TWI905451B - 用於將粉末狀電極前驅體材料在重力作用下送入乾式電極砑光機之輥隙的粉末料斗，以及對應的配置及對應的方法 - Google Patents

用於將粉末狀電極前驅體材料在重力作用下送入乾式電極砑光機之輥隙的粉末料斗，以及對應的配置及對應的方法

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Abstract

本發明係關於一種用於將粉末狀電極前驅體材料在重力作用下送入乾式電極砑光機之輥隙的粉末料斗，具有用於將粉末狀電極前驅體材料送入粉末料斗的粉末輸入口以及用於將該粉末狀電極前驅體材料自該粉末料斗配給至輥隙的粉末排出口，其中，在該粉末輸入口與該粉末排出口之間，該粉末料斗之橫截面逐漸變細，其特徵在於，該粉末料斗具有用於測定粉末料斗之粉末料位的料位檢測裝置。本發明亦有關於一種由粉末料斗與形成輥隙的第一及第二輥子構成的對應的配置，以及一種操作粉末料斗的方法。

Description

用於將粉末狀電極前驅體材料在重力作用下送入乾式電極砑光機之輥隙的粉末料斗，以及對應的配置及對應的方法
本發明係有關於一種用於將粉末狀電極前驅體材料送入用於製造乾式電極幅面之乾式電極砑光機之輥隙的粉末料斗。
電極可應用在蓄電單體中，蓄電單體被廣泛地用於為電子設備、機電設備、電化學設備以及其他有用的設備供電。此類單體包括諸如一次化學電池及(可再充電之)二次電池的電池、燃料電池、以及含超級電容器在內的不同類型的電容器。電極亦可應用在水處理裝置中。特別是電動交通取得了明顯增長。其中，電驅動車輛中之能量載體，即電池，佔據成本之一大部分。這與電池之生產直接相關。有鑒於此，需要實現高效且低成本的生產，並且同時提昇能量密度。決定性因素在於用於製造鋰離子電池單體的製程鏈內的砑光製程。
對於儲能器之儲存電勢而言，核心組件為電極。電極之電化學能力，例如電池電極之電容以及效率，由各種因素決定。其中包括：活性材料、黏合劑以及添加劑之分佈，包含於其中之材料的物理特性，如活性材料之粒度以及表面積，活性材料之表面特性，以及電極膜之物理特性，如密度、孔隙度、內聚性以及在傳導元件上之附著力。就乾式處理系統以及乾式處理法而言，傳統的方案為採用具有高剪切力及/或高壓力的處理步驟，用以將電極膜材料打碎 及混合。此類系統及方法有助於實現較之於濕式製造之電極膜的結構優勢。然而，為了製造乾式自承式電極膜以及乾式電極，需要高處理壓力以及較大之設備尺寸(空間需求進而亦較大)，故仍有改進空間。
US 2020/0 072 612 A1揭示過用於製造乾式電極的一種裝置以及一種方法，該案既描述了將粉末狀電極前驅體材料手動送入輥隙，亦描述了粉末料斗之用於輸送材料的應用。然而，描述的解決方案之缺點在於，如此進行的材料輸送不精確並且可能導致形成的電極幅面不均勻，此電極幅面之厚度及寬度存在波動。
有鑒於此，本發明之目的在於，如此改進用於將粉末狀電極前驅體材料送入輥隙的粉末料斗，使得材料之輸送能夠更佳地定量。
本發明用以達成上述目的之解決方案為獨立項之特徵。較佳實施方式係分別在附屬項中描述。
據此，提出一種用於將粉末狀電極前驅體材料在重力作用下送入乾式電極砑光機之輥隙的粉末料斗，具有用於將粉末狀電極前驅體材料送入粉末料斗的粉末輸入口以及用於將該粉末狀電極前驅體材料自該粉末料斗配給至輥隙的粉末排出口，其中，在該粉末輸入口與該粉末排出口之間，該粉末料斗之橫截面逐漸變細，其特徵在於，該粉末料斗具有用於測定粉末料斗之粉末料位的料位檢測裝置。該粉末料斗可如此定向，使得該粉末輸入口位於該粉末排出口上方，特別是佈置在此粉末排出口豎上方。該粉末輸入口以及/或者該粉末排出口可具有矩形橫截面。
