一种锂离子电池电极浆料的搅拌装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种浆料搅拌方式，尤其是用于锂离子电池的正负极电极浆料的搅拌方式。
【背景技术】
[0002]目前，公知的锂离子二次电池电极浆料由电极活性材料、导电剂、粘合剂和溶剂等组成。正极活性材料通常为钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂，负极活性材料通常为石墨，正极的粘结剂和溶剂一般为PVDF和NMP构成的有机体系，负极的粘结剂和溶剂则一般分别为SBR和水构成的水性体系。通过打浆使组成电极浆料的液体与多种固体物料之间的相互混合、溶解、分散，最后达到尽可能的均质化。浆料搅拌在锂电池制程中占有重要位置。搅拌达到的均匀度很大程度上决定了内阻和循环寿命等产品关键参数。目前一种公知的技术是使用高速分散机在浆料桶中的固定位置进行搅拌，搅拌强度取主要决于搅拌桨的直径和转速。搅拌桨周围的浆料搅拌强度大，而在离搅拌桨尖端较远的区域，搅拌强度大大降低甚至存在基本搅拌不了的“盲区”。这种搅拌方式下一般由人工间歇的用钢尺把盲区浆料拨到浆料搅周围，这种人工干预的补救方式一是耗费人力，二是人工操作有较大的不确定性，影响产品的一致性。另一种公知的技术是使用行星搅拌机使2个搅拌桨围绕各自轴心自传同时围绕料桶轴心公转。行星搅拌减小了搅拌盲区。但是行星搅拌机传动机构复杂，导致造价高。另外，在生产过程中由于产品的调整，有时需采用不同成分或品牌的活性材料和不同成分或品牌的粘结剂等辅料，会造成浆料的流变性变化，此时2行星搅拌浆之间的距离和搅拌浆与桶壁之间的距离应该适应浆料的变化做出调整，但现有行星搅拌机除非加工行的零部件否则无法做出这种调整。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有的固定位置搅拌均匀度差需人工干预多和行星搅拌机构复杂造价高且不易于调节搅拌桨和料桶壁之间的距离以适应浆料流变性变化的问题。
[0004]为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案是:
本发明通过在浆料桶下方设置一个转动平台，转动平台包含上下2部分，2部分之间通过推力轴承连接，衆料桶中心轴线和转动平台的旋转中心轴线重合，转动平台下部放于与底座之上，转动平台与底座之间除有意调整外其相对位置不变，由于轴承存在，在搅拌过程中产生的剪切力所构成的力矩的的作用下，料桶将带动转动平台上部旋转，平台旋转的速度由机械刹车机构、磁粉离合器、流体阻尼器、或电磁阻尼器通过调整阻力大小来调整。料浆与料桶壁之间的距离通过将转动平台在底座上移动以调整转动平台中心轴线和搅拌桨中心轴线和之间的距离来进行调节。
[0005]本发明的有益效果是:
料桶的转动使搅拌桨相对于料桶作圆周运动，使料桶内不同位置的搅拌强度一致性增大。料桶转动无需新的原动机和传动机构。料桶转速和料浆与料桶壁之间的距离容易调节以适应浆料流变性的变化。且本装置结构简洁，易于制造。
【附图说明】
[0006]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0007]图1是固定位置电极浆料搅拌方式示意图。
[0008]图2是本发明的电极浆料搅拌方式示意图。
[0009]图中:101:固定平台，102:浆料桶，103:浆料，104:搅拌桨，105:联轴器，106:电机，107:搅拌轴；201:转动平台，202:推力轴承。
【具体实施方式】
[0010]首先对原料进行预处理以使其脱水。预处理方式分别为，锰酸锂和PVDF120摄氏度烘烤2小时，SP和S0200摄氏度烘烤2小时，溶剂NMP使用干燥分子筛脱水。称取锰酸锂30千克，SP900克，S0390克，PVDF970克，NMP19千克。首先将NMP和PVDF加入料桶，开动图2所示的搅拌机，分散浆转速设定为800转/分，调整转动平台中心轴线和搅拌桨中心轴线之间的距离使搅拌桨尖端的料桶壁之间距离定为50毫米，调整阻尼器是料桶转速为10转每分。搅拌60分钟以得到均匀的胶液。然后将锰酸锂、SP、S0分别分为3份，每30分钟各加入一份，维持分散浆转速设定为800转/分，调整转动平台中心轴线和搅拌桨中心轴线之间的距离使搅拌桨尖端的料桶壁之间距离定为10毫米，调整阻尼器是料桶转速为5转每分。待所有粉料完全被胶液所润湿之后，将分散浆转速设定为2900转/分进行高速搅拌，调整转动平台中心轴线和搅拌桨中心轴线之间的距离使搅拌桨尖端的料桶壁之间距离定为50毫米，调整阻尼器是料桶转速为2转每分，然后持续高速搅拌240分钟。然后取300毫升浆料，使用NDJ-1型黏度计在4号转子30转每分的条件下测量黏度，根据黏度测量结果调整酌加NMP并使用和前一步相同的搅拌参数进行搅拌以达到目标粘度在5500厘泊左右。然后将正极浆料从料桶中取出过120目筛。将过筛的浆料转入下一道涂布工序进行涂布。
【主权项】
1.一种浆料搅拌装置，尤其是用于锂离子电池的正负及电极浆料搅拌装置，包括固定在地面上的底座、盛放浆料的料桶、和由原动机带动可调速的搅拌桨，搅拌桨通过搅拌轴和传动机构与原动机相连，其特征是:浆料桶下方有一个转动平台，转动平台包含上下2部分，2部分之间通过推力轴承连接，浆料桶中心轴线和转动平台的旋转中心轴线重合，转动平台下部放于与底座之上，转动平台与底座之间除有意调整外其相对位置不变，由于轴承存在，料桶可以和转动平台上部一起绕其旋转，将转动平台在底座上移动即可调整转动平台中心轴线和搅拌桨中心轴线和之间的距离从而调节搅拌桨尖端的料桶壁之间的距离。
2.根据权利要求1所述的一种浆料搅拌装置，其特征是:由所述料搅拌桨在搅拌过程中产生的剪切力作用于料桶所构成的力矩驱动料桶，由料桶带动转动平台上部一起绕其轴线旋转。
3.根据权利要求2所述的一种浆料搅拌装置，其特征是:所述转动平台旋转的速度由机械刹车机构、磁粉离合器、流体阻尼器、或电磁阻尼器通过调整阻力大小来调整。
【专利摘要】本发明公开了一种锂离子电池电极浆料的搅拌装置。搅拌均浆是锂离子二次电池制造中的一个关键工序，现有的固定位置搅拌均匀度差，距离参数不易调节。本发明通过在浆料桶下方设置一个转动平台，2部分之间通过推力轴承连接，浆料桶中心轴线和转动平台的旋转中心轴线重合，由于轴承存在，在搅拌过程中产生的剪切力所构成的力矩的作用下，料桶将带动转动平台上部旋转，平台旋转的速度由机械刹车机构、磁粉离合器、流体阻尼器、或电磁阻尼器通过调整阻力大小来调整。料浆与料桶壁之间的距离通过将转动平台在底座上移动以调整转动平台中心轴线和搅拌桨中心轴线和之间的距离来进行调节。本发明料桶内不同位置的搅拌强度一致性大。无需新的原动机和传动机构。且本装置结构简洁，易于制造。
【IPC分类】B01F9-12, H01M4-505
【公开号】CN104549017
【申请号】CN201310517072
【发明人】谷涛, 沈绍典
【申请人】无锡华臻新能源科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月29日