CN112981499B - 在电极集流体上电沉积活性材料微粒的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在电极集流体上电沉积活性材料微粒的方法及装置，包括电泳槽(2)，电泳槽(2)中盛有电解液，待沉积的固体微粒与所述电解液形成溶胶；待沉积的固体微粒为一种物质或者多种物质的混合物；被沉积导电片(5)垂直立于电泳槽(2)中部，与直流电源(10)的正极或负极相连接，将对电极(1)分为两部分对称分布于被沉积导电片(5)的两侧；被沉积导电片(5)为柔性导电片或者为非柔性导电片；利用电泳将分散在电解液中的固体微粒电沉积到被沉积导电片(5)的双面。利用本发明可以直接在柔性疏松材料上沉积活性材料，可以通过连续电沉积实现被沉积导电片在运动中连续涂布。

Description

在电极集流体上电沉积活性材料微粒的方法及装置
技术领域
本发明属于锂离子电池制造领域，具体涉及在电极集流体上涂布活性材料的方法及装置。
背景技术
对更优和适应性更广的需求促使人们对锂离子电池的材料、结构不断进行改进，对生产效率也不断加以提高，其中柔性电极集流体的应用使集流体上活性材料涂布的工艺更加多样化。CN202010316327.5公开了一种在柔性导电片表面电沉积纳米碳掺杂 MnO2的混合相的方法，但是MnO2是从含有可溶解的MnSO4的电解液中发生反应沉淀出来，而非在电解液中直接分散不可溶解的MnO2颗粒，采用的是协同恒流电沉积方式，电解液成分和辅助操作复杂，而且电流小效率低，没有广泛适用性；在《材料保护》2005 年第9期上发表的“用电泳方法沉积制备LiCoO2薄膜”一文，仅局限于在铝箔这种非柔性导电片表面上单一电沉积LiCoO2颗粒，不仅由于单面电沉积而致使负载量和涂布效率低下，而且导电性不足致使无法实用。已公开的有关专利所设计的电沉积装置也大相径庭且均有不足。针对已有相关文献的欠缺，本发明合理设计了一套利用直流电源对导电片特别是碳基柔性导电片电沉积微粒的装置，散布在电解液中的从纳米级到微米级的较大尺寸范围固体微粒均可沉积，既可以单一物质沉积也可以多种物质共沉积，阴极和阳极均可沉积并且可以双面同时沉积，也可以对移动穿过电解槽的被沉积导电片进行连续沉积并实现自动加料，从而制取锂离子电池所用的含集流体的正极或负极片，适用性广，效率高，效果好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种在锂离子电池电极集流体上电沉积活性材料微粒的方法及装置。
本发明的技术方案如下：
一种在锂离子电池电极集流体上电沉积材料的装置，包括电泳槽(2)，电泳槽(2)中盛有电解液，待沉积的固体微粒与所述电解液形成溶胶；待沉积的固体微粒为一种物质或者多种物质的混合物；被沉积导电片(5)垂直立于电泳槽(2)中部，与直流电源 (10)的正极或负极相连接，将对电极(1)分为两部分对称分布于被沉积导电片(5) 的两侧；被沉积导电片(5)为柔性导电片或者为非柔性导电片；利用电泳将分散在电解液中的固体微粒电沉积到被沉积导电片(5)上。
所述的装置，对于共沉积的情形，若待沉积的不同物质固体微粒在同种分散液中形成不同电性的胶粒，则需通过选择加入电解质、稳定剂或表面活性剂将不同电性的胶粒改为同为正电或者同为负电，然后实施阴极电泳或阳极电泳实现多种固体微粒的共沉积，并提高胶体的稳定性以及增强微粒与被沉积导电片(5)的结合力；若待沉积的不同物质固体微粒在同种分散液中形成相同电性的胶粒，则不需另作特殊处理便可实现共沉积。
