存储装置的制作方法

文档序号:31613918发布日期:2022-09-23 20:18阅读:47来源:国知局
存储装置的制作方法

1.本技术涉及电池生产技术领域,特别是涉及一种存储装置。


背景技术:

2.电池单体广泛用于电子设备,例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。
3.电池单体包括活性物质层和集流体,活性物质层由浆料涂布于集流体上形成,浆料对电池单体的性能具有显著影响。因此,如何保证浆料的性能的稳定,是电池技术中一个亟待解决的技术问题。


技术实现要素:

4.本技术提供一种存储装置,旨在保证流体性能的稳定。
5.本技术提出了一种存储装置,包括罐体、转动构件和定子构件。罐体包括用于容纳流体的容纳腔;转动构件设置于容纳腔内并可转动地连接于罐体,转动构件被配置为在转动时带动流体流动;定子构件固定于罐体内,定子构件用于阻挡流体流动。
6.在上述技术方案中,转动构件设置于容纳腔内,转动构件转动能够给予流体以作用力,在该作用力和流体自身重力的共同作用下,能够使得流体在容纳腔内呈流动状态,从而降低流体发生沉降的风险,保证流体质量的稳定;定子构件给与流动流体以阻力,扰乱流体原有的流动状态,改变流体的速度和压力分布,使得流体朝多方向流动,从而能够在一定程度上避免流体中的分子链趋于有序,进而保证流体的粘度值和粘度稳定性。
7.在一些实施例中,转动构件包括至少两组桨叶组件,至少两组桨叶组件围绕罐体的中心轴旋转对称。在本技术实施例中,至少两组桨叶组件与流体的接触面积相对较大,能够带动相对较多的流体流动,从而降低容纳腔内死区的区域,能够降低流体发生沉降的风险,从而进一步保证流体的性能。
8.在一些实施例中,桨叶组件包括多个桨叶,多个桨叶中的至少一个为螺旋状结构,且至少部分螺旋状结构朝向背离罐体的中心轴的方向凸出。在本技术实施例中,具有该种结构的桨叶,在旋转过程中能够带动流体作循环流动,流体中的掺杂的气体能够排出至外部环境,且能够降低流体发生沉降的风险。并且桨叶组件包括多个桨叶,桨叶与流体的有效接触面积增大,排气效率得到提高。
9.在一些实施例中,桨叶包括沿罐体的周向设置的第一边缘和第二边缘,在垂直于罐体的轴向的平面上,第一边缘和第二边缘的投影线的夹角为80
°
~100
°
。在本技术实施例中,此结构的桨叶能够显著带动流体螺旋上升,从而提高流体的流动性。
10.在一些实施例中,桨叶组件的靠近罐体的内壁的桨叶距离内壁的间距为a,罐体的内径为b,其中,1.5%≤a/b≤3%。在本技术实施例中,将a/b的比值满足1.5%≤a/b≤3%,一方面能够保证刮除罐体的内壁上的流体,另一方面能够降低损伤罐体内壁的风险。
11.在一些实施例中,桨叶组件还包括:设置于罐体的中心的旋转轴,旋转轴和罐体转
动连接;以及支撑件,支撑件连接于旋转轴并沿罐体的中心轴对称设置,桨叶连接于支撑件。在本技术实施例中,支撑件能够对桨叶起到固定加强作用,提高桨叶组件的结构稳定性,桨叶组件在旋转过程中运转更平稳,从而提升桨叶组件的搅拌效果。
12.在一些实施例中,支撑件设置为至少两个,至少两个支撑件沿罐体的轴向间隔设置,且至少两个支撑件的其中两个分别连接桨叶的沿轴向的两个端部。在本技术实施例中,两个支撑件分别支撑固定桨叶的两个端部,能够对桨叶起到进一步的加强固定的作用。
13.在一些实施例中,定子构件包括固定于罐体的主体部和与主体部连接的延伸部,主体部贯通多个桨叶中的至少一个,延伸部设置于多个桨叶中的相邻两个桨叶之间,且延伸部沿罐体的轴向延伸。在本技术实施例中,延伸部位于相邻两个桨叶之间,能够显著地对流体进行扰流,从而使得流体多方向、多流速流动。
14.在一些实施例中,沿罐体的轴向,主体部的长度小于延伸部的长度。在本技术实施例中,延伸部在轴向上的长度相对较长,在流体沿周向运动时,大面积的延伸部能够显著对流体进行扰动,从而提高扰流效果。
15.在一些实施例中,罐体包括椭球形结构的底壁;转动构件包括转动件,转动件的形状与底壁的内部轮廓相匹配。在本技术实施例中,在转动的过程中,转动件能够带动靠近底壁区域的流体流动,降低底壁附近形成死区的风险。
附图说明
16.下面将参考附图来描述本技术示例性实施例的特征、优点和技术效果。
17.图1是本技术一些实施例公开的存储装置的结构示意图;
18.图2是图1所示的存储装置的俯视图;
19.图3是图1所示的存储装置的侧视图;
20.图4是图1所示的存储装置的立体图;
