CN221080043U - 一种电极制造装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电极制造装置，包括：容料器；加压装置，包括可活动地设于容料器中的压板；成对设置的挤压辊，均设于容料器的出料口一侧，且均与压板间隔设置，两挤压辊并排设置；成对设置的挤压辊、容料器和压板围成用于容置电极粉料的料腔，压板可朝成对设置的挤压辊趋近，以使电极粉料由两挤压辊之间的辊缝挤出。如此，通过压板对电极粉料施加压力，可以使电极粉料快速成膜以形成电极片，电极片的成膜速率可由10m/min提升到30～60m/min，且成膜后不会出现孔洞等缺陷，从而提高电极片的成膜效率和成膜质量。

Description

一种电极制造装置

技术领域

本申请涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种电极制造装置。

背景技术

电极是电池中的常见导电材料，电极的制备通常有干法和湿法两种。以干法电极的制备为例，干法电极较之湿法电极的制备，由于内部不含N-甲基吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone，NMP)等溶剂，且取消了涂布后的烘烤工序，在环境保护和成本控制上更具优势。

但是干法电极的制备通常成膜速度不宜过快，一般保持在成膜速度10m/min以下，如果强行提升成膜速度，则易造成落料不均匀，形成孔洞等缺陷。

综上，对于干法电极的制备来说，其制备速率和制备质量均有待提高。

实用新型内容

本申请实施例公开了一种电极制造装置，能够解决电极制造装置制备速率和制备质量较低的问题。

为了实现上述目的，本申请公开一种电极制造装置，包括：容料器；加压装置，包括可活动地设于容料器中的压板；成对设置的挤压辊，均设于容料器的出料口一侧，且均与压板间隔设置，两挤压辊并排设置；成对设置的挤压辊、容料器和压板围成用于容置电极粉料的料腔，压板可朝成对设置的挤压辊趋近，以使电极粉料由两挤压辊之间的辊缝挤出。

可选地，压板与容料器之间设有第一密封条。

可选地，压板设置连通料腔的透气孔。

可选地，加压装置还包括设于压板背离料腔的一侧的加压杆。

可选地，加压装置还包括加压机构，加压杆分别连接加压机构和压板。

可选地，电极制造装置设有控制器，压板上设有压力传感器，控制器分别与压力传感器和加压机构电连接；压力传感器可在压板给予电极粉料的压力达到压力阈值时向控制器发出暂停信号，控制器根据暂停信号控制加压机构暂停。

可选地，电极制造装置设有控制器，压板上设有位置传感器，控制器分别与位置传感器和加压机构电连接；位置传感器可在压板到达预设位置时向控制器发出停止信号，控制器根据停止信号控制加压机构停止驱动压板。

可选地，挤压辊和容料器之间设有第二密封条。

可选地，还包括弧形密封条；容料器包括两个第一侧板和两个第二侧板，第一侧板和第二侧板交替相连，以围成容料器的周壁；两个第一侧板与两个挤压辊一一对应，第二密封条设于第一侧板与挤压辊之间；第二侧板朝向挤压辊的一侧设有两弧形缺口，两个弧形缺口与两个挤压辊一一对应，且挤压辊的至少部分位于弧形缺口中，弧形密封条设于第二侧板与压辊之间。

可选地，还包括供料装置，供料装置连接容料器或压板，供料装置内部中空以形成供料通道，供料通道的一端连通料腔，供料通道的另一端贯通至供料装置的表面以形成加料口。

可选地，供料装置包括：供料筒，连接容料器或压板，供料筒内设有供料通道，加料口设于供料筒；供料螺杆，设于供料筒中；供料驱动装置，设于供料筒且连接供料螺杆，以驱动供料螺杆转动。

可选地，供料装置还包括加料漏斗，加料漏斗连接供料筒，且安装于加料口。

可选地，还包括料粉均匀装置，料粉均匀装置设于容料器或压板，料粉均匀装置的至少部分伸入料腔中。

可选地，料粉均匀装置包括振动杆和振动发生装置，振动杆设于料腔中，振动发生装置连接振动杆。

可选地，料粉均匀装置包括依次连接的搅拌桨、桨杆和搅拌桨驱动装置，搅拌桨位于料腔中，桨杆可转动地穿设于容料器或压板，并且桨杆分别连接搅拌桨和搅拌桨驱动装置。

可选地，料粉均匀装置包括依次连接的搅拌桨、桨杆和搅拌桨驱动装置，加压机构和压板之间形成安装间隙，搅拌桨驱动装置和压杆均设于安装间隙，搅拌桨位于料腔中，桨杆可转动地穿设于压板，并且桨杆分别连接搅拌桨和搅拌桨驱动装置。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

