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一种粘结剂膜制备装置及制备系统

申请号 CN202321542959.9 申请日 2023-06-15 公开(公告)号 CN219926685U 公开(公告)日 2023-10-31
申请人 力神(青岛)新能源有限公司; 发明人 钱皖津; 姚晓辉; 马洪运; 王倩倩;
摘要 本实用新型公开了一种粘结剂膜制备装置及制备系统,所述粘结剂膜制备装置包括框体;框体的顶部设置有至少一个万向 水 平仪;框体设置有上下贯通的粘结剂膜塑型腔体;粘结剂膜塑型腔体内设置有底盘,形成粘结剂溶液容纳槽,粘结剂溶液容纳槽深度可调;粘结剂膜塑型腔体的四周内 侧壁 ,设置有刻度标尺。本实用新型公开的粘结剂膜制备装置以及制备系统,其设计科学,能够方便、可靠地制备出不同厚度,且厚度均一性好的粘结剂膜,具有重大的实践意义,从而满足用于对不同厚度粘结剂膜的性能测试需求。
权利要求

1.一种粘结剂膜制备装置,其特征在于,包括框体(1);
框体(1)的顶部,设置有至少一个万向平仪(3);
框体(1)设置有上下贯通的粘结剂膜塑型腔体(101);
粘结剂膜塑型腔体(101)内设置有底盘(2),形成粘结剂溶液容纳槽,粘结剂溶液容纳槽深度可调;
粘结剂膜塑型腔体(101)的四周内侧壁,设置有刻度标尺(4)。
2.如权利要求1所述的粘结剂膜制备装置,其特征在于,底盘(2)的四周侧壁设置有外螺纹
粘结剂膜塑型腔体(101)的四周内侧壁设置有内螺纹
底盘(2)与粘结剂膜塑型腔体(101)相螺纹连接
3.如权利要求1所述的粘结剂膜制备装置,其特征在于,底盘(2)的底面,设置有扣手(201)。
4.如权利要求3所述的粘结剂膜制备装置,其特征在于,扣手(201)的形状为十字型;
和/或,扣手(201)向下突出地设置于底盘(2)的底面。
5.如权利要求1所述的粘结剂膜制备装置,其特征在于,刻度标尺(4)在粘结剂膜塑型腔体(101)的内侧壁上垂向分布。
6.如权利要求5所述的粘结剂膜制备装置,其特征在于,刻度标尺(4)的长度范围为1mm~15mm。
7.一种粘结剂膜制备系统,其特征在于,包括真空干燥箱(5)、真空(11)以及如权利要求1至6任一项所述的粘结剂膜制备装置;
真空干燥箱(5)和真空泵(11)通过中空的连接管道密封连接;
真空干燥箱(5)内,用于放置粘结剂膜制备装置,并对粘结剂膜制备装置进行真空干燥处理;
真空泵(11),用于对真空干燥箱(5)进行抽真空操作。
8.如权利要求7所述的粘结剂膜制备系统,其特征在于,真空干燥箱(5)和真空泵(11)水平设置于抗震台(12)顶部。
9.如权利要求7所述的粘结剂膜制备系统,其特征在于,真空干燥箱(5)上,设置有真空表(6)、温度控制器(7)以及真空(8)中的至少一种。
10.如权利要求7所述的粘结剂膜制备系统,其特征在于,真空干燥箱(5)的前侧,设置有可开启的箱(14);
箱门(14)上设置有门拉手(9);
和/或,箱门(14)上设置有透明的观察窗(10)。

说明书全文

一种粘结剂膜制备装置及制备系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及电池技术领域,特别是涉及一种粘结剂膜制备装置及制备系统。