21.图5是本技术一些实施例公开的存储装置的应用示意图。
22.在附图中,附图未必按照实际的比例绘制。
23.其中,图中各附图标记:
24.x、轴向;y、周向;z、径向;
25.1、罐体;10a、容纳腔;10b、中心轴;10、内壁;11、底壁;12、侧壁;
26.2、转动构件;21、桨叶组件;211、桨叶;211a、端部;2111、第一边缘;2112、第二边缘;2113、第一桨叶;2114、第二桨叶;
27.212、旋转轴;213、支撑件;214、转动件;
28.3、定子构件;31、主体部;32、延伸部。
具体实施方式
29.使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
30.除非另有定义,本技术所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域
的技术人员通常理解的含义相同;本技术中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术;本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
31.在本技术中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
32.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
33.本技术中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本技术中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
34.在本技术的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本技术实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本技术构成任何限定。
35.本技术中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
36.本技术中,电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、锂钠离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,本技术实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本技术实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体,本技术实施例对此也不限定。
37.电池单体包括电极组件和电解质,电极组件包括极片和隔离件。极片包括正极极片和负极极片。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面;正极集流体包括正极集流部和凸出于正极集流部的正极极耳,正极集流部涂覆有正极活性物质层,正极极耳的至少部分未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池单体为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质层包括正极活性物质,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面;负极集流体包括负极集流部和凸出于负极集流部的负极极耳,负极集流部涂覆有负极活性物质层,负极极耳的至少部分未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质层包括负极活性物质,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离件的材质可以为pp(polypropylene,聚丙烯)或pe(polyethylene,聚乙烯)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本技术实施例并不限于此。
38.活性物质层除了包括活性物质之外,还包括粘结剂和导电剂,粘结剂将活性物质、导电剂和集流体三者之间进行良好的粘结。粘结剂可采用水系粘接剂例如羧甲基纤维素钠(carboxymethylcellulose sodium,cmc)。
