CN112103465B - 一种锂电池生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于锂电池技术领域，具体的说是一种锂电池生产工艺，包括以下步骤：浆料制备：将磷酸铁锂正极材料采用球磨机进行研磨，再将溶剂以及增稠剂加入混合罐内并在600‑800r/min的速度下低速搅拌，在搅拌的同时将研磨过的电极正极材料分批次加入到搅拌罐内；加入完成后再搅拌50‑60min，将溶剂以及增稠剂先进行搅拌均匀后，再将正极材料的粉末分批次加入。本发明的涂布装置不仅可以消除混合浆料中的气泡，使得涂料更加的均匀致密，且使得涂布的厚度可调节，可用于制造出不同放电强度的极片；同时在涂布装置中增加了用下压辊和上压辊对涂覆有混合浆料的集流载体进行挤压的步骤，使得混合浆料更加的致密，进而可提高锂电池的放电时间，从而提高锂电池的寿命。
Description
技术领域
本发明属于锂电池技术领域，具体的说是一种锂电池生产工艺。
背景技术
锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高；锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制，只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。
专利申请号为CN201711008989.0的专利提出了锂电池的生产工艺，包括：(1)电极浆料制备，(2)涂布，(3)极片冲切，(4)叠片，(5)组装软包电池，(6)注液，(7)电池密封。本发明的锂电池的生产工艺具有工艺流程简单，原料相对容易获得，制作成本低廉，性能安全优异等优点，但是该发明在混合浆料的步骤中同时将正极材料、溶剂以及增稠剂一次性加入混合罐中，由于溶剂与增稠剂形成的溶液稠度较大，这样将会使得正极材料在溶剂内分布不均匀，正极材料在最初将会包覆在增稠的溶剂的内部，必须延长搅拌时间，增大搅拌速率才能使得正极材料粉末在溶剂内分散均匀，且由于在将溶剂与正极材料混合的过程中不可避免的会有气泡的混入，气泡将会严重降低锂电池的充放电性能，而该发明中并未进行消泡的处理措施。
同时在进行锂电池正极材料的生产过程中，由于每一批次所生产出的混合浆料的稠度都会有偏差，为了保证组装后的电池的电容相等，就需要适当的调整正极材料的涂覆厚度，对于较稀的混合浆料在涂布时厚度适当的增加，而当混合浆料的稠度较大时，则适当的降低涂布厚度，用以保证电极片的性能稳定，而现有技术中的涂布机有的不能调节涂布厚度，有的即使可以调节涂布厚度但却调节不便。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中混合浆料中存在气泡会严重降低锂电池的充放电性能以及现有技术中涂布机不能进行厚度的调节或调节不便的问题，本发明提出的一种锂电池生产工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种锂电池生产工艺，具体包括以下步骤：
S1:浆料制备：将磷酸铁锂正极材料采用球磨机进行研磨，再将粘结剂、溶剂以及增稠剂加入混合罐内并在600-800r/min的速度下低速搅拌，在搅拌的同时将研磨过的电极正极材料分批次加入到搅拌罐内，加入完成后再在1500-2000r/min的条件下搅拌50-60min，分散后形成混合浆料；将粘结剂、溶剂以及增稠剂先进行搅拌均匀后，再将正极材料的粉末分批次加入，这样可防止将正极材料粉末一次性加入时粘结剂、溶剂以及增稠剂会将正极材料粉末进行大面积的包裹，进而避免正极材料在溶剂中分布不均匀，且同时分批次加入可防止正极材料粉尘飞扬，避免造成浪费；
S2:涂布：将集流载体的两端分别卷绕在涂布装置中的主动卷绕辊和从动卷绕辊上，并将S1中的混合浆料装入混合浆料桶的内部，在主动卷绕辊带动集流载体移动的过程中，混合浆料从其底部的下料管流下，并通过转动杆边缘的刮料板均匀抹平在集流载体的表面，且涂覆在集流载体表面的混合浆料将会在干燥箱内被烘干，并经下压辊和上压辊压实后最终卷绕在主动卷绕辊上形成正极片；将混合浆料通过下压辊和上压辊压实在集流载体的表面，可提高能量密度，进而提高锂电池的充放电性能；
S3:冲切叠片：将正极片放在冲压机上冲切成指定的尺寸形状，并将正负极片、隔膜装配到一起，完成贴胶后，形成极芯；
S4:注入电解液：将极芯放入真空干燥箱内烘干，烘干温度为90-95℃，然后将烘干后的机芯冷却，并放入真空手套箱内并在真空环境中注入电解液，手套箱内的温度控制在35-40℃；
S5:电池密封：在真空环境中将电芯内部的气体抽出并完成密封，然后泄压，将密封好的电芯从真空手套箱中取出；
