CN213936238U - 一种锂电池电极的干法制备设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种锂电池电极的干法制备设备，其包括依次间隔设置的放卷装置、上料装置、热压装置以及收卷装置。所述放卷装置用于对覆膜基材进行放卷；所述上料装置用于将原料粉末均匀地布置在覆膜基材上；所述热压装置用于将所述原料粉末轧制形成极片；所述收卷装置用于将覆膜基材和极片进行收卷。本实用新型提供的锂电池电极的干法制备设备，结构简单、操作方便，可用于工业化大规模干法制造锂电池极片。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池生产设备技术领域，尤其涉及一种锂电池电极的干法制备设备。
背景技术
锂电池因其能量密度高、循环寿命长，在消费电子、电动汽车、储能领域得到越来越广泛的应用。
锂电池的电极极片制造方法分为湿法和干法两种。湿法是将电池原材料与NMP(甲基吡咯烷酮)或水等溶剂混合在一起形成浆料，而后再用涂布设备涂在集流体上，随后蒸发去除浆料中的水分制得极片。其中，所述电池原材料包括活性物质、导电剂和添加剂等。湿法工艺中需要使用大量溶剂，环境污染大，工艺相对复杂，设备投资大。干法工艺中，不需要使用溶剂，其电池原材料都是粉末状态，只需在粉末里添加粘合剂，再用挤压设备将电池原材料粉末与正极集流体或负极集流体压在一起，便可制得锂电池极片。
然而，现有干法工艺还处于实验室手工制作阶段，不能进行工业化大规模生产。
实用新型内容
有鉴于此，有必要提供一种能够进行工业化大规模生产的锂电池电极的干法制备设备。
本实用新型提供一种锂电池电极的干法制备设备，包括依次间隔设置的放卷装置、上料装置、热压装置以及收卷装置。所述放卷装置用于对覆膜基材进行放卷；所述上料装置用于将原料粉末均匀地布置在覆膜基材上；所述热压装置用于将所述原料粉末轧制形成极片；所述收卷装置用于将覆膜基材和极片进行收卷。
在一些实施方式中，所述放卷装置包括放卷辊，卷状的覆膜基材安装于所述放卷辊上。
在一些实施方式中，所述放卷装置和所述上料装置之间设有第一过渡辊，所述第一过渡辊用于所述锂电池电极的干法制备设备走带。
在一些实施方式中，所述上料装置包括支架、设置于所述支架上的振动槽以及设置于所述振动槽一端的振动电机，所述振动槽的出料口正对所述覆膜基材设置。
在一些实施方式中，所述热压装置包括相对设置的第一热压辊和第二热压辊，所述第一热压辊和所述第二热压辊之间具有预设间隙，所述预设间隙用于供承载有原料粉末的覆膜基材通过。
在一些实施方式中，所述收卷装置包括第一收卷辊和第二收卷辊，所述第一收卷辊用于对所述覆膜基材进行收卷，所述第二收卷辊用于对所述极片进行收卷。
在一些实施方式中，所述热压装置和所述收卷装置之间设有剥离辊，所述剥离辊用于将极片和覆膜基材分离。
在一些实施方式中，所述剥离辊和所述第一收卷轴之间设有第二过渡辊，所述第二过渡辊用于所述锂电池电极的干法制备设备走带。
在一些实施方式中，所述剥离辊和所述第二收卷轴之间设有第三过渡辊。
本实用新型提供的锂电池电极的干法制备设备，结构简单、操作方便，可用于工业化大规模干法制造锂电池极片。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型所述锂电池电极的干法制备设备的结构示意图。
图2为极片的成型原理图。
附图标记说明：
放卷装置 10
第一过渡辊 20
上料装置 30
支架 31
振动槽 33
第二过渡辊 40
热压装置 50
第一热压辊 51
第二热压辊 52
原料粉末 60
收卷装置 70
第一收卷轴 71
第二收卷轴 72
剥离辊 80
第三过渡辊 90
覆膜基材 100
极片 110
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型实施例。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型实施例。
请参阅图1，本实用新型提供一种锂电池电极的干法制备设备，包括依次间隔设置的放卷装置10、上料装置30、热压装置50以及收卷装置70。所述放卷装置10用于对卷状的覆膜基材100进行放卷。所述覆膜基材100为制备极片时的载体。所述上料装置30用于将原料粉末60均匀地布置在覆膜基材100上。所述热压装置50用于将所述原料粉末60轧制形成极片110。所述收卷装置70用于将覆膜基材 100和极片110进行收卷。所述极片110包括锂电池正极极片或负极极片。所述放卷装置10包括放卷辊，卷状的覆膜基材100安装于所述放卷辊上。
进一步地，所述放卷装置10和所述上料装置30之间设有第一过渡辊20，所述第一过渡辊20用于所述锂电池电极的干法制备设备走带。
本实施例中，所述上料装置30包括支架31、设置于所述支架31 上的振动槽33以及设置于所述振动槽33一端的振动电机(图未示)。所述振动槽33的出料口正对所述覆膜基材100设置。振动电机振动时，容置于所述振动槽33中的原料粉末60可被均匀地投放至所述覆膜基材100上。所述上料装置30可为振动筛，在其它实施方式中，所述上料装置30还可为现有常用的其他上料机，例如真空上料机等。
本实施方式中，所述原料粉末60指的是正极材料粉末或负极材料粉末。正极材料粉末包括正极活性物质、导电剂乙炔黑、粘合剂 PVDF(聚偏氟乙烯)等，所述正极活性物质选自锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂中的一种或多种。负极材料粉末包括负极活性物质、导电剂乙炔黑、粘合剂PVDF(聚偏氟乙烯)等，所述负极活性物质包括碳材料及硅基材料等(如石墨)。可以理解的是，所述原料粉末60还可依据实际需要设置，以获得其他制品。
所述热压装置50包括相对设置的第一热压辊51和第二热压辊 52。所述第一热压辊51和所述第二热压辊52之间具有预设间隙，用于供承载有原料粉末60的覆膜基材100通过。通过调节所述预设间隙，可控制极片110的厚度。
所述收卷装置70包括第一收卷辊71和第二收卷辊72。所述第一收卷辊71用于对所述覆膜基材100进行收卷。所述第二收卷辊72 用于对所述极片110进行收卷。