39.在集流体上涂布形成活性物质层之前,预先将活性物质、导电剂和粘结剂分散于溶剂中制备为浆料,由于部分物质仅仅是分散于溶剂中而非溶解于溶剂中,因此浆料为悬浮液状态。但是制备浆料后,可能不能及时将浆料进行涂布,由于浆料为悬浮液,静置过程中容易发生沉降等现象而导致浆料变性变质,影响活性物质层的性能。为了保证浆料的性能,采用具有搅拌功能的存储装置存储浆料。
40.发明人发现,虽然在存储装置中增加搅拌构件能够减缓浆料沉降的现象,但是由于搅拌构件带动浆料呈单一定向运动,容易造成减少粘结剂的高分子链之间的相互缠绕,粘结剂的高分子链逐渐趋于有序,从而造成浆料的粘度逐渐下降,从而无法满足涂布质量要求,导致电池单体的电化学性能下降。
41.基于发明人发现的上述问题,发明人对存储装置的结构进行了改进,提出了一种存储装置,该存储装置包括罐体、转动构件和定子构件。罐体包括用于容纳流体的容纳腔;转动构件设置于容纳腔内并可转动地连接于罐体,转动构件被配置为在转动时带动流体流动;定子构件固定于罐体内,定子构件用于阻挡流体流动。具有该种结构的存储装置能够在带动流体运动的基础上,对流体进行扰流,流体处于多向流动状态,从而能够保证流体的粘度。该种存储装置不仅仅适用于存储电池领域的浆料,还可以存储其他需要保证粘度的流体。
42.为了更好地理解本技术,下面结合图1至图5对本技术实施例进行描述。
43.如图1和图4所示,本技术实施例提供了一种存储装置,该存储装置包括罐体1、转动构件2和定子构件3。罐体1包括用于容纳流体的容纳腔10a;转动构件2设置于容纳腔10a内并可转动地连接于罐体1,转动构件2被配置为在转动时带动流体流动;定子构件3固定于罐体1内,定子构件3用于阻挡流体流动。
44.流体可以是气体或液体。示例性地,气体可以包括具有固体颗粒的气体;液体可以包括悬浮液等,悬浮液中的悬浮质受到自身重力作用始终有向下沉降的趋势。
45.罐体1为容纳流体的设备,其具有容纳腔10a,流体设置于容纳腔10a中。罐体1可以是多种结构,示例性地,罐体1的至少部分为圆柱状结构,或者罐体1的至少部分为长方体结构等等。
46.转动构件2设置于容纳腔10a内并相对于罐体1可转动,转动构件2在外部驱动机构的驱动下能够带动流体均匀流动,形成存储装置中的基础流场。转动构件2可围绕罐体1的中心轴10b转动,例如逆时针或顺时针转动;转动构件2也可以沿罐体1的中心轴10b作往复运动等;当然转动构件2也可以沿罐体1的径向z作往复运动等。
47.定子构件3固定于罐体1内,定子构件3相对于罐体1而言,是相对固定的。在转动构件2带动流体流动的基础上,当流体流经定子构件3处,定子构件3将阻挡流体继续流动,流体围绕定子构件3的周边进行绕流,此部分绕流的流体将扰乱转动构件2形成的流场,从而导致流场中的流动方向呈多向,流场中的各空间点的流速和压力可能不均等,呈现为“折叠乱流”形式的流场。
48.本技术实施例的转动构件2设置于容纳腔10a内,转动构件2转动能够给予流体以
作用力,在该作用力和流体自身重力的共同作用下,能够使得流体在容纳腔10a内呈流动状态,从而降低流体发生沉降的风险,保证流体质量的稳定;定子构件3给与流动流体以阻力,扰乱流体原有的流动状态,改变流体的速度和压力分布,使得流体朝多方向流动,从而能够在一定程度上避免流体中的分子链趋于有序,进而保证流体的粘度值和粘度稳定性。
49.在本技术实施例中,流体可以为包含活性物质的浆料。转动构件2带动浆料流动,能够提高浆料的均匀度;定子构件3对浆料的流动造成扰流,使得浆料中的粘结剂的分子链保持无序,从而保证其粘度。换言之,浆料在转动构件2和定子构件3的协同作用下,能够降低浆料发生沉降的风险,并且能够保证浆料的粘度,从而能够保证后续涂布形成的活性物质层的性能。浆料在制备和运输过程中还会掺杂有气体,在转动构件2的转动过程中,有利于将气体排出,从而有利于后续涂布工序。
50.本技术实施例的转动构件2用于带动流体流动,并形成罐体1内的基础流场,其具有多种结构形式。
51.在一些实施例中,转动构件2可以为框架式结构,框架式结构转动带动流体流动。