背景技术

[0002] 目前,粘结剂作为锂离子电池和钠离子电池的电极片和隔膜涂层中的重要组成材料之一,其主要作用是连接电极活性物质、导电剂和电极集流体,使电极活性物质、导电剂
和集流体之间具有整体的连接性,从而减小电极的阻抗,是锂离子电池和钠离子电池中发
挥重要作用的材料。
[0003] 随着对电池性能需求的不断提升,如高安全、高比能量、长循环、大倍率等,粘结剂对电池性能的发挥也更加重要。从市场、环保、成本等度出发,新型粘结剂材料的种类越
来越丰富,成分也越来越复杂,为了更高效地指导粘结剂材料在电池中的应用,对粘结剂材
料本身的研究愈发重要。
[0004] 对于粘结剂材料,其电化学、热学等理化性能指标的分析,通常要采取对粘结剂膜进行测试的形式,如机械拉伸、溶胀、硬度、线性扫描伏安测试等,因此制作出精度更高、
更贴合电池实际状态的粘结剂膜更加具有指导价值。在粘结剂膜的制作中,粘结剂膜厚度
的一致性(即均匀性)通常对测试结果具有重大影响,因此,制备出厚度一致的粘结剂膜至
关重要。
[0005] 但是,目前还没有一种技术,能够制备出不同厚度,且厚度均一性好的粘结剂膜。实用新型内容
[0006] 本实用新型的目的是针对现有技术存在的技术缺陷,提供一种粘结剂膜制备装置及制备系统。
[0007] 为此,本实用新型提供了一种粘结剂膜制备装置,包括框体;
[0008] 框体的顶部,设置有至少一个万向平仪;
[0009] 框体设置有上下贯通的粘结剂膜塑型腔体;
[0010] 粘结剂膜塑型腔体内设置有底盘,形成粘结剂溶液容纳槽,粘结剂溶液容纳槽深度可调;
[0011] 粘结剂膜塑型腔体的四周内侧壁,设置有刻度标尺。
[0012] 此外,本实用新型还提供了一种粘结剂膜制备系统,包括真空干燥箱、真空以及如上所述的粘结剂膜制备装置;
[0013] 真空干燥箱和真空泵通过中空的连接管道密封连接;
[0014] 真空干燥箱内,用于放置粘结剂膜制备装置,并对粘结剂膜制备装置进行真空干燥处理;
[0015] 真空泵,用于对真空干燥箱进行抽真空操作。
[0016] 由以上本实用新型提供的技术方案可见,与现有技术相比较,本实用新型提供了一种粘结剂膜制备装置及制备系统,其设计科学,能够方便、可靠地制备出不同厚度且厚度
均一性好的粘结剂膜,具有重大的实践意义。
[0017] 通过应用本实用新型,可以根据用户的需求,方便地制备不同厚度的粘结剂膜,从而满足用于对不同厚度且厚度均一性好的粘结剂膜的性能测试需求。
附图说明
[0018] 图1为本实用新型提供的一种粘结剂膜制备装置的立体结构示意图;
[0019] 图2为本实用新型提供的一种粘结剂膜制备装置的俯视图;
[0020] 图3为本实用新型提供的一种粘结剂膜制备装置的仰视图;
[0021] 图4为本实用新型提供的一种粘结剂膜制备装置在倒立放置时的立体结构示意图;
[0022] 图5为本实用新型提供的一种粘结剂膜制备装置中,位于框体的粘结剂膜塑型腔体内侧壁上的刻度标尺的局部放大图;
[0023] 图6为本实用新型提供的一种粘结剂膜制备系统的立体结构示意图;
[0024] 图7为本实用新型所最终制备的一种粘结剂膜的俯视结构示意图;
[0025] 图中,1、框体;2、底盘;3、万向水平仪;4、刻度标尺;5、真空干燥箱;
[0026] 6、真空表;7、温度控制器;8、真空;9、拉手;10、观察窗;
[0027] 11、真空泵;12、抗震台;13、粘结剂膜制备装置;14、箱门;15、粘结剂膜;
[0028] 101、粘结剂膜塑型腔体;201、扣手。