較之於先前技術中習知之解決方案，本發明之優勢在於，在製程 期間能夠不間斷地監控粉末料斗之料位。藉此能夠改善產生之電極幅面之均勻度，特別是實現均勻之厚度及/或均勻之幅面寬度。此外，例如當過少或過多粉末位於料斗中，藉由料位監控能夠及時檢知工作過程中之故障，從而視情況而定及時將設備關斷，藉此避免設備上之嚴重損傷。
可採用以下方案：該粉末料斗還具有用於測定處於粉末料斗中之粉末重量的重量檢測裝置。可採用以下方案：該料位檢測裝置以及該重量檢測裝置係與該設備之控制儀器連接，並且將測定的料位資料以及重量資料發送至該控制儀器。在該控制儀器中，可根據料位資料以及重量資料之換算，不間斷地確定處於料斗中之粉末的密度。此舉之優點在於，可根據測定之密度來調節對料斗的送粉，進而使得被送入輥隙之粉末具有恆定的密度。因此，此舉尤為重要，因為在料斗中即已進行粉末狀前驅體材料之壓實，由於自上方對下方粉末層加載之粉末材料，壓實朝向粉末排出口不斷增大。此外，將粉末送入料斗即已使壓實增強，其中，粉末例如自輸送裝置落入粉末料斗，以及，輸送裝置與粉末料斗或與包含在粉末料斗中之粉末的豎向距離影響處於料斗中之粉末之壓實程度。
可採用以下方案：該重量檢測裝置包括至少一個稱重單元，該粉末料斗係支撐在該稱重單元上。其中可採用以下方案：該粉末料斗具有至少一個第一稱重單元以及至少一個第二稱重單元以及至少兩個在粉末料斗之相對側上側向伸出之支撐舌片，其中，該粉末料斗係透過該等舌片中之一者支撐在該至少一個第一稱重單元上，並且透過該相對之另一舌片支撐在該至少一個第二稱重單元上。為了檢測處於粉末料斗中之粉末重量，該至少一個稱重單元能夠將測得之重量發送至該控制儀器，在該控制儀器中將粉末料斗之自重自量測值減去。
可採用以下方案：該粉末料斗具有橫向於輥隙延伸之寬度以及沿 輥隙延伸之長度，其中，粉末料斗之寬度係在粉末輸入口與粉末排出口之間減小，以及，粉末料斗之長度係在粉末輸入口與粉末排出口之間恆定。其中特別是可採用以下方案：該粉末輸入口與該粉末排出口係在豎向上相互間隔一定距離。該粉末料斗可具有兩個相對的界定料斗之長度的側壁，其特別是可垂直定向。該等支撐舌片可自該等側壁彎折出，特別是自側壁之上緣彎折出。該粉末料斗可具有兩個相對的界定粉末料斗之寬度的側壁，其與該粉末輸入口鄰接。此等與粉末輸入口鄰接之壁部可大體垂直定向。緊鄰該粉末排出口可設有另兩個相對的界定粉末料斗之寬度的壁段，其中一者可大體垂直定向，且另一者可以傾斜並且使橫截面朝向粉末排出口逐漸變細的方式定向。
該料位檢測裝置可具有至少一個處於該粉末排出口上方之區域內的第一料位感測器。該第一料位感測器例如可佈置在該與粉末排出口鄰接之垂直壁段中。該第一料位感測器例如可佈置在該粉末排出口上方2cm-10cm的區域內。
該料位檢測裝置可具有至少一個處於該粉末輸入口下方之區域內的第二料位感測器。該第二料位感測器例如可佈置在該與粉末輸入口鄰接之垂直壁段中。該第二料位感測器例如可佈置在該粉末輸入口下方2cm-10cm的區域內。
該料位檢測裝置例如可包括至少一個電容式料位感測器。該電容式料位量測之原理基於電容器之電容變化。該電容式感測器與該粉末料斗壁部構成一電容器，其電容係取決於料斗中之粉末的量，其中空料斗之電容低於經填充之料斗。可採用以下方案：該料位感測器具有複數個分佈於粉末料斗之長度範圍內並且佈置在大體相同的高度上的感測器單元。該等感測器單元例如可為光障壁或電容式感測器。透過該等感測器在粉末料斗之長度範圍內的分佈，能夠測定粉末料斗是否在其整個長度範圍內均勻地裝填有粉末。該粉末料斗例 如可具有數個量測平面，在該等量測平面中可分別以相互間隔一定水平距離，即處於同一高度上的方式，設有複數個料位感測器。舉例而言，針對每個量測平面可設有四個或四個以上的料位感測器。
可採用以下方案：該粉末料斗之具有複數個感測器單元的側壁係大體垂直佈置。相應地可採用以下方案：就數個量測平面而言，該等具有感測器的側壁段係分別垂直定向，且該料斗進而可具有數個豎向壁段。可採用以下方案：就設有的數個量測平面而言，該等感測器可皆處於料斗之同一側，使得料斗之與該等感測器相對的一側僅具有單獨一個傾斜的壁段。