52.如图1至图4所示,在另一些实施例中,转动构件2包括至少两组桨叶组件21,至少两组桨叶组件21围绕罐体1的中心轴10b旋转对称。转动构件2围绕中心轴10b旋转,换言之,至少两组桨叶组件21围绕中心轴10b旋转,桨叶组件21的背离中心轴10b的端部211a给与位于端部211a附近的流体以剪切力,此部分流体围绕中心轴10b进行切向圆周运动,并且圆周运动作为流体的主导运动;在桨叶组件21的转动下,桨叶组件21将带动位于桨叶组件21表面处的流体跟随桨叶组件21一同旋转流动。同时定子构件3将对部分流体进行阻挡扰乱流体的流向和流速等。
53.至少两组桨叶组件21与流体的接触面积相对较大,能够带动相对较多的流体流动,从而降低容纳腔10a内死区的区域,能够降低流体发生沉降的风险,从而进一步保证流体的性能。
54.至少两组桨叶组件21可以包括两组桨叶组件21、三组桨叶组件21或四组桨叶组件21等,本技术实施例并不对桨叶组件21的数量进行限定。示例性地,桨叶组件21为两组桨叶组件21,两组桨叶组件21中心对称,换言之,两组桨叶组件21呈180
°
旋转对称。桨叶组件21也可以为四组桨叶组件21,四组桨叶组件21呈90
°
旋转对称。桨叶组件21的数量越多,与流体接触的面积越大,能够带动更多的流体流动。但是随着桨叶组件21的数量增多,桨叶组件21转动所形成的基础流场较难被定子构件3所影响,从而导致定子构件3的扰流效果下降。鉴于上述考虑,本技术实施例的桨叶组件21可设置为两组桨叶组件21。
55.作为一些示例,桨叶组件21包括多个桨叶211,多个桨叶211中的至少一个为螺旋状结构,且至少部分螺旋状结构朝向背离罐体1的中心轴10b的方向凸出。
56.图5示出了存储装置中的流场示意图,其中箭头方向表示流体的流向。如图1至图5所示,桨叶211的背离罐体1的中心轴10b的端部211a能够给与流体以作用力,流体在作用力和自身重力的共同作用下作周向运动,周向运动作为主导运动。由于流体具有一定的粘度,随着距离中心轴10b的间距变小,流体受到的作用力越小,流体的流速越小。换言之,随着距离中心轴10b的间距变小,流体的流速逐渐减小。
57.螺旋状结构且背离中心轴10b的方向凸出的桨叶211,在围绕中心轴10b旋转过程中,桨叶211能够带动流体螺旋上升。换言之,流体沿周向y运动的基础上并呈螺旋上升趋
势,背离中心轴10b方向的部分流体上升至流体的液面后,将流向中心轴10b区域,并由中心轴10b向x下流动,流体从而实现循环流动。
58.同时定子构件3将对部分流体进行阻挡扰乱流体的流向和流速等。
59.具有该种结构的桨叶211,在旋转过程中能够带动流体作循环流动,流体中的掺杂的气体能够排出至外部环境,且能够降低流体发生沉降的风险。并且桨叶组件21包括多个桨叶211,桨叶211与流体的有效接触面积增大,排气效率得到提高。
60.可选地,桨叶211包括沿罐体1的周向y设置的第一边缘2111和第二边缘2112,在垂直于罐体1的轴向x的平面上,第一边缘2111和第二边缘2112的投影线相交。进一步可选地,第一边缘2111和第二边缘2112的投影线的夹角为80
°
~100
°
。此结构的桨叶211能够显著带动流体螺旋上升,从而提高流体的流动性。
61.当然桨叶组件21除了上述螺旋状结构外,也可以设置为条形板结构,条形板沿罐体1的中心轴10b延伸,条形板围绕中心轴10b旋转,能够给与流体以切向力,带动流体作周向y运动。
62.可选地,桨叶组件21的靠近罐体1的内壁10的桨叶211距离内壁10的间距为a,罐体1的内径为b,其中,1.5%≤a/b≤3%。
63.以桨叶组件21包括两个桨叶211为例进行说明,桨叶组件21包括第一桨叶2113和第二桨叶2114,第一桨叶2113位于第二桨叶2114的靠近罐体1的内壁10的一侧,换言之,第一桨叶2113为桨叶组件21的靠近罐体1的内壁10的桨叶211。图2中示出的a即表示第一桨叶2113与内壁10之间的间距,图2中示出的b即表示罐体1的内径。
64.a/b的比值过小,第一桨叶2113距离内壁10的间距较小,第一桨叶2113在转动过程中容易造成罐体1的内壁10损伤。
65.由于流体具有一定的粘度,容易粘附于罐体1的内壁10。a/b的比值过大,第一桨叶2113距离内壁10的间距过大,第一桨叶2113在转动过程中将不能把内壁10的流体刮除,导致流体长时间粘附并堆积于内壁10上从而影响浆料性能。
66.发明人在经过多次实验验证后,发现将a/b的比值满足1.5%≤a/b≤3%,一方面能够保证刮除罐体1的内壁10上的流体,另一方面能够降低损伤罐体1内壁10的风险。
