[发明专利]一种动力型锂离子电池用电极的制造设备及其制造方法无效
申请号: | 201210186100.9 | 申请日: | 2012-06-07 |
公开(公告)号: | CN102694149A | 公开(公告)日: | 2012-09-26 |
发明(设计)人: | 张国庆;熊中琼;张云云;熊俊俏;李新喜 | 申请(专利权)人: | 广东工业大学 |
主分类号: | H01M4/139 | 分类号: | H01M4/139 |
代理公司: | 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 | 代理人: | 林丽明 |
地址: | 510006 广东省广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 动力 锂离子电池 用电 制造 设备 及其 方法 | ||
1.一种动力型锂离子电池用电极的制造设备,其特征在于包括有振动盘(1)、泡沫金属模具(2)、电极固态填充料粉体箱(3)、泡沫金属(4),其中泡沫金属模具(2)置于振动盘(1)上,电极固态填充料粉体箱(3)置于泡沫金属模具(2)的上方,泡沫金属(4)置于泡沫金属模具(2)内。
2.根据权利要求1所述的动力型锂离子电池用电极的制造设备,其特征在于上述填充后的泡沫金属(4)放置于载物台(5)上,并通过刮片(6)刮平;上述刮平后的泡沫金属(4)放置于能将填充后的泡沫金属(4)均匀压实成薄片的成型模具(7)内。
3.根据权利要求2所述的动力型锂离子电池用电极的制造设备,其特征在于上述刮片(6)是塑料刮片,或金属刮片,或合金刮片。
4.根据权利要求2所述的动力型锂离子电池用电极的制造设备,其特征在于上述成型模具(7)的加压压力为80—600吨/平方厘米。
5.根据权利要求1至4任一项所述的动力型锂离子电池用电极的制造设备,其特征在于上述震动盘(1)的下部安装有震动方向为上下的振动器;上述电极固态填充料粉体箱(3)的材质是塑料,或金属,或金属合金。
6.根据权利要求5所述的动力型锂离子电池用电极的制造设备,其特征在于上述电极固态填充料粉体箱(3)的底面(31)开有通孔,开有通孔的底面(31)的下面设置有通过开合控制活性物质粉体箱(3)内粉末的下落的挡板(32)。
7.根据权利要求5所述的动力型锂离子电池用电极的制造设备,其特征在于上述电极固态填充料粉体箱(3)的底面(31)开有的通孔为圆孔,孔与孔间的间距为1-5mm,圆孔的直径为0.5mm-10mm。
8.根据权利要求1所述的动力型锂离子电池用电极的制造方法,其特征在于包括如下步骤:
1)确定电池电极的固态电极活性物质用量和的集流体尺寸:根据动力电池的实际制造要求确定电池的固态电极活性物质的用量,并确定集流体采用泡沫金属(4),且根据动力电池的实际制造要求确定泡沫金属(4)的厚度尺寸;
2)配制电池电极固态填充料,切割泡沫金属(4):电池电极的正极或负极材料为固态电极活性物质,固态电极活性物质为均匀细腻粉末,粉末颗粒的平均粒径为5nm-200μm,向粉末颗粒中添加固态导电剂和固态黏结剂,并搅拌混匀组成电极固态填充料;切割泡沫金属(4)至所需尺寸,泡沫金属(4)的长宽尺寸由泡沫金属模具(2)的尺寸决定,泡沫金属(4)的长宽尺寸比泡沫金属模具(2)的尺寸小1-5mm,确保能完全放入其中;
3)向泡沫金属(4)内填充电极固态填充料:将切割好的泡沫金属(4)置于泡沫金属模具(2)中,把上述备好的电极固态填充料装入电极固态填充料粉体箱(3)内,开启振动盘(1),打开电极固态填充料粉体箱挡板(32),粉末经带孔底面(31)漏出,震动盘(1)保持震动,直到电极固态填充料粉末填充完毕;
4)刮去多余粉末:将填充有电极固态填充料的泡沫金属(4)从泡沫金属模具(2)中取出,置于载物台(5)上,用刮片(6)将填充后的泡沫金属(4)表面多余粉末刮去;
5)压制成型:将填充后的泡沫金属(4)放置于成型模具(7)内,根据所需要的极片厚度设置成型模具(7)的加压压力为80—600吨/平方厘米,将填充后的泡沫金属(4)均匀压实成薄片;
6)取片切割成电极极片:将上述薄片从成型模具(7)中取出,根据实际动力电池参数需要确定极片尺寸,将薄片横切和分切成块,横切时预留极耳位置。
9.根据权利要求8所述的动力型锂离子电池用电极的制造方法,其特征在于上述泡沫金属(4)的规格为:PPI:5-80,孔隙率:50%-98%。
10.根据权利要求8所述的动力型锂离子电池用电极的制造方法,其特征在于上述电池的正极采用的固态电极活性物质包括磷酸铁锂(LiFePO4)、三元(Co、Ni、Mn)、锰酸锂(LiMnO2、LiMn2O4)、磷酸钒锂(Li3V2(PO4)3)、镍酸锂(LiNiO2)、钒酸锂(LiV3O8)中的任意一种或几种的组合,电池的负极采用的固态电极活性物质包括石墨、钛酸锂(Li4Ti5O12)、硅基负极材料、锡基负极材料中的任意一种或几种的组合。
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