TWI607801B - 電極漿料之葉輪混合器 - Google Patents
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Description
本發明關於一種電極漿料之葉輪混合器,且更具體而言,關於一種有效地分散電極漿料之原料以使該原料被均勻混合的電極漿料之葉輪混合器。
一般,混合器是一種用於分散、攪拌,或混合輸入至容器之內容物的裝置,且藉由使用安裝在馬達上的裝置能夠均勻地混合包括食物、藥物和電子材料之各種內容物,從而被廣泛地用於家庭和工業領域。
該類混合器包括將電能轉換為機械能之馬達,和藉由所轉化的機械能進行旋轉運動之葉輪。葉輪具有與內容物接觸的葉片,且因此可藉由控制旋轉運動的速度混合內容物諸如液體、漿體和固體。
然而,如圖1中所示,相關技術葉輪混合器包括一或兩個尺寸小於容器的高速旋轉葉輪10,從而減少原料之分散效率。再者,當原料同時輸入時,難以分散原料,使得原料應分開並依次輸入,其需要很長的處理時間。
本發明的一方面為提供一種用於解決上述缺點的電極漿料之葉輪混合器,和具體而言,提供一種能夠有效地分散電極漿料之原料以使原料被均勻混合的電極漿料之葉輪混合器。
根據本發明之一方面,提供一種電極漿料之葉輪混合器,其包括:充滿電極漿料的原料之容器;具有彼此不同的形狀且為多層的葉輪,該等葉輪係可旋轉地提供於容器中並設置以混合電極漿料之原料;及配置在容器之底部上並透過連接軸連接至該等葉輪以旋轉葉輪的驅動零件,其中該連接軸係配置在驅動零件之上。
該葉輪包括第一葉輪、第二葉輪、和第三葉輪,其中該第一葉輪係配置相鄰於容器之底面,該第二葉輪與第一葉輪垂直間隔一預定距離,及該第三葉輪與第二葉輪垂直間隔另一預定距離。
該第一葉輪可包括以預定角度的間隔排列在圓盤之外圓周面上以將電極漿料之原料從底部移動至頂部的桿。
該第二葉輪可包括配置在圓盤之頂面和底面上以混合電極漿料之原料的突出。
該第三葉輪可包括以預定角度的間隔排列在圓盤之外
圓周面上且其端部以向上方向斜向突出,使得電極漿料之原料向下移動的桿。
該第一葉輪在水平方向可比該第二葉輪長,且該第二葉輪在水平方向可比該第三葉輪長。
該電極漿料之原料為一種其中電極活性材料、導電材料、和黏合劑係混合於溶劑中之混合物。
一種二次電池之電極,其係以藉由如申請專利範圍第1至7項中任一項之電極漿料之葉輪混合器製造的電極漿料塗佈。
因此,以高速旋轉的多層葉輪在短時間內有效地分散電極漿料之原料且也使原料被均勻混合,導致工作效率增加。
10‧‧‧高速旋轉葉輪
100‧‧‧容器
110‧‧‧葉輪
111‧‧‧第一葉輪
111D‧‧‧圓盤
112‧‧‧第二葉輪
112D‧‧‧圓盤
112P‧‧‧突出
113‧‧‧第三葉輪
113D‧‧‧圓盤
120‧‧‧驅動零件
121‧‧‧連接軸
圖1為相關技術葉輪混合器的剖視圖;圖2為說明根據本發明一具體實例的電極漿料之葉輪混合器的剖視圖;圖3說明根據本發明一具體實例的電極漿料之葉輪混合器中的第一葉輪;圖4說明根據本發明一具體實例的電極漿料之葉輪混合器中的第二葉輪;圖5說明根據本發明一具體實例的電極漿料之葉輪混
合器中的第三葉輪;及圖6說明電極漿料之原料係以根據本發明一具體實例的電極漿料之葉輪混合器中的葉輪移動。
在下文中,將參考附圖詳細描述典型具體實例。
如圖2至6中所示,本發明的電極漿料之葉輪混合器包括充滿原料之容器100、多層且可旋轉地提供於容器100中之葉輪110,及配置在容器100之底部上以旋轉葉輪110的驅動零件120。
如圖2中所示,容器100其中具有空間,以便可充滿電極漿料的原料。
容器100可具有圓柱形,以當葉輪110旋轉時保持葉輪110和容器100的內壁之間的恆定間隙。