因此，該第一料位感測器可具有第一複數個分佈於粉末料斗之大體垂直之第一側壁的長度範圍內並且佈置在大體相同的高度上的感測器單元，以及，該第二料位感測器可具有第二複數個分佈於粉末料斗之大體垂直之第二側壁的長度範圍內並且佈置在大體相同的高度上的感測器單元，其中，在該第一側壁與該第二側壁之間可設有一將該第一側壁與該第二側壁連接的傾斜側壁，其使得粉末料斗之寬度朝向粉末排出口逐漸變細。
作為電容式料位感測器的補充或替代方案，該料位檢測裝置還可包括光學料位感測器。該光學料位感測器可以與粉末料斗間隔一定距離的方式，透過該粉末輸入口指向粉末料斗之內腔。其中，該光學料位感測器可佈置在該粉末料斗上方。該光學料位感測器之檢測範圍可至少包括該粉末料斗之整個長度及整個寬度。該光學料位感測器可適於檢測粉末料斗之被粉末狀電極前驅體材料裝填的容積。為此，該光學料位感測器可具有攝像機，其檢測位於料斗中之粉末之表面起伏，並將其與保存在該控制儀器中之粉末料斗之總容積值進行比較。因此，該光學料位感測器還可相應地適於偵測在粉末料斗之長度範圍內不均等分佈的粉末料位。
本發明亦有關於一種配置，其由如前述之粉末料斗與形成輥隙之 第一及第二輥子構成，其中，該粉末料斗之粉末排出口係佈置在該輥隙上方並且沿輥隙佈置，使得該粉末狀電極前驅體材料係可在該粉末排出口之整個長度範圍內配給至輥隙。
可採用以下方案：該配置還具有設於該粉末料斗上方之進料輸送器，其用於將粉末狀電極前驅體材料送入該輥隙。可採用以下方案：該進料輸送器係可調節高度。可採用以下方案：該進料輸送器為帶式輸送器。還可採用以下方案：該豎向調節裝置係為了調節該進料輸送器之高度而與該控制儀器耦合，以及，該控制儀器如此根據測定的粉末料斗中之粉末料位調節進料輸送器之豎向位置，使得進料輸送器與料斗中之粉末表面的距離總是保持恆定。作為替代方案，該控制儀器能夠如此控制該豎向調節裝置，使得在粉末料斗中測定的密度總是保持恆定，從而在低於標稱密度的情況下增大進料輸送器與料斗的距離，並且在超出標稱密度的情況下減小進料輸送器與料斗的距離。藉此便能利用透過輸送粉末而在料斗中壓實的效應，以在粉末排出口處實現恆定的材料密度。
該進料輸送器之輸送速度可根據在粉末料斗中測定之粉末密度調節，其中，該粉末密度係根據透過該料位感測器測定之粉末裝填高度以及透過該重量檢測裝置測定之粉末質量計算得出。其中可採用以下方案：在計算出的粉末密度超出標稱範圍之第一閾值的情況下，增大該輸送速度，且其中，在計算出的粉末密度低於該標稱範圍之第二閾值的情況下，減小該輸送速度。
本發明亦有關於一種操縱粉末料斗的方法，具有以下步驟：測定該包含粉末狀電極前驅體材料的粉末料斗的料位；測定該位於粉末料斗中之粉末狀電極前驅體材料的重量；根據測定的料位以及測定的重量計算出該位於粉末料斗中之粉末狀電極前驅體材料的密度； 調節送入粉末料斗之粉末狀電極材料之通量。
可採用以下方案：該調節送入粉末料斗之粉末狀電極材料之通量包括調節位於該粉末料斗上游之進料輸送器之輸送速度。還可採用以下方案：該調節送入粉末料斗之粉末狀電極材料之通量包括調節介於輸送裝置與該粉末料斗之間之豎向距離。
還可採用以下方案：該測定粉末料斗之料位包括藉由電容式及/或光學感測器進行的測定。其中，該測定粉末料斗之料位可包括測定粉末狀電極前驅體材料在第一粉末料斗平面上的存在以及測定粉末狀電極前驅體材料在第二粉末料斗平面上的存在，其中，該第一粉末料斗平面之高度可不同於該第二粉末料斗平面之高度。
此外可採用以下方案：該測定位於粉末料斗中之粉末狀電極前驅體材料的重量包括對粉末料斗進行稱重並減去粉末料斗重量。
2:乾式電極砑光機
5:配置
13:末端輥隙
101:粉末料斗