本申请公开一种电极制造装置，包括：容料器；加压装置，包括可活动地设于容料器中的压板；成对设置的挤压辊，均设于容料器的出料口一侧，且均与压板间隔设置，两挤压辊并排设置；成对设置的挤压辊、容料器和压板围成用于容置电极粉料的料腔，压板可朝成对设置的挤压辊趋近，以使电极粉料由两挤压辊之间的辊缝挤出。

如此，通过压板对电极粉料施加压力，可以使电极粉料快速成膜以形成电极片，电极片的成膜速率可由10m/min提升到30～60m/min，且成膜后不会出现孔洞等缺陷，从而提高电极片的成膜效率和成膜质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请公开的一种电极制造装置的示意图；

图2是本申请公开的另一种电极制造装置的示意图；

图3是本申请公开的图2的A向视图。

附图标记说明：

1-电极粉料、2-电极片、

10-容料器、

11-料腔、

20-加压装置、

21-压板、

22-加压杆、

23-加压机构、

231-气缸、232-活塞杆、233-推板、

30-挤压辊、

41-第一密封条、42-第二密封条、43-弧形密封条、

50-供料装置、

51-供料筒、52-供料螺杆、53-供料驱动装置、54-加料漏斗、

60-料粉均匀装置、

61-振动杆、

62-搅拌桨、63-桨杆、64-搅拌桨驱动装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

干法电极较之湿法电极的制备来说，由于内部不含N-甲基吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone，NMP)等溶剂，且取消了涂布后的烘烤工序，在环境保护和成本控制上更具优势。但是干法电极的制备通常成膜速度不宜过快，一般保持在成膜速度10m/min以下，如果强行提升成膜速度，则易造成落料不均匀，形成孔洞等缺陷。而本申请技术方案则针对相关技术中干法电极制备所存在的问题进行设计，下面结合图1～图3进行阐述。

实施例1

请参考图1，本申请公开一种电极制造装置，包括：容料器10、加压装置20和成对设置的挤压辊30。

其中，容料器10用于容置电极粉料1，容料器10通常为筒状结构，且两相对端分别设置进料口和出料口。加压装置20包括可活动地设于容料器10中的压板21，压板21的加压方向为重力方向。挤压辊30成对设置，且两挤压辊30并排设置，以使挤压辊30之间形成辊缝。成对设置的挤压辊30均设于容料器10的出料口一侧，且均与压板21间隔设置。成对设置的挤压辊30、容料器10和压板21围成用于容置电极粉料1的料腔11。

工作时按照以下步骤进行：

向料腔11中提供电极粉料1，然后盖上压板21。

两挤压辊30在电机等装置的驱动下相向转动。

压板21加压并朝成对设置的挤压辊30趋近，以使电极粉料1由两挤压辊30之间的辊缝挤出，从而使电极粉料1成型为电极片2。

如此，通过压板21对电极粉料1施加压力，可以使电极粉料1快速成膜以形成电极片2，电极片2的成膜速率可由10m/min提升到30～60m/min，且成膜后不会出现孔洞等缺陷，从而提高电极片2的成膜效率和成膜质量。

可选地，压板21与容料器10之间设有第一密封条41，比如第一密封条41设于压板21与容料器10的内周面之间，从而提高料腔11的密封性能，防止电极片2制备过程中电极粉料1跑出料腔11外，而导致污染环境。

可选地，压板21设置连通料腔11的透气孔，从而在加压时及时排出气体，尤其是压板21和料腔11中电极粉料1之间的气体，以便压板21充分接触电极粉料1，并可以维持料腔11内外的压力平衡，易于压板21的加压下降。进一步地，透气孔可以设置多个，进而更好的排出加压时的气体。

可选地，加压装置20还可以包括设于压板21背离料腔11的一侧的加压杆22，以便于对压板21进行加压，比如操作者手持加压杆22对压板21施加压力。进一步地，加压杆22可以设置多根，以使压力更加均匀平稳的传导至压板21。