所述的装置，所述直流电源(10)输出电压在0～200V。
所述的装置，在电泳槽(2)的两个侧壁上开设有狭缝(9)，在狭缝(9)上设置有常闭的软质单向阀；在传动装置带动下，被沉积导电片(5)从一侧狭缝进入电泳槽 (2)，从另一侧狭缝出电泳槽(2)，电泳过程中使被沉积导电片(5)处于运动状态。
所述的装置，从狭缝(9)泄漏出的电解液被收集在电解液回收槽(6)中，并被液泵(4)通过电解液回收管(3)送回到电泳槽(2)。
所述的装置，电泳槽(2)内有磁转子(8)，电泳槽(2)的下部是磁力搅拌器(7)。
所述的装置，电解液回收槽(6)内有磁转子(8)，电解液回收槽(6)下部为磁力搅拌器(7)。
所述的装置，所述电解液是不使其中的固体微粒发生溶解、反应，而且能够与固体微粒形成溶胶的无机或有机液体。
所述的装置，所述被沉积导电片(5)为高电导柔性疏松材料。
所述的装置，所述被沉积导电片(5)为碳纤维编织布，所述固体微粒为纳米硫。
所述的装置，还包括自动加料系统，包括入射光玻璃窗(11)、出射光玻璃窗(12)、光电子激发板(13)、光电子接收板(14)、锥塞(16)、漏斗(17)；锥塞(16)由铁磁制成，锥塞(16)外部缠绕线圈；漏斗(17)下部开设有与椎塞(16)上的圆锥顶端配合的锥形下料孔，漏斗(17)由磁性材料制作；在电泳槽(2)一面侧壁上设置入射光玻璃窗(11)，相对的另一侧壁上设置出射光玻璃窗(12)，光束通过入射光玻璃窗(11)、出射光玻璃窗(12)穿过分散液，射到光电子激发板(13)上，当随着电沉积的进行，电解液中微粒的浓度降低从而对光束的散射减小时，将有足够强度的光束在光电子激发板(13)上激发出光电子，打击到光电子接收板(14)上，使自动加料控制电路接通使得锥塞(16)线圈通电，锥塞(16)产生磁场后排斥与锥塞(16)磁极性相同的磁性漏斗(17)，活性材料粉末(18)从锥形下料孔落入电泳槽(2)中，使电解液中微粒的浓度升高，对光束的散射增加，使光束的强度降低到不足以在光电子激发板(13)上激发出光电子，自动加料控制电路断路，锥塞(16)失磁，堵塞漏斗(17)下料口而自动停止加料。
所述的装置，还包括自动加料系统，包括入射光玻璃窗(11)、出射光玻璃窗(12)、光电子激发板(13)、光电子接收板(14)、锥塞(16)、漏斗(17)；锥塞(16)由磁致伸缩材料制成；在电泳槽(2)一面侧壁上设置入射光玻璃窗(11)，相对的另一侧壁上设置出射光玻璃窗(12)，光束通过入射光玻璃窗(11)、出射光玻璃窗(12)穿过分散液，射到光电子激发板(13)上，当随着电沉积的进行，电解液中微粒的浓度降低从而对光束的散射减小时，将有足够强度的光束在光电子激发板(13)上激发出光电子，打击到光电子接收板(14)上，自动加料控制电路接通，使缠绕线圈的由磁致伸缩材料制成的锥塞(16)在长度方向上尺寸发生改变，与上方盛装活性材料粉末(18)的漏斗(17) 之间出现间隙，活性材料粉末(18)将补充到电解液中，使电解液中微粒的浓度升高，对光束的散射增加，使光束的强度降低到不足以在光电子激发板(13)上激发出光电子，自动加料控制电路断路，由磁致伸缩材料制成的锥塞(16)尺寸恢复原状，堵塞漏斗(17) 下料口而自动停止加料。
一种在锂离子电池电极集流体上电沉积材料的方法，包括以下步骤：
