[发明专利]一种电池生产用制浆装置和制浆方法

说明书

本发明提供一种电池生产用制浆装置和制浆方法，该制浆装置包括搅拌装置和加料装置；所述搅拌装置包括搅拌罐以及安装在所述搅拌罐内的分散盘；所述加料装置包括从上到下依次连通的储料装置、第一管道和第二管道；其中，所述第二管道的一端与所述搅拌罐连通并靠近所述分散盘，所述第二管道的另一端与干燥气连通。相比于现有技术，本发明利用干燥气作为粉料进入搅拌罐的驱动装置，将粉料连续不断地直接吹入分散盘附近，同时加之分散盘的高转速作用，使得浆料可以分散的更加均匀，同时产出的浆料也得到更好的保证。且加料装置和搅拌装置同时工作，在加料的同时亦在搅拌，如此可以大大节约了搅拌整体的操作时间，提高了生产效率。

技术领域

本发明属于电池极片生产技术领域，特别涉及一种电池生产用制浆装置和制浆方法。

背景技术

电池极片制造工艺可分为浆料制备、浆料涂覆、极片辊压、分切以及干燥五道工序。虽然根据制造工艺的不同，五道工序会有所删改，但是浆料制备作为电极制备最基础最关键的工序之一，无论是何种工艺，此道工序都是不可或缺的。浆料的好坏直接影响着极片的涂布质量，而涂布的完成即表示制作电池的极片已经成型，此时极片的质量水平决定了电池的性能。因此，怎样快速制备出好的浆料是锂电工程师孜孜以求的目标。

电池浆料分为正负极浆料，两种浆料所用活物质、导电剂、粘结剂、溶剂等随电池体系不同而不同。但正、负极浆料的制备都包括了液体与液体、液体与固体物料之间的相互混合、溶解、分散等一系列工艺过程，并伴随着温度、粘度、环境等变化。目前成熟的制浆方式主要为采用双行星搅拌机湿混或者干混制浆。

湿混制浆主要是先制备好分散均匀的导电胶，再进行活性物质与导电胶的混合分散，最后加入适量溶剂进行粘度的调整。通常为了节约加料时间，原材料都是集中加入，而集中加入的粉末容易成团状，增大了分散难度和搅拌时间。另外，由于导电剂表面积大，容易吸收溶剂，导致溶剂的流动性较差，加入活性物质后，不易达到均匀分散的状态。

而现有干混制浆则是首先将活物质、导电剂等粉末物质在一定速度下进行预混合，接着加入粘结剂进行混合搅拌，再逐步加入溶剂进行混合、分散，最后加入一定量溶剂进行稀释调节到涂布所需要的粘度。相对于湿混制浆，干混制浆的分散状态会更好，浆料分散程度越高，对极片的质量越有利。但该干混制浆工艺同样存在以下问题：1)需要在较高粘度下进行捏合，从而使PVDF/CMC等溶解，捏合的固含量难把控，增大了工艺难度；2)物料的最佳状态会随着原材料粒径、pH值、比表面积等因素的变化而变化，当最佳状态下的固含量发生变化则需要重新调整工艺，由此会影响到生产效率和不同批次极片之间的一致性；3)此外，物料在高粘下粘合，设备负载较大，容易导致设备损坏。

有鉴于此，确有必要提供解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明目的在于提供一种电池生产用制浆装置，以解决现有制浆设备和制浆方法无法使浆料均匀混合、分散的问题，本发明在保证浆料良好的分散状态下，大大缩短了制浆时间。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电池生产用制浆装置，包括搅拌装置和加料装置；所述搅拌装置包括搅拌罐以及安装在所述搅拌罐内的分散盘；所述加料装置包括从上到下依次连通的储料装置、第一管道和第二管道；其中，所述第二管道的一端与所述搅拌罐连通并靠近所述分散盘，所述第二管道的另一端与干燥气连通。

在加料装置中设置从上到下依次连通的储料装置、第一管道和第二管道，粉料由于重力作用从储料装置落入第二管道中，而第二管道的一端连通干燥气，进入第二管道的粉料由干燥气连续不断地送至第二管道另一端连通的搅拌罐中的分散盘附近，而由搅拌罐进入的溶剂浆料大多集中在分散盘附近，由此可以增大粉料与溶剂浆料的接触面积，加快其溶解。另外，由干燥气吹入的粉料是分散进入搅拌罐中，粘度小，加之分散盘附近的转速高，由雷诺数的计算公式可知此时雷诺数较高，则湍流越激烈，浆料的混合效果也就越好，且对于导电炭黑等物质，粒径小，比表面积大，在低粘度下可以更快更好的分散均匀。