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涂炭浆料的制备系统、电芯和电池模组的制作方法

853   编辑:中冶有色技术网   来源:蜂巢能源科技股份有限公司  
2023-10-31 16:58:10
一种涂炭浆料的制备系统、电芯和电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种涂炭浆料的制备系统、电芯和电池模组。

背景技术:

2.锂离子电池的生产制造,是由一个个工艺步骤严密联络起来的过程。整体来说,锂电池的生产包括极片制造工艺,电池装配工艺以及最后的注液、预充、化成、老化工艺。在这三个阶段的工艺中,每道工序又可以分为数道关键工艺,每一步均会对电池的最后性能的形成很大的影响。

3.在极片制造工艺阶段,基材涂炭工艺的好坏在极片加工阶段会影响到分切、模切和叠片(卷绕)工序。基材涂炭主要改善极片的粘附力和柔韧性,涂炭异常导致极片粘附力下降,分切和模切工序的切口位置存在较高掉粉的风险;涂炭异常导致极片柔韧性下降,卷绕工序的有较高断片的风险。在电池最终的性能方面,基材涂炭的好坏会影响到电池的电子导通性能,基材涂炭异常,电化学极化增大,电池循环寿命,倍率性能和安全性能均会受到较大的影响。

4.涂炭浆料中的活性物质主要为“纳米级”颗粒,如导电炭黑,碳纳米管石墨烯和导电石墨等。物料的粒径越小,形状越怪就越难以分散,经常在搅拌过程中二次团聚成大块,不仅没有起到良好的导电作用,还会影响电池的最终性能。

5.目前的涂炭浆料的制备工艺存在以下缺陷:(1)浆料制作效率低,颗粒分散效果差,涂炭基材成品表现为粘附力满足设计要求,但是表面有较多的色差(sp分散效果差,有团聚);(2)局部温升快和剪切力大均会破坏涂炭浆料中的分散剂和粘结剂,造成涂炭浆料的稳定性差,静置或使用过程中有沉降和团聚的风险,涂炭基材成品主要表现为表面均匀无色差,但是粘附力不满足设计要求。

6.有鉴于此,特提出本实用新型。

技术实现要素:

7.本实用新型的一个目的在于提供一种涂炭浆料的制备系统,该系统采用搅拌装置和磨砂装置等装置的配合,以大大提升生产效率,使涂炭浆料的品质更佳,涂炭浆料分散更均匀,稳定性更好。

8.本实用新型的另一个目的在于提供一种电芯,具有优异的电化学性能。

9.本实用新型的另一个目的在于提供一种电池模组,具有优异的循环性能、安全性能。

10.为了实现本实用新型的上述目的,特采用以下技术方案:

11.一种涂炭浆料的制备系统,包括搅拌装置、第一降温装置、砂磨装置、第二降温装置、浆料缓存装置、粒度检测装置和成品容纳装置;

12.所述搅拌装置的出料口和所述砂磨装置的第一入料口通过第一管路相连,所述第

一管路的外部设置所述第一降温装置;

13.所述砂磨装置的出料口连接分岔管,所述砂磨装置和所述分岔管之间设置所述浆料粒度检测装置;所述分岔管包括第一支管和第二支管;所述第一支管连接所述浆料缓存装置的入料口,所述第一支管的外部设置所述第二降温装置,所述浆料缓存装置的出料口连接所述砂磨装置的第二入料口;所述第二支管连接所述成品容纳装置。

14.在一种实施方式中,所述涂炭浆料的制备系统设置有第一隔膜泵、第二隔膜泵和第三隔膜泵;

15.所述第一隔膜泵设置于所述第一降温装置和所述砂磨装置之间;

16.所述第二隔膜泵设置于所述第二降温装置和所述浆料缓存装置之间;