步骤A1、在电泳槽(2)中盛入电解液，待沉积的固体微粒与电解液形成溶胶；待沉积的固体微粒为一种物质或者多种物质的混合物；
步骤A2、将被沉积导电片(5)垂直立于电泳槽(2)中部，与直流电源(10)的正极或负极相连接；
步骤A3、将对电极(1)分为两部分对称分布于被沉积导电片(5)的两侧；被沉积导电片(5)为柔性导电片或者为非柔性导电片；
步骤A4、打开电泳槽电源，利用电泳将分散在电解液中的固体微粒电沉积到被沉积导电片(5)的双面。
所述的方法，步骤A1中，若待沉积的固体微粒为不同物质的固体微粒，不同固体微粒在同种分散液中形成不同电性的胶粒，则需通过选择加入电解质或表面活性剂将不同电性的胶粒改为同为正电或者同为负电。
所述的方法，步骤A1中，还包括步骤A5，自动加料；在电泳槽(2)一面侧壁上设置入射光玻璃窗(11)，相对的另一侧壁上设置出射光玻璃窗(12)，光束通过入射光玻璃窗(11)、出射光玻璃窗(12)穿过分散液，射到光电子激发板(13)上，当随着电沉积的进行，电解液中微粒的浓度降低从而对光束的散射减小时，将有足够强度的光束在光电子激发板(13)上激发出光电子，打击到光电子接收板(14)上，使自动加料控制电路接通进行加料，加料后电解液中微粒的浓度升高，对光束的散射增加，使光束的强度降低到不足以在光电子激发板(13)上激发出光电子，自动加料控制电路断路。
一种制作锂离子电池正极片或负极片的方法，根据任一所述方法制备锂离子电池电极集流体，被沉积导电片(5)为高电导柔性疏松材料，以该电极集流体为基础制作正极片或负极片，省去传统电极制作工艺中的辊压过程，也不需要添加导电剂和黏结剂，简化了生产过程。
本发明的优点和积极效果有：
1、设备简单，操作方便，生产效率高，可以实现同时在被沉积导电片双面涂布活性材料微粒，电沉积时间很短，一般不超过10分钟。
2、可以直接在柔性疏松材料上沉积活性材料，沉积活性材料之后不需要辊压制备电极片，卷绕电芯即会自然压实从而提高电池的能量密度；
3、可以通过连续电沉积实现被沉积导电片在运动中连续涂布；
4、可以直接在高电导性疏松材料上沉积活性材料，不需要添加导电剂和黏结剂，也适应电子器件柔性化的趋势。
附图说明
图1为本发明装置示意图，图中：1-对电极；2-电泳槽；3-电解液回收管；4-液泵；5-被沉积导电片；6-电解液回收槽；7-磁力搅拌器；8-磁转子；9-狭缝；10-直流电源； 11-入射光玻璃窗；12-出射光玻璃窗；13-光电子激发板；14-光电子接收板；15-自动加料控制电路电源；16-锥塞；17-漏斗；18-活性材料粉末。
图2(a)为在碳布上电沉积单质硫微粒的扫描电镜像。
图2(b)为在碳布上电沉积单质硫微粒的X射线能谱。
图2(c)为在碳布上电沉积单质硫制得正极片的锂硫电池在0.1C倍率下的首次充放电曲线图。
图3(a)为在铝箔上复合电沉积单质硫和氧化钕微粒的扫描电镜像。
图3(b)为在铝箔上复合电沉积单质硫和氧化钕微粒的X射线能谱。
图3(c)为在铝箔上复合电沉积单质硫和氧化钕制得正极片的锂硫电池在0.1C倍率下的首次充放电曲线图。
图4(a)为在碳布上电沉积磷酸铁锂微粒的扫描电镜像。
图4(b)为在碳布上电沉积磷酸铁锂微粒的X射线能谱。
图4(c)为在碳布上电沉积磷酸铁锂微粒制得正极片的锂离子电池在0.1C倍率下的首次充放电曲线图。
图5(a)为在碳纸上复合电沉积磷酸铁锂和钛酸镧锂(英文缩写为“LLTO”)微粒的扫描电镜像。
图5(b)为在碳纸上复合电沉积磷酸铁锂和钛酸镧锂微粒的X射线衍射图谱。