具体实施方式

[0029] 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。
[0030] 在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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,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设备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。
[0031] 在本专利的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解,例如,可以是固定相连、设置,也可以是可拆卸连接、设
置,或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术
语在本专利中的具体含义。
[0032] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个
以上,除非另有明确具体的限定。
[0033] 参见图1至图5,本实用新型提供了一种粘结剂膜制备装置,包括框体1;
[0034] 框体1的顶部,设置有至少一个万向水平仪3;
[0035] 框体1设置有上下贯通的粘结剂膜塑型腔体101;
[0036] 粘结剂膜塑型腔体101内设置有底盘2,形成粘结剂溶液容纳槽,粘结剂溶液容纳槽深度可调,即粘结剂膜塑型腔体101位于底盘2顶面之上的部分,用于填充粘结剂溶液,并
待粘结剂溶液凝固成型后,获得粘结剂膜15。
[0037] 粘结剂膜塑型腔体101的四周内侧壁,设置有刻度标尺4,用于获得预设厚度的粘结剂膜;
[0038] 需要说明的是,万向水平仪3,用于检查框体1的平面度以及保证框体1安装的水平位置。
[0039] 在本实用新型中,具体实现上,底盘2的上部四周侧壁设置有外螺纹
[0040] 粘结剂膜塑型腔体101的四周内侧壁设置有内螺纹
[0041] 底盘2与粘结剂膜塑型腔体101相螺纹连接
[0042] 因此,底盘2可以在框体1的粘结剂膜塑型腔体101中转动,以调节粘结剂溶液容纳槽深度。
[0043] 在本实用新型中,具体实现上,底盘2的底面,设置有扣手201。
[0044] 优选地,扣手201的形状为十字型,且向下突出地设置于底盘2的底面。因此,方便工作人员转动该扣手,进而使得底盘2在框体1的粘结剂膜塑型腔体101中转动,其中,顺时
针转动扣手201,可以使得实现底盘2在框体1的粘结剂膜塑型腔体101中提升位置,而逆时
针转动扣手201,可以使得实现底盘2在框体1的粘结剂膜塑型腔体101中降低位置,因此,可
以调节粘结剂膜塑型腔体101的深度,即调节需要制备的粘结剂膜的厚度。
[0045] 在本实用新型中,具体实现上,刻度标尺4在粘结剂膜塑型腔体101的内侧壁上垂向分布。
[0046] 具体实现上,刻度标尺4的长度范围为1mm~15mm,例如1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm或者14mm等长度。
[0047] 因此,通过转动底盘2底面的扣手,可以旋转调节粘结剂膜塑型腔体101中的粘结剂膜塑型腔体的深度为1mm~15mm,例如1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、
11mm、12mm、13mm或者14mm等深度。
[0048] 需要说明的是,刻度标尺4的设计,可以保证粘结剂膜的厚度可控;万向水平仪可保证装置水平,从而使得粘结剂膜厚度均一。
[0049] 在本实用新型中,具体实现上,框体1为圆环形的框体。
[0050] 在本实用新型中,具体实现上,粘结剂溶液的溶剂,包括水、N‑甲基吡咯烷(NMP)、乙醇和丙酮中的任意一种,且不限于这些溶剂类型。
[0051] 在本实用新型中,具体实现上,粘结剂溶液的溶质,为需要测试的粘结剂,例如丁苯橡胶(SBR)或者聚丙烯酸(PAA)。
[0052] 在本实用新型中,具体实现上,粘结剂溶液的粘度,优选为5mPa·s~100000mPa·s,例如80mPa·s、500mPa·s、1000mPa·s、15000mPa·s、20000mPa·s、25000mPa·s、
