CN109659488B - 一种生产厚型电化学极板的高温进料装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生产厚型电化学极板的高温进料装置，包括挡料板，挡料板上安装有前挡边板和后挡边板用以兜住膏料，挡料板通过轴肩螺钉固定于水平固定调节座，水平固定调节座中活动设置有可旋动的上下调节丝杆，通过转动上下调节丝杆实现粉料进口间隙大小的调整，本发明结构设计新颖，操作方便，极大地改善了传统室温条件下的进料装置，使其在高温条件下具有低成本、安全可靠、结构简单，操作简便的优点，通过调整丝杆，使得粉料能够均匀的通过轧辊缝，并且不会出现偏移现象，大大提高了电池极板生产效率及极板优品率。
Description
技术领域
本发明涉及多种电化学储能电池极板生产技术领域，具体为一种生产厚型电化学极板的高温进料装置。
背景技术
目前，替代不可再生能源的绿色环保能源将是今后的明星产业，其中储存电能的重要媒介之一—电化学储能装置将起到决定性作用。目前，常见的电化学储能装置包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池以及电化学超级电容器。通过对环境污染(例如，镍镉电池中镉的高毒性)、循环寿命(铅酸蓄电池正极软化造成结构崩塌)、价格成本(稀土金属的价格高)、活性物质负载量低(超级电容器和锂离子电池电极很薄，以及可靠安全性(采用有机溶剂的电解液产生的安全隐患)等多方面综合考量，这些储能器件性能的关键技术指标在于采用先进的材料和极板结构，但目前大量研究者报道的新材料由于具有高比表面积、便于电解液离子迁移的孔结构并有效提高电极材料容量和倍率性能等优势。但很多纳米材料的优良性能仅仅体现在实验室级别的克甚至毫克级产能，即使工业化顺利生产，也会由于其高比表面积、低振实密度及需二次造粒等因素给现有的电池极板制作带来诸多工艺问题，尤其是较厚极板(>1.0mm)的制备很难控制一致性，导致与工业生产目标脱节严重。因此，开发安全，低成本、活性物质负载量高的厚极板制备工艺具有重要意义，尤其是也能够用于未来大规模能量存储。
一般通常用于电池极板制备过程中通常采用的黏结剂材料为线型的高分子化合物，在常温下大多数处于高弹态，因此给电极和膏加工带来极大的困难。首先，各种黏结剂不易在膏体中均匀分散；其次，由于难于加工处理，不易获得理想的微观结构与形貌，提供所需的性能。因此我们公司开发了一种在高温条件下的厚型电池极板的工艺，目的是通过从室温到高温(~400oC)均可使用使得整个胶黏剂的弹性模量和损耗模量取得最佳平衡点，增大胶料的粘着性，方便成型操作将大大提高电极的结构稳定性和电化学性能。但整个工艺流程中很重要的一道工序就是高温条件下极板活性物质的加料方式，目前传统的生产方式为手工制作，人工添加活性物质，用工具铺匀在轧辊缝间，通过碾压的方式压制在板栅上，人工很难控制在高温条件下活性物质的进给的一致性，导致生产效率较低且高温条件本身就具有安全隐患，人为因素差异导致无法保证活性物质能够均匀分布在集流体上，使得极板内部电势分布不均匀，极板装配到电池之前，由于各个极板之间重量差异需经过称重配组工序，使得重量在一定范围的极板进行配组，防止同一组电池有过充过放的现象。
面对以上挑战，本发明提供了一种电化学极板的活性物质在高温下的进料装置，确保活性物质在高温进料下的均匀度、安全可靠、低成本以及大幅度提高了电池极板的生产效率及合格率。该装置的发明便于制备高容量、高功率及长循环寿命的厚型电极极板(>1mm)，并将其应用于铅酸电池，超级电容器、锂离子电池及镍氢电池等多种电化学储能装置中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产厚型电化学极板的高温进料装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生产厚型电化学极板的高温进料装置, 包括挡料板，所述挡料板上安装有前挡边板和后挡边板用以兜住膏料，所述挡料板通过轴肩螺钉固定于水平固定调节座，所述水平固定调节座中活动设置有可旋动的上下调节丝杆。
优选的，所述上下调节丝杆尾端安装有铰接座，所述铰接座通过轴挡与上下调节丝杆固定，所述铰接座通过连杆、轴肩螺钉实现相对转动，所述连杆通过垫圈、轴肩螺钉与挡料板固定连接。
优选的，所述上下调节丝杆外部套有六角螺母，且所述六角螺母与水平固定调节座上端面接触。