图5(c)为在碳纸上复合电沉积磷酸铁锂和钛酸镧锂微粒制得正极片的锂离子电池在0.1C倍率下的首次充放电曲线图。
图6(a)为在碳布上连续电沉积镍钴铝酸锂微粒的扫描电镜像。
图6(b)为在碳布上连续电沉积的镍钴铝酸锂微粒的X射线能谱。
图6(c)为在碳布上连续电沉积镍钴铝酸锂制得正极片的锂离子电池在0.1C倍率下的首次充放电曲线图。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对照传统工艺实施例6、7，对本发明进行详细说明。
实施例1在碳纤维编织布上电沉积单质硫微粒
先用烧杯量取40mL稳定剂乙醇，加入70mg纳米硫，在60℃水浴条件下恒温约 15分钟，再倒入30mL去离子水，超声振荡30分钟，形成稳定的溶胶，此时硫胶粒带负电，需要实施阳极电泳。
裁切Ф12mm碳布片垂直立于电泳槽中部，与直流电源的正极相连接，而选取碳棒作为对电极，分为两部分对称卧放于被沉积碳纸布片两侧，与碳布片相距约10mm；将溶胶倒入电泳槽，若液位低于狭缝高度，则直接接通直流电源，采用90V恒定电压开始电沉积，并启动磁力搅拌器使电泳槽中的磁转子低速旋转，使微粒悬浮，约8分钟后先后关闭直流电源和磁力搅拌器；卸下Ф12mm碳布片，自然晾干。
将负载硫的该Ф12mm碳布片放入抽风机，施加以0.5MPa的风压，一方面检测微粒在碳布上的附着强度，另一方面吸掉表面浮尘以防玷污电镜样品室；在扫描电镜下观察到的形貌如图2(a)所示，X射线能谱显示成分如图2(b)所示。
计算碳布片因电沉积硫而造成的增重，然后以该碳布片为正极片组装实验电池，在自动充放电仪器上输入所需参数，测试电化学性能。图2(c)显示在0.1C倍率下的首次放电比容量为857.7mAh·g-1。
实施例2在铝箔上复合电沉积单质硫和氧化钕微粒
硫胶粒带负电的溶胶的制备过程和制备量同例1，纳米硫加入量仍为70mg，但由于氧化钕微粒几乎在包括水和乙醇的各类分散剂中均形成带正电的胶粒，所以通过向硫溶胶中加入含Fe3+的适量氯化铁使硫胶粒改带正电，这里向硫溶胶中加入2.0mg氧化钕微粒，继续超声振荡10分钟，因此硫微粒可以与氧化钕微粒实施阴极电泳共沉积。
裁切Ф12mm铝箔片垂直立于电泳槽中部，与直流电源的负极相连接，而选取碳棒作为对点极，分为两部分对称卧放于被沉积铝箔片两侧，与铝箔片相距约10mm；将溶胶倒入电泳槽，若液位低于狭缝高度，则直接接通直流电源，采用95V恒定电压开始电沉积，并启动磁力搅拌器使电泳槽中的磁转子低速旋转，使微粒悬浮，约10分钟后先后关闭直流电源和磁力搅拌器；卸下Ф12mm铝箔片，自然晾干。
检测附着强度和防玷污电镜样品室的操作同例1，形貌和成分分别如图3(a)和图3(b)所示。以该铝箔片为正极片组装实验电池，图3(c)显示添加氧化钕后在0.1C 倍率下的首次放电比容量达到了1034.5mAh·g-1。
实施例3在碳纤维编织布上电沉积磷酸铁锂微粒
先用烧杯量取1000mL异丙醇，加入4g磷酸铁锂，滴加盐酸使pH值为3.0，超声振荡60分钟左右，形成溶胶，此时磷酸铁锂胶粒带正电，需要实施阴极电泳。
裁切Ф12mm碳布片垂直立于电泳槽中部，与直流电源的负极相连接，而选取碳棒作为对电极，分为两部分对称卧放于被沉积碳纸布片两侧，与碳布片相距约20mm；将溶胶倒入电泳槽，若液位高于狭缝下沿位置，则启动液泵使泄漏出的电解液得以回收，同时启动磁力搅拌器对电解液强烈搅拌10分钟左右；然后接通直流电源，采用100V 恒定电压开始电沉积，并减小磁力搅拌器转速使电泳槽中的磁转子低速旋转，使微粒悬浮即可，约6分钟后先后关闭直流电源、液泵和磁力搅拌器；卸下Ф12mm碳布片，自然晾干。