17.所述第三隔膜泵设置于所述浆料缓存装置的出料口和所述砂磨装置的第二入料口之间。

18.在一种实施方式中,所述搅拌装置包括双行星搅拌装置。

19.在一种实施方式中,所述砂磨装置包括球磨机和/或砂磨机。

20.在一种实施方式中,所述涂炭浆料的制备系统还设置有物料供给装置,所述物料供给装置连接所述搅拌装置。

21.在一种实施方式中,所述第一降温装置采用第一冷冻水装置,所述第一冷冻水装置套设于部分所述第一管路的外部。

22.在一种实施方式中,所述第二降温装置采用第二冷冻水装置,所述第二冷冻水装置套设于部分所述第一支管的外部。

23.一种电芯,包括外壳和容置于所述外壳中的极组;所述极组包括涂炭集流体;所述涂炭集流体包括集流体本体和设置于所述集流体本体至少一侧表面的涂炭浆料层,所述涂炭浆料层包括采用所述的涂炭浆料的制备系统得到的涂炭浆料;

24.所述外壳包括底壳、顶盖、两个正极柱、两个负极柱、防爆阀和注液孔;

25.所述顶盖沿其长度方向的两端分别设置一个正极柱和一个负极柱;所述底壳的底部外端面设置有分别与所述正极柱和所述负极柱一一对应的四个凹槽,且任一所述凹槽至少能够容纳其所对应的所述正极柱或所述负极柱。

26.在一种实施方式中,所述涂炭集流体包括正极涂炭集流体和负极涂炭集流体;所述正极涂炭集流体的集流体本体为铝箔,所述负极涂炭集流体的集流体本体为铜箔;

27.所述涂炭浆料层的厚度为0.4~5μm。

28.在一种实施方式中,所述凹槽的长度为所述电芯的宽度的1/3~2/3,所述凹槽的宽度为所述凹槽的长度的1/7~1/2,所述凹槽的高度为所述电芯的厚度的1/6~1/3。

29.在一种实施方式中,所述电芯的长度为295~2800mm,所述电芯的宽度为90~300mm,所述电芯的厚度为10~28mm。

30.在一种实施方式中,所述两个正极柱、两个负极柱、防爆阀和注液孔在所述外壳上开孔的表面积之和占所述外壳表面积的0.01%~10%。

31.一种电池模组,包括多个层叠设置的电芯,所述电芯的正极柱和负极柱分别容置于其相邻电芯的四个凹槽中;所述电芯为上述电芯。

32.与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:

33.(1)本实用新型中涂炭浆料的制备系统采用搅拌装置和磨砂装置等装置的配合,

可大大提升生产效率,同时,制作的涂炭浆料的品质更优异,分散更均匀,浆料稳定性更好。

34.(2)本实用新型中的电芯具有优异的电化学性能。

35.(3)本实用新型中电池具有优异的循环性能、安全性能。

附图说明

36.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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。

37.图1为实施例1中涂炭浆料的制备系统示意图;

38.图2为实施例4中电芯的外部结构示意图(顶盖在上);

39.图3为实施例4中电芯的外部结构示意图(顶盖在下);

40.图4为极组的结构示意图;

41.图5为连续和间歇方式的涂炭集流体的示意图。

42.附图标记:

43.1-搅拌装置、2-砂磨装置、3-粒度检测装置、4-浆料缓存装置、5-成品容纳装置、6-第一降温装置、7-第二降温装置、8-第一隔膜泵、9-第二隔膜泵、10-第三隔膜泵、11-正极柱、12-负极柱、13-凹槽、14-顶盖、15-底壳。

具体实施方式

44.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

45.在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

46.一方面,一种涂炭浆料的制备系统,包括搅拌装置、第一降温装置、砂磨装置、第二降温装置、浆料缓存装置、粒度检测装置和成品容纳装置;

47.所述搅拌装置的出料口和所述砂磨装置的第一入料口通过第一管路相连,所述第一管路的外部设置所述第一降温装置;

48.所述砂磨装置的出料口连接分岔管,所述砂磨装置和所述分岔管之间设置所述浆料粒度检测装置;所述分岔管包括第一支管和第二支管;所述第一支管连接所述浆料缓存装置的入料口,所述第一支管的外部设置所述第二降温装置,所述浆料缓存装置的出料口连接所述砂磨装置的第二入料口;所述第二支管连接所述成品容纳装置。