102:粉末狀電極前驅體材料
103:重量檢測裝置
104:料位檢測裝置
105:粉末輸入口
106:粉末排出口
107:稱重單元
108:支撐舌片
109:料位感測器
110:與粉末輸入口鄰接之垂直的側壁段
111:傾斜的側壁段
112:與粉末排出口鄰接之垂直的側壁段
113:與粉末排出口鄰接之傾斜的側壁段
114:界定長度的垂直側壁
115:感測器單元
116:光學料位感測器
117:與粉末輸入口鄰接之垂直的側壁段
118:檢測範圍
120:進料輸送器
201:輥子
210:支撐輥
220:輥隙
310:輸送輥
500:砑光機框架
601:第一電極膜
602:第二電極膜
603:分隔膜
B:粉末料斗之寬度
L:粉末料斗之長度
X:分隔膜輸送方向
Y1:第一電極膜之輸送方向
Y2:第二電極膜之輸送方向
參照以下附圖對本發明之進一步的細節進行闡述。其中：〔圖1〕為佈置在乾式電極砑光機之輥隙上方的粉末料斗的示意性側視圖；〔圖2〕為粉末料斗之一包含兩個電容式料位感測器以及一重量檢測裝置的實施方式的透視圖；〔圖3〕為粉末料斗之一包含一光學料位感測器的實施方式的透視圖；〔圖4〕為由進料輸送器、粉末料斗以及乾式電極砑光機構成之配置的一實施方式的示意圖；〔圖5〕為安裝至乾式電極砑光機上之粉末料斗之一實施方式的測試圖；〔圖6〕為用於用粉末狀電極前驅體材料製造電極膜的乾式電極砑光機的一 實施方式的側視圖；以及〔圖7〕為用於用粉末狀電極前驅體材料製造電極膜的乾式電極砑光機的一實施方式的俯視圖。
在圖1之圖式中示出粉末料斗101之例示性配置，該粉末料斗係佈置在乾式電極砑光機2之輥隙220上方。粉末料斗101在其頂側具有粉末輸入口105並且在其底側具有朝向輥隙220對準之粉末排出口106。藉此，將送入粉末輸入口105之粉末狀電極前驅體材料102透過粉末排出口106送入輥隙220，並在此輥隙中輥壓成具有定義之寬度及厚度的電極膜601。乾式電極砑光機2在送粉區域內具有兩個直徑較小之輥子201，該等輥子在輥隙220之長度範圍內將較高的表面壓力施加至粉末。輥子201分別在側部由鄰接之支撐輥210支撐，該等支撐輥防止輥子201因特別是出現於輥子中心處的、在輥隙中起作用之較大的力而彎曲。在輥隙220之底側將產生之電極膜601自此輥隙引出並且圍繞右側輥子201導引，且隨後輸送電極膜穿過介於右側輥子201與右側支撐輥210之間之輥隙，從而將電極膜601均勻化。如此一來，此等輥子亦形成一輥隙，故輥子201之支撐係透過該穿過輥隙之電極膜601進行。在左側支撐輥210與左側輥子201之間則不形成輥隙。因此，此二輥子在彼此上滾動，故直接透過支撐輥210來支撐輥子201。
圖2為粉末料斗101之底側之透視圖。此粉末料斗在其頂側具有粉末輸入口105並且在其底側具有粉末排出口106，從而在重力作用下將粉末狀電極前驅體材料102自粉末輸入口105輸送至粉末排出口106。其中，粉末料斗101之寬度B朝向粉末排出口106逐漸變細。該粉末料斗在其兩個縱向端部處分 別具有垂直的定界壁114，在該等定界壁之頂側上，分別以背離粉末輸入口105的方式彎折出支撐舌片108。在支撐舌片108下方分別設有稱重單元107，其量測粉末料斗101連同位於其中之粉末狀電極前驅體材料102的重量，其中，為了確定實際的粉末重量，在上位控制單元中將粉末料斗101之重量減去。在粉末料斗101之上部區域內，此粉末料斗在縱向上具有兩個相對之垂直的壁段110、117，該等壁段與粉末輸入口105鄰接。其中的在圖示中居後的壁段117在粉末料斗101之下部區域內與一傾斜佈置之壁部113鄰接，該壁部直接與粉末排出口106鄰接，且料斗101之寬度朝向粉末排出口106漸細。與傾斜壁部113相對，粉末料斗101在下部區域內既具有傾斜佈置之壁部111，亦具有與傾斜壁部111鄰接之垂直的壁部112，該垂直壁部又與粉末排出口106鄰接。