的入料端连接，第一喷枪（501）的第一粉体喷口（5011）和第二喷枪（503）的第二粉体喷口（5031）设于所述静电喷涂室（301）中，所述静电喷涂室（301）内设有高压静电电极（502）和接地托盘（504），并且所述高压静电电极（502）设于第一喷枪（501）和第二喷枪（503）之间，所述收放卷机构包括放料辊组件、压辊组件和收料辊组件，待喷涂的料箔由所述放料辊组件引出后先穿过所述负压控制室（302）和静电喷涂室（301），再穿过压辊组件，最后收于收料辊组件上，其中所述静电喷涂室（301）内的第一粉体喷口（5011）、高压静电电极（502）、第二粉体喷口（5031）设于所述料箔上侧，接地托盘（504）设于所述料箔下侧；

所述收放卷机构的压辊组件包括减薄压辊组件（603）和输出定型压辊组件（701），其中所述减薄压辊组件（603）输入侧上方设有第一粉体测厚装置（601），所述减薄压辊组件（603）输出侧上方设有第二粉体测厚装置（602）；

所述收放卷机构的放料辊组件包括放料辊（401）、第一导向辊（402）、第一张力辊（403）和第二导向辊（404），料箔卷置于所述放料辊（401）上，并且料箔引出后依次绕过所述第一导向辊（402）、第一张力辊（403）和第二导向辊（404）后输入所述负压控制室（302）中，所述收放卷机构的收料辊组件包括第三导向辊（405）、第二张力辊（406）、第四导向辊（407）和收料辊（408），料箔由两个输出定型压辊组件（701）之间输出后依次绕过所述第三导向辊（405）、第二张力辊（406）和第四导向辊（407）后卷置于所述收料辊（408）上；

所述机械熔合搅拌器（1）包括机械熔合搅拌筒（101）、搅拌头（102）和搅拌冷却套筒（104），其中所述机械熔合搅拌筒（101）与搅拌头（102）的旋转方向相反，并且导电剂和电极活性材料先投入机械熔合搅拌筒（101）中并搅拌至设定时间，然后所述搅拌冷却套筒（104）套装于所述机械熔合搅拌筒（101）上，然后所述机械熔合搅拌筒（101）继续旋转至室温状态，然后再向机械熔合搅拌筒（101）内投入粘结剂，然后机械熔合搅拌筒（101）继续旋转至设定时间；

筒壁刮刀（103）插入所述机械熔合搅拌筒（101）中并与所述机械熔合搅拌筒（101）的筒壁紧贴；

流化粉料罐（206）上设有气动振子（202）和流化气管路（204）；

所述高压静电电极（502）一侧设有多个第一喷枪（501），另一侧设有多个第二喷枪（503），并且各个第一喷枪（501）和各个第二喷枪（503）交错设置；

制备方法包括如下步骤：

步骤一：按设定的重量比分别称取粘结剂、导电剂和电极活性材料，然后放入真空烘箱中以设定温度烘干设定时间，烘干结束后材料放入密封容器内待用；

步骤二：利用机械熔合搅拌器（1）制备喷涂颗粒，具体为：

将导电剂和电极活性材料先投入机械熔合搅拌筒（101）中，先用搅拌铲手动搅拌至材料无明显分层，然后分别以设定转速启动机械熔合搅拌筒（101）和搅拌头（102）转动，搅拌设定时间后，机械熔合搅拌筒（101）和搅拌头（102）停止转动，将搅拌冷却套筒（104）套装在机械熔合搅拌筒（101）上，然后机械熔合搅拌筒（101）以设定转速转动至室温状态，再向机械熔合搅拌筒（101）内投入粘结剂，并且先用搅拌铲手动搅拌至材料无明显分层，再以设定转速启动机械熔合搅拌筒（101）转动，搅拌设定时间后，将获得的喷涂颗粒保存至密封容器中备用；

步骤三：将步骤二中获得的喷涂颗粒装载至流化粉料罐（206）中，然后启动收放卷机构中的放料辊组件，并使料箔放卷速度保持在设定速度，流化粉料罐（206）内的喷涂颗粒经供粉管路（207）中进入第一喷枪（501）和第二喷枪（503）中，同时高压静电电极（502）通电以与接地托盘（504）之间形成静电环境，第一喷枪（501）和第二喷枪（503）将喷涂颗粒在静电场中喷涂在进入静电喷涂室（301）的料箔上，载有喷涂颗粒的料箔进入压辊组件中进行粉体减薄和热压定型处理。

2.根据权利要求1所述的干法静电喷涂离子电池电极的制备方法，其特征在于：所述负压控制室（302）和静电喷涂室（301）一侧均设有料箔入口（303），另一侧均设有料箔出口（304）。

3.根据权利要求1所述的干法静电喷涂离子电池电极的制备方法，其特征在于：所述静电喷涂室（301）位于接地托盘（504）下方的腔体内设有粉尘回收槽（305），所述静电喷涂室（301）输出侧室壁与所述负压控制室（302）输出侧室壁之间设有粉尘回收管道（306）。