30000mPa·s、35000mPa·s、38000mPa·s、10000mPa·s、15000mPa·s、40000mPa·s、
50000mPa·s、80000mPa·s、90000mPa·s等。
[0053] 在本实用新型中,具体实现上,粘结剂溶液的固含量为0.1%~99.9%,例如1%、5%、8%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、50%、60%、70%、75%、80%或者85%等。
[0054] 在本实用新型中,具体实现上,框体1和底盘2的材质,优选为聚四氟乙烯。
[0055] 或者,框体1和底盘2的表面喷涂有聚四氟乙烯。
[0056] 需要说明的是,框体1和底盘2的材质为聚四氟乙烯或表面喷涂聚四氟乙烯处理,可使粘结剂更容易脱模。
[0057] 基于上述本实用新型提供的粘结剂膜制备装置,参见图6所示,本实用新型还提供了一种粘结剂膜制备系统,包括真空干燥箱5、真空泵11以及如前所述的粘结剂膜制备装置
13;
[0058] 真空干燥箱5和真空泵11通过中空的连接管道密封连接;
[0059] 真空干燥箱5内,用于放置粘结剂膜制备装置13,并对粘结剂膜制备装置进行真空干燥处理;
[0060] 真空泵11,用于对真空干燥箱5进行抽真空操作。
[0061] 在本实用新型中,具体实现上,真空干燥箱5和真空泵11,水平设置于抗震台12(即实验室抗震台)顶部。
[0062] 在本实用新型中,具体实现上,真空干燥箱5上,设置有真空表6、温度控制器7以及真空阀8中的至少一种;
[0063] 在本实用新型中,具体实现上,真空干燥箱5的前侧,还设置有可开启的箱门14;
[0064] 箱门14上设置有门拉手9;
[0065] 具体实现上,箱门14与真空干燥箱5相铰接。
[0066] 具体实现上,箱门14上设置有透明的观察窗10,用于方便工作人员对真空干燥箱5内的粘结剂膜制备装置13进行观测,了解粘结剂溶液的凝固进度。
[0067] 需要说明的是,真空干燥箱5的应用,可保证粘结剂膜无气泡;抗震台12可减震防震,从而有利于进一步保证厚度均一可控的粘结剂膜制作。
[0068] 为了更加清楚地理解本实用新型的技术方案,下面说明本实用新型的工作原理。
[0069] 首先,通过在粘结剂膜制备装置13的框体1中转动底盘2,调节粘结剂膜塑型腔体101的深度,即调节需要制备的粘结剂膜的厚度。
[0070] 然后,通过万向水平仪3调整框体1至水平状态;
[0071] 然后,将粘结剂溶液倒入底盘2顶部的粘结剂膜塑型腔体101中,倒满并充分浸润;其中,如果有超过框体1的粘结剂材料,则通过刮刀刮除;
[0072] 然后,将整个粘结剂膜制备装置13放入真空干燥箱5中进行真空干燥,通过真空泵11抽真空,从而去除粘结剂溶液中的气泡;
[0073] 最终,待溶剂蒸发后脱模,得到厚度均一的粘结剂膜15,如图7所示。
[0074] 经过检验,通过应用本实用新型,根据粘结剂材料的固含量,可制备不同厚度(例如0.001mm~14.985mm范围内的不同厚的)的粘结剂膜,且能保证厚度均一可控。
[0075] 经过检验,本实用新型的粘结剂膜制备装置可置于不同温度的场景下使用,例如可应用的温度范围为‑10℃~150℃,例如‑5℃、5℃、8℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、50
℃、60℃、70℃、75℃、90℃或者120℃等。
[0076] 与现有技术相比较,本实用新型提供的粘结剂膜制备装置,具有如下有益效果:
[0077] 1、本实用新型便于操作,可以通过转动底盘2,实现调节需要制备的粘结剂膜的厚度,且能保证厚度的精确可控,以及整体厚度的均匀性。
[0078] 2、通过应用本实用新型,无需制作多个不同深度的凹槽模具,显著降低了设备投入,降低了生产支出。
[0079] 3、本实用新型适配于用户对不同溶剂、不同粘度和不同固含量的粘结剂溶液提出的粘结剂膜制备需求。
[0080] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和
润饰也应视为本实用新型的保护范围。