检测附着强度和防玷污电镜样品室的操作同例1，形貌和成分分别如图4(a)和图4(b)所示。以该碳布片为正极片组装实验电池，图4(c)显示在0.1C倍率下的首次放电比容量为113.7mAh·g-1。
实施例4在碳纸上复合电沉积磷酸铁锂微粒和钛酸镧锂(英文缩写为“LLTO”)微粒
磷酸铁锂胶粒带正电的溶胶的制备过程和制备量同例3，磷酸铁锂粉末加入量仍为 4g，由于钛酸镧锂微粒和磷酸铁锂微粒在异丙醇分散剂中均形可成带正电的胶粒，这里向硫磷酸铁锂溶胶中加入160mg钛酸镧锂粉末，继续超声振荡10分钟，钛酸镧锂微粒和磷酸铁锂微粒可以实施阴极电泳共沉积。
裁切Ф12mm碳纸片垂直立于电泳槽中部，与直流电源的负极相连接，而选取碳棒作为对电极，分为两部分对称卧放于被沉积碳纸片两侧，与碳纸片相距约20mm；将溶胶倒入电泳槽，若液位高于狭缝下沿位置，则启动液泵使泄漏出的电解液得以回收，同时启动磁力搅拌器对电解液强烈搅拌10分钟左右；然后接通直流电源，采用100V恒定电压开始电沉积，并减小磁力搅拌器转速使电泳槽中的磁转子低速旋转，使微粒悬浮即可，约6分钟后先后关闭直流电源、液泵和磁力搅拌器；卸下Ф12mm碳纸片，自然晾干。
检测附着强度和防玷污电镜样品室的操作同例3，形貌和成分分别如图5(a)和图5(b)所示，由于沉积层较厚，在X射线衍射图谱上未能显示碳的衍射峰。以该碳布片为正极片组装实验电池，图5(c)显示在0.1C倍率下的首次放电比容量为131.0mAh·g-1。
实施例5在碳纤维编织布上连续电沉积镍钴铝酸锂三元材料微粒
分别称量异丙醇分散液和镍钴铝酸锂粉末，使后者质量百分比为1.5％，滴加盐酸使pH值为3.0，超声振荡60分钟左右，形成溶胶，此时镍钴铝酸锂胶粒带正电，需要实施阴极电泳。
使碳布片垂直立于电泳槽中部，与直流电源的负极相连接，而选取碳棒作为对电极，分为两部分对称卧放于被沉积碳布片两侧，与碳布片相距约20mm；将溶胶倒入电泳槽，浸没碳毡，启动液泵使泄漏出的电解液得以回收，同时启动磁力搅拌器对电解液强烈搅拌10分钟左右；通过传动装置使碳布以恒定速度经狭缝通过电泳槽，然后接通直流电源，采用100V恒定电压开始电沉积，并减小磁力搅拌器转速使电泳槽中的磁转子低速旋转，使微粒悬浮即可；发射光束通过分散液，照射到光电子激发板上，通过控制电路使磁致伸缩锥塞与漏斗的离合自动添加活性材料；当碳布上达到所需的活性材料负载量后先后关闭直流电源、自动加料控制电路、碳布传动装置、液泵和磁力搅拌器；卸下碳布片烘干。
检测附着强度和防玷污电镜样品室的操作同例3，形貌和成分分别如图6(a)和图6(b)所示，以该碳布片为正极片组装实验电池，图6(c)显示在0.1C倍率下的首次放电比容量为155.0mAh·g-1。
实施例6在铝箔上复合混合物制取锂硫电池电极极片
将活性材料单质硫、导电剂乙炔黑、浓度16％的黏结剂LA132以82:15:3的质量比配料，加入适量溶剂去离子水，搅拌6小时，混合成粘度适宜的浆料；将浆料涂布在铝箔一面上，用刮刀初步刮平，使厚度约为100μm，在烘箱中烘干收卷，然后再在铝箔另一面上涂布浆料，刮平烘干；用轧辊辊压，使总厚度为120μm，制得锂硫电池正极极片。
实施例7在铝箔上复合混合物制取锂离子电池电极极片
