用于搅拌的设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于搅拌的设备，该设备能够均匀地搅拌活性材料，而不会使活性材料中的一些固化。为此目的，该搅拌设备包括圆筒状的搅拌容器、在搅拌容器的中心进行搅拌的第一搅拌单元、以及在搅拌容器的侧壁和底表面处进行搅拌的第二搅拌单元。
【专利说明】用于搅拌的设备
【技术领域】
[0001 ] 本发明的多个方面涉及用于搅拌的设备。
【背景技术】
[0002]通常，将尽可能多的容量集成到小体积中一直是制造锂二次电池中的挑战性课题。于是，为了增大容量，重要的是在恒定体积的电池中充分容纳活性材料和电解质溶液。
[0003]另外，在相同的活性材料容纳在电池中的情况下，在确定电池性能方面的重要因素是活性材料和电解质溶液多充分地彼此接触或者锂离子多容易地在电极板上形成的活性材料层中移动。
[0004]这些因素受到形成活性材料浆料中使用的材料、材料的配比、以及活性材料浆料多均匀地分布的影响。
[0005]即使在制备具有相同成分的活性材料的情况下，在改善电极的性能和提高处理效率方面，多少溶剂被使用或者活性材料浆料多均匀地被搅拌也是重要的。
【发明内容】
[0006]本发明的多个方面提供一种用于搅拌的设备，该设备能均匀地搅拌活性材料，而不会使活性材料的一些固化。
[0007]本发明的其他方面提供一种用于搅拌的设备，该设备能使搅拌过程中搅拌叶片的变形最小。
[0008]根据本发明的一个方面，提供一种用于搅拌的设备，该设备包括圆筒状的搅拌容器、在搅拌容器的中心处进行搅拌的第一搅拌单元、以及在搅拌容器的侧壁和底表面处进行搅拌的第二搅拌单元。
[0009]相比于第二搅拌单元，第一搅拌单元可以以更高的速度旋转。
[0010]第二搅拌单元可以包括位于搅拌容器内的搅拌叶片，搅拌叶片可以包括与搅拌容器的侧壁接触的侧壁叶片和与搅拌容器的底表面接触的底部叶片。
[0011]侧壁叶片可以包括设置在搅拌容器的中心轴线的一侧的第一侧壁叶片和设置在搅拌容器的中心轴线的另一侧的第二侧壁叶片，并且底部叶片可以将第一侧壁叶片和第二侧壁叶片彼此连接。
[0012]第一侧壁叶片的端部区域和第二侧壁叶片的端部区域可以相对于底部叶片的长度方向以一角度弯曲。
[0013]所述角度可以在30度到60度的范围内。
[0014]可以在第一侧壁叶片的所述端部区域和第二侧壁叶片的所述端部区域中的每一个处安装刮刀。
[0015]第二搅拌单元可以进一步包括设置在搅拌容器上方的驱动轴和将驱动轴连接到侧壁叶片的连接叶片。
[0016]连接叶片可以具有比侧壁叶片更大的宽度。
[0017]第一搅拌单元可以能够上下移动。
[0018]如上所述，根据本发明的实施方式的搅拌设备能均匀地搅拌活性材料，而不会使一些活性材料固化。
[0019]另外，根据本发明的实施方式的搅拌设备能使搅拌过程中搅拌叶片的变形最小。
[0020]本发明的额外方面和/或优点部分地将在随后的描述中阐述，部分地将因该描述而显然，或者可以通过对本发明的实践而被了解。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]由下面结合附图的详细描述，本发明的目的、特征和优点将更明显，附图中:
[0022]图1是示出根据本发明的一实施方式的搅拌设备的内部细节的侧视图；
[0023]图2是沿图1的线A-A’截取的横截面图；
[0024]图3是示出根据本发明的另一实施方式的搅拌设备的内部细节的侧视图；以及
[0025]图4是沿图3的线B-B’截取的横截面图。
【具体实施方式】
[0026]下面，将参照附图详细描述本发明的实施方式的示例，使得它们能由本领域技术人员容易地实现和使用。