49.采用搅拌装置和磨砂装置等装置的配合,可大大提升生产效率,同时,使涂炭浆料的品质更优,涂炭浆料分散更均匀,浆料稳定性更好。

50.在一种实施方式中,所述涂炭浆料的制备系统设置有第一隔膜泵、第二隔膜泵和第三隔膜泵;

51.所述第一隔膜泵设置于所述第一降温装置和所述砂磨装置之间;

52.所述第二隔膜泵设置于所述第二降温装置和所述浆料缓存装置之间;

53.所述第三隔膜泵设置于所述浆料缓存装置的出料口和所述砂磨装置的第二入料口之间。

54.通过第一隔膜泵、第二隔膜泵和第三隔膜泵实现浆料的输送。

55.在一种实施方式中,所述搅拌装置包括双行星搅拌装置。

56.在一种实施方式中,所述砂磨装置包括球磨机和/或砂磨机。

57.在一种实施方式中,所述涂炭浆料的制备系统还设置有物料供给装置,所述物料供给装置连接所述搅拌装置。物料供给装置包括各种原料的供给装置,以实现原料的供给、混合。

58.在一种实施方式中,所述第一降温装置采用第一冷冻水装置,所述第一冷冻水装置套设于部分所述第一管路的外部。

59.在一种实施方式中,所述第二降温装置采用第二冷冻水装置,所述第二冷冻水装置套设于部分所述第一支管的外部。

60.通过设置冷冻水装置对涂炭浆料进行降温,以提高涂炭浆料的稳定性。

61.在一种实施方式中,采用上述涂炭浆料的制备系统实施涂炭浆料制备的方法,包括以下步骤:

62.将现有技术中的常规涂炭浆料原料投入搅拌装置中进行捏合搅拌,浆料稀释至最终固含量10%~20%,高速分散10~60min,公转为1~50rpm,自转为0~3000rpm;之后得到的混合浆料在通过第一降温装置进行降温处理,使混合浆料降温至15~20℃,再由第一隔膜泵输送至砂磨装置中进行砂磨处理,砂磨处理的锆球直径为2~5mm,砂磨时间为10~30min;砂磨完成后的浆料在第二隔膜泵的出口通过浆料粒度检测装置进行粒度检测,粒度不合格的浆料流入分岔管的第一支管并通过第二降温装置降温至15~20℃,再进入浆料缓存装置中,在第三隔膜泵的作用下回到砂磨装置中进行循环砂磨处理,直至砂磨的浆料粒度合格,成品沿第二支管进入成品容纳装置中。

63.上述方法得到的涂炭浆料可进一步应用于制备涂炭集流体(包括正极涂炭集流体和负极涂炭集流体)。可以进行连续涂炭或者间歇涂炭。幅宽为100mm~1600mm。

64.在一种实施方式中,涂炭集流体,包括集流体本体和设置于所述集流体本体至少一侧表面的涂炭浆料层;所述涂炭浆料层包括采用所述的涂炭浆料的制备系统得到的涂炭浆料;所述涂炭浆料层在所述集流体本体上呈条状分布或者块状分布;所述涂炭浆料层的厚度为0.4~5μm。

65.在一种实施方式中,所述条状分布包括单条或者多条;条状涂层的长度延伸方向与所述集流体本体的长度延伸方向相同。如图5中的(a1)图表示单条连续涂炭;如图5中的(a2)表示双条连续涂炭;如图5中的(a3)表示多条连续涂炭。