其中S2中所述的涂布装置包括主动卷绕辊、从动卷绕辊、混合浆料桶、干燥箱、下料管、上活动板和弹簧压缩管；集流载体的两端分别缠绕在主动卷绕辊的边缘和从动卷绕辊的边缘；所述主动卷绕辊的转轴与驱动电机传动连接；所述集流载体的上方靠近从动卷绕辊的位置设有混合浆料桶；所述混合浆料桶的底部连通设有下料管；所述下料管由位于上段的竖直管和位于下段的倾斜管组成，且倾斜管倾斜朝向从动卷绕辊的方向；所述下料管的竖直管靠近从动卷绕辊的壁内开设有矩形空腔；所述矩形空腔靠近从动卷绕辊的内壁通过弹簧与矩形活塞板的一侧固连；所述矩形活塞板的另一侧与矩形密封板的一端固连，矩形密封板的另一端伸出矩形空腔并位于下料管内的下料通道内；与所述矩形活塞板固连的弹簧处于自然状态时，矩形密封板远离矩形活塞板的一端压紧在下料管的内壁；所述矩形空腔靠近从动卷绕辊的一端通过连接管件与弹簧压缩管的底部连通；所述弹簧压缩管的下端固定连接在下固定板的上表面，弹簧压缩管的顶端固定连接在上活动板的底部表面；所述上活动板和下固定板之间固定设有压缩弹簧，压缩弹簧位于弹簧压缩管的内侧；所述下固定板通过连接杆件固定在混合浆料桶的边缘；所述上活动板的底部表面位于弹簧压缩管的外侧与拉绳的一端固连，拉绳的另一端穿过下固定板绕过定滑轮并与转动套管的边缘固连；所述转动套管套设在U形杆上的中间杆上，且U形杆的一端与从动卷绕辊的转轴固连；所述集流载体的底部位于混合浆料桶的正下方固定设有支撑底板；所述支撑底板的前后两侧固定设有水平挡板；所述水平挡板上远离从动卷绕辊的一端的顶部均固定设有圆形安装板；两组所述圆形安装板之间活动设有转动杆；所述转动杆的边缘均匀的设有刮料板,刮料板为镰刀状结构，且刮料板的曲面朝向顺时针方向；所述刮料板的长度沿刮料板的圆周依次递减；所述转动杆的两端分别插设在两组圆形安装板上的安装槽内，转动杆的一端开设有矩形滑槽，矩形滑槽的内部滑动设有矩形滑块；矩形滑块的外侧面与抽拉杆的一端固连，抽拉杆的另一端伸出矩形滑槽，且抽拉杆外侧端固定设有的盘形滑块位于连接板端部的盘形滑槽的内部；所述连接板远离抽拉杆的一端靠近圆形安装板的一侧固定设有插接柱；所述圆形安装板的外侧壁设有呈环形排列的、与插接柱相互匹配的插槽；所述集流载体穿过干燥箱的内部；所述干燥箱位于混合浆料桶和主动卷绕辊之间；所述干燥箱的顶部设有气泵；所述气泵与干燥箱前侧壁顶端的分气腔相互连通；所述分气腔的内侧壁开设有倾斜向下的进风狭缝；所述干燥箱的顶部内壁均匀布置有电加热丝；所述主动卷绕辊和干燥箱之间位于集流载体的上下两侧分别设有上压辊和下压辊；所述上压辊和下压辊前端的转轴均伸出用于安装下压辊和上压辊的矩形安装板并与圆齿轮的中心轴固连；两组所述圆齿轮相互啮合，其中一组所述圆齿轮的中心位置与驱动电机的转轴传动连接；
工作时，本发明中的涂布装置不仅可以消除混合浆料中的气泡，使得涂料更加的均匀致密，且使得涂布的厚度可调节，可用于制造出不同放电强度的极片；同时在涂布装置中增加了用下压辊和上压辊对涂覆有混合浆料的集流载体进行挤压的步骤，使得混合浆料更加的致密，进而可提高锂电池的放电时间，从而提高锂电池的寿命；在实际操作时，首先将集流载体卷绕在从动卷绕辊上，然后将集流载体的另一端固定在主动卷绕辊的边缘，当与主动卷绕辊转轴传动连接的驱动电机转动时，将会通过将集流载体进行卷绕进而带动集流载体向主动卷绕辊的方向进行缓慢的移动，在主动卷绕辊转动的过程中，从动卷绕辊页随着主动卷绕辊一起转动，进而带动与从动卷绕辊转轴固连的U形杆转动，U形杆的转动将会带动与U形杆上的转动套管固连的拉绳的端部的移动，进而将拉绳的另一端进行间歇的拉扯，当U形杆上的中间杆向下移动时，拉绳将会拉动上活动板向下移动，进而挤压位于上活动板和下固定板之间的弹簧压缩管,弹簧压缩管内的气体将会通过连接管件进入矩形空腔的内部，进而挤压矩形活塞板,矩形活塞板带动与之固连的矩形密封板向远离弹簧压缩管的方向进行移动，进而将下料管内的下料通道密封，而当位于U形杆上的中间杆向上移动时，与拉绳固连的上活动板将会向上移动，此时用于连接上活动板和下固定板之间的弹簧将会将上活动板向上顶起，进而使得弹簧压缩管处于伸展状态，弹簧压缩管将会通过连接管件抽取矩形空腔内部的气体进而使得矩形密封板向靠近弹簧压缩管的方向进行移动，此时矩形密封板将下料管内的下料通道打开进行加料，通过从动卷绕辊的转动带动弹簧压缩管的压缩与伸展，进而可控制矩形密封板的来回移动，实现下料管的间歇加料；从下料管内落下的混合浆料均匀洒在集流载体的上表面，在集流载体向主动卷绕辊的方向移动时，将会带动位于其表面的混合浆料向主动卷绕辊的方向进行移动，当经过刮料板时将在刮料板的刮附作用下均匀涂覆在集流载体的表面；且本发明中的混合浆料的涂覆厚度可通过转动抽拉杆进行调节，在实际操作时，可将抽拉杆向外拉，使得连接板上的插接柱脱离圆形安装板外壁的插槽，然后通过转动抽拉杆带动转动杆的转动，因为转动杆底端边缘的刮料板起到控制涂料厚度的作用，且转动杆边缘的刮料板的长度各不相等，进而可将所需长度的刮料板转动至转动杆的底端边缘以实现厚度的调节，调整到合适的位置后将抽拉杆向转动杆的内侧推动，并使得插接柱与相应位置处的插槽插接即可将转动杆的位置进行固定；涂覆有混合浆料的集流载体在经过干燥箱的内部时在电加热丝的烘烤以及气泵的风吹作用下快速的烘干，然后经过下压辊和上压辊挤压密实后卷绕在主动卷绕辊上备用。
