CN114709362A - 锂离子电池负极材料夹层结构的激光制备方法及制造设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池负极材料夹层结构的激光制备方法，包括以下步骤：对基板进行预处理；将基板处于保护气氛围内，并进行多次铺粉和激光烧结，获得夹层结构负极；对夹层结构负极进行干燥处理、切割、组装成锂离子电池，并检测锂离子电池的电化学性能；本发明还包括制备设备，包括：分粉铺粉装置，包括壳体、铺粉部、位置调节机构和升降机构；激光烧结装置，包括激光器和泵源器；保护气装置，包括供气部和气管；以及控制装置，设置于所述壳体上，包括人机交互界面和控制器。本发明的有益效果是：通过将不同种的材料进行复合制备夹层结构负极，结合不同材料的优异性能，使得制备的夹层结构负极材料具有长的循环寿命和优异的电化学性能。

Description

锂离子电池负极材料夹层结构的激光制备方法及制造设备
技术领域
本发明涉及锂离子电池电极生产领域，具体涉及一种锂离子电池负极材料夹层结构的激光制备方法及制造设备。
背景技术
电池作为一种电能储存装置已有200年的发展历史，从最初的不可充电电池(如锌锰干电池)到可充电电池(如铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池)到最近的锂离子电池。锂离子电池技术从上世界60年代开始研究，于1992年被日本索尼公司商业化推向市场。随着对移动电子器件和锂离子电池需求的日益增长，在高效和低成本的制造锂离子电池负极方面逐渐出现了一些问题。例如，由于商业化石墨负极的低理论容量和复杂的制备过程，其出现了越来越多的局限性，对工作电压高、循环寿命长、自放电低、重量轻的锂离子电池(LIBs)的需求一直在稳步增长。因此，发展锂离子电池负极的高效制备方法和开发先进的负极材料显得十分必要，也是一个巨大的挑战。为了满足对高性能锂离子电池的需求，人们进行了大量的研究，开发具有更高能量密度和功率密度的锂离子电池。
负极材料是锂电池在充电过程中，锂离子和电子的载体，起着能量的储存与释放的作用；在电池成本中，负极材料占5％-15％,是锂离子电池的重要原材料之一，当前商业化的锂电池负极材料主要为改性天然石墨和人造石墨，尽管制备技术已相当成熟，但其理论比容量只有372mAh/g，难以满足市场对大容量锂离子电池的需求，因此当前在加大更高克容量的硅基负极研发。硅具有超高的理论嵌锂容量，约为碳材料的十倍，且具备与石墨类似的充放电平台，价格低廉又来源丰富等优点。但除了电子和离子导电性差外，在脱嵌锂过程中，硅会产生严重的体积变化(>400％)，进而导致材料粉化，与集流体和导电剂失去电接触，致使容量迅速衰减。此外，硅表面不稳定的固体电解质界面膜(SEI膜)也严重限制其循环寿命。在脱嵌锂的过程中，随着硅的膨胀和收缩，硅表面的SEI膜不断变形、破裂、暴露出的硅表面又会形成新的SEI膜，导致SEI膜逐渐积累增厚，极大地阻碍锂离子向硅颗粒的扩散，降低了活性物质的嵌锂容量。另外，纳米级硅颗粒的选用固然能抑制材料粉化、减少容量衰减，但是纳米颗粒易团聚且对抑制SEI膜的增厚没有明显效果，所以其电化学性能尚待提高。
发明内容
为了克服以上硅作为锂离子电池负极材料存在的体积膨胀和导电性不好等缺点，本发明提供一种锂离子电池负极材料夹层结构的激光制备方法及制造设备，通过将不同种的材料进行复合制备夹层结构负极，结合不同材料的优异性能，使得制备的夹层结构负极材料具有长的循环寿命和优异的电化学性能。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
锂离子电池负极材料夹层结构的激光制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)对基板进行预处理，去除锂离子电池负极材料表面杂质；