可选地，挤压辊30和容料器10之间设有第二密封条42，比如第二密封条42设于挤压辊30和容料器10的底面之间，以进一步提高对料腔11的密封性能。

可选地，电极制造装置还包括弧形密封条43。容料器10可以是方形柱状筒结构，具体来说容料器10包括两个第一侧板101和两个第二侧板102，第一侧板101和第二侧板102交替相连，以围成容料器10的周壁；两个第一侧板101的并排设置的方向，与两个挤压辊30的并排设置的方向相同，两个第一侧板101与两个挤压辊30沿压板21的加压运动方向一一对应，第二密封条42设于第一侧板101与挤压辊30之间。

第二侧板102可以与第一侧板101相互垂直，且两个第二侧板102沿挤压辊30的长度方向并排设置。第二侧板102朝向挤压辊30的一侧设有两弧形缺口，弧形缺口的弧面表面形状与挤压辊30周面形状匹配，两个弧形缺口与两个挤压辊30沿压板21的加压运动方向一一对应，且挤压辊30的至少部分位于弧形缺口中，弧形密封条43设于第二侧板102与挤压辊30之间，如此，料腔11的密封性能够进一步提高。可选地，容料器10也可以是圆柱形筒状结构，此处不再详述。

可选地，电极制造装置还可以包括供料装置50，供料装置50连接压板21，供料装置50内部中空以形成供料通道，供料通道的一端连通料腔11，供料通道的另一端贯通至供料装置50的表面以形成加料口。电极粉料1可以由加料口加入，并沿着供料通道通入料腔11，同时供料装置50的供料方向可以设置与压板21的加压方向一致，即均沿着重力方向，使得加料过程更加方便。

可选地，供料装置50包括供料筒51、供料螺杆52和供料驱动装置53。供料筒51连接压板21，供料筒51内设有供料通道，加料口设于供料筒51；供料螺杆52设于供料筒51中；供料驱动装置53设于供料筒51且连接供料螺杆52，以驱动供料螺杆52转动。电极粉料1由加料口倒入供料筒51后，在供料螺杆52的螺旋传动作用下，将被输送至料腔11中，进一步提高加料的方便性。

可选地，供料装置50还包括加料漏斗54，加料漏斗54连接供料筒51，且安装于加料口，这样电极粉料1可以由加料漏斗54供料，更加便于电极粉料1的输送。

可选地，电极制造装置还包括料粉均匀装置60，料粉均匀装置60设于容料器10或压板21，料粉均匀装置60的至少部分伸入料腔11中，如此，可以使电极粉料1更加均匀的分布在料腔11中，进而更加高效、快速的成膜电极片2，以及使所获得的电极片2质量更佳。

对于料粉均匀装置60的具体结构来说，料粉均匀装置60可以包括振动杆61和振动发生装置，振动杆61设于料腔11中，振动发生装置连接振动杆61，通过振动杆61的振动效应，使电极粉料1更加均匀的分布在料腔11中，当然，料粉均匀装置60也可以是其他结构，具体后文详述。

实施例2

图2和图3为本申请公开的另一种电极制造装置，实施例2与实施例1中相同的标记表示相同的部件，并且实施例2中的部分部件，由于已在实施例1中介绍故未被提及，实施例2与实施例1有以下不同：

实施例1中，加压装置20和供料装置50均集中在一起，且供料装置50安装在压板21上，而实施例2中，则将供料装置50与加压装置20分散布局，这样更加便于进行供料装置50与加压装置20的细化设计，具体如下：

供料装置50通过供料筒51连接容料器10，并且可以使供料螺杆52的长度方向平行水平面安装，即供料装置50的供料方向沿水平方向。

供料装置50可以设置多个，以提高供料效率。其中，至少一个供料装置50设于容料器10的第一侧板101上，且设于第一侧板101上的供料装置50的供料方向垂直于挤压辊30延伸方向，比如图2所示，供料装置50设于容料器10一侧；至少一个供料装置50设于容料器10的第二侧板102上，且设于第二侧板102上的供料装置50的供料方向平行于挤压辊30延伸方向，比如图3所示供料装置50对称设于容料器10两侧。

可选地，由于将供料装置50和加压装置20分散布局，故具有更多空间可以进一步对加压装置20进行细化设计，具体来说加压装置20还可以包括加压机构23，加压杆22分别连接加压机构23和压板21。

