本技术涉及涂布设备,尤其涉及一种极片原位聚合装置及涂布设备。
背景技术:
1、电解质是锂离子电池的关键材料之一,电解质用于在电池正负极之间进行离子和离子化合物的传输,直接决定了锂离子电池的电导率、容量和输出电压。电解质包括液态电解质和聚合物固态电解质。液态电解质具有易燃性,对锂离子电池存在较大的安全隐患。相比液态电解质具有较稳定的化学性能,为锂电子电池能够更深入应用于社会各领域提供更大的潜能。
2、采用聚合物固态电解质的电池存在聚合物固态电解质和正负极颗粒之间的界面阻抗较大,严重阻碍锂离子传输的问题,制约固态电解质在锂离子电池上的应用。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供一种极片原位聚合装置及涂布设备,能够解决采用聚合物固态电解质的电池存在聚合物固态电解质和正负极颗粒之间的界面阻抗较大的问题。
2、为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
3、一种极片原位聚合装置,用于使极片上涂布的浆料产生原位聚合反应,所述极片原位聚合装置包括:
4、箱体,所述箱体的一侧设置有传入口,所述箱体的相对另一侧设置有传出口,所述极片能由所述传入口进入所述箱体中,并由所述传出口传出;
5、原位聚合反应装置,设置于所述箱体,所述原位聚合反应装置包括沿所述极片的传输方向设置的干燥组件和引发原位聚合反应的光源。
6、作为上述极片原位聚合装置的一种可选方案,所述箱体内沿所述极片的传输方向划分为至少两个工作区,每个所述工作区内设置有至少一个所述光源,同一所述工作区内的所述光源的功率相同,至少两个所述工作区内的所述光源的功率沿所述极片的传输方向依次增大或减小;
7、或,所有所述光源的功率均相同。
8、作为上述极片原位聚合装置的一种可选方案,所述光源为紫外线灯,所述紫外线灯发出的紫外线的波长为200nm~400nm;
9、和/或,所述光源为紫外线灯,所述紫外线灯的功率为6w-80w。
10、作为上述极片原位聚合装置的一种可选方案,所述极片包括集流体,所述集流体上设置有涂布浆料的涂布表面;
11、所述光源包括出光面,所述出光面与所述涂布表面平行;
12、或,所述出光面与所述涂布表面呈夹角设置,所述出光面朝向所述传入口或传出口。
13、作为上述极片原位聚合装置的一种可选方案,所述原位聚合反应装置还包括出光角度调节组件,所述光源转动设置于所述箱体内,所述角度调节组件与所述光源连接,用于调整所述出光面的角度。
14、作为上述极片原位聚合装置的一种可选方案,所述干燥组件和所述光源沿所述极片的传输方向交替设置,沿所述极片的传输方向相邻的两个所述光源的间距等于沿所述极片的传输方向相邻的两个所述干燥组件的间距。
15、作为上述极片原位聚合装置的一种可选方案,所述干燥组件包括通风结构和加热结构中的至少一个,所述通风结构用于向所述箱体内通风,所述加热结构用于向所述箱体内传递热能。
16、作为上述极片原位聚合装置的一种可选方案,所述通风结构包括出风嘴和风机,所述出风嘴和所述风机的出风口连通,所述出风嘴上设置有出风孔,所述出风孔用于向所述箱体内通风。
17、作为上述极片原位聚合装置的一种可选方案,所述通风结构还包括加热件,所述加热件用于加热所述风机驱动的气流。
18、作为上述极片原位聚合装置的一种可选方案,所述通风结构还包括出风调节件,所述出风调节件与所述出风嘴连接,所述出风调节件用于驱动所述出风嘴相对所述箱体滑动或转动。
19、作为上述极片原位聚合装置的一种可选方案,所述加热结构包括红外线加热灯管和/或ptc发热元件。
20、作为上述极片原位聚合装置的一种可选方案,所述箱体的相对两侧侧壁上或所述箱体的顶面和底面上均设置有所述原位聚合反应装置。
21、作为上述极片原位聚合装置的一种可选方案,相对的两个所述原位聚合反应装置中,其中一个所述原位聚合反应装置中的所述干燥组件与另一个所述原位聚合反应装置中的所述光源正对。
22、一种涂布设备,包括涂布装置、传输装置以及上述的极片原位聚合装置。
