本發(fā)明屬于電池極片制備，具體地說(shuō)，涉及一種干法電極的物料梯度纖維化的方法和裝置。
背景技術(shù)：
1、在干法電極的制備流程中，物料的均勻混合是確保后續(xù)纖維化反應(yīng)順利進(jìn)行、提升電池極片質(zhì)量與性能的核心要素，只有當(dāng)物料實(shí)現(xiàn)高度均勻混合時(shí)，纖維化反應(yīng)才能在理想的環(huán)境中充分開(kāi)展，生成穩(wěn)定且均勻的纖維結(jié)構(gòu)，優(yōu)質(zhì)的纖維結(jié)構(gòu)對(duì)于增強(qiáng)電池極片的導(dǎo)電性、提高其在充放電過(guò)程中的穩(wěn)定性等關(guān)鍵性能，有著至關(guān)重要的影響。
2、目前，行業(yè)內(nèi)普遍采用傳統(tǒng)的物料混合裝置，這些裝置結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，混料罐內(nèi)部多配備普通的攪拌槳葉，依靠電機(jī)帶動(dòng)槳葉進(jìn)行圓周轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)物料混合，當(dāng)活性物質(zhì)、粘結(jié)劑以及導(dǎo)電劑等關(guān)鍵物料通過(guò)加料口被投入混料罐后，僅能在槳葉產(chǎn)生的圓周攪拌力作用下，圍繞攪拌軸進(jìn)行單一模式的圓周運(yùn)動(dòng)，嚴(yán)重限制了物料之間的充分接觸與混合，使得在后續(xù)的纖維化反應(yīng)中，無(wú)法為反應(yīng)提供適宜的物料基礎(chǔ)，直接致使纖維化效果大打折扣，最終制備出的電池極片，在性能上表現(xiàn)出顯著的參差不齊，鑒于此特提出本發(fā)明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以克服上述問(wèn)題或者至少部分地解決上述問(wèn)題的一種干法電極的物料梯度纖維化的方法和裝置。
2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是：
3、一種干法電極的物料梯度纖維化的方法，主要包括以下步驟操作：步驟一：物料準(zhǔn)備：選用活性物質(zhì)a、粘結(jié)劑b、導(dǎo)電劑c作為實(shí)驗(yàn)物料；步驟二：預(yù)纖維化處理：將a、b、c分別放入預(yù)纖維化處理裝置，a經(jīng)沖擊式粉碎模塊，調(diào)電機(jī)轉(zhuǎn)速至粒度約50μm；b用振動(dòng)篩選模塊，借200目篩網(wǎng)除雜；c在真空度10-3pa、射頻功率100w條件下，經(jīng)等離子體處理模塊活化5分鐘；步驟三：梯度纖維化混料：將經(jīng)過(guò)預(yù)纖維化處理的物料輸送至梯度纖維化混料裝置，設(shè)定梯度供料方案，在開(kāi)始的5分鐘內(nèi)，以每分鐘10g的速度輸送活性物質(zhì)a，從第6分鐘開(kāi)始，逐漸增加粘結(jié)劑b的輸送量，同時(shí)活性物質(zhì)a的輸送量以每分鐘2g的速度增加，導(dǎo)電劑c的輸送量從第10分鐘開(kāi)始以每分鐘5g的速度增加，混料攪拌速度采用脈動(dòng)方式，先加速攪拌3分鐘，攪拌速度為300轉(zhuǎn)/分鐘，然后減速攪拌2分鐘，攪拌速度降至150轉(zhuǎn)/分鐘；最后停止攪拌1分鐘，如此進(jìn)行多次循環(huán)；步驟四：后續(xù)加工：混料完成后，物料從梯度纖維化混料裝置的輸出口輸出，進(jìn)入雙螺桿給料裝置，進(jìn)行后續(xù)的輥壓成型工序，制備出電池極片。
4、一種干法電極的物料梯度纖維化裝置，包括混料罐，所述混料罐上開(kāi)設(shè)有加料口，還包括：旋轉(zhuǎn)軸，設(shè)置在所述混料罐內(nèi)，且與所述混料罐的上端部轉(zhuǎn)動(dòng)連接；多組呈弧形設(shè)置的撥板，等距連接在所述旋轉(zhuǎn)軸上，其中，每組所述撥板圓周等距分布在旋轉(zhuǎn)軸的外壁上，所述撥板上固定連接有連桿，所述連桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接在旋轉(zhuǎn)軸上，所述撥板隨旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)連桿不斷改變撥動(dòng)角度，所述混料罐下端部的內(nèi)外壁之間開(kāi)設(shè)有中空腔，所述混料罐的下端部?jī)?nèi)壁圓周等距設(shè)置有多個(gè)與中空腔相連通的噴氣嘴；輸氣管二，與所述中空腔相連通，且用于外接氣源向所述中空腔內(nèi)輸送氣體。