比如加压机构23为气缸机构，且包括依次连接的气缸231、活塞杆232和推板233，其中推板233连接加压杆22，这样气缸231可以通过活塞杆232、推板233、加压杆22驱动压板21进行直线运动，进而完成对料腔11的加压。如此，较之人力对压板21加压的方式来说，通过机械装置完成对压板21加压，驱动力更大更平稳，也更利于对电极制造装置的控制。

进一步地，由于加压机构23加入，可以对电极制造装置进行智能控制，比如电极制造装置还可以设有控制器，压板21上可以设有压力传感器，控制器分别与压力传感器和加压机构23电连接。

电极制造装置中可以提前设置压力阈值，压力阈值可以理解为电极制造装置可以承受的最大压力。压力传感器可在压板21给予电极粉料1的压力达到压力阈值时向控制器发出暂停信号，控制器根据暂停信号控制加压机构23暂停，此时压板21不再运动，电极粉料1依靠重力继续供料，电极粉料1和压板21之间的压力不断减小，待压力减小至压力阈值以下时，控制器控制加压机构23继续驱动压板21，压板21对电极粉料1的压力再次增大，如此往复，以此来控制电极粉料1所受到的压力，保证供料速度的同时，也保证装置的安全运行。

可选地，压板21上还可以设有位置传感器，控制器分别与位置传感器和加压机构23电连接。电极制造装置中可以提前设置压板21所要降至的预设位置，这样位置传感器可在压板21到达预设位置时向控制器发出停止信号，控制器根据停止信号控制加压机构23停止驱动压板21，以防止压板21过度运动而误触挤压辊30，以及可控制电极粉料1的供料量。

可选地，料粉均匀装置60除了可以如图1所示以振动方式均匀电极粉料1，还可以设置为其他结构。比如图2和图3所示，料粉均匀装置60可以包括依次连接的搅拌桨62、桨杆63和搅拌桨驱动装置64。搅拌桨62位于料腔11中，桨杆63可转动地穿设于压板21，并且桨杆63分别连接搅拌桨62和搅拌桨驱动装置64，这样搅拌桨驱动装置64可以通过桨杆63驱动搅拌桨62进行转动，从而将电极粉料1搅拌均匀。当然桨杆63也可以转动地穿设在容料器10上，并连接搅拌桨62和搅拌桨驱动装置64，也能够达到搅拌电极粉料1的目的，此处不再详述。

可选地，料粉均匀装置60可以设置多个，这样搅拌位置更多，对电极粉料1的搅拌更加均匀。

可选地，加压机构23和压板21之间形成安装间隙，搅拌桨驱动装置64和加压杆22均设于安装间隙，搅拌桨62位于料腔11中，桨杆63可转动地穿设于压板21，并且桨杆63分别连接搅拌桨62和搅拌桨驱动装置64。如此，搅拌桨驱动装置64和加压杆22均安装在电极制造装置的同一收容空间中，利于提高电极制造装置的结构紧凑度，进而可以提高电极制造装置的空间利用率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (16)

1.一种电极制造装置，其特征在于，包括：

容料器(10)；

加压装置(20)，包括可活动地设于所述容料器(10)中的压板(21)；

成对设置的挤压辊(30)，均设于所述容料器(10)的出料口一侧，且均与所述压板(21)间隔设置，两所述挤压辊(30)并排设置；

所述成对设置的挤压辊(30)、所述容料器(10)和所述压板(21)围成用于容置电极粉料(1)的料腔(11)，所述压板(21)可朝所述成对设置的挤压辊(30)趋近，以使所述电极粉料(1)由两所述挤压辊(30)之间的辊缝挤出。

2.根据权利要求1所述的电极制造装置，其特征在于，所述压板(21)与所述容料器(10)之间设有第一密封条(41)。

3.根据权利要求1所述的电极制造装置，其特征在于，所述压板(21)设置连通所述料腔(11)的透气孔。

4.根据权利要求1所述的电极制造装置，其特征在于，所述加压装置(20)还包括设于所述压板(21)背离所述料腔(11)的一侧的加压杆(22)。

5.根据权利要求4所述的电极制造装置，其特征在于，加压装置(20)还包括加压机构(23)，所述加压杆(22)分别连接所述加压机构(23)和所述压板(21)。

6.根据权利要求5所述的电极制造装置，其特征在于，电极制造装置设有控制器，所述压板(21)上设有压力传感器，所述控制器分别与所述压力传感器和所述加压机构(23)电连接；

