[发明专利]一种锂电池浆料预混捏合高效分散设备及工艺

说明书

本发明公开一种锂电池浆料预混捏合高效分散设备及工艺，包括专用高速混合设备、预混分散机、循环罐、搅拌机、溶剂计量罐和出料罐。将粘结剂、溶剂、导电剂粉末在专用高速混合设备中预混捏合，得到第一预混浆料；导电基料在溶剂计量罐中混合得到第二预混浆料。通过管道同时输送到预混分散机中，再将分散得到的混合浆料输送到循环罐中，循环灌满则混合浆料通过管道又返回预混分散机中继续分散，直到2个循环灌满后，将混合浆料输送到搅拌机中继续搅拌，出料。该发明可解决锂电池浆料干混前粉料湿润问题，提高搅拌生产效率。经预混捏合后的浆料分散效果极佳，改善浆料的颗粒度，确保分散均匀。循环装置可持续进行分散，提高生产效率，降低能耗。

技术领域

本发明涉及一种锂电池浆料预混捏合高效分散设备及工艺，属于锂离子电池制造领域。

背景技术

在商品化的可充电池中，锂离子电池的比能量最高，可以实现可充电池的薄形化，被誉为“21世纪的电池”，将开辟蓄电池的新时代，发展前景十分乐观。锂离子电池的电极制造中正极浆料由粘合剂、导电剂、正极材料等组成；负极浆料则由粘合剂、石墨碳粉等组成。随着锂离子电池材料的不断进步，原材料颗粒粒径越来越小，这不仅提高了锂离子电池性能，也非常容易形成二级团聚体，从而增加了混合分散工艺的难度。控制其电极片内部的微观结构，是锂离子电池生产过程的关键技术。所以在制备电极片过程中，必须控制好锂离子电池浆料的混合分散质量，提高电池浆料的均匀一致性和分散稳定性。传统的电池浆料搅拌一般采用“湿混搅拌”和“干混搅拌”两种，然而上述两种方法在搅拌过程中，“湿混搅拌”容易出现活性物质与导电剂等粉料分散时间长、效率低，分散效果不理想，导电剂容易团聚造成浆料混合不均匀以及设备损耗加快，缩短设备使用寿命的问题。

中国专利CN201810978484.5公开了一种电池浆料搅拌装置，包括了第一箱体和第二箱体，在第一箱体内设有驱动机构，第二箱体设有搅拌机构且底部向下凹陷。驱动装置为搅拌机构提供动力，底部向下凹陷可以使电池浆料自动堆积，该发明可以对电池浆料进行有效的搅拌。但搅拌不够充分，容易导致浆料不能得到彻底的分散。

中国专利CN201810503287.8公开了一种锂电池浆料真空搅拌装置及加工工艺，其装置包括了底座、位于底座上方的搅拌箱和升降支架。升降支架位于搅拌箱两侧的底座顶部，升降支架顶部安装有横梁，横梁顶部安装有真空抽取机，横梁上安装有粉料分筛装置；底座上方设置有滑轨，搅拌箱与滑轨滑动配合。通过粉料分筛装置对合成锂电池浆料的粉料进行振动过滤分筛，并且在液体浆料的搅拌过程中进行缓速添加，可提高液体浆料与固体粉料的混合效果。但由于受装置限制，其搅拌效率不高。

中国专利CN201710163241.1公开了一种新型锂离子电池正极浆料搅拌工艺，该工艺包括以下步骤：(1)导电胶液制备，(2)活性物质浸润，(3)常温低速正反转搅拌，(4)真空高速搅拌，(5)调节浆料粘度和固含量出料制备出锂离子电池正极浆料。该发明在一定的程度上提高锂离子电池正极浆料分散均匀性能，同时能减少搅拌设备的损耗，延长设备的使用寿命。但该发明的工艺搅拌得到的浆料分散均一性和稳定性不够好。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种锂电池浆料预混捏合高效分散设备及工艺。综合了“湿混搅拌”和“干混搅拌”两种方法的优点，有效地提高浆料分散均匀性，减少对设备的损耗，延长设备使用寿命。在此基础上，循环装置可大大提高浆料搅拌的效率。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：一种锂电池浆料预混捏合高效分散设备及工艺，包括专用高速混合设备、预混分散机、循环罐、搅拌机、溶剂计量罐和出料罐，专用高速混合设备与预混分散机相连，预混分散机与循环罐3、循环罐4的进料口相连，溶剂计量罐与循环罐4相连，循环罐3、循环罐4的出料口与预混分散机的进料口相连，循环罐3和循环罐4的出料口与搅拌机相连，搅拌机与出料罐相连。

专用高速混合设备上部设有多个进料口，不同进料口通过中控装置与不同物料罐相连，可定量自动添加不同物料，添加物料后，物料在高速混合设备中进行预混捏合。