葉輪110係可旋轉地提供於容器100中以分散和混合電極漿料之原料。
在此,葉輪110係由第一葉輪111、第二葉輪112和第三葉輪113組成,彼等具有彼此不同的形狀且為垂直多層。
第一葉輪111可配置相鄰於容器100之底面,該第二葉輪112與第一葉輪111可垂直間隔一預定距離,及該第三葉輪113與第二葉輪112可垂直間隔另一預定距離。
如圖2和3中所示,第一葉輪111具有圓盤111D之形狀,且包括以預定角度的間隔排列在圓盤111D之外圓
周面上的桿,以致當葉輪110旋轉時,電極漿料之原料沿容器100的內壁向上移動,如圖3和6中所示。
在此,第一葉輪111能具有總共三個以120度間隔的桿。
如圖2和5中所示,第三葉輪113具有圓盤113D之形狀,且包括以預定角度的間隔排列在圓盤113D之外圓周面上且其端部以向上方向斜向突出的桿。因此,如圖5和6中所示,當葉輪110旋轉時,藉由第一葉輪111向上移動的電極漿料之原料由於第三葉輪113的端部之斜率而向下移動。
在此,第三葉輪113可具有四個以90度之間隔排列的桿。
如圖2和4中所示,第二葉輪112具有圓盤112D之形狀,且包括配置在圓盤112D之頂面和底面上之突出112P(參見圖6)。第二葉輪112係在配置第一葉輪111和第三葉輪113之間,從而可能使藉由第一葉輪111向上移動的電極漿料之原料和藉由第三葉輪113向下移動的原料混合,如圖4和6中所示。
第一葉輪111在水平方向比該第二葉輪112長且該第二葉輪112在水平方向比該第三葉輪113長,其使充滿容器100之底部的電極漿料之原料向上移動。
第一葉輪111、第二葉輪112和第三葉輪113基本上具有如上所述的圓盤狀,但視電極漿料之原料而定,各自可具有不同的形狀。
設置用以旋轉葉輪110之驅動零件120係配置在容器100之底部上以在高速下旋轉葉輪110,且在其上方具有連接軸121。
在此,驅動零件120之連接軸121通過容器100之底部且連接至葉輪110以使葉輪110藉由驅動零件120之操作而旋轉。
像這樣,根據本發明,將多層葉輪110以驅動零件120旋轉且將充滿在容器100中的電極漿料之原料以包括第一葉輪111、第二葉輪112和第三葉輪113之葉輪110的旋轉有效地向上和向下分散,使得原料可被均勻混合。
電極漿料之原料可為一種其中電極活性材料、導電材料、和黏合劑係混合於溶劑中之混合物。
在此,電極活性材料係分成陰極活性材料和陽極活性材料,且該陰極活性材料可包括(雖然並不限定於)例如層狀化合物諸如鋰鈷氧化物(LiCoO2)和鋰鎳氧化物(LiNiO2)或經一或多個過渡金屬取代的化合物;表示為化學式Li1+yMn2-yO4的鋰錳氧化物(其中,y係在0至0.33的範圍)、LiMnO3、LiMn2O3、及LiMnO2;鋰銅氧化物(Li2CuO2);釩氧化物諸如LiV3O8、LiFe3O4、V2O5、Cu2V2O7;表示為化學式LiNi1-yMyO2之Ni-位置類型的鋰鎳氧化物(其中,M為Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或Ga,且y係在0.01至0.3的範圍);表示為化學式LiMn2-yMyO2之鋰錳複合氧化物(其中,M為Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Ta,且y係在0.01至0.1的範圍)或Li2Mn3MO8(其中
