CN203277555U - 一种锂电池正负电极浆料生产系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锂电池正负电极浆料生产系统，包括第一阶双螺杆挤出机、第二阶双螺杆挤出机和用于投入原料的输送装置，所述第一阶双螺杆挤出机和所述第二阶双螺杆挤出机连接，所述第一阶双螺杆挤出机设有与其本体连接的多个所述输送装置，所述第二阶双螺杆挤出机设置与其本体连接的所述输送装置，本生产系统的自动化程度高，生产效率高，能降低生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池的生产，特别涉及一种锂电池正负电极浆料生产系统。
背景技术
锂电池是一种充电电池，主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂电池广泛应用于消费电子产品、军工产品、航空产品等，成为一种主流电池。
目前，生产锂电池的正负电极浆料是利用真空行星搅拌机和动力混合机进行生产，在真空行星搅拌机中加入正电极和在动力混合机中负电极各自生产所需的电浆原料后，经过混合、分散、真空等工序，制得浆料成品。由于利用真空行星搅拌机和动力混合机制得的浆料混合分散不均匀、粉体颗粒与粘合剂接触不均匀、容易分层和容易发生硬性沉淀等问题。
因此，如何提高锂电池正负电极浆料的质量，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种锂电池正负电极浆料生产系统，提高了锂电池正负电极浆料的质量，安全度高，本生产工艺和系统还适合大规模生产。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种锂电池正负电极浆料生产系统，包括第一阶双螺杆挤出机、第二阶双螺杆挤出机和用于投入原料的输送装置，所述第一阶双螺杆挤出机和所述第二阶双螺杆挤出机连接，所述第一阶双螺杆挤出机设有与其本体连接的多个所述输送装置，所述第二阶双螺杆挤出机设置与其本体连接的所述输送装置。
优选地，所述输送装置为定量连续加料装置。
优选地，所述第二阶双螺杆挤出机的前段设置混合单元、剪切单元和混炼单元。
优选地，所述第二阶双螺杆挤出机的后段设置真空脱气单元、降温单元和混合单元。
优选地，还包括用于将物料冷却和密闭储存的密闭负压装置，所述密闭负压装置与所述第二阶双螺杆挤出机连接。
优选地，所述第一阶双螺杆挤出机和所述第二阶双螺杆挤出机为同向双螺杆挤出机。
优选地，所述第一阶双螺杆挤出机和所述第二阶双螺杆挤出机之间通过输送管道连接或直接连接。
优选地，双螺杆挤出机为多于两条。
相对上述背景技术，本实用新型提供了一种锂电池正负电极浆料生产系统，利用了双螺杆挤出机生产锂电池的电极浆料，使得正负电极浆料在双螺杆挤出机中进行剪切和乳化，调节粘稠度，再进行真空脱气、降温和剪切，有效控制浆料中颗粒状活性物质的分散性和均匀性，提高浆料中锂离子的分散程度，粉体颗粒与粘合剂接触均匀且不容易分层，制得的浆料质量高，有效提高后续生产电池的质量和性能，系统的自动化程度高，生产效率高，能降低生产成本，同时还能避免使用真空行星搅拌机时容易产生爆炸的可能性。
附图说明
图1为本实用新型一种锂电池正负电极浆料生产系统的示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种锂电池正负电极浆料生产系统，提高浆料中锂离子的分散程度，使得浆料质量高，有效提高后续生产电池的质量和性能，生产率提高；系统的自动化程度高，能降低生产成本。
本实用新型提供了一种锂电池正负电极浆料生产系统，下面对该生产系统进行说明，请参考图1，图1为本实用新型一种锂电池正负电极浆料生产系统的示意图。
本实用新型的一种锂电池正负电极浆料生产系统包括第一阶双螺杆挤出机1、第二阶双螺杆挤出机2和输送装置，其中输送装置用于投入原料，第一阶双螺杆挤出机1和第二阶双螺杆挤出机2连接，第一阶双螺杆挤出机1设置与其本体连接的多个所述输送装置，第二阶双螺杆挤出机设置2与其本体连接的所述输送装置。
本生产系统可生产正电极浆料也可生产负电极浆料，正电极浆料与负电极浆料分别进行生产。
所称的第一阶双螺杆挤出机1用于对物料进行初步预混合、粉气分离和输送的功能，其中在生产正电极浆料时可以将正极活性材料、正极导电剂、正极第一助剂进行混合、粉气分离，并将得到的正极基础物料输送至与第一阶双螺杆挤出机1连接的第二阶双螺杆挤出机2中；生产负电极浆料时可以将石墨、负极导电剂、负极第一助剂进行混合、粉气分离，并将得到的负极基础物料输送至与第一阶双螺杆挤出机1连接的第二阶双螺杆挤出机2中。
所称的第二阶双螺杆挤出机2设置多个单元，用于分散和剪切物料，进行温度调节，脱除副产物和气泡。第二阶双螺杆挤出机2的前段为与第一阶双螺杆挤出机1连接的部位，第二阶双螺杆挤出机2的前段设置混合单元、剪切单元和混炼单元；第二阶双螺杆挤出机2的后段设置真空脱气单元、降温单元和混合单元，其中真空脱气单元用于对正极高级产物或负极高级产物进行真空脱气。
其中，输送装置为定量连续加料装置，定量连续加料装置用于对生产锂电池正负电极浆料的原料根据生产需要进行连续均匀定量计量地输送，定量连续加料装置通过失重式或流量计的方式，采用电子失重秤控制输送机或输送泵来实现连续的计量。
