1.本發(fā)明涉及新能源鋰電池制造領(lǐng)域，具體為一種高效合漿系統(tǒng)及其高效合漿工藝

背景技術(shù)：

2.在鋰電池制備過程中，正負極合漿工藝是電池制造的基礎(chǔ)階段也是最重要的階段之一。合漿工藝具體包括預(yù)混階段、捏合階段、分散階段和調(diào)節(jié)粘度階段，現(xiàn)有合漿工藝中各階段均在同一物料罐中進行，即正負極活性物質(zhì)漿料在進行其中一個步驟時，其他步驟不可同時進行。如在進行調(diào)節(jié)粘度階段時，其他如預(yù)混、捏合、分散過程則無法進行，嚴重影響電池生產(chǎn)效率。

3.申請公開號cn106390791a公開了一種新型鋰電池制漿工藝及設(shè)備，工藝步驟為：先制作混合液體，然后制作漿料，最后進行高速分散，設(shè)備包括儲罐、預(yù)混機、緩存罐、分散機和粉料添加裝置，其制作混合液體、漿料、高速分散可以同時在線進行，但僅適用于濕法混合，且在同一物料罐中通過管路循環(huán)混合，增大了能耗，效率提升有限。

4.申請公開號cn110052209a公開了一種鋰電池漿料的雙螺旋軸連續(xù)勻漿系統(tǒng)，通過在連續(xù)失重計量加料配料和雙螺旋混合機之間增設(shè)預(yù)混輸送機，使得漿料混合難度低，且達到連續(xù)出料的目的，但雙螺桿攪拌裝置不可避免會出現(xiàn)鐵屑，在制備漿料過程中需進行過濾除鐵影響了生產(chǎn)效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

5.鑒于此，本發(fā)明提供一種分步式連續(xù)合漿設(shè)備及其合漿工藝，合漿工藝各階段分步進行，物料罐循環(huán)使用，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

6.為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

7.一種高效合漿系統(tǒng)，包括依次排列的干混機1、n個捏合機2、n個分散機3、調(diào)粘除泡機4；

8.物料罐a1(2)通過粉料輸料系統(tǒng)6與捏合裝置21連接，物料罐a12里面的物料通過粉料輸料系統(tǒng)6轉(zhuǎn)運入物料罐b5內(nèi)；

9.物料罐b(5)可由捏合機2位置移動至分散機3位置；

10.物料罐b(5)帶有與漿料輸料系統(tǒng)7連接的接頭，

11.物料罐b(5)可通過漿料輸料系統(tǒng)6與調(diào)粘除泡裝置41連接，

12.每個捏合機2至少配置2個物料罐b(5)；

13.干混機1包括干混裝置11和物料罐a1(2)，優(yōu)選地，干混裝置1中的攪拌裝置包括螺旋錐形攪拌槳、螺帶式攪拌槳或者板框式攪拌槳；

14.捏合機2包括捏合裝置21和物料罐b5(5)，優(yōu)選地，捏合裝置2中的攪拌裝置包括雙行星攪拌槳，還可以包括分散盤；

15.分散機3包括分散裝置31和物料罐b5(5)，優(yōu)選地，分散裝置3中的攪拌裝置包括高速分散盤、或者高速分散齒或者高速分散葉片，還可以包括板框式攪拌槳；

16.調(diào)粘除泡機4包括調(diào)粘除泡裝置41和物料罐c(42)，優(yōu)選地，調(diào)粘除泡裝置4中的攪拌裝置包括三葉后彎式、板框式攪拌槳、分散盤或者長薄葉螺旋槳；

17.優(yōu)選地，n為1～3。

18.優(yōu)選地，粉料輸料系統(tǒng)6為螺旋輸送裝置、真空輸料裝置或者nemo輸送裝置；

19.優(yōu)選地，漿料輸料系統(tǒng)7為螺桿泵輸送裝置或者nemo輸送裝置；

20.一種高效合漿工藝，其特征在于：分步在上述合漿系統(tǒng)中進行以下各步驟：

21.s1：在干混機1中對鋰電池活性物質(zhì)、粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑等干粉進行干混制得干粉料，通過粉料輸料系統(tǒng)6將已混合均勻的干粉料轉(zhuǎn)入物料罐b5中，然后干混機1中再加入下一批料進行干混；

22.s2：在捏合機2中加入第一份溶劑，攪拌捏合制得類似面團狀物料，物料罐b(5)下降，物料罐b(5)和罐內(nèi)的面團狀物料一起轉(zhuǎn)運至分散機3位置，然后在捏合機裝置21補進另外一個物料罐b(5)進行下一批料的捏合；