优选的，所述转动杆上位于环形滑槽内部的边缘均匀布置有橡胶辊；所述橡胶辊两端的转轴通过弹簧与转动杆的边缘固连；工作时，橡胶辊弹性压紧在环形滑槽的内壁，进而使得转动杆的转动更加的平稳，使得位置的调整更加的精确，防止由于转动杆与环形滑槽之间间隙过大，进而当转动杆调整到合适位置后转动杆仍然会发生轻微的位置移动，且橡胶辊本身可绕自身的转轴转动，进而不会使得转动杆的转动耗费很大的力气。
优选的，所述矩形密封板远离矩形活塞板的一端的内部开设有若干组柱状滑动槽；所述柱状滑动槽靠近矩形空腔的一端通过弹簧与圆形活塞板的一面固连，圆形活塞板的另一面与伸缩棒的一端固连，伸缩棒的另一端与橡胶垫板固连，且橡胶垫板位于下料管内壁的凹槽内；所述伸缩棒的内部开设有柱状空腔,伸缩棒的边缘均匀开设有与柱状空腔连通的抽气孔；所述抽气孔的内部固定设有防水透气膜；所述柱状空腔通过圆形活塞板上的气流通道与柱状滑动槽的内部连通；工作时，当矩形密封板向矩形空腔的内部进行收缩时，此时伸缩棒将会从柱状滑动槽的内部逐渐抽出，进而混合浆料从伸缩棒之间的间隙进入下料管内的下料通道，当混合浆料从伸缩棒的边缘经过时，此时柱状滑动槽和圆形活塞板之间形成的密闭空间体积逐渐增大，位于柱状空腔内部的气体将会通过气流通道进入柱状滑动槽与圆形活塞板之间的密闭空间，同时位于混合浆料内部的气体将会通过抽气孔内的防水透气膜进入柱状空腔的内部，进而可将流下的混合浆料内部的气体抽出，使得混合浆料内部的气泡破裂，提高涂布的质量。
优选的，所述下料管上的倾斜管的内壁固定设有缓冲板；所述缓冲板呈阶梯状下降的结构；工作时，阶梯状结构设计的缓冲板可起到对混合浆料进行减速的作用，且混合浆料经过阶梯状结构的棱角时可将部分的气泡进行切割破碎，进一步减少混合浆料内部的气泡。
优选的，所述下料管的倾斜管的内部位于缓冲板上阶梯之间的间隙中固定设有分泡针；所述分泡针的一端伸出下料管的外部并与振动板固连；所述振动板的外侧壁固定设有激振器；工作时，分泡针可起到对气泡进行进一步切割的作用，激振器将会通过带动振动板的震动带动分泡针的震动，分泡针的震动不仅防止混合浆料在经过分泡针时发生阻塞，同时震动可起到消泡的作用，除去混合浆料内部的气泡，可使得涂料更加的均匀，致密，进而可大大提高锂电池的质量。
优选的，所述干燥箱的后侧壁固定设有弯曲朝向干燥箱前侧的导向板；所述干燥箱的底部位于导向板的前侧开设有用于盛接气流的弧形凹槽，弧形凹槽的底部通过连接管件与矩形空心板的内部连通；所述矩形空心板面向支撑底板的一侧均匀开设有出气孔；所述支撑底板的底部均匀开设有吸气孔；所述吸气孔的上端口直径小于吸气孔的下端口直径；工作时，从干燥箱前端内壁的进风狭缝吹出的风经过导向板的导向将会进入干燥箱底部的弧形凹槽的内部，进而通过与弧形凹槽连通的连接管件进入矩形空心板的内部，并从矩形空心板上的出气孔喷出，从出气孔喷出的风水平流经支撑底板的底部，此时位于支撑底板底部的吸气孔内的空气将会向支撑底板的下方进行移动，进而使得支撑底板上表面的集流载体贴附在支撑底板的上表面，使得混合浆料在集流载体表面的涂覆更加的均匀，避免由于集流载体在支撑底板的上表面发生起鼓而使得起鼓处涂覆的混合浆料较薄的现象发生，这种情况显然会使得电池放电不均而引发电池寿命降低。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种锂电池生产工艺，通过设置弹簧压缩管、矩形空腔、矩形活塞板以及矩形密封板，进而可通过主动卷绕辊的转动，带动从动卷绕辊的转动，进而通过拉绳间歇的拉扯上活动板而实现弹簧压缩管的压缩与伸展，当弹簧压缩管被压缩时，其内部气体将会推动矩形密封板将下料管进行密封，而当弹簧压缩管处于伸展状态时，矩形密封板将下料管打开进行下料，且经过矩形密封板端部的伸缩棒时将会抽取混合浆料内部部分气体，起到消泡的作用，经过缓冲板和震动的分泡针时，可进一步将缓慢流经缓冲板上的混合浆料内部的气泡消除，进而可使得涂料更加的均匀，致密，进而可大大提高锂电池的质量。
2.本发明所述的一种锂电池生产工艺，本发明中的混合浆料的涂覆厚度可通过转动抽拉杆进行调节，在实际操作时，可将抽拉杆向外拉，使得连接板上的插接柱脱离圆形安装板外壁的插槽，然后通过转动抽拉杆带动转动杆的转动，因为转动杆底端边缘的刮料板起到控制涂料厚度的作用，且转动杆边缘的刮料板的长度各不相等，进而可将所需长度的刮料板转动至转动杆的底端边缘以实现厚度的调节，调整到合适的位置后将抽拉杆向转动杆的内侧推动，并使得插接柱与相应位置处的插槽插接即可将转动杆的位置进行固定。