第一阶双螺杆挤出机1在其前端设置了三个定量连续加料装置，分别为用于添加正极活性材料或石墨的定量连续加料装置102、用于添加正极导电剂或负极导电剂的定量连续加料装置101和用于添加正极第一助剂或负极第一助剂的定量连续加料装置104。第一阶双螺杆挤出机1还增加设置汇流器103，定量连续加料装置101和定量连续加料装置102通过汇流器103与第一阶双螺杆挤出机1连接。汇流器用于汇流通过定量连续加料装置101和定量连续加料装置102添加的物料。用于添加正极第一助剂或负极第一助剂的定量连续加料装置104可以设置在第一阶双螺杆挤出机1的中部。
本实用新型设置用于添加正极第二助剂或负极第二助剂的定量连续加料装置201可以设置在第二阶双螺杆挤出机的中段。
第一阶双螺杆挤出机1和第二阶双螺杆挤出机2的前端均设置电机3和减速机4，用于控制第一阶双螺杆挤出机1和第二阶双螺杆挤出机2的运作。
本实用新型还设置密闭负压装置5，密闭负压装置5与在第二阶双螺杆挤出机2的后段的出料处连接，可以通过输送管道，也可以直接连接，密闭负压装置用于将物料冷却并密闭储存。
所称的双螺杆挤出机均为同向双螺杆挤出机，双螺杆挤出机设置为两条或两条以上，双螺杆挤出机之间可以通过输送管道连接，也可以直接连接。
本生产系统利用了双螺杆挤出机生产锂电池的电极浆料，使得正负电极浆料在双螺杆挤出机中进行剪切和乳化，调节粘稠度，再进行真空脱气、降温和剪切，有效控制浆料中颗粒状活性物质的分散性和均匀性，提高浆料中锂离子的分散程度，粉体颗粒与粘合剂接触均匀且不容易分层，制得的浆料质量高，有效提高后续生产电池的质量和性能，系统的自动化程度高，生产效率高，能降低生产成本，同时还能避免使用真空行星搅拌机时容易产生爆炸的可能性。
进一步的，在第二阶双螺杆挤出机的前段设置混合单元、剪切单元和混炼单元，后段设置了真空脱气单元、降温单元和混合单元，在不同阶段有效地处理电极浆料，提高了浆料的品质。
再进一步的，使用定量连续加料装置，可以保证物料投入的准确性。
更进一步的，增加了密闭负压装置，可以保护正负电极浆料不受外界影响，进一步保证质量。
为了更好理解以上具体实施方式，请参考图1，下面以正电极浆料生产工艺和系统的工作过程进行说明：
将生产正电极浆料的原料正极活性材料通过定量连续加料装置102、正极导电剂通过定量连续加料装置101、正极第一助剂通过定量连续加料装置104添加到第一阶双螺杆挤出机1中进行混合，得到负极基础物料；
将负极基础物料添加到第二阶双螺杆挤出机2的前段，在混合单元、剪切单元和混炼单元中进行剪切和乳化，得到正极初级产物；
向所述第二阶双螺杆挤出机2的中段通过定量连续加料装置201添加正极第二助剂，调节所述正极初级产物的粘稠度，得到正极高级产物；
在所述第二阶双螺杆挤出机2的后段对所述正极高级产物通过真空脱气单元、降温单元和混合单元进行真空脱气、降温和剪切，得到正电极浆料；
正电极浆料储存在密闭负压装置5中，成为正电极成品；
负电极浆料生产工艺和系统基本与正电极浆料生产工艺和系统一致，不一致的为：负电极电极浆料生产工艺和系统投入的原料分别为石墨、负极导电剂、负极第一助剂和负极第二助剂，成产出来的均为负电极的产物。
本系统可生产正电极浆料也可生产负电极浆料，正电极浆料与负电极浆料分别进行生产。
锂电池正负电极浆料生产工艺通过该系统，将生产浆料所需的物料添加到第一阶双螺杆挤出机1，通过第二阶双螺杆挤出机2剪切和乳化，调节粘稠度，再进行真空脱气、降温和剪切的步骤，从而得到正负电极浆料，最后可以通过密闭负压装置对正负电极浆料进行保存，成为正负电极成品。
由于使用双螺杆挤出机制备正负电极浆料时，有效控制浆料中颗粒状活性物质的分散性和均匀性，提高浆料中锂离子的分散程度，粉体颗粒与粘合剂接触均匀且不容易分层，制得的浆料质量高，有效提高后续生产电池的质量和性能，生产率提高，成本投入减少。
以上对本实用新型进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种锂电池正负电极浆料生产系统，其特征在于，包括第一阶双螺杆挤出机、第二阶双螺杆挤出机和用于投入原料的输送装置，所述第一阶双螺杆挤出机和所述第二阶双螺杆挤出机连接，所述第一阶双螺杆挤出机设有与其本体连接的多个所述输送装置，所述第二阶双螺杆挤出机设置与其本体连接的所述输送装置。
2.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述输送装置为定量连续加料装置。
3.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述第二阶双螺杆挤出机的前段设置混合单元、剪切单元和混炼单元。
4.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述第二阶双螺杆挤出机的后段设置真空脱气单元、降温单元和混合单元。
5.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，还包括用于将物料冷却和密闭储存的密闭负压装置，所述密闭负压装置与所述第二阶双螺杆挤出机连接。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的生产系统，其特征在于，所述第一阶双螺杆挤出机和所述第二阶双螺杆挤出机为同向双螺杆挤出机。
7.根据权利要求1～5任意一项所述的生产系统，其特征在于，所述第一阶双螺杆挤出机和所述第二阶双螺杆挤出机之间通过输送管道连接或直接连接。
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