CN209205149U - 一种锂离子电池合浆设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂离子电池制造技术领域，具体涉及锂离子电池合浆设备，该设备包括机架和控制装置，机架上设置有合浆装置、与合浆装置配合的搅拌装置、驱动搅拌装置的驱动装置，合浆装置包括合浆罐、合浆罐外套设有温控罐，合浆罐与温控罐之间中空；合浆罐设置有顶部设有搅拌孔，合浆罐的罐身上设有若干加料口，合浆罐的底部设有出料口，温控罐上设有温控入口和温控出口，搅拌装置部分深入至合浆罐内，搅拌装置包括搅拌杆和设于搅拌杆上的螺旋搅拌叶片，于搅拌叶片外侧设有竖直的辅助叶片，且辅助叶片与合浆罐内壁间隙配合。该设备能够将不同状态的粉体、粘稠的液体进行充分混合，并且混合更加均匀，节省了混合时间，提高了混合效率。

Description

一种锂离子电池合浆设备

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池制造技术领域，具体涉及一种锂离子电池合浆设备。

背景技术

近年来，锂电池作为一种清洁能源受到越来越多的关注和应用，但是在锂电池生产过程中的成本要远远高于铅酸电池和镍氢电池，且在生产工艺中制成浆料的效率也低于铅酸电池和镍氢电池，如何降低锂电池的生产成本以及提高合浆的效率，着重寻求生产工艺过程中的优化。

目前，大部分锂离子电池极片生产都是在金属集流体上涂敷电极浆料层，然后干燥，干燥极片再辊压压实。这些技术不仅在商业化生产上使用，学术界也普遍采用，只是科研上一般采用逗号刮刀涂布。电极浆料制备都是电活性物质、聚合物粘结剂，导电剂和溶剂一起搅拌混合。有时，浆料工艺也需要加入一些混料辅助添加剂，比如水基溶剂，往往需要添加分散剂调节浆料的流变特性，以匹配涂布设备要求。浆料制备技术，湿极片的干燥和极片的辊压压实处理工艺参数控制电极微观形貌，因而对电极性能影响巨大。另外，浆料的性质也会影响电极生产工艺性能，从而影响设备的生产效率和最终的电极形貌，甚至整个电池的可使用性。

锂离子电池电极浆料是流体的一种，通常流体可以分为牛顿流体和非牛顿流体。其中，非牛顿流体又可分为胀塑性流体、依时性非牛顿流体、假塑性流体和宾汉塑性流体等几种。牛顿流体是指在受力后极易变形，且切应力与变形速率成正比的低粘性流体。任一点上的剪应力都同剪切变形速率呈线性函数关系的流体。自然界中许多流体是牛顿流体。水、酒精等大多数纯液体、轻质油、低分子化合物溶液以及低速流动的气体等均为牛顿流体。

非牛顿流体，是指不满足牛顿黏性实验定律的流体，即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。非牛顿流体广泛存在于生活、生产和大自然之中。高分子聚合物的浓溶液和悬浮液等一般为非牛顿流体。绝大多数生物流体都属于现在所定义的非牛顿流体。人身上血液、淋巴液、囊液等多种体液，以及像细胞质那样的“半流体”都属于非牛顿流体。

电极浆料是一种是由多种不同比重、不同粒度的原料组成，又是固–液相混合分散，形成的浆料属于非牛顿流体。锂电池浆料又可分为正极浆料和负极浆料两种，由于浆料体系（油性、水性）不同，其性质必千差万别。但是，判断浆料的性质无非以下几个参数：

锂离子电池的电极制造，正极浆料由粘合剂、导电剂、正极材料等组成；负极浆料则由粘合剂、石墨碳粉等组成。正、负极浆料的制备都包括了液体与液体、液体与固体物料之间的相互混合、溶解、分散等一系列工艺过程，而且在这个过程中都伴随着温度、粘度、环境等变化。锂离子电池浆料的混合分散过程可以分为宏观混合过程和微观分散过程，这两个过程始终都会伴随着锂离子电池浆料制备的整个过程。