23、本实用新型的有益效果:
24、本实用新型提供的极片原位聚合装置中,电解质以小分子单体的前驱体形式施加在正负极的极片上,在光源的作用下,光引发聚合反应将聚合物固态电解质原位生成于正负极材料中,此过程称为原位聚合。原位聚合能够使聚合物固态电解质和正负极颗粒之间有更好的界面相容性,更有利于带电粒子在正负极颗粒之间的传导。
25、光引发聚合反应中,浆料中的光引发剂分解速度快、单体聚合速率快,使得聚合反应速度快,浆料固化快;相比传统浆料通过加热固化方式,通过浆料中单体聚合反应固化效率高,可以使极片上的原位聚合反应在短时间(一般为几分钟)内完成,生产效率更高,有利于商业化生产应用。
26、此外,干燥组件能够加快正负极浆料的固化,提高固化效果。
27、本实用新型提供的涂布设备采用上述极片原位聚合装置,能够解决采用采用聚合物固态电解质的电池存在聚合物固态电解质和正负极颗粒之间的界面阻抗加大的问题。
1.一种极片原位聚合装置,用于使极片(30)上涂布的浆料产生原位聚合反应,其特征在于,所述极片原位聚合装置包括:
2.根据权利要求1所述的极片原位聚合装置,其特征在于,所述箱体(10)内沿所述极片(30)的传输方向划分为至少两个工作区,每个所述工作区内设置有至少一个所述光源(21),同一所述工作区内的所述光源(21)的功率相同,至少两个所述工作区内的所述光源(21)的功率沿所述极片(30)的传输方向依次增大或减小;
3.根据权利要求1所述的极片原位聚合装置,其特征在于,所述光源(21)为紫外线灯,所述紫外线灯发出的紫外线的波长为200nm~400nm;
4.根据权利要求1所述的极片原位聚合装置,其特征在于,所述极片(30)包括集流体,所述集流体上设置有涂布浆料的涂布表面;
5.根据权利要求4所述的极片原位聚合装置,其特征在于,所述原位聚合反应装置(20)还包括出光角度调节组件,所述光源(21)转动设置于所述箱体(10)内,所述角度调节组件与所述光源(21)连接,用于调整所述出光面(211)的角度。
6.根据权利要求1所述的极片原位聚合装置,其特征在于,所述干燥组件(22)和所述光源(21)沿所述极片(30)的传输方向交替设置,沿所述极片(30)的传输方向相邻的两个所述光源(21)的间距等于沿所述极片(30)的传输方向相邻的两个所述干燥组件(22)的间距。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的极片原位聚合装置,其特征在于,所述干燥组件(22)包括通风结构和加热结构中的至少一个,所述通风结构用于向所述箱体(10)内通风,所述加热结构用于向所述箱体(10)内传递热能。
8.根据权利要求7所述的极片原位聚合装置,其特征在于,所述通风结构包括出风嘴和风机,所述出风嘴和所述风机的出风口连通,所述出风嘴上设置有出风孔,所述出风孔用于向所述箱体(10)内通风。
9.根据权利要求8所述的极片原位聚合装置,其特征在于,所述通风结构还包括加热件,所述加热件用于加热所述风机驱动的气流。
10.根据权利要求8所述的极片原位聚合装置,其特征在于,所述通风结构还包括出风调节件,所述出风调节件与所述出风嘴连接,所述出风调节件用于驱动所述出风嘴相对所述箱体(10)滑动或转动。
11.根据权利要求7所述的极片原位聚合装置,其特征在于,所述加热结构包括红外线加热灯管和/或ptc发热元件。
12.根据权利要求1-6中任一项所述的极片原位聚合装置,其特征在于,所述箱体(10)的相对两侧侧壁上或所述箱体(10)的顶面和底面上均设置有所述原位聚合反应装置(20)。
13.根据权利要求12所述的极片原位聚合装置,其特征在于,相对的两个所述原位聚合反应装置(20)中,其中一个所述原位聚合反应装置(20)中的所述干燥组件(22)与另一个所述原位聚合反应装置(20)中的所述光源(21)正对。
14.一种涂布设备,其特征在于,包括涂布装置、传输装置以及如权利要求1-13中任一项所述的极片原位聚合装置。