3.本发明所述的一种锂电池生产工艺，通过设置矩形空心板和吸气孔，干燥箱前端内壁的进风狭缝吹出的风经过导向板的导向将会进入干燥箱底部的弧形凹槽的内部，进而通过与弧形凹槽连通的连接管件进入矩形空心板的内部，并从矩形空心板上的出气孔喷出，从出气孔喷出的风水平流经支撑底板的底部，此时位于支撑底板底部的吸气孔内的空气将会向支撑底板的下方进行移动，进而使得支撑底板上表面的集流载体贴附在支撑底板的上表面，使得混合浆料在集流载体表面的涂覆更加的均匀，避免由于集流载体在支撑底板的上表面发生起鼓而使得起鼓处涂覆的混合浆料较薄的现象发生，这种情况显然会使得电池放电不均而引发电池寿命降低。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明中锂电池的生产工艺步骤图；
图2是本发明中涂布装置的第一结构示意图；
图3是本发明中涂布装置的内部结构示意图；
图4是图2中A处局部放大图；
图5是图3中B处局部放大图；
图6是图3中C处局部放大图；
图7是干燥箱的内部结构示意图；
图8是转动杆与圆形安装板的连接示意图；
图9是图8中D处局部放大图；
图中：主动卷绕辊1、从动卷绕辊2、混合浆料桶4、干燥箱5、支撑底板6、水平挡板7、U形杆8、下料管9、上活动板10、弹簧压缩管11、下固定板12、转动套管13、矩形空心板14、圆形安装板15、下压辊16、上压辊17、转动杆18、刮料板19、抽拉杆20、插槽21、连接板22、插接柱23、橡胶辊24、环形滑槽25、矩形空腔26、矩形活塞板27、矩形密封板28、吸气孔29、柱状滑动槽30、圆形活塞板31、伸缩棒32、柱状空腔33、抽气孔34、防水透气膜35、分泡针36、缓冲板37、分气腔38、振动板39、导向板40。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图9所示，本发明所述的一种锂电池生产工艺，具体包括以下步骤：
S1:浆料制备：将磷酸铁锂正极材料采用球磨机进行研磨，再将粘结剂、溶剂以及增稠剂加入混合罐内并在600-800r/min的速度下低速搅拌，在搅拌的同时将研磨过的电极正极材料分批次加入到搅拌罐内，加入完成后再在1500-2000r/min的条件下搅拌50-60min，分散后形成混合浆料；将粘结剂、溶剂以及增稠剂先进行搅拌均匀后，再将正极材料的粉末分批次加入，这样可防止将正极材料粉末一次性加入时粘结剂、溶剂以及增稠剂会将正极材料粉末进行大面积的包裹，进而避免正极材料在溶剂中分布不均匀，且同时分批次加入可防止正极材料粉尘飞扬，避免造成浪费；
S2:涂布：将集流载体的两端分别卷绕在涂布装置中的主动卷绕辊1和从动卷绕辊2上，并将S1中的混合浆料装入混合浆料桶4的内部，在主动卷绕辊1带动集流载体移动的过程中，混合浆料从其底部的下料管9流下，并通过转动杆18边缘的刮料板19均匀抹平在集流载体的表面，且涂覆在集流载体表面的混合浆料将会在干燥箱5内被烘干，并经下压辊16和上压辊17压实后最终卷绕在主动卷绕辊1上形成正极片；将混合浆料通过下压辊16和上压辊17压实在集流载体的表面，可提高能量密度，进而提高锂电池的充放电性能；
S3:冲切叠片：将正极片放在冲压机上冲切成指定的尺寸形状，并将正负极片、隔膜装配到一起，完成贴胶后，形成极芯；
S4:注入电解液：将极芯放入真空干燥箱内烘干，烘干温度为90-95℃，然后将烘干后的机芯冷却，并放入真空手套箱内并在真空环境中注入电解液，手套箱内的温度控制在35-40℃；
S5:电池密封：在真空环境中将电芯内部的气体抽出并完成密封，然后泄压，将密封好的电芯从真空手套箱中取出；
其中S2中所述的涂布装置包括主动卷绕辊1、从动卷绕辊2、混合浆料桶4、干燥箱5、下料管9、上活动板10和弹簧压缩管11；集流载体的两端分别缠绕在主动卷绕辊1的边缘和从动卷绕辊2的边缘；所述主动卷绕辊1的转轴与驱动电机传动连接；所述集流载体的上方靠近从动卷绕辊2的位置设有混合浆料桶4；所述混合浆料桶4的底部连通设有下料管9；所述下料管9由位于上段的竖直管和位于下段的倾斜管组成，且倾斜管倾斜朝向从动卷绕辊2的方向；所述下料管9的竖直管靠近从动卷绕辊2的壁内开设有矩形空腔26；所述矩形空腔26靠近从动卷绕辊2的内壁通过弹簧与矩形活塞板27的一侧固连；所述矩形活塞板27的另一侧与矩形密封板28的一端固连，矩形密封板28的另一端伸出矩形空腔26并位于下料管9内的下料通道内；与所述矩形活塞板27固连的弹簧处于自然状态时，矩形密封板28远离矩形活塞板27的一端压紧在下料管9的内壁；所述矩形空腔26靠近从动卷绕辊2的一端通过连接管件与弹簧压缩管11的底部连通；所述弹