2)将基板处于保护气氛围内，然后在基板表面进行多次铺粉和激光烧结，获得夹层结构负极；所述基板表面铺设粉末为负极材料粉末；
3)对夹层结构负极进行干燥处理；
4)将夹层结构负极切割成规格相同的电极片，并挑选质量均一的电极片直接作为锂离子电池负极，与预先备好的电池壳、电解液、隔膜及弹片按照顺序组装成锂离子电池；
5)将制备的锂离子电池浸入电解液中，待锂离子电池充分浸湿后检测锂离子电池的电化学性能。
优选的，所述负极材料粉末为碳基材料、硅基材料、锡基和钴基材料中的一种或两种及以上的组合。更优选的，所述碳基材料为石墨；所述硅基材料为氧化硅。比如石墨具有优良的导电性和层状结构，能够提升硅的导电性和吸收体积膨胀，通过将石墨与硅进行复合，制备石墨、硅夹层结构，将其作为锂离子电池负极材料使用，呈现了出色的充放电长循环寿命和优异的电化学性能，具有高效高质量的优点。
优选的，所述保护气为氩气，气体流量为15L/min。
优选的，所述基板进行激光烧结时的激光波长为532nm，脉冲频率1kHz～30kHz,脉宽1～100ns，单脉冲能量0.1～10×10-4J，激光扫面速度10～350mms-1,并且激光垂直于基板。
优选的，所述基板进行铺粉的方式为平行重复，铺粉速度 0.5～2m2/min；且铺粉层数为1～5层，每层粉层的厚度为20～100μm，整个所述夹层结构负极的厚度为50～500μm。
利用本发明所述的锂离子电池负极材料夹层结构的激光制备方法构建的制造设备，其特征在于，包括：
分粉铺粉装置，包括壳体、铺粉部、位置调节机构和升降机构，所述壳体内腔经横隔板分为工作腔和激光发生腔，并且所述横隔板上设有操作口；所述铺粉部设置于所述壳体的工作腔内，并且所述铺粉部内设有若干独立的铺粉腔，每个铺粉腔均设有至少一个可控制出粉速率的铺粉出口；所述位置调节机构设置于所述工作腔内，并且所述位置调节机构的调节端与所述铺粉部相连接，用于驱动所述铺粉部在壳体内往复铺粉移动；所述升降机构设置于所述激光发生腔内，并且所述述升降机构的顶部设有一可通过操作口的升降台；
激光烧结装置，包括激光器和泵源器，所述激光器用于粉末烧结，设置于所述壳体的内顶部，并且所述激光器的出光口对准升降台组件；所述泵源器主要产生激光，设置于所述激光发生腔中，并且所述泵源器的出光口通过用于传输激光的光纤与所述激光器的进光口相连接；
保护气装置，包括供气部、气管，所述供气部设置于所述激光发生腔中，并且所述供气部通过气管与所述工作腔相连通；
以及控制装置，设置于所述壳体上，包括人机交互界面和控制器，所述控制器设置于所述人机交互界面内，所述控制器的信号传输端口与所述人机交互界面信号传输端口电连接，所述控制器的信号输出端口分别与所述激光器、泵源器、位置调节机构以及所述升降机构的控制端电连接。
进一步，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体的底板为分隔上、下壳体的横隔板，所述上壳体的前端枢接有门体组件，所述上壳体的底板上设有操作口；所述下壳体设置于所述上壳体底部，并且所述下壳体的内设有底部支撑台和支撑柱，所述底部支撑台通过所述支撑柱连接于所述上壳体的底板下方，并且所述底部支撑台与所述下壳体的底板之间留有容纳泵源器的空间。
进一步，所述铺粉部包括分粉盒、铺粉盒和粉末流量控制装置，所述分粉盒内设若干独立的分粉腔，且每个所述分粉腔的底部均设有一分粉出口；所述铺粉盒设置于所述分粉盒的正下方，所述铺粉盒设有若干独立且与分粉腔一一对应的铺粉腔，所述铺粉腔底部设有铺粉出口，所述铺粉腔的顶部开口，用于接收自分粉出口掉落的粉末；所述分粉出口和/或所述铺粉出口处配装粉末流量控制装置，用于控制出粉速率。