而目前针对锂离子电池浆料的混合设备，存在着混合效率低下，混合均匀难度较大的问题。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，提供一种锂离子电池合浆设备。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种锂离子电池合浆设备，包括机架和控制装置，机架上设置有合浆装置、与合浆装置配合的搅拌装置、驱动搅拌装置的驱动装置，合浆装置包括合浆罐、合浆罐外套设有温控罐，合浆罐与温控罐之间中空；合浆罐设置有顶部设有搅拌孔，合浆罐的罐身上设有若干加料口，合浆罐的底部设有出料口，温控罐上设有温控入口和温控出口，搅拌装置部分深入至合浆罐内，搅拌装置包括搅拌杆和设于搅拌杆上的螺旋搅拌叶片，于搅拌叶片外侧设有竖直的辅助叶片，且辅助叶片与合浆罐内壁间隙配合。

优选的，合浆罐内壁设有若干螺旋上升的螺旋壁，螺旋壁凸出于合浆罐内壁，辅助叶片与螺旋臂间隙配合。

优选的，温控罐套设于合浆管下半部。

优选的，所述温控入口和温控出口均设有至少两个，且于温控罐上部和下部均设有温控入口和温控出口。

优选的，所述合浆罐具有第一腔体和第二腔体，第二腔体位于第一腔体的上方，且第一腔体和第二腔体的联通，第一腔体和第二腔体连接处相对收紧，加料口和搅拌孔均位于第二腔体上，搅拌叶片和辅助叶片均位于第一腔体内。

优选的，温控罐位于第二腔体外。

优选的，第二腔体内设有第二搅拌器。

优选的，第二腔体的侧壁为弧面。

优选的，第二腔体与第一腔体之间设有阀门。

优选的，第二腔体内设置有上料板，上料板中部设有上料孔，加料口均与第二腔体内位于上料板上部空间连通。

本实用新型与现有技术相比，有益效果是：针对锂离子电池的原料特性进行了改进，从而能够将不同状态的粉体、粘稠的液体进行充分混合，并且混合更加均匀，节省了混合时间，提高了混合效率。

附图说明

图1是本实用新型的正视图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3是本实用新型的合浆罐的结构示意图；

图4是本实用新型的搅拌装置的结构示意图；

图5是本实用新型的合浆罐的另一种结构示意图。

图中：1机架，2控制装置，3合浆装置，4搅拌装置，5驱动装置，6合浆罐，7温控罐，8搅拌孔，9加料口，10出料口，11温控入口，12温控出口，13搅拌杆，14螺旋搅拌叶片，15辅助叶片，16螺旋壁，17第一腔体，18第二腔体，19第二搅拌器，20上料板，21上料孔。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步描述说明。

如果无特殊说明，本实用新型的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。

一种锂离子电池合浆设备，如图1所示，该合浆设备用于将锂离子电池的浆料各组分进行搅拌合浆，从而形成均匀的浆料。

该设备包括机架1和控制装置2，机架1上设置有合浆装置3、与合浆装置3配合的搅拌装置4、驱动搅拌装置4的驱动装置5；

合浆装置3主要包括合浆罐6，并且合浆罐6外套设有温控罐7，温控罐7用于对合浆罐的温度进行控制，因此在合浆罐6与温控罐7之间中空。温控罐7套设于合浆管下半部，并且温控罐7上设有温控入口11和温控出口12，并且温控入口11和温控出口12均设有至少两个，且于温控罐7上部和下部均设有温控入口11和温控出口12。这样可以同时通过加热和制冷两个方向对合浆罐6进行温度调节，使得调节更加灵敏且灵活。

为了实现搅拌，在合浆罐6顶部设有搅拌孔8，搅拌装置4的部分通过搅拌孔8深入至合浆罐6内。

合浆罐6的罐身上设有若干加料口9，加料口9用于将各个物料进行加入至合浆罐6内。同时，合浆罐6的底部设有出料口10，用于将混合完成后的浆料排出。

搅拌装置4部分深入至合浆罐6内，如图4所示，搅拌装置4包括搅拌杆13和设于搅拌杆13上的螺旋搅拌叶片14，于搅拌叶片外侧设有竖直的辅助叶片15，且辅助叶片15与合浆罐6内壁间隙配合。通常，对于浆料的搅拌都是采用普通的搅拌器，但是本申请采用具有螺旋搅拌叶片14的搅拌器，这样可以使得浆料更加均匀，并且如图3所示，对合浆罐6进行了配合设置，合浆罐6内壁设有若干螺旋上升的螺旋壁16，螺旋壁16凸出于合浆罐6内壁，辅助叶片15与螺旋臂间隙配合。通过螺旋叶片14与螺旋比16的配合，使得浆料能够更加均匀地混合。特别是针对浆料原料中的各种粉料及具有粘稠度的液体，可以通过该搅拌器与合浆罐6螺旋壁16的配合，达到浆料快速均匀混合的目的。