66.在一种实施方式中,所述块状分布形成n行、m列的矩阵;其中,m大于或等于1,n大

于或等于3。图5中的(b1)图、(b2)图、(b3)图分别表示单列间歇涂炭、双列间歇涂炭和多列间歇涂炭。

67.在一种实施方式中,采用上述涂炭浆料的制备系统实施涂炭浆料制备的方法,包括以下步骤:活性物质粉料(导电石墨、导电炭黑)和分散剂粉料(聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠粉末或聚乙烯吡咯烷酮)在搅拌装置内预混10~30min(公转为1~50rpm,自转为0~3000rpm);再加入液体活性物质(石墨烯浆料或碳纳米管浆料)和溶剂(纯水或氮甲基吡咯烷酮),浆料固含量控制在40%-60%进行“泥状搅拌”5~15min(公转1~40rpm);再次加入溶剂,固含量控制20%-40%,进行高固含捏合搅拌30~90min(公转15rpm);第三次加入溶剂,浆料稀释至最终固含量10%-20%,高速分散10~60min(公转30rpm,自转2500rpm);之后得到的混合浆料在通过第一降温装置进行降温处理,使混合浆料降温至15~20℃,再由第一隔膜泵输送至砂磨装置中进行砂磨处理,砂磨处理的锆球直径为2~5mm,砂磨时间为20min;砂磨完成后的浆料在第二隔膜泵的出口通过浆料粒度检测装置进行粒度检测,粒度不合格的浆料流入分岔管的第一支管并通过第二降温装置降温至15~20℃,再进入浆料缓存装置中,在第三隔膜泵的作用下回到砂磨装置中进行循环砂磨处理,直至砂磨的浆料粒度合格,成品沿第二支管进入成品容纳装置中。

68.上述方法使得到的涂炭浆料的干粉的粘结力更强,对分散剂和粘结剂保护性更好;缩短制备周期。

69.另一个方面,一种电芯,包括外壳和容置于所述外壳中的极组;所述极组包括涂炭集流体;所述涂炭集流体包括集流体本体和设置于所述集流体本体至少一侧表面的涂炭浆料层,所述涂炭浆料层包括采用所述的涂炭浆料的制备装置得到的涂炭浆料;

70.所述外壳包括底壳、顶盖、两个正极柱、两个负极柱、防爆阀和注液孔;

71.所述顶盖沿其长度方向的两端分别设置一个正极柱和一个负极柱;所述底壳的底部外端面设置有分别与所述正极柱和所述负极柱一一对应的四个凹槽,且任一所述凹槽至少能够容纳其所对应的所述正极柱或所述负极柱。

72.该电芯具有优异的电化学性能。设置两个正极柱、两个负极柱,可以提高电芯的快速充电性能,缩短电池充电所等待的时间。

73.在一种实施方式中,注液孔设置于顶盖的中心区域;或者其他位置。

74.在一种实施方式中,防爆阀设置于底壳的侧端面上。例如可以为底壳沿其宽度方向的一侧端面上。

75.在一种实施方式中,所述涂炭集流体包括正极涂炭集流体和负极涂炭集流体;所述正极涂炭集流体的集流体本体为铝箔,所述负极涂炭集流体的集流体本体为铜箔;

76.所述涂炭浆料层的厚度为0.4~5μm。在一种实施方式中,所述涂炭浆料层的厚度包括但限于为0.5μm、0.8μm、1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、4μm或4.5μm。在一种实施方式中,幅宽为100~1600mm。

77.在一种实施方式中,所述极组包括正极片、负极片和隔膜;所述正极片和负极片交替层叠设置,且任意正极片和负极片的两面连接所述隔膜片;所述正极片包括正极涂炭集流体和设置于所述正极涂炭集流体至少一侧表面的正极活性层,所述正极集流体包括正极集流体本体和设置于所述正极集流体本体至少一侧表面的涂炭浆料层;所述负极片包括负极涂炭集流体和设置于所述负极涂炭集流体至少一侧表面的负极活性层,所述负极集流体

包括负极集流体本体和设置于所述负极集流体本体至少一侧表面的涂炭浆料层。

78.需要说明的是,负极活性层、正极活性层、涂炭浆料层的组成均是现有技术的常规组成。

79.在一种实施方式中,所述凹槽的长度为所述电芯的宽度的1/3~2/3,所述凹槽的宽度为所述凹槽的长度的1/7~1/2,所述凹槽的高度为所述电芯的厚度的1/6~1/3。

80.在一种实施方式中,所述电芯的长度为295~2800mm,所述电芯的宽度为90~300mm,所述电芯的厚度为10~28mm。在一种实施方式中,所述电芯的长度可以为300mm、500mm、700mm、1000mm、1500mm、2000mm、2200mm、2500mm;所述电芯的宽度可以为100mm、120mm、150mm、200mm、220mm、250mm、290mm;所述电芯的厚度可以为12mm、14mm、15mm、17mm、20mm、22mm或25mm。