簧压缩管11的下端固定连接在下固定板12的上表面，弹簧压缩管11的顶端固定连接在上活动板10的底部表面；所述上活动板10和下固定板12之间固定设有压缩弹簧，压缩弹簧位于弹簧压缩管11的内侧；所述下固定板12通过连接杆件固定在混合浆料桶4的边缘；所述上活动板10的底部表面位于弹簧压缩管11的外侧与拉绳的一端固连，拉绳的另一端穿过下固定板12绕过定滑轮并与转动套管13的边缘固连；所述转动套管13套设在U形杆8上的中间杆上，且U形杆8的一端与从动卷绕辊2的转轴固连；所述集流载体的底部位于混合浆料桶4的正下方固定设有支撑底板6；所述支撑底板6的前后两侧固定设有水平挡板7；所述水平挡板7上远离从动卷绕辊2的一端的顶部均固定设有圆形安装板15；两组所述圆形安装板15之间活动设有转动杆18；所述转动杆18的边缘均匀的设有刮料板19,刮料板19为镰刀状结构，且刮料板19的曲面朝向顺时针方向；所述刮料板19的长度沿刮料板19的圆周依次递减；所述转动杆18的两端分别插设在两组圆形安装板15上的安装槽内，转动杆18的一端开设有矩形滑槽，矩形滑槽的内部滑动设有矩形滑块；矩形滑块的外侧面与抽拉杆20的一端固连，抽拉杆20的另一端伸出矩形滑槽，且抽拉杆20外侧端固定设有的盘形滑块位于连接板22端部的盘形滑槽的内部；所述连接板22远离抽拉杆20的一端靠近圆形安装板15的一侧固定设有插接柱23；所述圆形安装板15的外侧壁设有呈环形排列的、与插接柱23相互匹配的插槽21；所述集流载体穿过干燥箱5的内部；所述干燥箱5位于混合浆料桶4和主动卷绕辊1之间；所述干燥箱5的顶部设有气泵；所述气泵与干燥箱5前侧壁顶端的分气腔38相互连通；所述分气腔38的内侧壁开设有倾斜向下的进风狭缝；所述干燥箱5的顶部内壁均匀布置有电加热丝；所述主动卷绕辊1和干燥箱5之间位于集流载体的上下两侧分别设有上压辊17和下压辊16；所述上压辊17和下压辊16前端的转轴均伸出用于安装下压辊16和上压辊17的矩形安装板并与圆齿轮的中心轴固连；两组所述圆齿轮相互啮合，其中一组所述圆齿轮的中心位置与驱动电机的转轴传动连接；
工作时，本发明中的涂布装置不仅可以消除混合浆料中的气泡，使得涂料更加的均匀致密，且使得涂布的厚度可调节，可用于制造出不同放电强度的极片；同时在涂布装置中增加了用下压辊16和上压辊17对涂覆有混合浆料的集流载体进行挤压的步骤，使得混合浆料更加的致密，进而可提高锂电池的放电时间，从而提高锂电池的寿命；在实际操作时，首先将集流载体卷绕在从动卷绕辊2上，然后将集流载体的另一端固定在主动卷绕辊1的边缘，当与主动卷绕辊1转轴传动连接的驱动电机转动时，将会通过将集流载体进行卷绕进而带动集流载体向主动卷绕辊1的方向进行缓慢的移动，在主动卷绕辊1转动的过程中，从动卷绕辊2页随着主动卷绕辊1一起转动，进而带动与从动卷绕辊2转轴固连的U形杆8转动，U形杆8的转动将会带动与U形杆8上的转动套管13固连的拉绳的端部的移动，进而将拉绳的另一端进行间歇的拉扯，当U形杆8上的中间杆向下移动时，拉绳将会拉动上活动板10向下移动，进而挤压位于上活动板10和下固定板12之间的弹簧压缩管11,弹簧压缩管11内的气体将会通过连接管件进入矩形空腔26的内部，进而挤压矩形活塞板27,矩形活塞板27带动与之固连的矩形密封板28向远离弹簧压缩管11的方向进行移动，进而将下料管9内的下料通道密封，而当位于U形杆8上的中间杆向上移动时，与拉绳固连的上活动板10将会向上移动，此时用于连接上活动板10和下固定板12之间的弹簧将会将上活动板10向上顶起，进而使得弹簧压缩管11处于伸展状态，弹簧压缩管11将会通过连接管件抽取矩形空腔26内部的气体进而使得矩形密封板28向靠近弹簧压缩管11的方向进行移动，此时矩形密封板28将下料管9内的下料通道打开进行加料，通过从动卷绕辊2的转动带动弹簧压缩管11的压缩与伸展，进而可控制矩形密封板28的来回移动，实现下料管9的间歇加料；从下料管9内落下的混合浆料均匀洒在集流载体的上表面，在集流载体向主动卷绕辊1的方向移动时，将会带动位于其表面的混合浆料向主动卷绕辊1的方向进行移动，当经过刮料板19时将在刮料板19的刮附作用下均匀涂覆在集流载体的表面；且本发明中的混合浆料的涂覆厚度可通过转动抽拉杆20进行调节，在实际操作时，可将抽拉杆20向外拉，使得连接板22上的插接柱23脱离圆形安装板15外壁的插槽21，然后通过转动抽拉杆20带动转动杆18的转动，因为转动杆18底端边缘的刮料板19起到控制涂料厚度的作用，且转动杆18边缘的刮料板19的长度各不相等，进而可将所需长度的刮料板19转动至转动杆18的底端边缘以实现厚度的调节，调整到合适的位置后将抽拉杆20向转动杆18的内侧推动，并使得插接柱23与相应位置处的插槽21插接即可将转动杆18的位置进行固定；且刮料板19为镰刀状结构，刮料板19的曲面可作为混合浆料暂时停留的空间，使得涂布更加的均匀，涂覆有混合浆料的集流载体在经过干燥箱5的内部时在电加热丝的烘烤以及气泵的风吹作用下快速的烘干，然后经过下压辊16和上压辊17挤压密实后卷绕在主动卷绕辊1上备用。