将活性材料钴酸锂、导电剂乙炔黑、黏结剂PVDF以8:1:1的质量比配料，加入适量溶剂NMP，搅拌6小时，混合成粘度适宜的浆料；将浆料涂布在铝箔一面上，用刮刀初步刮平，使厚度约为150μm，在烘箱中烘干收卷，然后再在铝箔另一面上涂布浆料，刮平烘干；用轧辊辊压，使总厚度为220μm，制得锂离子电池正极极片。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种在锂离子电池电极集流体上电沉积材料的装置，其特征在于，包括电泳槽(2)，电泳槽(2)中盛有电解液，待沉积的固体微粒与所述电解液形成溶胶；待沉积的固体微粒为一种物质或者多种物质的混合物；被沉积导电片(5)垂直立于电泳槽(2)中部，与直流电源(10)的正极或负极相连接，将对电极(1)分为两部分对称分布于被沉积导电片(5)的两侧；被沉积导电片(5)为柔性导电片或者为非柔性导电片；利用电泳将分散在电解液中的固体微粒电沉积到被沉积导电片(5)的双面；还包括自动加料系统，包括入射光玻璃窗(11)、出射光玻璃窗(12)、光电子激发板(13)、光电子接收板(14)、锥塞(16)、漏斗(17)；锥塞(16)由铁磁制成，锥塞(16)外部缠绕线圈；漏斗(17)下部开设有与锥塞(16)上的圆锥顶端配合的锥形下料孔，漏斗(17)由磁性材料制作；在电泳槽(2)一面侧壁上设置入射光玻璃窗(11)，相对的另一侧壁上设置出射光玻璃窗(12)，光束通过入射光玻璃窗(11)、出射光玻璃窗(12)穿过分散液，射到光电子激发板(13)上，当随着电沉积的进行，电解液中微粒的浓度降低从而对光束的散射减小时，将有足够强度的光束在光电子激发板(13)上激发出光电子，打击到光电子接收板(14)上，使自动加料控制电路接通使得锥塞(16)线圈通电，锥塞(16)产生磁场后排斥与锥塞(16)磁极性相同的磁性漏斗(17)，活性材料粉末(18)从锥形下料孔落入电泳槽(2)中，使电解液中微粒的浓度升高，对光束的散射增加，使光束的强度降低到不足以在光电子激发板(13)上激发出光电子，自动加料控制电路断路，锥塞(16)失磁，堵塞漏斗(17)下料口而自动停止加料。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，若待沉积的不同物质固体微粒在同种分散液中形成不同电性的胶粒，则需通过选择加入电解质、稳定剂或表面活性剂将不同电性的胶粒改为同为正电或者同为负电，然后实施阴极电泳或阳极电泳实现多种固体微粒的共沉积，并提高胶体的稳定性以及增强微粒与被沉积导电片(5)的结合力；若待沉积的不同物质固体微粒在同种分散液中形成相同电性的胶粒，则不需另作特殊处理便可实现共沉积。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在电泳槽(2)的两个侧壁上开设有狭缝(9)，在狭缝(9)上设置有常闭的软质单向阀；在传动装置带动下，被沉积导电片(5)从一侧狭缝进入电泳槽(2)，从另一侧狭缝出电泳槽(2)，电泳过程中使被沉积导电片(5)处于运动状态。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述被沉积导电片(5)为高电导柔性疏松材料。