5、為了驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)一步地，所述混料罐上固定安裝有電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)軸貫穿混料罐上端部的一端固定安裝有齒輪二，所述電機(jī)的輸出端上固定連接有與齒輪二嚙合連接的齒輪一。
6、為了用于向中空腔內(nèi)輸送氣體，更進(jìn)一步地，所述混料罐上對(duì)稱固定連接有活塞筒，所述活塞筒內(nèi)滑動(dòng)連接有活塞盤，所述活塞盤上固定連接有活塞桿，所述混料罐上升降連接有連接座，所述活塞桿與連接座固定連接，所述混料罐上固定連通有輸氣管一，所述輸氣管二遠(yuǎn)離中空腔的一端與混料罐相連通。
7、為了驅(qū)動(dòng)活塞盤在活塞筒內(nèi)上下往復(fù)滑動(dòng)，更進(jìn)一步地，所述混料罐上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有往復(fù)絲桿，所述往復(fù)絲桿上固定安裝有與齒輪二嚙合連接的齒輪三，所述旋轉(zhuǎn)軸呈中空設(shè)置，所述旋轉(zhuǎn)軸的空腔內(nèi)滑動(dòng)連接有導(dǎo)向桿，所述導(dǎo)向桿貫穿旋轉(zhuǎn)軸上端部的一端與連接座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述連接座螺紋連接在往復(fù)絲桿上。
8、為了驅(qū)動(dòng)連桿帶動(dòng)撥板轉(zhuǎn)動(dòng)，使其不斷改變撥板對(duì)物料的撥動(dòng)角度，更進(jìn)一步地，所述導(dǎo)向桿上固定連接有齒條，所述連桿貫穿于旋轉(zhuǎn)軸空腔內(nèi)的一端上固定安裝有與齒條嚙合連接的齒輪四。
9、為了使物料能夠在混料罐內(nèi)由下至上循環(huán)流動(dòng)，進(jìn)一步地，所述混料罐的內(nèi)外壁之間開(kāi)設(shè)有輸料腔，所述混料罐的內(nèi)壁上圓周等距設(shè)置有多個(gè)與輸料腔相連通的分支管，所述混料罐上固定安裝有抽料泵，所述抽料泵的輸入端通過(guò)輸料管一與混料罐相連通、輸出端通過(guò)輸料管二與輸料腔相連通。
10、為了對(duì)外部經(jīng)過(guò)輸氣管一進(jìn)入活塞筒內(nèi)的氣體進(jìn)行過(guò)濾，更進(jìn)一步地，所述輸氣管一內(nèi)設(shè)置有防塵網(wǎng)，所述噴氣嘴的進(jìn)氣端直徑大于出氣端直徑。
11、為了便于將混料罐內(nèi)均勻混合后的物料取出，進(jìn)一步地，所述混料罐的底部固定連通有排料管，所述排料管上設(shè)置有電磁閥。
12、為了減少物料在混料罐內(nèi)的殘留，更進(jìn)一步地，所述混料罐的下端部?jī)?nèi)壁呈錐形設(shè)置。
13、采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：
14、本發(fā)明，通過(guò)使物料在罐內(nèi)的流動(dòng)軌跡變得極為復(fù)雜且多變，不再局限于單一的圓周運(yùn)動(dòng)，而是在三維空間內(nèi)形成強(qiáng)烈的對(duì)流和混合，使其活性物質(zhì)、粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑等物料在復(fù)雜的流動(dòng)狀態(tài)下，能夠更充分地相互接觸、碰撞和擴(kuò)散，極大地提升了混合的均勻性和效果，使其為后續(xù)的纖維化過(guò)程提供了理想的物料混合基礎(chǔ)，進(jìn)而提升后續(xù)制備出電池極片的質(zhì)量和性能；
15、通過(guò)使物料在混料罐內(nèi)由下至上循環(huán)流動(dòng)，避免局部物料濃度不均，使活性物質(zhì)、粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑等物料充分接觸，大大提高了物料混合的均勻性，使其為后續(xù)的纖維化過(guò)程提供了理想的物料混合基礎(chǔ)，進(jìn)一步提升后續(xù)制備出電池極片的質(zhì)量和性能。