23.s3：在分散機3中一次或者分次加入剩余溶劑，進行高速分散制得初步漿料，將物料罐b(5)通過接頭與漿料輸料系統(tǒng)7連接，初步漿料通過漿料輸料系統(tǒng)7轉(zhuǎn)入調(diào)粘除泡機4內(nèi)，初步漿料全部進入調(diào)粘除泡機4后，分散機3進行下一批料的分散；

24.s4：在調(diào)粘除泡機3,根據(jù)實際粘度適當加入溶劑，攪拌調(diào)節(jié)粘度，使其達到設(shè)定的粘度范圍，然后除泡，轉(zhuǎn)入涂布工序后，調(diào)粘除泡機3進行下一批料的攪拌調(diào)粘。

25.優(yōu)選地，若進行負極合漿時，可在步驟s2中加入paa類的膠液。

26.優(yōu)選地，步驟s2中，步驟s2中，若進行正極合漿，加入的第一份溶劑的量為使?jié){料捏合固含達70％～75％則停止；若進行負極合漿，加入的第一份溶劑的量為使?jié){料捏合固含達64％～70％則停止。。

27.優(yōu)選地，若進行負極合漿時，可在步驟s4中加入sbr類的乳液。

28.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明將鋰電池正負極合漿工藝分步進行，尤其適用于干法合漿，主要特征在于將合漿工藝中的干混階段、捏合階段、分散階段和調(diào)節(jié)粘度階段依次分步在不同的裝置里面獨立完成，提升鋰電池合漿生產(chǎn)效率。

附圖說明

29.圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

30.圖中：1.干混機；2.捏合機；3.分散機；4.調(diào)粘除泡機；5.物料罐；6.粉料熟料系統(tǒng)；7.漿料熟料系統(tǒng)；

31.11.干混裝置；12.物料罐a；21.捏合裝置；31.分散裝置；41.調(diào)粘除泡裝置42.物料罐c

具體實施方式

32.下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員凡涉及將合漿工藝分步進行，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

33.請參閱圖1，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：

34.實施例1

35.s1：選取容積為1500l物料罐a，在干混機1中對鋰電池正極活性物質(zhì)、粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑等干粉進行干混制得第一批干粉料，通過粉料輸料系統(tǒng)6將已混合均勻的第一批干粉料轉(zhuǎn)入物料罐b(5)中，然后干混機1中再加入第二批料進行干混；

36.s2：在捏合機2中加入第一份溶劑，對第一批干粉料攪拌捏合制得類似面團狀物料，使捏合固含達74～75％，物料罐b(5)下降，物料罐b(5)和罐內(nèi)的面團狀物料一起轉(zhuǎn)運至分散機3位置，在捏合機裝置21補進另外一個物料罐b(5)進行第二批料的捏合，此時s1中干混機3進行第三批料的干混；

37.s3：在分散機3中一次或者分次加入剩余溶劑，進行高速分散制得初步漿料，將物料罐b(5)通過接頭與漿料輸料系統(tǒng)7連接，初步漿料通過漿料輸料系統(tǒng)7轉(zhuǎn)入調(diào)粘除泡機4內(nèi)，初步漿料全部進入調(diào)粘除泡機4后，分散機3進行s2已經(jīng)完成的第二批料的分散，此時s1中干混機3繼續(xù)進行第四批料的干混；

38.s4：在調(diào)粘除泡機3，根據(jù)實際粘度適當加入溶劑，攪拌調(diào)節(jié)粘度，使其達到設(shè)定的粘度范圍，然后除泡，轉(zhuǎn)入涂布工序后，調(diào)粘除泡機3進行第二批料的調(diào)粘除泡，此時s1中干混機3已經(jīng)完成第四批料的干混，繼續(xù)反重復(fù)進行s1步驟。