其中，壁部111之傾斜角度較之於相對之壁部113更加平緩。示出之粉末料斗101還具有料位檢測裝置104，其包括兩個料位感測器109。其中，在與粉末排出口鄰接之垂直壁部112上設有第一料位感測器109，以及，在與粉末輸入口鄰接之垂直壁部110上設有第二料位感測器109。如此一來，可藉由料位感測器109在料斗101之不同平面上量測粉末料位是否達到相應的料位。其中，料位感測器109中之每一個皆具有四個水平並排佈置的電容式感測器單元115，其在料斗101之長度L之範圍內相互間隔一定距離。藉此亦能檢知沿料斗101的不均等裝填，例如當感測器單元115中之僅一者偵測出粉末之存在，而其他三個位於相同高度上之感測器單元115則未偵測出時。可透過上位控制單元對此等資訊進行評估。該控制單元能夠根據獲得之資訊將相應的指令輸出至設備。舉例而言，在料斗101之料位過低、過高或如上所述在縱向上不均等的情況下，可引發設備之急停。此外，在料位過低的情況下，可促使設於料斗101上游之進料輸送器120增大粉末狀電極前驅體材料102之輸送速度，或者，在料位過高的情況下，可促使進料輸送器降低輸送速度或者停止。粉末料斗101還具有稱重單元107，料斗101係透過 該稱重單元支撐在機器框架500上。藉此，上位控制單元還獲得有關目前處於粉末料斗101中之粉末質量的發展的資訊。為了確保將具有恆定密度之粉末流輸送至輥隙220，該控制單元根據該有關粉末料位的資訊以及該有關位於料斗101中之粉末之粉末質量的資訊持續地測定位於料斗101中之粉末的密度。相應地，例如可再調節將粉末送入料斗101的速度，甚或再調節輥子201之轉速。
圖3示出圖2中之粉末料斗101，其具有替代性的或補充性的充當料位檢測裝置104的光學料位感測器116。此光學料位感測器係與粉末料斗101間隔一定距離，並且透過粉末輸入口105指向粉末料斗101的內腔。其中，光學料位感測器116之檢測範圍118包括粉末料斗101之整個長度L以及整個寬度B。藉此能夠更加精確地確定處於粉末料斗101中之粉末體積，並且亦能結合粉末質量資訊確定粉末密度。
如圖4所示，一種粉末料斗101的配置5，其由粉末料斗101與形成輥隙220之第一及第二輥子201構成，其中，粉末料斗101之粉末排出口106係佈置在輥隙220上方並且沿輥隙佈置，使得粉末狀電極前驅體材料102係可在粉末排出口106之整個長度範圍內配給至輥隙220。在工作期間，粉末料斗101係裝填有量儘可能恆定的粉末狀前驅體材料102。粉末料斗101可具有一或數個感測器，如103及104，其係以檢測粉末狀電極前驅體材料102之屬性及/或檢測粉末料斗101之屬性的方式配置。重量檢測裝置103係如此配置，使得透過此重量檢測裝置能夠確定粉末料斗101中之粉末狀電極前驅體材料102之重量。重量檢測裝置103係如此配置，使得其確定粉末料斗101之總重量，並且透過將已知的料斗重量自測得之總重量減去確定包含於粉末料斗101中之粉末。可不間斷地、以週期性間隔或以非週期性間隔來進行粉末料斗101之重量檢測。料位檢測裝置104係以確定位於料斗101內之粉末狀電極前驅體材料102之料位的方式配置。料位檢測裝置104例如能夠判斷出料斗101中之粉末狀電極前驅體材料 102是否超出一個或不同的高度閾值，其中，可在不同料斗平面上設有若干料位檢測感測器。在粉末料斗101上方設有形式為帶式輸送器的進料輸送器120，藉由該進料輸送器將粉末狀電極前驅體材料102送入料斗101之粉末輸入口105。粉末排出口106具有朝向輥隙220並且在垂直於形成輥隙220的輥子201的旋轉軸線的方向上漸細的一準直狹縫，其適於將粉末狀電極前驅體材料102直接配給至輥隙220，粉末自粉末排出口106流入設於下方之輥隙220，該輥隙由輥子201形成。透過稱重單元107以及料位感測器109監控處於料斗101中之粉末狀電極前驅體材料102之密度，並且在檢知與標稱範圍之密度偏差的情況下，改變粉末之輸送速度以及/或者進料輸送器與粉末料斗101的豎向距離。在粉末料位例如過低或密度過低的情況下，可加快進料輸送器之輸送速度以及/或者增大進料輸送器與料斗101的距離，從而增強粉末壓實。在粉末料位例如過高或密度過高的情況下，可減緩進料輸送器之輸送速度以及/或者減小進料輸送器與料斗101的距離，從而減小粉末壓實。
