[發明專利]鋰離子電池正負極漿料的連續生產工藝和設備

在審

• 申請號: 201810108616.9
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN108365193A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 楊高品
• 申請（專利權）人: 楊高品
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/0525
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• 代理人: 暫無信息

1.一種鋰離子電池正負極漿料的連續化生產工藝，其特征在于，正極漿料和負極漿料的連續化生產。所述正極漿料的連續化生產工藝為：將正極活性物質、正極導電劑、粘結劑和溶劑(粘結劑和溶劑也可先混合制備成膠液)及其它助劑連續加入雙螺桿擠出機中混合均勻制備正極漿料。所述負極漿料的連續化制備工藝為：將負極活性物質、負極導電劑、粘結劑、增稠劑和溶劑(粘結劑、增稠劑和溶劑也可先混合制備成膠液)及其它助劑連續加入雙螺桿擠出機中混合均勻制備負極漿料。

2.如權利要求1所述的鋰離子電池正極漿料的連續化生產工藝，其特征在于，所述正極漿料的連續化生產工藝步驟如下：

步驟一：啟動雙螺桿擠出機，擠出機的轉速為0-1000轉，擠出機加工溫度控制在100攝氏度以下；

步驟二：將正極活性物質、正極導電劑和粘結劑通過計量加料裝置定量連續加入雙螺桿擠出機第一區或第二區；

步驟三：將溶劑通過計量加料裝置定量連續加入雙螺桿擠出機中；

步驟四：通過雙螺桿擠出機下游的真空系統對漿料進行真空脫泡；

步驟五：將漿料通過雙螺桿擠出機模頭擠出；

其中步驟二的粘結劑也可與步驟三的溶劑先行制備成膠液后再定量連續加入雙螺桿擠出機中。

3.如權利要求2所述的鋰離子電池正極漿料的連續化生產工藝，其特征在于，所述步驟二中的正極活性物質為錳酸鋰、鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰中的一種或幾種的混合物；所述步驟二中的正極導電劑為導電炭黑、超導炭黑、導電石墨、碳納米管、碳纖維中的一種或幾種的混合物；所述步驟二中的粘結劑為聚偏氟乙烯；所述步驟三中的溶劑為N-甲基吡咯烷酮。

4.如權利要求1所述的鋰離子電池負極漿料的連續化生產工藝，其特征在于，所述負極漿料的連續化生產工藝步驟如下：

步驟一：啟動雙螺桿擠出機，擠出機的轉速為0-1000轉，擠出機加工溫度控制在100攝氏度以下；

步驟二：將負極活性物質、負極導電劑、增稠劑、粘結劑通過計量加料裝置定量連續加入雙螺桿擠出機第一區或第二區；

步驟三：將溶劑通過計量加料裝置定量連續加入雙螺桿擠出機中；

步驟四：通過雙螺桿擠出機下游的真空系統對漿料進行真空脫泡；

步驟五：將漿料通過雙螺桿擠出機模頭擠出；

其中步驟二的增稠劑、粘結劑和溶劑也可先行制備成膠液后再定量連續加入雙螺桿擠出機中。

5.如權利要求4所述的鋰離子電池負極漿料的連續化生產工藝，其特征在于，所述步驟二中的負極活性物質為天然石墨、人造石墨、改性石墨、復合石墨中的一種或幾種的混合物；所述步驟二中的負極導電劑為導電炭黑、超導炭黑、導電石墨、碳納米管、碳纖維中的一種或幾種的混合物；所述步驟二中的增稠劑為羧甲基纖維素鈉；所述步驟二中的粘結劑為丁苯橡膠；所述步驟三中的溶劑為去離子水。

6.一種鋰離子電池正負極漿料連續化生產的雙螺桿擠出機，涉及將鋰離子電池正負極活性物質、導電劑、粘接劑、溶劑及其它助劑均勻混合以制備正負極漿料，其特征在于，所述雙螺桿擠出機，包括兩根旋轉的螺桿，其中每根螺桿由芯軸和安裝于其上的螺紋元件組合而成；包括機筒，整個機筒由多節機筒組合而成并具有獨立的溫度控制系統；根據工藝需要在特定機筒上設置開口進行加料、抽真空和液體注入的操作。

7.如權利要求6所述的雙螺桿擠出機，其特征在于，兩根螺桿的旋轉方向既可以相同，也可以相反；螺桿的直徑為20-150mm，螺桿的長徑比為30-75。

8.如權利要求6或7所述的雙螺桿擠出機，其特征在于，螺桿由芯軸和螺紋元件組合而成，其中螺紋元件安裝在芯軸上。

9.如權利要求6或8所述的螺紋元件，其特征在于，螺紋元件的外徑和根徑之比的范圍為1.4-1.8；螺紋元件為單頭、雙頭、三頭或四頭螺紋元件；螺紋元件上加工有鍵槽以與芯軸的花鍵鍵合，達到芯軸帶動螺紋元件旋轉之目的。