所述压力传感器可在所述压板(21)给予所述电极粉料(1)的压力达到压力阈值时向所述控制器发出暂停信号，所述控制器根据所述暂停信号控制所述加压机构(23)暂停。

7.根据权利要求5所述的电极制造装置，其特征在于，电极制造装置设有控制器，所述压板(21)上设有位置传感器，所述控制器分别与所述位置传感器和所述加压机构(23)电连接；

所述位置传感器可在所述压板(21)到达预设位置时向所述控制器发出停止信号，所述控制器根据所述停止信号控制所述加压机构(23)停止驱动所述压板(21)。

8.根据权利要求1所述的电极制造装置，其特征在于，所述挤压辊(30)和所述容料器(10)之间设有第二密封条(42)。

9.根据权利要求8所述的电极制造装置，其特征在于，还包括弧形密封条(43)；

所述容料器(10)包括两个第一侧板(101)和两个第二侧板(102)，所述第一侧板(101)和所述第二侧板(102)交替相连，以围成所述容料器(10)的周壁；两个所述第一侧板(101)与两个所述挤压辊(30)一一对应，所述第二密封条(42)设于所述第一侧板(101)与所述挤压辊(30)之间；

所述第二侧板(102)朝向所述挤压辊(30)的一侧设有两弧形缺口，两个所述弧形缺口与两个所述挤压辊(30)一一对应，且所述挤压辊(30)的至少部分位于所述弧形缺口中，所述弧形密封条(43)设于所述第二侧板(102)与所述挤压辊(30)之间。

10.根据权利要求1所述的电极制造装置，其特征在于，还包括供料装置(50)，所述供料装置(50)连接所述容料器(10)或所述压板(21)，所述供料装置(50)内部中空以形成供料通道，所述供料通道的一端连通所述料腔(11)，所述供料通道的另一端贯通至所述供料装置(50)的表面以形成加料口。

11.根据权利要求10所述的电极制造装置，其特征在于，所述供料装置(50)包括：

供料筒(51)，连接所述容料器(10)或所述压板(21)，所述供料筒(51)内设有所述供料通道，所述加料口设于所述供料筒(51)；

供料螺杆(52)，设于所述供料筒(51)中；

供料驱动装置(53)，设于所述供料筒(51)且连接所述供料螺杆(52)，以驱动所述供料螺杆(52)转动。

12.根据权利要求11所述的电极制造装置，其特征在于，供料装置(50)还包括加料漏斗(54)，所述加料漏斗(54)连接所述供料筒(51)，且安装于所述加料口。

13.根据权利要求1所述的电极制造装置，其特征在于，还包括料粉均匀装置(60)，所述料粉均匀装置(60)设于所述容料器(10)或所述压板(21)，所述料粉均匀装置(60)的至少部分伸入所述料腔(11)中。

14.根据权利要求13所述的电极制造装置，其特征在于，所述料粉均匀装置(60)包括振动杆(61)和振动发生装置，所述振动杆(61)设于所述料腔(11)中，所述振动发生装置连接所述振动杆(61)。

15.根据权利要求13所述的电极制造装置，其特征在于，所述料粉均匀装置(60)包括依次连接的搅拌桨(62)、桨杆(63)和搅拌桨驱动装置(64)，

所述搅拌桨(62)位于所述料腔(11)中，所述桨杆(63)可转动地穿设于所述容料器(10)或所述压板(21)，并且所述桨杆(63)分别连接所述搅拌桨(62)和所述搅拌桨驱动装置(64)。

16.根据权利要求5所述的电极制造装置，其特征在于，还包括料粉均匀装置(60)，所述料粉均匀装置(60)包括依次连接的搅拌桨(62)、桨杆(63)和搅拌桨驱动装置(64)，

所述加压机构(23)和所述压板(21)之间形成安装间隙，所述搅拌桨驱动装置(64)和所述加压杆(22)均设于所述安装间隙，

所述搅拌桨(62)位于所述料腔(11)中，所述桨杆(63)可转动地穿设于所述压板(21)，并且所述桨杆(63)分别连接所述搅拌桨(62)和所述搅拌桨驱动装置(64)。