圖5為乾式電極砑光機2之粉磨的側視圖。此乾式電極砑光機具有砑光機框架500，在該砑光機框架中一方面支承有輥子201以及在側方將該等輥子支撐的支撐輥210，另一方面在輥隙220上方安裝有粉末料斗101。粉末料斗101係沿輥隙220佈置，並且具有指向上方的粉末輸入口105以及指向輥隙220的粉末排出口106。透過自側壁114之上緣彎折出的支撐舌片108，粉末料斗101透過稱重單元107支撐在砑光機框架500上。可以明確地看出粉末料斗101之上部區域以及下部區域，其中，料斗在上部區域內具有恆定寬度並且具有兩個相對的壁部110、117，以及，料斗在下部區域內具有漸細的寬度，並且在一側具有傾斜的壁段113以及在相對的一側具有傾斜的壁段111以及與其鄰接之垂直壁段112。此外還可看出，在垂直壁部110以及112上，在圖右側在不同的料斗平面上分別設有電容式料位感測器109。
圖6為多輥砑光機3之另一實施方式的側視圖。此多輥砑光機具有兩個乾式電極砑光機2，其具有電極膜601、602之相反的輸送方向Y1、Y2。支承於砑光機框架500中之輥子配置在輸入側分別具有粉磨，其由兩個用於將粉末狀電極前驅體材料102擠壓成電極膜601、602的輥子201以及對此等輥子進行相鄰支撐的支撐輥210構成。如前所述，將粉末狀電極前驅體材料102送入粉末料斗101之粉末輸入口105，並且透過粉末排出口106送入輥隙220。隨後，電極膜601、602沿其相應的輸送方向Y1、Y2，首先圍繞該面向末端輥隙的支撐輥210，在此之後圍繞兩個相繼佈置的輸送輥310，呈蛇形運行至末端輥隙13，該末端輥隙係在兩個乾式電極砑光機2之端側形成於相應的最後的輥子310之間。使得一分隔膜603自上而下地穿過此間隙13，在兩側為該分隔膜塗佈電極膜601、602。其中，首先平行於方向Y1，沿方向X朝向末端輥隙13輸送分隔膜603。
圖7為多輥砑光機3之另一實施方式的俯視圖，其示出輥子201相對於支撐輥210在一整合式輥壓系統中的佈局。如前所述，多輥砑光機2用於製造在兩側塗佈有電極膜601、602的分隔膜603(未示出)。該配置亦具有兩個在端側定位在彼此上之砑光機配置2，其具有相反的主輸送方向Y1、Y2。該等砑光機配置2分別具有八個支承在一機器框架500中的輥子201、210、310。在輸入側，該配置分別具有兩個透過支撐輥210側向支撐的輥子201，其用作用於用粉末狀電極前驅體材料產生電極膜601、602的粉磨。在支撐輥後還分別跟隨有四個輸送輥310，其將電極膜調整至期望的寬度及厚度，並且將此等電極膜均勻化。其中，輸入側末端輥子301係建構為直接在第一輥子201上滾動的支撐輥301。輸出側輸送輥310形成一共同的末端輥隙13，在該末端輥隙中將電極膜601、602施覆至分隔膜上。
本發明披露於上述說明、圖式及申請專利範圍中之特徵，既可單 獨地，亦可任意組合地用來實現本發明。
2:乾式電極砑光機 101:粉末料斗 105:粉末輸入口 106:粉末排出口 107:稱重單元 108:支撐舌片 109:料位感測器 110:與粉末輸入口鄰接之垂直的側壁段 111:傾斜的側壁段 112:與粉末排出口鄰接之垂直的側壁段 113:與粉末排出口鄰接之傾斜的側壁段 114:界定長度的垂直側壁 117:與粉末輸入口鄰接之垂直的側壁段 201:輥子 210:支撐輥 220:輥隙 500:砑光機框架