优选的，其使用方法包括以下步骤：
A、固定水平固定调节座，开口扳手微调旋转其中一侧上下调节丝杆；
B、铰接座上或下移动，通过连杆相对位置确定两块挡料板尾端开口大小；
C、再调整另外一侧上下调节丝杆，以此往复循环，调整到工艺所需膏料进口大小；
D、调整完毕锁紧六角螺母。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构设计新颖，操作方便，极大地改善了传统室温条件下的进料装置，使其在高温条件下具有低成本、安全可靠、结构简单，操作简便的优点，通过调整丝杆，使得粉料能够均匀的通过轧辊缝，并且不会出现偏移现象，大大提高了电池极板生产效率及极板优品率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明俯视图；
图3为本发明侧视图；
图4为铅酸电池负极膏料采用传统进料装置和本发明电池的循环寿命对比示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种生产厚型电化学极板的高温进料装置, 包括挡料板1，所述挡料板1上安装有前挡边板8和后挡边板9用以兜住膏料，所述挡料板1通过轴肩螺钉10固定于水平固定调节座6，所述水平固定调节座6中活动设置有可旋动的上下调节丝杆2；上下调节丝杆2 尾端安装有铰接座3，所述铰接座3通过轴挡4与上下调节丝杆2固定，所述铰接座3通过连杆5、轴肩螺钉11实现相对转动，所述连杆5通过垫圈7、轴肩螺钉12与挡料板1固定连接；上下调节丝杆2外部套有六角螺母13，且所述六角螺母13与水平固定调节座6上端面接触。
图4为采用不同进料方式铅酸负极的循环寿命曲线对比，其余铅酸负极和膏固化及化成程序和传统一致。整个测试程序按照0.25C充电恒压限流，0.5C电流放电至1.75V，很明显采用高温进料装置使得负极活性物质利用率从常规的33%提高到37.4%，100圈内容量保持率为100%，充分体现了采用高温进料装置可以提高铅酸电池负极的结构稳定性，提升循环寿命。
工作原理：本发明的使用方法包括以下步骤：
A、固定水平固定调节座6，开口扳手微调旋转其中一侧上下调节丝杆2；
B、铰接座3上或下移动，通过连杆5相对位置确定两块挡料板1尾端开口大小；
C、再调整另外一侧上下调节丝杆2，以此往复循环，调整到工艺所需膏料进口大小；
D、调整完毕锁紧六角螺母13。
综上所述，本发明结构设计新颖，操作方便，极大地改善了传统室温条件下的进料装置，使其在高温条件下具有低成本、安全可靠、结构简单，操作简便的优点，通过调整丝杆，使得粉料能够均匀的通过轧辊缝，并且不会出现偏移现象，大大提高了电池极板生产效率及极板优品率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种生产厚型电化学极板的高温进料装置, 包括挡料板（1），其特征在于：所述挡料板（1）上安装有前挡边板（8）和后挡边板（9）用以兜住膏料，所述挡料板（1）通过轴肩螺钉（10）固定于水平固定调节座（6），所述水平固定调节座（6）中活动设置有可旋动的上下调节丝杆（2）。
2.根据权利要求1所述的一种生产厚型电化学极板的高温进料装置，其特征在于：所述上下调节丝杆（ 2 ） 尾端安装有铰接座（3），所述铰接座（3）通过轴挡（4）与上下调节丝杆（2）固定，所述铰接座（3）通过连杆（5）、轴肩螺钉（11）实现相对转动，所述连杆（5）通过垫圈（7）、轴肩螺钉（12）与挡料板（1）固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种生产厚型电化学极板的高温进料装置，其特征在于：所述上下调节丝杆（2）外部套有六角螺母（13），且所述六角螺母（13）与水平固定调节座（6）上端面接触。
4.实现权利要求1所述的一种生产厚型电化学极板的高温进料装置的使用方法，其特征在于：其使用方法包括以下步骤：
A、固定水平固定调节座（6），开口扳手微调旋转其中一侧上下调节丝杆（2）；
B、铰接座（3）上或下移动，通过连杆（5）相对位置确定两块挡料板（1）尾端开口大小；
C、再调整另外一侧上下调节丝杆（2），以此往复循环，调整到工艺所需膏料进口大小；
D、调整完毕锁紧六角螺母（13）。
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