67.由于流体具有一定的粘度,桨叶组件21在转动的过程中,流体给予桨叶组件21以一定的转动阻力,转动阻力可能会导致桨叶组件21的结构不稳定。
68.为了提高桨叶组件21的结构稳定性,可选地,桨叶组件21还可以包括旋转轴212和支撑件213。旋转轴212设置于罐体1的中心,旋转轴212和罐体1转动连接;支撑件213连接于旋转轴212并沿罐体1的中心轴10b对称设置,桨叶211连接于支撑件213。支撑件213能够对桨叶211起到固定加强作用,提高桨叶组件21的结构稳定性,桨叶组件21在旋转过程中运转更平稳,从而提升桨叶组件21的搅拌效果。
69.在转动过程中,桨叶211的沿轴向x的两个端部211a更容易因流动阻力而发生变形,为了进一步提高桨叶组件21的结构稳定性,进一步可选地,支撑件213可设置为至少两个,至少两个支撑件213沿罐体1的轴向x间隔设置,且至少两个支撑件213的其中两个分别连接桨叶211的沿轴向x的两个端部211a。两个支撑件213分别支撑固定桨叶211的两个端部211a,能够对桨叶211起到进一步的加强固定的作用。
70.本技术实施例在上述桨叶组件21带动流体流动形成基础流场的基础上,还需定子
构件3的配合,定子构件3对流体造成扰流,从而使得流体呈多方向、多流速流动,以此保证流体的粘度。接下来对定子构件3的具体结构进行说明。
71.在一些实施例中,定子构件3包括固定于罐体1的主体部31和与主体部31连接的延伸部32,延伸部32沿罐体1的轴向x延伸。
72.主体部31为定子构件3连接固定罐体1的安装基础,主体部31将延伸部32和罐体1连接。主体部31和罐体1可通过焊接连接,存储装置的整体结构更稳定;主体部31和罐体1之间也可以可拆卸连接,便于拆卸定子构件3,以进行清洗或更换。示例性地,主体部31和罐体1之间可以采用螺纹连接,便于拆卸和更换。
73.延伸部32可以位于桨叶组件21的背离中心轴10b的一侧,但是由于背离中心轴10b的一侧的流体区域相对较少,延伸部32对流体的扰流效果相对较差。当然延伸部32也可以位于桨叶组件21的靠近中心轴10b的一侧,但是由于靠近中心轴10b的流体的流速相对较小,延伸部32对流体的扰流效果相对较差。
74.为了进一步提高定子构件3的扰流效果,可选地,主体部31贯通多个桨叶211中的至少一个,延伸部32设置于多个桨叶211中的相邻两个桨叶211之间,延伸部32位于相邻两个桨叶211之间,能够显著地对流体进行扰流,从而使得流体多方向、多流速流动。
75.进一步可选地,沿罐体1的轴向x,主体部31的长度小于延伸部32的长度。主体部31主要起到连接延伸部32和罐体1的作用,主体部31在轴向x上对流体的扰流作用相对较小,由此能够提高主体部31连接延伸部32和罐体1的稳定性。并且主体部31占用体积相对较小,以降低主体部31对桨叶组件21转动造成干涉的风险。延伸部32在轴向x上的长度相对较长,在流体沿周向y运动时,大面积的延伸部32能够显著对流体进行扰动,从而提高扰流效果。
76.本技术实施例的罐体1可采用圆柱状结构,圆柱状结构的罐体1不容易存在流动死区,从而提高搅拌效果。
77.为了进一步提高搅拌效果,在一些实施例中,罐体1还包括椭球形结构的底壁11。转动构件2还包括转动件214,转动件214的形状与底壁11的内部轮廓相匹配。示例性地,转动件214的形状为锚式结构。在转动的过程中,转动件214能够刮除粘附于底壁11上的流体,并且能够带动靠近底壁11区域的流体流动,降低底壁11附近形成死区的风险。
78.作为一些示例,转动件214连接于旋转轴212的靠近底壁11的端部211a,且转动件214沿径向z设置的两个端部211a分别与桨叶组件21的两个桨叶211连接,以使转动件214和桨叶组件21形成整体式结构。
79.为了更进一步提高搅拌效果,可选地,罐体1还可以包括圆柱状结构的侧壁12,侧壁12和底壁11连接并围合形成容纳腔10a,且侧壁12和底壁11相切。侧壁12和底壁11相切,在侧壁12和底壁11的连接处,能够降低该处形成死区的风险,进一步提高搅拌效果。
80.虽然已经参考优选实施例对本技术进行了描述,但在不脱离本技术的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件,尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
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