,M為Fe、Co、Ni、Cu或Zn);LiMn2O4,其中Li係經鹼土元素離子部分取代;二硫化物;及Fe2(MoO4)3。陽極活性材料可包括(例如)碳諸如非石墨化碳及以石墨為主之碳;金屬複合氧化物諸如LixFe2O3(0x1)、LixWO2(0x1)、及SnxMe1-xMe'yOz(Me:Mn、Fe、Pb、Ge;Me':Al、B、P、Si、週期表的第1族、第2族及第3族元素、鹵素;0<x1;1y3;1z8);鋰金屬;鋰合金;以矽為主之合金;以錫為主之合金;金屬氧化物諸如SnO、SnO2、PbO、PbO2、Pb2O3、Pb3O4、Sb2O3、Sb2O4、Sb2O5、GeO、GeO2、Bi2O3、Bi2O4和Bi2O5;導電聚合物諸如聚乙炔;及以Li-Co-Ni為主之材料。
導電材料通常以含有陰極活性材料的混合物總重量為基準計1至30重量%之量加入。不特別限制導電材料,只要其不會誘導電池被化學上改變並具有導電性即可。例如,導電材料的實例可包括:石墨諸如天然石墨及人工石墨;碳黑諸如碳黑、乙炔黑、科琴碳黑(ketjen black)、槽黑、爐黑、燈黑、夏黑(summer black);導電纖維諸如碳纖維和金屬纖維;金屬粉諸如氟化碳粉、鋁粉或鎳粉;導電晶鬚諸如氧化鋅和鈦酸鉀;導電金屬氧化物諸如氧化鈦;及導電材料諸如聚苯衍生物。
黏合劑為一種有助於該活性材料與該導電劑之黏合以及與電流集電體之黏合,並且通常以含有該陰極活性材料之混合物的總量為基準計1至30重量%之量加入的成分。黏合劑之實例可包括聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲
基纖維素(CMC)、澱粉、羥丙基纖維素、再生纖維素、聚乙烯基吡咯啶酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯三共聚物(EPDM)、磺化EPDM、苯乙烯丁二烯橡膠、氟化橡膠、及各種共聚物。
如上所述,在本發明中,二次電池的電極可藉由將使用電極漿料之葉輪混合器所製備之電極漿料施加在電極上來製造。
雖然已經揭示本發明之較佳具體實例,但熟習該項技術者可在不背離所附申請專利範圍中所述之本發明的範圍和精神下對其進行各種改變和改良。也應理解:本文中所使用的術語僅僅是描述性的,而不是限制性的,且可進行各種改變,而不背離本發明的範圍和精神。
110‧‧‧葉輪
111‧‧‧第一葉輪
112‧‧‧第二葉輪
112P‧‧‧突出
113‧‧‧第三葉輪
120‧‧‧驅動零件
121‧‧‧連接軸
Claims (3)
- 一種電極漿料之葉輪混合器,其包含:充滿電極漿料的原料之容器;具有彼此不同的形狀且為多層的葉輪,該等葉輪係可旋轉地提供於容器中並設置以混合電極漿料之原料;及驅動零件,其配置在容器之底部上且透過連接軸連接至該等葉輪以旋轉葉輪,其中該連接軸係配置在驅動零件之上,其中該葉輪包含第一葉輪、第二葉輪、和第三葉輪,其中該第一葉輪係配置相鄰於容器之底面,該第二葉輪與第一葉輪垂直間隔一預定距離,及該第三葉輪與第二葉輪垂直間隔另一預定距離,且其中該第一葉輪在水平方向比該第二葉輪長,且該第二葉輪在所有水平方向比該第三葉輪長,其中該第二葉輪包含配置在圓盤之頂面和底面上以混合電極漿料之原料的突出,且係配置在該第一葉輪和該第三葉輪之間,從而可能使藉由該第一葉輪向上移動的電極漿料之原料和藉由該第三葉輪向下移動的原料混合,且其中該第三葉輪包含以預定角度的間隔排列在圓盤之外圓周面上且其端部以向上方向斜向突出,使得電極漿料之原料向下移動的桿,且該圓盤之外圓周面與該桿接合以彼此形成一角度。
- 如申請專利範圍第1項之電極漿料之葉輪混合器,其中該第一葉輪包含以預定角度的間隔排列在圓盤之 外圓周面上以將電極漿料之原料從底部移動至頂部的桿。
- 如申請專利範圍第1項之電極漿料之葉輪混合器,其中該電極漿料之原料為一種其中電極活性材料、導電材料、和黏合劑係混合於溶劑中之混合物。
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