[0027]当在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目中的一个或更多个项目的任何和所有组合。另外，在此使用的术语仅出于描述【具体实施方式】的目的，不试图成为对本发明的限制。当在此使用时，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另行说明。将被进一步理解，当在本说明书中被使用时，术语“包括”和/或“包含”表明所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是并不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其集合的存在或添加。
[0028]将被理解，尽管术语第一、第二等可以在此用来描述各种组元、元件、区域、层和/或部分，但是这些组元、元件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一组元、元件、区域、层和/或部分区分开。
[0029]图1是示出根据本发明的一实施方式的搅拌设备的内部细节的侧视图，图2是沿图1的线A-A’截取的横截面图。
[0030]参照图1和2，根据本发明的实施方式的搅拌设备包括搅拌容器10、盖20、驱动单元30、第一搅拌单元100和第二搅拌单元200。
[0031]包括导电剂、粘合剂、溶剂和活性材料的浆料(未示出)被注入到搅拌容器10中，之后搅拌。
[0032]搅拌容器10由具有敞开的顶端的圆筒状容器形成，并优选地由金属制成。但是，搅拌容器10可以由任何具有良好耐腐蚀性和耐久性的材料制成，只要它不与导电剂、粘合齐U、溶剂和活性材料反应即可。但是，本发明不将搅拌容器10的材料限制于如此处所述的金属。
[0033]也就是说，搅拌容器10包括基本上圆形的底表面11和从底表面11向上延伸的侧壁12。
[0034]盖20覆盖搅拌容器10的开口以密封搅拌容器10。将在后面描述的驱动单元30、第一搅拌单元100和第二搅拌单元200被联接到盖20上。
[0035]在此，盖20可以通过单独的转移装置(未示出)被向上转移，并且盖20的转移可以将第一搅拌单元100和第二搅拌单元200从搅拌容器10取出。
[0036]驱动单元30设置在盖20上，并联接到第一搅拌单元100和第二搅拌单元200。
[0037]在此，驱动单元30驱动第一搅拌单元100和第二搅拌单元200的旋转，并控制第一搅拌单元100和第二搅拌单元200以不同的速度旋转。
[0038]也就是说，驱动单元30可以包括旋转第一搅拌单元100的第一驱动单元(未示出)和旋转第二搅拌单元200的第二驱动单元(未示出)。
[0039]在此，驱动单元30控制第一搅拌单元100以高速旋转，并控制第二搅拌单元200以低速旋转。居中定位在搅拌容器10内的第一搅拌单元100优选地以高速旋转，以使活性材料浆料被均匀地搅拌。活性材料浆料应当被从搅拌容器10的底表面11和侧壁12转移到中心部分，并且存在于搅拌容器10的远离中心的部分的活性材料浆料应被转移到中心部分。但是，存在于搅拌容器10的远离中心的部分的活性材料浆料的流动流弱，该活性材料浆料倾向于迅速地固化。于是，第二搅拌单元200优选地以低速旋转。
[0040]第一搅拌单元100联接到盖20和驱动单元30上，并且居中位于搅拌容器10内，使得存在于搅拌容器10的中心的活性材料浆料在侧壁12附近被搅拌。
[0041]第一搅拌单元100包括驱动轴110、连接单元120和搅拌叶片130。
[0042]由驱动单元30向驱动轴110提供转矩,并且该转矩通过连接单元120被传递到搅拌叶片130。
[0043]另外，驱动轴110可以被驱动单元30或者单独的驱动单元(未示出)上下移动。因此，可以根据活性材料浆料的体积或粘度在最佳位置进行搅拌。
[0044]搅拌叶片130被形成为基本上平行于底表面11，并且具有至少一个形成在其端部的桨叶131。
[0045]第二搅拌单元200被联接到盖20和驱动单元30上，并且被设置在搅拌容器10的侧壁12的附近，使得存在于搅拌容器10的远离中心的部分的活性材料浆料被搅向搅拌容器10的中心。
[0046]第二搅拌单元200包括驱动轴210和搅拌叶片220。
[0047]驱动轴210设置在搅拌容器上方，由驱动单元30向驱动轴210提供转矩，并且该转矩被传递到搅拌叶片220。
