[实用新型]一种锂离子电池用胶液制备装置

说明书

技术领域

本实用新型属于锂离子电池制备领域，尤其是涉及一种锂离子电池用胶液制备装置。

背景技术

羧甲基纤维素钠(CMC)胶液和聚偏氟乙烯(PVDF)胶液是锂离子电池生产中常为常用的粘结剂。CMC胶液的溶剂通常为水；PVDF胶液的溶剂通常为N-甲基吡咯烷酮 (NMP)。CMC胶液和PVDF胶液的制备方法主要有两种：

1.人工加料法。人工直接加入法是利用人力将称取好的CMC或PVDF粉末直接加入到事先盛有溶剂的容器中，关闭容器口，并搅拌、溶解；

2.自动加料法。自动加料法采用自动加料装置，通过外接管道一次性加入CMC或PVDF粉末和溶剂，搅拌并溶解。

人工加料法的缺陷是搅拌的容器为半封闭式，在人工加入的时候易引入其他杂质到胶液中，不利于后面的浆料制作和涂覆，同时杂质本身会对最终的锂离子电池性能带来负面影响，比如增大自放电，影响电芯之间的一致性及使用寿命；自动加料法虽可避免杂质的引入，但由于采用一次性加入，无法避免在加入的过程中，CMC或PVDF粉末团聚结块漂浮在液面之上，使得溶解时间和耗能大大提高。值得注意的是，CMC或PVDF粉末团聚结块会致使胶束的产生，胶束的存在不利于后续浆料的涂布，会导致涂覆后的膜面多孔、粗糙，浆料的流变性变差。

此外，无论是人工加料法还是自动加料法，其溶解的过程都是在室温条件下进行，溶解所需要的时间较长，生产效率低。

发明内容

为克服锂离子电池生产过程中CMC或PVDF粉末不易分散溶解以及胶束形成的问题，本实用新型提供了一种锂离子电池用胶液制备装置。

本实用新型是通过以下技术实现的：

一种锂离子电池用胶液制备装置，包括转子泵、增压泵、下料器、制胶罐、下球阀、上球阀、压力表A、压力表B、下料器球阀、加热器和真空泵；所述转子泵具有进料口A、进料口B 和出料口，所述出料口依次通过管道与压力表B、加热器、下球阀与制胶罐的底部相连；所述进料口A通过下料器球阀与下料器相连；所述进料口B依次通过管道与压力表A、增压泵、上球阀与制胶罐的顶部相连；真空泵与制胶罐的顶部相连。

优选地，所述转子泵为配备虹吸转子头的转子泵，转速为400～4000r/min，吸粉速度为1～10kg/min，功率为1000～2000W。

优选地，所述下料器为窄口朝下的漏斗形，窄口处的直径为40～60mm，宽口处的直径为80～120mm。

优选地，所述下料器安装在转子泵上。

优选地，管道为表面100～140目抛光的不锈钢管道，该管道直径为60～100mm。

优选地，所述增压泵为叶轮泵或离心泵。

优选地，所述增压泵的工作流量为1～1000L/min，扬程为1～5m，转速为200～ 2000r/min。

优选地，所述加热器的功率为200～2000W。

传统上，CMC胶液或PVDF胶液的制备是直接将CMC粉末或PVDF粉末一次性加入相应的溶剂并进行搅拌而获得，使得粉末团聚结块并致使胶束的形成难以避免。在本实用新型中，发明人利用转子泵的旋转时产生的负压缓慢将CMC粉末或PVDF粉末吸入管道中，利用管道中的溶剂对吸入的CMC粉末或PVDF粉末进行快速溶解，在加热器的作用下，溶液温度提高，CMC粉末或PVDF粉末动能增强，溶解速度进一步提高，进入制胶罐后，在搅拌器的作用下CMC粉末或PVDF粉末在溶剂中的分散更为均匀，从根本上避免了CMC粉末或PVDF粉末团聚结块所导致的胶束形成，所制得的胶液更为均匀。此外，本实用新型所制备的胶液也避免了在人工加料法可能引入的杂质，保证了所制备的胶液质量。

本实用新型的有益效果在于：结构合理、简洁，制造成本低，操作方便，可以实现CMC 胶液或PVDF胶液的自动化运行，避免了胶束的形成与杂质的引入，提高了胶液的制备工作效率和质量，具有良好的市场应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

1为转子泵，11为进料口A，12为进料口B，13为出料口，2为增压泵，3为下料器，4为制胶罐，5为下球阀，6为上球阀，71为压力表A，72为压力表B，8为下料器球阀，9为加热器，10为真空泵。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

实施例1