一种表面粉料颗粒分布均匀的锂离子电池极片的制作方法

文档序号:16012589发布日期:2018-11-20 20:58阅读:551来源:国知局

本实用新型涉及电池技术领域,特别是涉及一种表面粉料颗粒分布均匀的锂离子电池极片。



背景技术:

目前,锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点,不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用,而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面,因此对锂离子电池的性能要求越来越高。

对于锂离子电池的极片,其极片表面的粉料颗粒分布若不均匀,意味着锂离子在极片表面脱嵌反应不均匀,重则导致在析锂时发生内短路,造成安全事故,轻则电池的循环性能下降。因此极片表面的粉料颗粒分布的均匀性至关重要。

极片表面的粉料颗粒分布均匀性,在很大程度上取决于浆料的分散性。浆料是由活性物质、导电剂及粘接剂混合而成,易出现各种材料分散差,混合不均匀,导电剂团聚等现象,从而导致极片颗粒分布均匀性差。极片制作过程中,粉料的分散主要由混浆过程决定。浆料的分散性对于锂离子电池性能至关重要,也是混浆制作过程的需要重点关注的特性。

目前,在锂离子电池生产工艺过程中,混浆主要还是采用普遍的传统的大罐混浆方式。大罐混浆主要叶轮剪切分散,而离叶轮远的区域,易形成分散的盲区(即不涉及区域),从而导致混合分散不均匀,颗粒团聚或胶液分散不均匀等现象。

因此,目前迫切需要开发出一种电池极片,其表面粉料颗粒分布均匀,可以保证粉料颗粒分布的均匀一致性,提高最终制备的电池的整体性能。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型的目的是提供一种表面粉料颗粒分布均匀的锂离子电池极片,其表面粉料颗粒分布均匀,可以保证粉料颗粒分布的均匀一致性,提高最终制备的电池的整体性能,有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景,具有重大的生产实践意义。

为此,本实用新型提供了一种表面粉料颗粒分布均匀的锂离子电池极片,包括电池极片主体表面粉料颗粒分布均匀的锂离子电池极片,所述电池极片主体表面粉料颗粒分布均匀的锂离子电池极片的上下两面分别设置有粉料颗粒分布均匀的粉料颗粒层表面粉料颗粒分布均匀的锂离子电池极片。

其中,所述粉料颗粒层表面粉料颗粒分布均匀的锂离子电池极片为采用所含各组分分散均匀的浆料进行烘干后形成的粉料颗粒层。

其中,所述所含各组分分散均匀的浆料具体通过双螺杆挤出机来进行制备。

其中,所述双螺杆挤出机包括中空密封的挤出机壳体,所述挤出机壳体内包括一对横向分布的螺杆主体表面粉料颗粒分布均匀的锂离子电池极片表面粉料颗粒分布均匀的锂离子电池极片,每根螺杆主体表面粉料颗粒分布均匀的锂离子电池极片表面粉料颗粒分布均匀的锂离子电池极片包括螺杆驱动轴表面粉料颗粒分布均匀的锂离子电池极片,所述螺杆驱动轴表面粉料颗粒分布均匀的锂离子电池极片外部固定套有一个螺杆支撑轴表面粉料颗粒分布均匀的锂离子电池极片,所述螺杆支撑轴表面粉料颗粒分布均匀的锂离子电池极片上间隔分布有多个螺杆元件。

其中,所述螺杆支撑轴上间隔分布有第一螺杆元件、第二螺杆元件、第三螺杆元件、第四螺杆元件、第五螺杆元件和第六螺杆元件。

其中,所述螺杆驱动轴表面粉料颗粒分布均匀的锂离子电池极片与外部发动机的动力输出轴联动连接。

由以上本实用新型提供的技术方案可见,与现有技术相比较,本实用新型提供了一种表面粉料颗粒分布均匀的锂离子电池极片,其表面粉料颗粒分布均匀,可以保证粉料颗粒分布的均匀一致性,提高最终制备的电池的整体性能,有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景,具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种锂离子电池极片的结构示意简图;

图2为制备本实用新型提供的一种锂离子电池极片的具体工作原理示意图;

图3为制备本实用新型提供的一种锂离子电池极片时所使用的螺杆的结构示意简图;

图中:1为电池极片主体,2为粉料颗粒层;

10为螺杆主体,3为螺杆驱动轴,4为螺杆支撑轴,51为第一螺杆元件,52为第二螺杆元件,53为第三螺杆元件,54为第四螺杆元件,55为第五螺杆元件,56为第六螺杆元件。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图1至图3,本实用新型提供了一种锂离子电池极片,包括电池极片主体1,所述电池极片主体1的上下两面分别设置有粉料颗粒分布均匀的粉料颗粒层2。

在本实用新型中,具体实现上,所述粉料颗粒层2为采用所含各组分分散均匀的浆料进行烘干后形成的粉料颗粒层。

具体实现上,所述所含各组分分散均匀的浆料具体通过双螺杆挤出机来进行制备。

具体实现上,所述双螺杆挤出机包括中空密封的挤出机壳体,所述挤出机壳体内包括一对横向分布的螺杆主体10,每根螺杆主体10包括螺杆驱动轴3,所述螺杆驱动轴3外部固定套有一个螺杆支撑轴4,所述螺杆支撑轴4上间隔分布有多个螺杆元件,例如,具体可以为图3所示的形状不同的第一螺杆元件51、第二螺杆元件52、第三螺杆元件53、第四螺杆元件54、第五螺杆元件55和第六螺杆元件56。

具体实现上,所述螺杆驱动轴3与外部发动机的动力输出轴联动连接,在外部发动机的驱动下,在纵向上进行三百六十度的转动。

需要说明的是,参见图2所示,对于本实用新型,原材料进入双螺杆挤出机进行混合、分散、稀释的过程,产出分散性良好的浆料,浆料再经过涂覆、烘干产出工艺要求的极片。浆料分散性提高更有利于涂覆产出优质极片。

在本实用新型中,需要说明的是,双螺杆挤出机内部结构是一对由多种不同类型的螺杆元件组成的配置构成的。该配置可以根据工艺强度进行自由组合,满足物料混合、分散及稀释搅拌的过程。双螺杆挤出机的内部空间狭小,螺杆与螺杆之间、螺杆与腔体之间距离很近,保证了物料之间剪切力的分布。同时,双螺杆挤出机的双螺杆挤出形式,使得在混浆时,可以在不增加混浆时间的条件下,根据不同物料进行相应的分散强度的调整,调高不同材料的分散性。此外,浆料的分散性调高,有利于提高涂覆过程的均匀性以及极片材料颗粒分布均匀性。

需要说明的是,对于本实用新型,其可以通过采取新型的双螺杆挤出机混浆工艺方式,通过新型双螺杆挤出机啮合分散,提高浆料的分散性,使各种粉料及胶液均匀分散,加强极片表面的粉料颗粒分布均匀一致性,最终提高电池的性能特征。

综上所述,与现有技术相比较,本实用新型提供的种表面粉料颗粒分布均匀的锂离子电池极片,其表面粉料颗粒分布均匀,可以保证粉料颗粒分布的均匀一致性,提高最终制备的电池的整体性能,有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景,具有重大的生产实践意义。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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