如图5所示，是对合浆罐16进行了进一步的改进，将合浆罐6设置为具有第一腔体17和第二腔体18，第二腔体18位于第一腔体17的上方，且第一腔体17和第二腔体18的连通，这样，形成了第二腔体18的预混以及第一腔体17的深度混合，温控罐7位于第二腔体18外。并且第二腔体18内设有第二搅拌器19。

第一腔体17和第二腔体18连接处相对收紧，即，二者连接处具有一个收紧的通道，加料口9和搅拌孔8均位于第二腔体18上，搅拌叶片和辅助叶片15均位于第一腔体17内。

在第二腔体18内设置有上料板20，上料板20中部设有上料孔21，加料口9均与第二腔体18内位于上料板20上部空间连通。通过上料板20可以使得初混具有更高的效率，避免物料初混不彻底直接进入到第一腔体17内。

在物料通过各加料口9进入至第二腔体18内后，通过第二搅拌器19的搅拌达到初步混合，然后初混的物料通过上料孔21向下移动，最后进入至第一腔体17内进行深度混合。

由于本申请对合浆罐的结构进行了改进，使得混合更加均匀，也提高了混合效率。

本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (9)

1.一种锂离子电池合浆设备，包括机架（1）和控制装置（2），机架（1）上设置有合浆装置（3）、与合浆装置（3）配合的搅拌装置（4）、驱动搅拌装置（4）的驱动装置（5），其特征在于，合浆装置（3）包括合浆罐（6）、合浆罐（6）外套设有温控罐（7），合浆罐（6）与温控罐（7）之间中空；合浆罐（6）顶部设有搅拌孔（8），合浆罐（6）的罐身上设有若干加料口（9），合浆罐（6）的底部设有出料口（10），温控罐（7）上设有温控入口（11）和温控出口（12），搅拌装置（4）部分深入至合浆罐（6）内，搅拌装置（4）包括搅拌杆（13）和设于搅拌杆（13）上的螺旋搅拌叶片（14），于搅拌叶片外侧设有竖直的辅助叶片（15），且辅助叶片（15）与合浆罐（6）内壁间隙配合。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池合浆设备，其特征在于，合浆罐（6）内壁设有若干螺旋上升的螺旋壁（16），螺旋壁（16）凸出于合浆罐（6）内壁，辅助叶片（15）与螺旋臂间隙配合。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池合浆设备，其特征在于，温控罐（7）套设于合浆管下半部。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池合浆设备，其特征在于，所述温控入口（11）和温控出口（12）均设有至少两个，且于温控罐（7）上部和下部均设有温控入口（11）和温控出口（12）。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池合浆设备，其特征在于，所述合浆罐（6）具有第一腔体（17）和第二腔体（18），第二腔体（18）位于第一腔体（17）的上方，且第一腔体（17）和第二腔体（18）的联通，第一腔体（17）和第二腔体（18）连接处相对收紧，加料口（9）和搅拌孔（8）均位于第二腔体（18）上，搅拌叶片和辅助叶片（15）均位于第一腔体（17）内。

6.根据权利要求5所述的一种锂离子电池合浆设备，其特征在于，温控罐（7）位于第二腔体（18）外。

7.根据权利要求6所述的一种锂离子电池合浆设备，其特征在于，第二腔体（18）内设有第二搅拌器（19）。

8.根据权利要求7所述的一种锂离子电池合浆设备，其特征在于，第二腔体（18）的侧壁为弧面。

9.根据权利要求5所述的一种锂离子电池合浆设备，其特征在于，第二腔体（18）内设置有上料板（20），上料板（20）中部设有上料孔（21），加料口（9）均与第二腔体（18）内位于上料板（20）上部空间连通。