[发明专利]一种浆料搅拌装置、电极浆料及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种浆料搅拌装置、电极浆料及其制备方法与应用，所述浆料搅拌装置包括搅拌容器，所述搅拌容器内设置有行星搅拌桨，所述行星搅拌桨的内部集成设置有分散器，所述浆料搅拌装置还包括与所述分散器连接的升降控制器，与所述分散器及行星搅拌桨连接的驱动器；所述升降控制器用于控制所述分散器沿行星搅拌桨的轴向进行升降，所述驱动器用于控制分散器及行星搅拌桨转动。本发明提供的浆料搅拌装置，通过采用行星搅拌桨内集成设置自由升降的分散器，相比现有双行星式或行星分散式设备可以有效减少设备捏合过程死角，提升捏合效率与最终浆料的整体分散均匀度；相比现有三行星式设备捏合后的稀释能力明显提升，缩短浆料的制备时间。

技术领域

本发明属于电池技术领域，涉及一种浆料搅拌装置，尤其涉及一种浆料搅拌装置、电极浆料及其制备方法与应用。

背景技术

行星动力混合机是一种高效混合设备，适合锂离子电池电极浆料、粘合剂、油墨、颜料与化妆品等的液液混合、液固混合、分散、均质与乳化等工艺。现有技术中的行星动力混合机普遍采用行星齿轮传动，装有低速搅拌部件或高速分散部件。低速搅拌部件采用行星齿轮传动，搅拌桨在公转时也自转，使物料在较短的时间内达到理想的混合效果；高速分散部件与行星架一起公转，同时高速自转，使物料通过强烈的剪切与分散进行混合。根据混合机低速搅拌部件的数量及是否含有高速分散部件，锂离子电池行业的行星动力混合机普遍划分为：双行星式、三行星式或行星分散式。由于现有的锂离子电池干式浆料制作过程中，普遍采用先对由不同粒径大小组成的活性物质、导电剂与粘结剂混合物进行“干混”，而后通过加入一定的液体进行“捏合”，最后通过加入剩余所需的液体将混合后的浆料“稀释”调节为合适固含量的浆料的“干混-捏合-稀释”方式，双行星式与行星分散式设备在捏合过程中，在搅拌桨运转轨迹与搅拌罐之间形成死角，死角内的浆料很难得到充分的捏合混合，同时因捏合过程中，浆料普遍呈现粘土状态，此时行星分散式搅拌机的分散轴不仅无法起到对浆料的分散作用，而且会因为其存在而对搅拌罐内的浆料流动产生阻碍作用，进一步恶化了搅拌设备的捏合能力且延长了设备的工作时间；三行星式搅拌机虽然通过增加搅拌桨的数量的方式，有效减少了捏合过程中的死角，但因其取消了分散轴的设计，在捏合后的稀释过程中，很难迅速高效地对捏合后的粘土状浆料进行快速的稀释，延长了设备的工作时长。

CN101785978A公开了一种浆料的制造方法，该方法中，通过设置在搅拌槽(搅拌罐)内公转和自转的旋转方向相反而进行行星运动的三根以上的搅拌叶片的方式，能够在短时间内高效率地、以较小的动力进行浆料制造，且不需要大的冷却系统。但是，该方法虽然利用在搅拌罐内设置三根以上公转方向与自转方向相反的搅拌叶片的方式消除了传统搅拌机因使用两根公转方向与自转方向相同的搅拌叶片而导致的死区现象，从而实现了降低捏合液体用量，缩短分散时间的目的，但其因仅利用搅拌叶片进行捏合以及后续的分散工步的方式进行浆料的制备，对于物性相差较大或是易成团的混合物，在稀释过程中整体的效率较低，需要延长设备的稀释时间，无法有效地缩短整个浆料制备过程。

目前公开的浆料搅拌装置都有一定的缺陷，存在着搅拌桨运转轨迹与搅拌罐之间形成死角，死角内的浆料很难得到充分的捏合混合，且采用浆料搅拌装置制备电池浆料的捏合过程中浆料呈现粘土状态，难以实现对浆料的分散，浆料制备效率较低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种浆料搅拌装置、电极浆料及其制备方法与应用，本发明提供的浆料搅拌装置，通过采用行星搅拌桨内集成设置自由升降的分散器的方式，相比现有双行星式或行星分散式设备可以有效减少设备捏合过程死角，提升捏合效率从而提升最终浆料整体分散均匀度；相比现有三行星式设备捏合后的稀释能力明显提升，可以在保证浆料获得相同分散效果的情况下，缩短浆料的制备时间。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种浆料搅拌装置，所述浆料搅拌装置包括搅拌容器，所述搅拌容器内设置有行星搅拌桨，所述行星搅拌桨的内部集成设置有分散器，所述浆料搅拌装置还包括与所述分散器连接的升降控制器，与所述分散器及行星搅拌桨连接的驱动器；