81.在一种实施方式中,所述两个正极柱、两个负极柱、防爆阀和注液孔在所述外壳上开孔的表面积之和占所述外壳表面积的0.01%~10%。具体可以为1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%或9%。

82.另一个方面,一种电池模组,包括多个层叠设置的电芯,所述电芯的正极柱和负极柱分别容置于其相邻电芯的四个凹槽中;所述电芯为上述电芯。

83.该电池具有优异的循环性能和安全性能。当上下层叠或者左右排布时,前一个电芯的正极柱和负极柱可以容纳到后一个电芯的凹槽之中,从而节省空间,提高电芯壳体的空间利用率。

84.下面将结合具体的实施例进一步说明。

85.图1为实施例1中涂炭浆料的制备系统示意图。图2为实施例4中电芯的外部结构示意图(顶盖在上)。图3为实施例4中电芯的外部结构示意图(顶盖在下)。图4为极组的结构示意图。图5为连续和间歇方式的涂炭集流体的示意图。

86.实施例1

87.一种涂炭浆料的制备系统,包括搅拌装置1、第一降温装置6、砂磨装置2、第二降温装置7、浆料缓存装置4、粒度检测装置3、成品容纳装置5、第一隔膜泵8、第二隔膜泵9和第三隔膜泵10;

88.所述搅拌装置1的出料口和所述砂磨装置2的第一入料口通过第一管路相连,所述第一管路的外部设置所述第一降温装置6:

89.所述砂磨装置2的出料口连接分岔管,所述砂磨装置2和所述分岔管之间设置所述浆料粒度检测装置3;所述分岔管包括第一支管和第二支管;所述第一支管连接所述浆料缓存装置4的入料口,所述第一支管的外部设置所述第二降温装置7,所述浆料缓存装置4的出料口连接所述砂磨装置2的第二入料口;所述第二支管连接所述成品容纳装置5;

90.所述搅拌装置1包括双行星搅拌装置1;

91.所述砂磨装置2包括球磨机和/或砂磨机;

92.所述第一降温装置6采用第一冷冻水装置,所述第一冷冻水装置套设于部分所述第一管路的外部:所述第二降温装置7采用第二冷冻水装置,所述第二冷冻水装置套设于部分所述第一支管的外部。

93.所述第一隔膜泵8设置于所述第一降温装置6和所述砂磨装置2之间;

94.所述第二隔膜泵9设置于所述第二降温装置7和所述浆料缓存装置4之间;

95.所述第三隔膜泵10设置于所述浆料缓存装置4的出料口和所述砂磨装置2的第二入料口之间。

96.实施例2

97.采用实施例1中的涂炭浆料的制备系统制备涂炭浆料的方法,包括以下步骤:

98.将现有技术中的常规涂炭浆料原料投入搅拌装置1中进行捏合搅拌,浆料稀释至最终固含量15%,高速分散30min,公转为25rpm,自转为1600rpm;之后得到的混合浆料在通过第一降温装置6进行降温处理,使混合浆料降温至15~20℃,再由第一隔膜泵8输送至砂磨装置2中进行砂磨处理,砂磨处理的锆球直径为2~5mm,砂磨时间为15min;砂磨完成后的浆料在第二隔膜泵9的出口通过浆料粒度检测装置3进行粒度检测,粒度不合格的浆料流入分岔管的第一支管并通过第二降温装置7降温至15~20℃,再进入浆料缓存装置4中,在第三隔膜泵10的作用下回到砂磨装置2中进行循环砂磨处理,直至砂磨的浆料粒度合格,成品沿第二支管进入成品容纳装置5中。

99.实施例3

100.采用实施例1中的涂炭浆料的制备系统制备涂炭浆料的方法,包括以下步骤:

101.活性物质粉料(导电石墨、导电炭黑)和分散剂粉料(聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠粉末或聚乙烯吡咯烷酮)在搅拌装置1内预混15min(公转为25rpm,自转为2000rpm);再加入液体活性物质(石墨烯浆料或碳纳米管浆料)和溶剂(纯水或氮甲基吡咯烷酮),浆料固含量控制在40%-60%进行“泥状搅拌”10min(公转25rpm);再次加入溶剂,固含量控制20%-40%,进行高固含捏合搅拌45min(公转15rpm);第三次加入溶剂,浆料稀释至最终固含量10%-20%,高速分散25min(公转30rpm,自转2500rpm);之后得到的混合浆料在通过第一降温装置6进行降温处理,使混合浆料降温至15~20℃,再由第一隔膜泵8输送至砂磨装置2中进行砂磨处理,砂磨处理的锆球直径为2~5mm,砂磨时间为20min;砂磨完成后的浆料在第二隔膜泵9的出口通过浆料粒度检测装置3进行粒度检测,粒度不合格的浆料流入分岔管的第一支管并通过第二降温装置7降温至15~20℃,再进入浆料缓存装置4中,在第三隔膜泵10的作用下回到砂磨装置2中进行循环砂磨处理,直至砂磨的浆料粒度合格,成品沿第二支管进入成品容纳装置5中。

102.实施例4

103.一种电芯,包括外壳和容置于所述外壳中的极组;所述极组包括正极片、负极片和隔膜;所述正极片和负极片交替层叠设置,且任意正极片和负极片的两面连接所述隔膜片;所述正极片包括正极涂炭集流体和设置于所述正极涂炭集流体两侧表面的正极活性层,所述正极集流体包括正极集流体本体和设置于所述正极集流体本体两侧表面的涂炭浆料层;所述负极片包括负极涂炭集流体和设置于所述负极涂炭集流体两侧表面的负极活性层,所述负极集流体包括负极集流体本体和设置于所述负极集流体本体两侧表面的涂炭浆料层。所述涂炭浆料层包括采用实施例2的涂炭浆料的制备装置和方法得到的涂炭浆料;

104.所述外壳包括底壳15、顶盖14、两个正极柱11、两个负极柱12、防爆阀和注液孔;

105.所述顶盖14沿其长度方向的两端分别设置一个正极柱11和一个负极柱12;所述底壳15的底部外端面设置有分别与所述正极柱11和所述负极柱12一一对应的四个凹槽13,且任一所述凹槽13至少能够容纳其所对应的所述正极柱11或所述负极柱12。

106.所述涂炭集流体包括正极涂炭集流体和负极涂炭集流体;所述正极涂炭集流体的

集流体本体为铝箔,所述负极涂炭集流体的集流体本体为铜箔;

107.所述涂炭浆料层的厚度为3.5μm。

108.所述电芯的长度为2000mm,所述电芯的宽度为180mm,所述电芯的厚度为16mm。

109.所述凹槽13的长度为所述电芯的宽度的1/3,所述凹槽13的宽度为所述凹槽13的长度的1/7,所述凹槽13的高度为所述电芯的厚度的1/6;

110.实施例5

111.一种电池模组,包括多个层叠设置的实施例4中的电芯,所述电芯的正极柱11和负极柱12分别容置于其相邻电芯的四个凹槽13中。

112.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,但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。技术特征:

1.一种涂炭浆料的制备系统,其特征在于,包括搅拌装置、第一降温装置、砂磨装置、第二降温装置、浆料缓存装置、粒度检测装置和成品容纳装置;所述搅拌装置的出料口和所述砂磨装置的第一入料口通过第一管路相连,所述第一管路的外部设置所述第一降温装置;所述砂磨装置的出料口连接分岔管,所述砂磨装置和所述分岔管之间设置所述粒度检测装置;所述分岔管包括第一支管和第二支管;所述第一支管连接所述浆料缓存装置的入料口,所述第一支管的外部设置所述第二降温装置,所述浆料缓存装置的出料口连接所述砂磨装置的第二入料口;所述第二支管连接所述成品容纳装置。2.根据权利要求1所述的涂炭浆料的制备系统,其特征在于,所述涂炭浆料的制备系统设置有第一隔膜泵、第二隔膜泵和第三隔膜泵;所述第一隔膜泵设置于所述第一降温装置和所述砂磨装置之间;所述第二隔膜泵设置于所述第二降温装置和所述浆料缓存装置之间;所述第三隔膜泵设置于所述浆料缓存装置的出料口和所述砂磨装置的第二入料口之间。3.根据权利要求1所述的涂炭浆料的制备系统,其特征在于,包含以下特征(1)~(2)中的至少一种:(1)所述搅拌装置包括双行星搅拌装置;(2)所述砂磨装置包括球磨机和/或砂磨机。4.根据权利要求1所述的涂炭浆料的制备系统,其特征在于,所述涂炭浆料的制备系统还设置有物料供给装置,所述物料供给装置连接所述搅拌装置。5.根据权利要求1~4中任一项所述的涂炭浆料的制备系统,其特征在于,包含以下特征(1)~(2)中的至少一种:(1)所述第一降温装置采用第一冷冻水装置,所述第一冷冻水装置套设于部分所述第一管路的外部:(2)所述第二降温装置采用第二冷冻水装置,所述第二冷冻水装置套设于部分所述第一支管的外部。6.一种电芯,其特征在于,包括外壳和容置于所述外壳中的极组;所述极组包括涂炭集流体;所述涂炭集流体包括集流体本体和设置于所述集流体本体至少一侧表面的涂炭浆料层,所述涂炭浆料层包括采用权利要求1~5中任一项所述的涂炭浆料的制备系统得到的涂炭浆料;所述外壳包括底壳、顶盖、两个正极柱、两个负极柱、防爆阀和注液孔;所述顶盖沿其长度方向的两端分别设置一个正极柱和一个负极柱;所述底壳的底部外端面设置有分别与所述正极柱和所述负极柱一一对应的四个凹槽,且任一所述凹槽至少能够容纳其所对应的所述正极柱或所述负极柱。7.根据权利要求6所述的电芯,其特征在于,所述涂炭集流体包括正极涂炭集流体和负极涂炭集流体;所述正极涂炭集流体的集流体本体为铝箔,所述负极涂炭集流体的集流体本体为铜箔;所述涂炭浆料层的厚度为0.4~5μm。8.根据权利要求6所述的电芯,其特征在于,包含以下特征(1)~(2)中的至少一种:

(1)所述凹槽的长度为所述电芯的宽度的1/3~2/3,所述凹槽的宽度为所述凹槽的长度的1/7~1/2,所述凹槽的高度为所述电芯的厚度的1/6~1/3;(2)所述电芯的长度为295~2800mm,所述电芯的宽度为90~300mm,所述电芯的厚度为10~28mm。9.根据权利要求6所述的电芯,其特征在于,所述两个正极柱、两个负极柱、防爆阀和注液孔在所述外壳上开孔的表面积之和占所述外壳表面积的0.01%~10%。10.一种电池模组,其特征在于,包括多个层叠设置的电芯,所述电芯的正极柱和负极柱分别容置于其相邻电芯的四个凹槽中;所述电芯为权利要求6~9中任一项所述的电芯。

技术总结

本实用新型涉及电池技术领域,具体涉及一种涂炭浆料的制备系统、电芯和电池模组。涂炭浆料的制备系统包括搅拌装置、第一降温装置、砂磨装置、第二降温装置、浆料缓存装置、粒度检测装置和成品容纳装置;搅拌装置的出料口和砂磨装置的第一入料口通过第一管路相连,第一管路的外部设置第一降温装置;砂磨装置的出料口连接分岔管,砂磨装置和分岔管之间设置浆料粒度检测装置;分岔管包括第一支管和第二支管;第一支管连接浆料缓存装置的入料口,第一支管上设置有第二降温装置,浆料缓存装置的出料口连接砂磨装置的第二入料口;第二支管连接成品容纳装置。采用搅拌装置和磨砂装置等装置的配合,可提升生产效率,涂炭浆料分散更均匀,稳定性更好。性更好。性更好。

技术研发人员:韩运石

受保护的技术使用者:蜂巢能源科技股份有限公司

技术研发日:2022.03.18

技术公布日:2022/9/13
声明:
“涂炭浆料的制备系统、电芯和电池模组的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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