作为本发明的一种实施方式，所述转动杆18上位于环形滑槽25内部的边缘均匀布置有橡胶辊24；所述橡胶辊24两端的转轴通过弹簧与转动杆18的边缘固连；工作时，橡胶辊24弹性压紧在环形滑槽25的内壁，进而使得转动杆18的转动更加的平稳，使得位置的调整更加的精确，防止由于转动杆18与环形滑槽25之间间隙过大，进而当转动杆18调整到合适位置后转动杆18仍然会发生轻微的位置移动，且橡胶辊24本身可绕自身的转轴转动，进而不会使得转动杆18的转动耗费很大的力气。
作为本发明的一种实施方式，所述矩形密封板28远离矩形活塞板27的一端的内部开设有若干组柱状滑动槽30；所述柱状滑动槽30靠近矩形空腔26的一端通过弹簧与圆形活塞板31的一面固连，圆形活塞板31的另一面与伸缩棒32的一端固连，伸缩棒32的另一端与橡胶垫板固连，且橡胶垫板位于下料管9内壁的凹槽内；所述伸缩棒32的内部开设有柱状空腔33,伸缩棒32的边缘均匀开设有与柱状空腔33连通的抽气孔34；所述抽气孔34的内部固定设有防水透气膜35；所述柱状空腔33通过圆形活塞板31上的气流通道与柱状滑动槽30的内部连通；工作时，当矩形密封板28向矩形空腔26的内部进行收缩时，此时伸缩棒32将会从柱状滑动槽30的内部逐渐抽出，进而混合浆料从伸缩棒32之间的间隙进入下料管9内的下料通道，当混合浆料从伸缩棒32的边缘经过时，此时柱状滑动槽30和圆形活塞板31之间形成的密闭空间体积逐渐增大，位于柱状空腔33内部的气体将会通过气流通道进入柱状滑动槽30与圆形活塞板31之间的密闭空间，同时位于混合浆料内部的气体将会通过抽气孔34内的防水透气膜35进入柱状空腔33的内部，进而可将流下的混合浆料内部的气体抽出，使得混合浆料内部的气泡破裂，提高涂布的质量。
作为本发明的一种实施方式，所述下料管9上的倾斜管的内壁固定设有缓冲板37；所述缓冲板37呈阶梯状下降的结构；工作时，阶梯状结构设计的缓冲板37可起到对混合浆料进行减速的作用，且混合浆料经过阶梯状结构的棱角时可将部分的气泡进行切割破碎，进一步减少混合浆料内部的气泡。
作为本发明的一种实施方式，所述下料管9的倾斜管的内部位于缓冲板37上阶梯之间的间隙中固定设有分泡针36；所述分泡针36的一端伸出下料管9的外部并与振动板39固连；所述振动板39的外侧壁固定设有激振器；工作时，分泡针36可起到对气泡进行进一步切割的作用，激振器将会通过带动振动板39的震动带动分泡针36的震动，分泡针36的震动不仅防止混合浆料在经过分泡针36时发生阻塞，同时震动可起到消泡的作用，除去混合浆料内部的气泡，可使得涂料更加的均匀，致密，进而可大大提高锂电池的质量。
作为本发明的一种实施方式，所述干燥箱5的后侧壁固定设有弯曲朝向干燥箱5前侧的导向板40；所述干燥箱5的底部位于导向板40的前侧开设有用于盛接气流的弧形凹槽，弧形凹槽的底部通过连接管件与矩形空心板14的内部连通；所述矩形空心板14面向支撑底板6的一侧均匀开设有出气孔；所述支撑底板6的底部均匀开设有吸气孔29；所述吸气孔29的上端口直径小于吸气孔29的下端口直径；工作时，从干燥箱5前端内壁的进风狭缝吹出的风经过导向板40的导向将会进入干燥箱5底部的弧形凹槽的内部，进而通过与弧形凹槽连通的连接管件进入矩形空心板14的内部，并从矩形空心板14上的出气孔喷出，从出气孔喷出的风水平流经支撑底板6的底部，此时位于支撑底板6底部的吸气孔29内的空气将会向支撑底板6的下方进行移动，进而使得支撑底板6上表面的集流载体贴附在支撑底板6的上表面，使得混合浆料在集流载体表面的涂覆更加的均匀，避免由于集流载体在支撑底板6的上表面发生起鼓而使得起鼓处涂覆的混合浆料较薄的现象发生，这种情况显然会使得电池放电不均而引发电池寿命降低。
本发明具体工作流程如下：
工作时，本发明中的涂布装置不仅可以消除混合浆料中的气泡，使得涂料更加的均匀致密，且使得涂布的厚度可调节，可用于制造出不同放电强度的极片；同时在涂布装置中增加了用下压辊16和上压辊17对涂覆有混合浆料的集流载体进行挤压的步骤，使得混合浆料更加的致密，进而可提高锂电池的放电时间，从而提高锂电池的寿命；在实际操作时，首先将集流载体卷绕在从动卷绕辊2上，然后将集流载体的另一端固定在主动卷绕辊1的边缘，当与主动卷绕辊1转轴传动连接的驱动电机转动时，将会通过将集流载体进行卷绕进而带动集流载体向主动卷绕辊1的方向进行缓慢的移动，在主动卷绕辊1转动的过程中，从动卷绕辊2页随着主动卷绕辊1一起转动，进而带动与从动卷绕辊2转轴固连的U形杆8转动，U形杆8的转动将会带动与U形杆8上的转动套管13