CN111247669B 用于储能装置电极制备的方法和设备 （特斯拉公司）

2020.04.21PCT/US2018/0581852018.10.30WO2019/089574EN2019.05.09JP2008012448A,2008.01.24EvheniM.glebov.coatingo描述了一种用于形成电极膜混合物的设备如聚四氟乙烯)和临界或超临界流体(例如超临2从所述第二源通过所述第二入口到所述混合器容积的基本上连续地馈送的所述第二组分，减压器，被配置成接收和减压所述浆料，并且进一步配置成使所述浆料穿过所述孔口以减压所述从第一源通过第一入口向混合器容积提供包括分散在临界或超临界流体中的聚合物从第二源通过第二入口向混合器容积基本上连续地提供所述储能装置电极膜混合物激活混合器以在所述混合器容积内形成包括所述聚合物分散体和所述第二组分的浆减压所述浆料以汽化所述临界或超临界流体并将干燥的聚合物粘合剂沉积到所述第317.根据权利要求15所述的方法，进一步包括利用所述干燥的聚合物粘合剂涂覆所述4[0002]本申请要求于2017年11月2日提交的、标题为“METHODSANDAPPARATUSESFOR[0006]一些实施例提供了一种用于形成储能装置电极膜混[0008]为了总结本发明和相对于现有技术所获得的优点，本文描述了某些目的和优5持其形状使得电极膜或层可以是独立的电极膜。当并入储能装置中时，自支撑电极膜或活性层是结合了这样的粘合剂基质结构的电极膜或活性层。尽管可以采用支撑元件促进储能6合器与被配置成接收聚合物分散体的第一入口和被配置成接收电极膜混合物的第二组分[0023]与用于形成湿或干电极膜或用于形成这样的膜的原材料电极膜的期望干燥的干燥步骤的持续时间、和/或用于干燥这样的电极膜的干燥器的物理电极来提供更高的装置能量密度，但是制造超过一定厚度的电极膜的成本可令人望而却设备或独立的干燥步骤和/或无需使用电极膜的干燥步骤的设备和方法。在一些实施方式样的处理可能受限于仅使用可纤维化的粘合剂，或甚至更受限于仅使用诸如聚四氟乙烯以被喷射铣削，使得可以提供高剪切力以将粘合剂材料团聚体精细地分离成颗粒和/或使7处理制成的干电极膜材料而制备的干电极膜可以展示改进[0029]本公开提供了在制备期间减少表面损伤的(一种或多种)活性材料的材料和方铣削或其它高剪切设备以及相关设备(诸如空气压缩机和/或相关混合器)的使用时，可以8自第一源的包括聚合物粘合剂和临界或超临界流体的聚合物分散体和来自第二源的第二或半固体材料的组合物。该材料可以是聚合物(例如本文所提供的聚合物粘合剂)以形成散体中包括的粘合剂材料相同或不同。附加的粘合剂材料可以是本文所提供的任何粘合9[0039]图1示出储能装置100的示例的侧截面示意图。储能装置100可以是任何数量的诸储能装置100可以具有第一电极102、第二电极104以及位于第一电极102和第二电极104之[0040]隔膜106可以被配置为使与隔膜106的相反侧邻近的两个电极(诸如第一电极102材料的复合物。隔膜106可包括一种或多种聚合物材料与陶瓷和/或金属氧化物的复合物。多孔或非织造聚乙烯(PE)材料。隔膜106可包括诸如多孔聚四氟乙烯材料的聚四氟乙烯材例如在多孔或非织造聚丙烯材料或聚合物材料的复合物上的聚110。第一集电器108和第二集电器110可以促进相对应的电极和外部电路(未示出)之间的126电耦合到诸如电正极端子(electricallypositiveterminal)的第一储能装置端子122。第二集电器110可以经由第二连接件128电耦合到诸如电负极端子(electrically以被定尺寸以在相对应的电极和外部电路之间提供期望的电荷转移。储能装置100可包括超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、本文所提供的粘合剂和/或单独或组合使用的其它合适的和[0047]图2是用于形成电极膜混合物的处理200的实施例的处理流程图。处理200提供了活性材料混合时可机械地形成膜。可以使用的其它类型的聚合物包括但不限于热塑性塑[0049]在一些实施例中，聚合物粘合剂可包括PTFE和任选的一种或多种附加聚合物组合物组分分开地提供电极膜混合物的第二电极膜混合物组分。框204可包括将第二组分提物可以是例如锂镍锰钴氧化物(NMC)、锂锰氧化物(LMO)、磷酸铁锂(LFP)、锂钴氧化物状过渡金属氧化物(诸如LiCoO2(LCO)、Li(NiMnCo)O2(NMC)和/或LiNi0.8Co0.15Al0.05O2(NCA))、尖晶石锰氧化物(诸如LiMn2O4(LMO)和/或LiMn1.5Ni0.5O4(LMNO))或油状氧化物任何充分的方式处理浆料(例如在适当配置的减压器(decompressor)内)而使聚合物分散置成增加浆料的表面积和/或体积并促进聚合物分散体的流体部分汽化的一种或多种组分以控制减压器的一种或多种组分的压力和/或(一种或多种)温度，以控制减压器中的流体颗粒尺寸的其它因素包括聚合物在溶液或分散体中的浓度，以及在非溶液分散体的情况[0061]图3是使用快速减压处理制备电极膜混合物的设备300的另一示例的示意图。例电极膜混合物组分可以使用粉末输送方法批量装载到混合器306中，或者基本上连续地通物分散体302可任选地包括附加的混合物组分。附加的混合物组分可以是例如本文所提供[0062]浆料可在减压器308中经历体积扩张。浆料的临界或超临界流体部分的汽化可作物和干燥的第二电极膜混合物组分。在一些实施例中，浆料可作为液滴分布在减压器308由涂覆有干燥的聚合物的第二电极膜混合物组分可收集在收集集容器310可以是单个组件或体积。在一些实施例中，减压器308和混合器306可以是同延膜组分相结合，并随后压延以形成电极膜。电极膜可以是参