39.實施例2

40.s1同實施例1；

41.s2：在捏合機2中加入第一份溶劑，對第一批干粉料攪拌捏合制得類似面團狀物料，使捏合固含達70～71％，

42.其他同實施例1中的s2，在此不再贅述；

43.s3、s4同實施例1，在此不再贅述。

44.實施例3

45.s1：選取容積為1500l物料罐a，在干混機1中對鋰電池負極活性物質(zhì)、cmc和導(dǎo)電劑等干粉進行干混制得第一批干粉料，

46.其他同實施例1，在此不再贅述；

47.s2：在捏合機2中加入第一份溶劑，對第一批干粉料攪拌捏合制得類似面團狀物料，使捏合固含達68～69％，

48.其他同實施例1中的s2，在此不再贅述；

49.s3：在分散機3中加入la136d(一種paa類粘結(jié)劑)，一次或者分次加入剩余溶劑，進行高速分散制得初步漿料，

50.其他同實施例1中的s3，在此不再贅述；

51.s4同實施例1，在此不再贅述。

52.實施例4

53.s1：選取容積為1500l物料罐a，在干混機1中對鋰電池負極活性物質(zhì)、cmc和導(dǎo)電劑等干粉進行干混制得第一批干粉料，

54.其他同實施例1，在此不再贅述；

55.s2：在捏合機2中加入第一份溶劑，對第一批干粉料攪拌捏合制得類似面團狀物料，使捏合固含達64～65％，

56.其他同實施例1中的s2，在此不再贅述；

57.s3同實施例1，在此不再贅述；

58.s4：在所述調(diào)粘除泡機3，根據(jù)實際粘度適當加入sbr乳液，攪拌調(diào)節(jié)粘度，

59.其他同實施例1，在此不再贅述。

60.對比例中合漿工藝按現(xiàn)有技術(shù)，均在同一合漿機中進行。

61.對比例1

62.s1：取容積為1500l物料罐a的合漿機中對鋰電池正極活性物質(zhì)、粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑等干粉進行干混制得干粉料；

63.s2：在合漿機中加入第一份溶劑，對干粉料攪拌捏合制得類似面團狀物料，使捏合固含達74～75％；

64.s3：在合漿機中一次或者分次加入剩余溶劑，進行高速分散制得初步漿料；

65.s4：在合漿機中對初步漿料根據(jù)實際粘度適當加入溶劑，攪拌調(diào)節(jié)粘度，使其達到設(shè)定的粘度范圍，然后除泡，轉(zhuǎn)入涂布工序。

66.對比例2

67.s1同對比例1，在此不再贅述；

68.s2：在合漿機中加入第一份溶劑，對干粉料攪拌捏合制得類似面團狀物料，使捏合固含達70～71％；

69.s3、s4同對比例1，在此不再贅述。

70.對比例3

71.s1：取容積為1500l物料罐a的合漿機中對鋰電池負極活性物質(zhì)、cmc和導(dǎo)電劑等干粉進行干混制得干粉料；

72.s2：在合漿機中加入第一份溶劑，對干粉料攪拌捏合制得類似面團狀物料，使捏合固含達68～69％；

73.s3：在合漿機中加入la136d(一種paa類粘結(jié)劑)，

74.其他同對比例1中的s3，在此不再贅述；

75.s4同對比例1，在此不再贅述。

76.對比例4

77.s1：取容積為1500l物料罐a的合漿機中對鋰電池負極活性物質(zhì)、cmc和導(dǎo)電劑等干粉進行干混制得干粉料；

78.s2：在合漿機中加入第一份溶劑，對干粉料攪拌捏合制得類似面團狀物料，使捏合固含達64～65％；

79.s3同對比例1，在此不再贅述；

80.s4：在合漿機中，根據(jù)實際粘度適當加入sbr乳液，攪拌調(diào)節(jié)粘度，

81.其他同對比例1的s4，在此不再贅述。

82.對實施例1～4，對比例1～4進行3次正交試驗，制得漿料測試固含量，以24小時實施上述案例，計算合漿處理的漿料體積，對所有結(jié)果取平均值，試驗測試所得結(jié)果如下表：

[0083][0084]

對比實施例和對比例可以看出，無論是正極漿料還是負極漿料，實施例固含量平均值均大于對比例固含量平均值；合漿的效率比較，以實施例1與對比例1為例，24h合漿的體積17160l遠大于8530l，可見本發(fā)明由于干混階段、捏合階段、分散階段和調(diào)節(jié)粘度階段依次分步在不同的裝置里面獨立完成，可保證持續(xù)不斷合漿，合漿效率顯著提升，且合漿后正極漿料和負極漿料的固含量也有所提高。

[0085]