固连的拉绳的端部的移动，进而将拉绳的另一端进行间歇的拉扯，当U形杆8上的中间杆向下移动时，拉绳将会拉动上活动板10向下移动，进而挤压位于上活动板10和下固定板12之间的弹簧压缩管11,弹簧压缩管11内的气体将会通过连接管件进入矩形空腔26的内部，进而挤压矩形活塞板27,矩形活塞板27带动与之固连的矩形密封板28向远离弹簧压缩管11的方向进行移动，进而将下料管9内的下料通道密封，而当位于U形杆8上的中间杆向上移动时，与拉绳固连的上活动板10将会向上移动，此时用于连接上活动板10和下固定板12之间的弹簧将会将上活动板10向上顶起，进而使得弹簧压缩管11处于伸展状态，弹簧压缩管11将会通过连接管件抽取矩形空腔26内部的气体进而使得矩形密封板28向靠近弹簧压缩管11的方向进行移动，此时矩形密封板28将下料管9内的下料通道打开进行加料，通过从动卷绕辊2的转动带动弹簧压缩管11的压缩与伸展，进而可控制矩形密封板28的来回移动，实现下料管9的间歇加料；从下料管9内落下的混合浆料均匀洒在集流载体的上表面，在集流载体向主动卷绕辊1的方向移动时，将会带动位于其表面的混合浆料向主动卷绕辊1的方向进行移动，当经过刮料板19时将在刮料板19的刮附作用下均匀涂覆在集流载体的表面；且本发明中的混合浆料的涂覆厚度可通过转动抽拉杆20进行调节，在实际操作时，可将抽拉杆20向外拉，使得连接板22上的插接柱23脱离圆形安装板15外壁的插槽21，然后通过转动抽拉杆20带动转动杆18的转动，因为转动杆18底端边缘的刮料板19起到控制涂料厚度的作用，且转动杆18边缘的刮料板19的长度各不相等，进而可将所需长度的刮料板19转动至转动杆18的底端边缘以实现厚度的调节，调整到合适的位置后将抽拉杆20向转动杆18的内侧推动，并使得插接柱23与相应位置处的插槽21插接即可将转动杆18的位置进行固定；涂覆有混合浆料的集流载体在经过干燥箱5的内部时在电加热丝的烘烤以及气泵的风吹作用下快速的烘干，然后经过下压辊16和上压辊17挤压密实后卷绕在主动卷绕辊1上备用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种锂电池生产工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1:浆料制备：将磷酸铁锂正极材料采用球磨机进行研磨，再将粘结剂、溶剂以及增稠剂加入混合罐内并在600-800r/min的速度下低速搅拌，在搅拌的同时将研磨过的电极正极材料分批次加入到搅拌罐内，加入完成后再在1500-2000r/min的条件下搅拌50-60min，分散后形成混合浆料；
S2:涂布：将集流载体的两端分别卷绕在涂布装置中的主动卷绕辊(1)和从动卷绕辊(2)上，并将S1中的混合浆料装入混合浆料桶(4)的内部，在主动卷绕辊(1)带动集流载体移动的过程中，混合浆料从其底部的下料管(9)流下，并通过转动杆(18)边缘的刮料板(19)均匀抹平在集流载体的表面，且涂覆在集流载体表面的混合浆料将会在干燥箱(5)内被烘干，并经下压辊(16)和上压辊(17)压实后最终卷绕在主动卷绕辊(1)上形成正极片；
S3:冲切叠片：将正极片放在冲压机上冲切成指定的尺寸形状，并将正负极片、隔膜装配到一起，完成贴胶后，形成极芯；
S4:注入电解液：将极芯放入真空干燥箱内烘干，烘干温度为90-95℃，然后将烘干后的机芯冷却，并放入真空手套箱内并在真空环境中注入电解液，手套箱内的温度控制在35-40℃；
S5:电池密封：在真空环境中将电芯内部的气体抽出并完成密封，然后泄压，将密封好的电芯从真空手套箱中取出；
其中S2中所述的涂布装置包括主动卷绕辊(1)、从动卷绕辊(2)、混合浆料桶(4)、干燥箱(5)、下料管(9)、上活动板(10)和弹簧压缩管(11)；集流载体的两端分别缠绕在主动卷绕辊(1)的边缘和从动卷绕辊(2)的边缘；所述主动卷绕辊(1)的转轴与驱动电机传动连接；所述集流载体的上方靠近从动卷绕辊(2)的位置设有混合浆料桶(4)；所述混合浆料桶(4)的底部连通设有下料管(9)；所述下料管(9)由位于上段的竖直管和位于下段的倾斜管组成，且倾斜管倾斜朝向从动卷绕辊(2)的方向；所述下料管(9)的竖直管靠近从动卷绕辊(2)的壁内开设有矩形空腔(26)；所述矩形空腔(26)靠近从动卷绕辊(2)的内壁通过弹簧与矩形活塞板(27)的一侧固连；所述矩形活塞板(27)的另一侧与矩形密封板(28)的一端固连，矩形密封板(28)的另一端伸出矩形空腔(26)并位于下料管(9)内的下料通道内；与所述矩形活塞板(27)固连的弹簧处于自然状态时，矩形密封板(28)远离矩形活塞板(27)的一端压紧在下料管(9)的内壁；所述矩形空腔(26)靠近从动卷绕辊(2)的一端通过连接管件与弹簧压缩管(11)的底部连通；所述弹簧压缩管(11)的