[0048]搅拌叶片220包括连接叶片221、侧壁叶片222和底部叶片223，并且基本上是“U”形的。
[0049]连接叶片221被连接到驱动轴210，且大致设置在搅拌容器10的上部。也就是说，连接叶片221将驱动轴210连接到侧壁叶片222。
[0050]侧壁叶片222被形成为自连接叶片221延伸，并与侧壁12的一些部分接触。
[0051]在此，侧壁叶片222可以包括设置在搅拌容器10的中心轴线的一侧的第一侧壁叶片和设置在搅拌容器10的中心轴线的另一侧的第二侧壁叶片。
[0052]也就是说，第一侧壁叶片和第二侧壁叶片彼此间隔开成180度的角度。但是，侧壁叶片222可以包括以90度角彼此间隔开的第一侧壁叶片、第二侧壁叶片、第三侧壁叶片和第四侧壁叶片。
[0053]另外，刮刀224安装在侧壁叶片222的端部。在此，为了便于更换和维护，刮刀224通过诸如螺栓的紧固件225被紧固到侧壁叶片222上。
[0054]也就是说，刮刀224设置在侧壁叶片222和侧壁12之间，以防止活性材料浆料粘附到侧壁12上并固化，以便于去除。
[0055]在此，刮刀224由对于活性材料浆料具有良好耐蚀性且不导致搅拌容器10损坏的材料制成。因此，刮刀224优选地由三元乙丙橡胶(EPDM)或聚四氟乙烯(PTFE)制成。
[0056]底部叶片223将第一侧壁叶片连接到第二侧壁叶片，并且与底表面11接触。
[0057]也就是说，如同侧壁叶片222，底部叶片223防止活性材料浆料粘附到底表面11上并固化，以便于去除。
[0058]在此，为了促进活性材料浆料的流动，底部叶片223优选地被形成为流线形，使得朝着中心的方向，它具有逐渐减小的闻度。
[0059]接着，将描述根据本发明的另一实施方式的搅拌设备。
[0060]图3是示出根据本发明的另一实施方式的搅拌设备的内部细节的侧视图，图4是沿图3的线B-B’截取的横截面图。
[0061]参照图3和图4，根据本发明的另一实施方式的搅拌设备包括搅拌容器10、盖20、驱动单元30、第一搅拌单元100和第二搅拌单元300。
[0062]也就是说，由于第二搅拌单元300的构造，根据本发明的另一实施方式的搅拌设备与根据本发明的先前实施方式的搅拌设备不同。
[0063]因此，下面的描述将集中在根据本发明的另一实施方式的搅拌设备的第二搅拌单元300上。在根据本发明的另一实施方式的搅拌设备中，与图1所示的搅拌设备的功能部件实质上相同的功能部件将由相同的附图标记标识，并且将省略它们的详细描述。
[0064]如上所述，由于存在于搅拌容器10的底表面11和侧壁12附近的活性材料浆料的流动流弱，所以该活性材料浆料倾向于迅速固化。
[0065]因此，由于第二搅拌单元300的搅拌叶片320在旋转过程中受到来自活性材料浆料的强大阻力的作用，所以对于搅拌叶片320来说重要的是经得住该阻力。
[0066]也就是说，在根据本发明的另一实施方式的搅拌设备中，第二搅拌单元300包括搅拌叶片320。
[0067]搅拌叶片320包括连接叶片321、侧壁叶片322和底部叶片323，并且基本上是“U”形的。
[0068]连接叶片321被连接到设置在搅拌容器上方的驱动轴310，并大致设置在搅拌容器10的上部。也就是说，连接叶片321将驱动轴310连接到侧壁叶片322。
[0069]在此，连接叶片321具有比连接叶片221更大的宽度和/或厚度。连接叶片321可以具有比侧壁叶片322更大的宽度。
[0070]也就是说，在实际用来搅拌的侧壁叶片322和底部叶片323的旋转过程中，连接叶片321可能变形。因此，通过增大连接叶片321的宽度和/或厚度，连接叶片321可以被构造成具有超过活性材料浆料的阻力的强度。
[0071]侧壁叶片322具有局部弯曲的端部区域。详细地，侧壁叶片322的端部区域被形成为相对于底部叶片323的长度方向以预定角度Θ弯曲。
[0072]也就是说，如图4所示，侧壁叶片322的第一侧壁叶片的端部区域被弯曲以相对于给定方向具有预定角度Θ，并且第二侧壁叶片的端部区域被弯曲以相对于与所述给定方向相同的方向具有所述预定角度Θ。因此，当具有弯曲的端部区域的侧壁叶片322旋转时，活性材料浆料的阻力能被更有效地分布。