进一步地，所述热压装置50和所述第一收卷辊71之间设有第二过渡辊40，所述第二过渡辊40用于所述锂电池电极的干法制备设备走带。
本实施例中，所述热压装置50和所述第二过渡辊40之间设有剥离辊80，所述剥离辊80用于将极片110和覆膜基材100分离。
进一步地，所述剥离辊80和所述第二收卷辊72之间设有第三过渡辊90。将由剥离辊80分离出来的极片110通过第三过渡辊90后穿带固定在第二收卷轴72上，第二收卷轴72对极片110进行收卷工作。
如图2所示，所述第一热压辊51在工作时逆时针转动，所述第二热压辊52在工作时顺时针转动。或者，所述第一热压辊51在工作时顺时针转动，则所述第二热压辊52在工作时逆时针转动。原料粉末60经过第一热压辊51和第二热压辊52高温高压的轧制后，形成均匀致密的极片110。另外，所述第一热压辊51和所述第二热压辊 52的转速独立可调，第一热压辊51和第二热压辊52的转速并不相同，设置不同的转速可使得到的极片110具有更薄的厚度。
使用时，首先将卷状的覆膜基材100由放卷装置10放出，经过第一过渡辊20、上料装置30、热压装置50、剥离辊80和第二过渡辊40，最终到达第一收卷轴71，将覆膜基材100固定在第一收卷轴 71上，完成覆膜基材100的穿带操作。然后，将原料粉末60装入振动筛，设备启动运行前，先调节第一热压辊51和第二热压辊52之间的预设间隙，所述预设间隙决定了极片110成型后的厚度。接着，设置所述第一热压辊51和第二热压辊52具有不同的转速，有助于得到更薄的极片110。预设间隙和转速调节完成后，设置第一热压辊51 和第二热压辊52的加热温度，开启加热，待达到设定温度时，设备开始运行。设备运行后，覆膜基材100开始走带运行，振动筛开始运行，将原料粉末60均匀地布置在覆膜基材100上。覆膜基材100走到热压装置50的位置时，原料粉末60经过第一热压辊51和第二热压辊52高温高压的轧制后，形成均匀致密的极片110。极片110走到剥离辊80位置后，由剥离辊80将极片110和覆膜基材100分离，极片110通过上过渡辊90穿带固定在第二收卷轴72上，第二收卷轴 72进行收卷工作。
本实用新型提供的锂电池电极的干法制备设备，结构简单、操作方便，可用于工业化大规模干法制造锂电池极片。
以上实施方式仅用以说明本实用新型实施例的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本实用新型实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型实施例的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本实用新型实施例的技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种锂电池电极的干法制备设备，其特征在于，所述锂电池电极的干法制备设备包括依次间隔设置的放卷装置、上料装置、热压装置以及收卷装置，所述放卷装置用于对覆膜基材进行放卷；所述上料装置用于将原料粉末均匀地布置在覆膜基材上；所述热压装置用于将所述原料粉末轧制形成极片；所述收卷装置用于将覆膜基材和极片进行收卷。
2.如权利要求1所述的锂电池电极的干法制备设备，其特征在于，所述放卷装置包括放卷辊，卷状的覆膜基材安装于所述放卷辊上。
3.如权利要求1所述的锂电池电极的干法制备设备，其特征在于，所述放卷装置和所述上料装置之间设有第一过渡辊，所述第一过渡辊用于所述锂电池电极的干法制备设备走带。
4.如权利要求1所述的锂电池电极的干法制备设备，其特征在于，所述上料装置包括支架、设置于所述支架上的振动槽以及设置于所述振动槽一端的振动电机，所述振动槽的出料口正对所述覆膜基材设置。
5.如权利要求1所述的锂电池电极的干法制备设备，其特征在于，所述热压装置包括相对设置的第一热压辊和第二热压辊，所述第一热压辊和所述第二热压辊之间具有预设间隙，所述预设间隙用于供承载有原料粉末的覆膜基材通过。
6.如权利要求1所述的锂电池电极的干法制备设备，其特征在于，所述收卷装置包括第一收卷辊和第二收卷辊，所述第一收卷辊用于对所述覆膜基材进行收卷，所述第二收卷辊用于对所述极片进行收卷。
7.如权利要求6所述的锂电池电极的干法制备设备，其特征在于，所述热压装置和所述收卷装置之间设有剥离辊，所述剥离辊用于将极片和覆膜基材分离。
8.如权利要求7所述的锂电池电极的干法制备设备，其特征在于，所述剥离辊和所述第一收卷辊之间设有第二过渡辊，所述第二过渡辊用于所述锂电池电极的干法制备设备走带。
9.如权利要求8所述的锂电池电极的干法制备设备，其特征在于，所述剥离辊和所述第二收卷辊之间设有第三过渡辊。
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| CN202022509080.7U CN213936238U (zh) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | 一种锂电池电极的干法制备设备 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114843452A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-08-02 | 楚能新能源股份有限公司 | 一种干法制片设备 |
| CN114914405A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-08-16 | 楚能新能源股份有限公司 | 一种干法制备电池极片的方法 |
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2020
- 2020-11-03 CN CN202022509080.7U patent/CN213936238U/zh active Active
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