Claims (25)

  1. 一種用於將粉末狀電極前驅體材料（102）在重力作用下送入一乾式電極砑光機（2）之一輥隙（220）的粉末料斗（101），具有用於將粉末狀電極前驅體材料（102）送入該粉末料斗（101）的一粉末輸入口（105）以及用於將該粉末狀電極前驅體材料（102）自該粉末料斗（101）配給至輥隙（220）的一粉末排出口（106），其中，在該粉末輸入口（105）與該粉末排出口（106）之間，該粉末料斗（101）之橫截面逐漸變細，其特徵在於，該粉末料斗（101）具有用於測定粉末料斗（101）之粉末料位的料位檢測裝置（104），以及該粉末料斗（101）具有用於測定該位於粉末料斗（101）中之粉末重量的一重量檢測裝置（103），其中，該重量檢測裝置（103）具有至少一個第一稱重單元（107）、至少一個第二稱重單元（107）以及至少兩個側向伸出之支撐舌片（108），該支撐舌片（108）之每一者在該粉末料斗（101）之相對側的該稱重單元上，其中，該粉末料斗（101）係透過該等支撐舌片（108）中之一者支撐在該至少一個第一稱重單元（107）上，並且透過該相對之另一支撐舌片（108）支撐在該至少一個第二稱重單元（107）上。
  2. 如請求項1之粉末料斗（101），其中，該粉末料斗（101）具有一橫向於該輥隙（220）延伸之寬度（B）以及一沿該輥隙（220）延伸之長度（L），其中，該粉末料斗（101）之該寬度（B）係在該粉末輸入口（105）與該粉末排出口（106）之間減小，以及該粉末料斗（101）之長度（L）係在該粉末輸入口（105）與該粉末排出口（106）之間恆定。
  3. 如請求項2之粉末料斗（101），其中，該料位檢測裝置（104）具有至少一個位於該粉末排出口（106）上方區域內的第一料位感測器（109）。
  4. 如請求項3之粉末料斗（101），其中，該料位檢測裝置（104）具有至少一個位於該粉末輸入口（105）下方區域內的第二料位感測器（109）。
  5. 如請求項2之粉末料斗（101），其中，該料位檢測裝置（104）包括至少一個電容式料位感測器（109）。
  6. 如請求項4之粉末料斗（101），其中，該料位感測器（109）具有複數個分佈於該粉末料斗（101）之側壁（110，112）之長度範圍內並且佈置在大體相同的高度上的感測器單元（115）。
  7. 如請求項6之粉末料斗（101），其中，該粉末料斗（101）之具有複數個感測器單元（115）的側壁（110，112）係大體垂直佈置。
  8. 如請求項7之粉末料斗（101），其中，該第一料位感測器（109）具有第一複數個分佈於該粉末料斗（101）之大體垂直之第一側壁（110，112）的長度（L）範圍內並且佈置在大體相同的高度上的感測器單元（115），且其中，該第二料位感測器（109）具有第二複數個分佈於粉末料斗（101）之大體垂直之第二側壁（110，112）的長度（L）範圍內並且佈置在大體相同的高度上的感測器單元（115），其中，在該第一側壁與該第二側壁（110，115）之間可設有一將該第一側壁與該第二側壁（110，115）連接的傾斜的側壁（111），其使得粉末料斗（101）之寬度（B）朝向粉末排出口（106）逐漸變細。
  9. 如請求項2之粉末料斗（101），其中，該料位檢測裝置（104）包括至少一個光學料位感測器（116）。
  10. 如請求項9之粉末料斗（101），其中，該光學料位感測器（116）係以與該粉末料斗（101）間隔一定距離的方式，透過該粉末輸入口（105）指向該粉末料斗（101）之內腔。
  11. 如請求項9之粉末料斗（101），其中，該光學料位感測器（116）之檢測範圍至少包括該粉末料斗（101）之整個長度（L）及整個寬度（B）。