下端固定连接在下固定板(12)的上表面，弹簧压缩管(11)的顶端固定连接在上活动板(10)的底部表面；所述上活动板(10)和下固定板(12)之间固定设有压缩弹簧，压缩弹簧位于弹簧压缩管(11)的内侧；所述下固定板(12)通过连接杆件固定在混合浆料桶(4)的边缘；所述上活动板(10)的底部表面位于弹簧压缩管(11)的外侧与拉绳的一端固连，拉绳的另一端穿过下固定板(12)绕过定滑轮并与转动套管(13)的边缘固连；所述转动套管(13)套设在U形杆(8)上的中间杆上，且U形杆(8)的一端与从动卷绕辊(2)的转轴固连；所述集流载体的底部位于混合浆料桶(4)的正下方固定设有支撑底板(6)；所述支撑底板(6)的前后两侧固定设有水平挡板(7)；所述水平挡板(7)上远离从动卷绕辊(2)的一端的顶部均固定设有圆形安装板(15)；两组所述圆形安装板(15)之间活动设有转动杆(18)；所述转动杆(18)的边缘均匀的设有刮料板(19),刮料板(19)为镰刀状结构，且刮料板(19)的曲面朝向顺时针方向；所述刮料板(19)的长度沿刮料板(19)的圆周依次递减；所述转动杆(18)的两端分别插设在两组圆形安装板(15)上的安装槽内，转动杆(18)的一端开设有矩形滑槽，矩形滑槽的内部滑动设有矩形滑块；矩形滑块的外侧面与抽拉杆(20)的一端固连，抽拉杆(20)的另一端伸出矩形滑槽，且抽拉杆(20)外侧端固定设有的盘形滑块位于连接板(22)端部的盘形滑槽的内部；所述连接板(22)远离抽拉杆(20)的一端靠近圆形安装板(15)的一侧固定设有插接柱(23)；所述圆形安装板(15)的外侧壁设有呈环形排列的、与插接柱(23)相互匹配的插槽(21)；所述集流载体穿过干燥箱(5)的内部；所述干燥箱(5)位于混合浆料桶(4)和主动卷绕辊(1)之间；所述干燥箱(5)的顶部设有气泵；所述气泵与干燥箱(5)前侧壁顶端的分气腔(38)相互连通；所述分气腔(38)的内侧壁开设有倾斜向下的进风狭缝；所述干燥箱(5)的顶部内壁均匀布置有电加热丝；所述主动卷绕辊(1)和干燥箱(5)之间位于集流载体的上下两侧分别设有上压辊(17)和下压辊(16)；所述上压辊(17)和下压辊(16)前端的转轴均伸出用于安装下压辊(16)和上压辊(17)的矩形安装板并与圆齿轮的中心轴固连；两组所述圆齿轮相互啮合，其中一组所述圆齿轮的中心位置与驱动电机的转轴传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池生产工艺，其特征在于：所述转动杆(18)上位于环形滑槽(25)内部的边缘均匀布置有橡胶辊(24)；所述橡胶辊(24)两端的转轴通过弹簧与转动杆(18)的边缘固连。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池生产工艺，其特征在于：所述矩形密封板(28)远离矩形活塞板(27)的一端的内部开设有若干组柱状滑动槽(30)；所述柱状滑动槽(30)靠近矩形空腔(26)的一端通过弹簧与圆形活塞板(31)的一面固连，圆形活塞板(31)的另一面与伸缩棒(32)的一端固连，伸缩棒(32)的另一端与橡胶垫板固连，且橡胶垫板位于下料管(9)内壁的凹槽内；所述伸缩棒(32)的内部开设有柱状空腔(33),伸缩棒(32)的边缘均匀开设有与柱状空腔(33)连通的抽气孔(34)；所述抽气孔(34)的内部固定设有防水透气膜(35)；所述柱状空腔(33)通过圆形活塞板(31)上的气流通道与柱状滑动槽(30)的内部连通。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池生产工艺，其特征在于：所述下料管(9)上的倾斜管的内壁固定设有缓冲板(37)；所述缓冲板(37)呈阶梯状下降的结构。
5.根据权利要求4所述的一种锂电池生产工艺，其特征在于：所述下料管(9)的倾斜管的内部位于缓冲板(37)上阶梯之间的间隙中固定设有分泡针(36)；所述分泡针(36)的一端伸出下料管(9)的外部并与振动板(39)固连；所述振动板(39)的外侧壁固定设有激振器。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池生产工艺，其特征在于：所述干燥箱(5)的后侧壁固定设有弯曲朝向干燥箱(5)前侧的导向板(40)；所述干燥箱(5)的底部位于导向板(40)的前侧开设有用于盛接气流的弧形凹槽，弧形凹槽的底部通过连接管件与矩形空心板(14)的内部连通；所述矩形空心板(14)面向支撑底板(6)的一侧均匀开设有出气孔；所述支撑底板(6)的底部均匀开设有吸气孔(29)；所述吸气孔(29)的上端口直径小于吸气孔(29)的下端口直径。
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