16、下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
1.一種干法電極的物料梯度纖維化的方法，其特征在于，主要包括以下步驟操作：
2.一種干法電極的物料梯度纖維化裝置，用于權(quán)利要求1所述的干法電極的物料梯度纖維化的方法，包括混料罐(1)，所述混料罐(1)上開(kāi)設(shè)有加料口，其特征在于，還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種干法電極的物料梯度纖維化裝置，其特征在于，所述混料罐(1)上固定安裝有電機(jī)(203)，所述旋轉(zhuǎn)軸(2)貫穿混料罐(1)上端部的一端固定安裝有齒輪二(205)，所述電機(jī)(203)的輸出端上固定連接有與齒輪二(205)嚙合連接的齒輪一(204)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種干法電極的物料梯度纖維化裝置，其特征在于，所述混料罐(1)上對(duì)稱固定連接有活塞筒(402)，所述活塞筒(402)內(nèi)滑動(dòng)連接有活塞盤(403)，所述活塞盤(403)上固定連接有活塞桿(404)，所述混料罐(1)上升降連接有連接座(302)，所述活塞桿(404)與連接座(302)固定連接，所述混料罐(1)上固定連通有輸氣管一(405)，所述輸氣管二(406)遠(yuǎn)離中空腔(4)的一端與混料罐(1)相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種干法電極的物料梯度纖維化裝置，其特征在于，所述混料罐(1)上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有往復(fù)絲桿(3)，所述往復(fù)絲桿(3)上固定安裝有與齒輪二(205)嚙合連接的齒輪三(301)，所述旋轉(zhuǎn)軸(2)呈中空設(shè)置，所述旋轉(zhuǎn)軸(2)的空腔內(nèi)滑動(dòng)連接有導(dǎo)向桿(303)，所述導(dǎo)向桿(303)貫穿旋轉(zhuǎn)軸(2)上端部的一端與連接座(302)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述連接座(302)螺紋連接在往復(fù)絲桿(3)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種干法電極的物料梯度纖維化裝置，其特征在于，所述導(dǎo)向桿(303)上固定連接有齒條(305)，所述連桿(201)貫穿于旋轉(zhuǎn)軸(2)空腔內(nèi)的一端上固定安裝有與齒條(305)嚙合連接的齒輪四(304)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種干法電極的物料梯度纖維化裝置，其特征在于，所述混料罐(1)的內(nèi)外壁之間開(kāi)設(shè)有輸料腔(503)，所述混料罐(1)的內(nèi)壁上圓周等距設(shè)置有多個(gè)與輸料腔(503)相連通的分支管(504)，所述混料罐(1)上固定安裝有抽料泵(5)，所述抽料泵(5)的輸入端通過(guò)輸料管一(501)與混料罐(1)相連通、輸出端通過(guò)輸料管二(502)與輸料腔(503)相連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種干法電極的物料梯度纖維化裝置，其特征在于，所述輸氣管一(405)內(nèi)設(shè)置有防塵網(wǎng)，所述噴氣嘴(401)的進(jìn)氣端直徑大于出氣端直徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種干法電極的物料梯度纖維化裝置，其特征在于，所述混料罐(1)的底部固定連通有排料管(101)，所述排料管(101)上設(shè)置有電磁閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種干法電極的物料梯度纖維化裝置，其特征在于，所述混料罐(1)的下端部?jī)?nèi)壁呈錐形設(shè)置。