  12. 如請求項9之粉末料斗（101），其中，該光學料位感測器（116）適於檢測該粉末料斗（101）之被該粉末狀電極前驅體材料（102）裝填的容積。
  13. 如請求項9之粉末料斗（101），其中，該光學料位感測器（109）還適於偵測在該粉末料斗（101）之長度（L）範圍內不均等分佈的粉末料位。
  14. 一種粉末料斗（101）的配置（5），其由如請求項1之粉末料斗（101）與形成該輥隙（220）之該第一及第二輥子（201）構成，其中，該粉末料斗（101）之該粉末排出口（106）係佈置在該輥隙（220）上方並且沿該輥隙佈置，使得該粉末狀電極前驅體材料（102）係可在該粉末排出口（106）之整個長度範圍內配給至該輥隙（220）。
  15. 如請求項14之粉末料斗（101）的配置（5），其中，該配置（5）還具有設於該粉末料斗（101）上方之一進料輸送器（120），其用於將該粉末狀電極前驅體材料（102）送入該輥隙（220）。
  16. 如請求項15之粉末料斗（101）的配置（5），其中，該進料輸送器（120）之輸送速度係根據在該粉末料斗（101）中測定之粉末密度調節，其中，該粉末密度係根據透過該料位檢測裝置（104）測定之粉末裝填高度以及透過該重量檢測裝置（103）測定之粉末質量計算得出。
  17. 如請求項16之粉末料斗（101）的配置（5），其中，在計算出的該粉末密度超出一標稱範圍之一第一閾值的情況下，增大該輸送速度，且其中，在計算出的該粉末密度低於該標稱範圍之一第二閾值的情況下，減小該輸送速度。
  18. 如請求項14之粉末料斗（101）的配置（5），其中，在該粉末狀電極前驅體材料（102）在重力作用下所沿著的該粉末料斗之內側，該粉末料斗（101）係為了相對該粉末狀電極前驅體材料（102）減小摩擦而經過處理。
  19. 如請求項18之粉末料斗（101）的配置（5），更包括一塗層或一嵌體，其具有相對於該粉末狀電極前驅體材料（102）較低的摩擦係數。
  20. 如請求項14之粉末料斗（101）的配置（5），其中，該粉末排出口（106）具有朝向該輥隙（220）並且在垂直於該等形成該輥隙（220）的輥子（201）的旋轉軸線的方向上漸細的一準直狹縫，其適於將該粉末狀電極前驅體材料（102）直接配給至該輥隙（220）。
  21. 一種操作粉末料斗（101）的方法，具有以下步驟：測定一包含粉末狀電極前驅體材料（102）的粉末料斗（101）的料位；測定位於該粉末料斗（101）中之該粉末狀電極前驅體材料（102）的重量，其中該粉末料斗（101）包含用於測定該位於粉末料斗（101）中之粉末重量的一重量檢測裝置（103）；根據測定的料位以及測定的重量計算出位於該粉末料斗（101）中之該粉末狀電極前驅體材料（102）的密度；調節送入該粉末料斗（101）之該粉末狀電極材料（102）之通量。
  22. 如請求項21之方法，其中，該調節送入粉末料斗（101）之粉末狀電極材料（102）之通量包括調節位於該粉末料斗（101）上游之進料輸送器（120）之輸送速度。
  23. 如請求項21之方法，其中，該測定該粉末料斗（101）之料位包括藉由一電容式及/或一光學感測器進行的測定。
  24. 如請求項21之方法，其中，該測定該粉末料斗（101）之料位包括測定該粉末狀電極前驅體材料（102）在第一粉末料斗平面上的存在以及測定該粉末狀電極前驅體材料在第二粉末料斗平面上的存在，其中，該第一粉末料斗平面之高度不同於該第二粉末料斗平面之高度。
  25. 如請求項21之方法，其中，該測定位於該粉末料斗（101）中之該粉末狀電極前驅體材料（102）的重量包括對該粉末料斗進行稱重並減去該粉末料斗重量。
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