[0073]在此，预定角度Θ优选地在大约30度到60度的范围内。特别地，预定角度Θ最优选地为45度。当预定角度Θ超出大约30度到60度的范围时，活性材料浆料的流动流可能被阻碍。
[0074]在此，侧壁叶片322可以包括设置在搅拌容器10的中心轴线的一侧的第一侧壁叶片和设置在搅拌容器10的中心轴线的另一侧的第二侧壁叶片。
[0075]也就是说，第一侧壁叶片和第二侧壁叶片彼此间隔开成180度的角度。但是，侧壁叶片322可以包括以90度的角度彼此间隔开的第一侧壁叶片、第二侧壁叶片、第三侧壁叶片和第四侧壁叶片。
[0076]另外，刮刀324安装在侧壁叶片322的端部。在此，为了便于更换和维护，刮刀324通过诸如螺栓的紧固件325被紧固到侧壁叶片322上。
[0077]也就是说，刮刀324设置在侧壁叶片322和侧壁12之间，以防止活性材料浆料粘附到侧壁12上并固化，以便于去除。
[0078]在此，刮刀324由对于活性材料浆料具有良好的耐蚀性并且对搅拌容器10不造成损坏的材料制成。因此，刮刀324优选地由三元乙丙橡胶(EPDM)或聚四氟乙烯(PTFE)制成。
[0079]底部叶片323连接第一侧壁叶片和第二侧壁叶片的未弯曲部分，并且与底表面11接触。
[0080]也就是说，如同侧壁叶片322，底部叶片323防止活性材料浆料粘附到底表面11上并固化，以便于去除。
[0081]在此，为了促进活性材料浆料的流动，底部叶片323优选地形成为流线形，使得朝着中心的方向，它具有逐渐减小的闻度。
[0082]虽然在上面已经详细描述了本发明的多个示例性实施方式，但是应该被理解，本领域技术人员可以想到的在此描述的基本发明概念的诸多变型和修改仍将落入如所附权利要求限定的本发明的示例性实施方式的主旨和范围内。
[0083]本申请要求2013年9月25日提交的韩国专利申请第10-2013-0114104号的优先权和权益，该申请的全部内容通过引用结合于此。
【权利要求】
1.一种用于搅拌的设备，包括: 圆筒状的搅拌容器； 在所述搅拌容器的中心执行搅拌的第一搅拌单元；以及 在所述搅拌容器的侧壁和底表面处执行搅拌的第二搅拌单元。
2.如权利要求1所述的设备，其中，相比于所述第二搅拌单元，所述第一搅拌单元以更高的速度旋转。
3.如权利要求1所述的设备，其中，所述第二搅拌单元包括定位在所述搅拌容器内的搅拌叶片，所述搅拌叶片包括与所述搅拌容器的侧壁接触的侧壁叶片和与所述搅拌容器的底表面接触的底部叶片。
4.如权利要求3所述的设备，其中，所述侧壁叶片包括设置在所述搅拌容器的中心轴线的一侧的第一侧壁叶片和设置在所述搅拌容器的中心轴线的另一侧的第二侧壁叶片，所述底部叶片将所述第一侧壁叶片和所述第二侧壁叶片彼此连接。
5.如权利要求4所述的设备，其中，所述第一侧壁叶片的端部区域和所述第二侧壁叶片的端部区域相对于所述底部叶片的长度方向以一角度弯曲。
6.如权利要求5所述的设备，其中，所述角度在30度至60度的范围内。
7.如权利要求5所述的设备，其中，刮刀被安装在所述第一侧壁叶片的所述端部区域和所述第二侧壁叶片的所述端部区域中的每一个处。
8.如权利要求3所述的设备，其中，所述第二搅拌单元还包括设置在所述搅拌容器上方的驱动轴和将所述驱动轴连接到所述侧壁叶片的连接叶片。
9.如权利要求8所述的设备，其中，所述连接叶片具有比所述侧壁叶片更大的宽度。
10.如权利要求1所述的设备，其中，所述第一搅拌单元能够上下移动。
【文档编号】B01F7/18GK104437177SQ201410074530
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年3月3日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】洪明子, 宋有美, 朴度炯, 权善英, 文重镐, 韩周亨, H.朴, 金民汉, 金景眩, 金起贤 申请人:三星Sdi株式会社