[发明专利]制备用于涂覆电池电极的混合物的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备用于涂覆电池或蓄电池电极或燃料电池电极的混合物的方法，其中粉末状或颗粒状固体组分导电材料、活性材料及至少一种粘合剂与液体相互混合。

本发明还涉及一种制备用于涂覆电池或蓄电池电极或燃料电池电极的混合物的装置，该混合物是由作为固体组分的导电材料、活性材料和粘合剂以及液体组成，利用混合设备使固体组分相互混合并与液体混合。

背景技术

通过第JP11283616A号专利或第US2006/0210877A1号专利已知类似的方法和装置，其中即便是将所需组分连续填入单个混合容器直至某一特定总量的情况下，亦仅能分批制备各混合物。

通过第JP11283616A号专利已知用于电极的粘合剂组成溶液及溶剂在单个弥散容器中保持真空，其后虽连续注入用于电极的活性材料，但随后所制备的混合物仅包括这些容器内的物质，换言之，需根据容器的尺寸相应配料混合。

然而，仅在制备量较小时才能采用这种分批进行的混合方法，换言之，这类方法并不适于高效率且低成本地大量制备这类涂覆材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种前述类型的方法及装置，从而可以较低成本大量制造上述涂覆材料。

为了实现这种貌似矛盾的目的，前述方法的特征在于：粘合剂首先与液体连续混合并溶解于液体中，将由此连续形成的溶液和混合物连续传送并且在传送方向上后续的混合装置中将待制备混合物的其它组分分别连续混入其中，其中多个操作步骤相结合，从而使整个混合过程连续进行。这表示，首先粘合剂与液体连续混合且溶解于其中，特别地，由此形成的溶液被连续输送并在其中分别连续混入待制备混合物的其它组分。因而本发明并非将混合物的所有组分同时加入全部液体并分批进行混合，而是可首先使部分或全部粘合剂与液体连续混合，然后再连续加入其它组分，从而可在连续不断的混合与传送过程中制备几乎任意量的混合物且相应成本较低。

特别有利地，将导电材料和/或活性材料依次混入含有已溶解粘合剂的液体。特别地，由此可实现敏感的活性材料不会由于多次混合而受损。

较佳地，将导电材料和敏感的活性材料依次混入含有粘合剂的液体溶液，其中优选最后混入活性材料。

亦可将活性材料和导电材料聚合并共同与含有粘合剂的溶液混合。

在这些情况下均可形成连续过程，同时实现特别是对于活性材料的保护性处理。

根据本发明所述方法的特别优选的实施方案，混合物所需的液体至少分为两部分液体，一部分液体与粘合剂连续混合并溶解于其中，至少第二部分液体与导电材料和/或活性材料连续混合，如此形成的部分混合物连续相互混合。

以适当方式将属于全部混合物的液体分流，从而各部分液体均可首先仅混入全部混合物的一个组分或两个组分，这一混合过程较之需将所有组分同时与液体混合的过程更为容易。然后可将由此形成的混合物半成品最后相互混合，可选地，可加入其它组分，其中这些均为连续发生的过程，由此将之前在不同位置连续制备的部分混合物连续聚合在一起并进一步混合。

根据本发明特别优选的实施方案，至少一个或多个混合物或者每一混合物均在制备或混合后弥散，以使各组分的混合能够实现相对较佳的效果。由此，由液体和固体组成的混合物可以混合得更为充分。

举例而言，可在至少一个混合过程连续发生的位置（优选为进行连续混合的任意位置）设置根据第DE19629945C5号专利的具备其中所述优势的装置。

根据本发明的另一实施方案，含有粘合剂的液体与活性材料和/或导电材料混合且/或弥散后，再将全部混合物弥散，以使各组分的混合更为均匀。由此形成以连续方式获得的混合物，而且所有组分仍均匀且充分地相互混合。

根据本发明所述方法的一具体实施方案，将全部混合物所需的液体仅分为两部分液体，各部分液体分别与混合物的至少一种固体组分同时在不同的混合装置中进行连续混合，将由此形成的部分混合物连续注入连续混合装置并使其与至少一种混合物的其它固体组分相混合，尤其是与活性材料相混合。通过这种方式，两部分混合物几乎同时连续生成，同时仅在最后阶段才加入敏感的活性材料，因而可节省时间。

还可在连续运行的混合装置中将至少两部分混合物相互混合并将这种预混合物注入另一连续混合装置，在该连续混合装置中混入混合物的其它固体组分，尤其是活性材料。

由此得出根据本发明的方法，特别地，可借由不同的可连续供料且可连续运转的混合装置和/或弥散装置连续进行该过程，从而可制备几乎任意数量的待制备用于涂覆电极的混合物。