5.如权利要求1-4任一所述的装置，其特征在于，所述自动加料系统结构替换为：包括入射光玻璃窗(11)、出射光玻璃窗(12)、光电子激发板(13)、光电子接收板(14)、锥塞(16)、漏斗(17)；锥塞(16)由磁致伸缩材料制成；在电泳槽(2)一面侧壁上设置入射光玻璃窗(11)，相对的另一侧壁上设置出射光玻璃窗(12)，光束通过入射光玻璃窗(11)、出射光玻璃窗(12)穿过分散液，射到光电子激发板(13)上，当随着电沉积的进行，电解液中微粒的浓度降低从而对光束的散射减小时，将有足够强度的光束在光电子激发板(13)上激发出光电子，打击到光电子接收板(14)上，自动加料控制电路接通，使缠绕线圈的由磁致伸缩材料制成的锥塞(16)在长度方向上尺寸发生改变，与上方盛装活性材料粉末(18)的漏斗(17)之间出现间隙，活性材料粉末(18)将补充到电解液中，使电解液中微粒的浓度升高，对光束的散射增加，使光束的强度降低到不足以在光电子激发板(13)上激发出光电子，自动加料控制电路断路，由磁致伸缩材料制成的锥塞(16)尺寸恢复原状，堵塞漏斗(17)下料口而自动停止加料。
6.一种利用权利要求1-4任一所述装置在锂离子电池电极集流体上电沉积材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A1、在电泳槽(2)中盛入电解液，待沉积的固体微粒与电解液形成溶胶；待沉积的固体微粒为一种物质或者多种物质的混合物；步骤A2、将被沉积导电片(5)垂直立于电泳槽(2)中部，与直流电源(10)的正极或负极相连接；步骤A3、将对电极(1)分为两部分对称分布于被沉积导电片(5)的两侧；被沉积导电片(5)为柔性导电片或者为非柔性导电片；步骤A4、打开电泳槽电源，利用电泳将分散在电解液中的固体微粒电沉积到被沉积导电片(5)的双面。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤A1中，若待沉积的固体微粒为不同物质的固体微粒，不同固体微粒在同种分散液中形成不同电性的胶粒，则需通过选择加入电解质或表面活性剂将不同电性的胶粒改为同为正电或者同为负电。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括步骤A5，自动加料；在电泳槽(2)一面侧壁上设置入射光玻璃窗(11)，相对的另一侧壁上设置出射光玻璃窗(12)，光束通过入射光玻璃窗(11)、出射光玻璃窗(12)穿过分散液，射到光电子激发板(13)上，当随着电沉积的进行，电解液中微粒的浓度降低从而对光束的散射减小时，将有足够强度的光束在光电子激发板(13)上激发出光电子，打击到光电子接收板(14)上，使自动加料控制电路接通进行加料，加料后电解液中微粒的浓度升高，对光束的散射增加，使光束的强度降低到不足以在光电子激发板(13)上激发出光电子，自动加料控制电路断路。
9.一种制作锂离子电池正极片或负极片的方法，其特征在于，根据权利要求6所述方法制备锂离子电池电极集流体，被沉积导电片(5)为高电导柔性疏松材料，以该电极集流体为基础制作正极片或负极片，省去传统电极制作工艺中的辊压过程，也不需要添加导电剂和黏结剂，简化了生产过程。
10.一种制作锂离子电池正极片或负极片的方法，其特征在于，根据权利要求7-8任一所述方法制备锂离子电池电极集流体，被沉积导电片(5)为高电导柔性疏松材料，以该电极集流体为基础制作正极片或负极片，省去传统电极制作工艺中的辊压过程，也不需要添加导电剂和黏结剂，简化了生产过程。
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