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。技術(shù)特征：

1.一種高效合漿系統(tǒng)，其特征在于，包括依次排列的干混機(1)、n個捏合機(2)、n個分散機(3)、調(diào)粘除泡機(4)；所述干混機(1)包括干混裝置(11)和物料罐a(12)，所述干混裝置(1)的攪拌裝置包括螺旋錐形攪拌槳、螺帶式攪拌槳或者板框式攪拌槳；所述捏合機(2)包括捏合裝置(21)和物料罐b(5)，所述捏合裝置(2)的攪拌裝置包括雙行星攪拌槳，還可以包括分散盤；所述分散機(3)包括分散裝置(31)和物料罐b(5),所述分散裝置(3)的攪拌裝置包括高速分散盤、或者高速分散齒或者高速分散葉片，還可以包括板框式攪拌槳；所述調(diào)粘除泡機(4)包括調(diào)粘除泡裝置(41)和物料罐c(42)，所述調(diào)粘除泡裝置(4)的攪拌裝置包括三葉后彎式、板框式攪拌槳、分散盤或者長薄葉螺旋槳；所述物料罐a(12)通過粉料輸料系統(tǒng)(6)與所述捏合裝置(21)連接，所述物料罐a(12)里面的物料通過所述粉料輸料系統(tǒng)(6)轉(zhuǎn)運入物料罐b(5)內(nèi)；所述物料罐b(5)可由所述捏合機(2)位置移動至所述分散機(3)位置；所述物料罐b(5)帶有與漿料輸料系統(tǒng)(7)連接的接頭，所述物料罐b(5)可通過所述漿料輸料系統(tǒng)(7)與所述調(diào)粘除泡裝置(41)連接，所述每個捏合機(2)至少配置2個所述物料罐b(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效合漿系統(tǒng)，其特征在于：所述n為1～3。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效合漿系統(tǒng)，其特征在于：所述粉料輸料系統(tǒng)(6)為螺旋輸送裝置、真空輸料裝置或者nemo輸送裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效合漿系統(tǒng)，其特征在于：所述漿料輸料系統(tǒng)(7)為螺桿泵輸送裝置或者nemo輸送裝置。5.一種高效合漿工藝，其特征在于：分步在權(quán)利要求1中的合漿系統(tǒng)中進行以下各步驟：s1：在所述干混機(1)中對鋰電池活性物質(zhì)、粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑等干粉進行干混制得干粉料，通過所述粉料輸料系統(tǒng)(6)將已混合均勻的所述干粉料轉(zhuǎn)入所述物料罐b(5)中，然后所述干混機(1)中再加入下一批料進行干混；s2：在所述捏合機(2)中加入第一份溶劑，攪拌捏合制得類似面團狀物料，所述物料罐b(5)下降，所述物料罐b(5)和罐內(nèi)的所述面團狀物料一起轉(zhuǎn)運至所述分散機(3)位置，然后在所述捏合機裝置(21)補進另外一個所述物料罐b(5)進行下一批料的捏合；s3：在所述分散機(3)中一次或者分次加入剩余溶劑，進行高速分散制得初步漿料，將所述物料罐b(5)通過接頭與所述漿料輸料系統(tǒng)(7)連接，所述初步漿料通過所述漿料輸料系統(tǒng)(7)轉(zhuǎn)入所述調(diào)粘除泡機(4)內(nèi)，所述初步漿料全部進入所述調(diào)粘除泡機(4)后，所述分散機(3)進行下一批料的分散；s4：在所述調(diào)粘除泡機(3),根據(jù)實際粘度適當加入溶劑，攪拌調(diào)節(jié)粘度，使其達到設(shè)定的粘度范圍，然后除泡，轉(zhuǎn)入涂布工序后，所述調(diào)粘除泡機(3)進行下一批料的攪拌調(diào)粘。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高效合漿工藝，其特征在于：若進行負極合漿時，可在步驟s3中加入paa類的膠液。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高效合漿工藝，其特征在于：所述步驟s2中，若進行正極合漿，加入的第一份溶劑的量為使?jié){料捏合固含達70％～75％則停止；若進行負極合漿，加

入的第一份溶劑的量為使?jié){料捏合固含達64％～70％則停止。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高效合漿工藝，其特征在于：若進行負極合漿時，可在步驟s4中加入sbr類的乳液。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開一種高效合漿系統(tǒng)及其高效合漿工藝，所述高效合漿系統(tǒng)包括依次排列的干混機、n個捏合機、n個分散機、調(diào)粘除泡機。所述高效合漿工藝包括：S1：在干混機中對鋰電池活性物質(zhì)、粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑等進行干混制；S2：在捏合機中加入溶劑，攪拌捏合制得面團狀物料；S3：在分散機中剩余溶劑進行高速分散制得初步漿料后；S4，在調(diào)粘除泡機攪拌調(diào)節(jié)初步漿料粘度，除泡，制得半成品漿料。所述高效合漿工藝由于干混階段、捏合階段、分散階段和調(diào)節(jié)粘度階段依次分步在不同的裝置里面獨立完成，可保證持續(xù)不斷合漿，可顯著提升鋰電池合漿生產(chǎn)效率?？娠@著提升鋰電池合漿生產(chǎn)效率。可顯著提升鋰電池合漿生產(chǎn)效率。

技術(shù)研發(fā)人員：白科 郭娜娜

受保護的技術(shù)使用者：江西安馳新能源科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.07.01

技術(shù)公布日：2021/10/8