进一步，所述铺粉盒内并排设有多个漏斗型的铺粉腔，分别对应分粉盒的分粉腔，且所述分粉盒容纳的一次粉末刚好适合一次铺粉。
进一步，粉末流量控制装置包括旋转电机和一对挡片，两片所述挡片分别通过转轴可转动地安装在分粉出口和/或铺粉出口处；所述旋转电机的输出端与所述转轴的端部相连，用于驱动两片所述挡片的同步转动以共同打开或关闭所述分粉出口和/或铺粉出口，从而控制粉末的流量。
进一步，两片所述挡片可拼成一V型结构。
进一步，所述激光器为纳秒脉冲激光器。
进一步，所述位置调节机构包括驱动电机和丝杠，所述丝杠可转动地水平设置于所述壳体的工作腔中，所述丝杠的端部与所述驱动电机的动力输出端相连接；所述丝杠穿设于所述铺粉盒的内螺纹孔中，并且所述丝杠的外螺纹与所述内螺纹孔的内螺纹啮合，用于驱动所述铺粉盒沿所述丝杠轴向移动。
进一步，所述升降机构主要是控制基板的上升和下降，其精度要求较高，移动距离以微米级计算，包括支撑台、液压缸和升降台，所述支撑台设置于所述底部支撑台的顶部；所述液压缸竖向设置于所述支撑台上，并保持所述液压缸的升降端竖直向上伸缩，从而实现基板的上下移动；所述升降台水平设置于所述液压缸的升降端，并且所述升降台的外轮廓小于所述操作口，方便所述升降台从操作口处通过。
进一步，所述供气部为装有保护气体的气瓶，比如装有氩气等保护气体的气瓶；所述气瓶通过气管与气体工作腔连通；所述气体工作腔主要用于材料制备，防止其受到空气杂质影响。
本发明所述的制造设备的使用方法，包括以下步骤：
1)对基板进行预处理，去除锂离子电池负极材料表面杂质；
2)设备自检，判断是否符合实验条件；所述设备自检主要是检查保护气是否足量，激光器出光是否正常，水冷机是否正常工作等；
3)将不同种类的电池负极材料粉末注入分粉盒相应的分粉腔内，并设置好粉末流量；粉末类型以常见的负极材料粉末为主，如碳基材料(石墨等)，硅基材料(如氧化硅)以及锡基、钴基材料等；
4)打开保护气，设置气体流量；
5)在人机交互界面上设置激光参数、铺粉速率、铺粉层数及夹层结构负极制备厚度等参数；
6)控制器接收人机交互界面的质量，控制铺粉部动作对基板进行第一层粉末的铺送和激光烧结，之后基板按照预先设定的距离下降；
7)铺粉部继续动作，对基板进行第二层另一种粉末的铺送和激光烧结，基板再按照预先设定的距离下降；
8)重复对基板进行铺粉、激光烧结及基板下降设定距离，直至完成夹层结构负极材料的制备；
9)将制备好的夹层结构负极材料进行冲片、筛选、组装、测试等过程。
步骤4)中所述保护气体选用氩气，气体流量为15L/min；
步骤5)中，选用的激光器为纳秒脉冲激光器，激光波长为532nm，脉冲频率1kHz～30kHz,脉宽1～100ns，单脉冲能量0.1～10×10-4J，激光扫面速度10～350mms-1,激光器垂直于基板；铺粉方式为平行重复，铺粉速度0.5～2m2/min；铺粉层数根据实验要求可以进行设定，每层厚度为20～100μm不等，层数一般为1～5层不等；夹层结构负极的厚度一般为50～500μm。
步骤6)中，粉末在铺粉器的作用下在基板上均匀铺上一层设定厚度的粉末层，激光器无差别的对基板上的粉末进行烧结。
步骤6)中，第一层烧结完成后，基板在液压装置的控制下下陷一定的距离，具体的，其下降距离为所设置的粉末烧结单层的厚度。
步骤7)中，第二次烧结的粉末可以和第一层的粉末材料不同，也可以相同。
步骤7)中，当烧结不同粉末时，由于粉末性质不同，因此激光器输出的功率在设置中做了相应的调整。
步骤8)中，一般重复2～5次铺粉和激光烧结，夹层结构层数一般是2～5层。
步骤9)中，制备好的夹层结构负极先用切片机切成规格一样的电极片，然后称量，选择质量均一的电极片作为实验对象，将电极片送入手套箱内进行组装，将准备好的电池壳、电解液、隔膜及弹片等按照顺序进行组装，最后放置在封装机上进行压实，将制备的电池放置一夜使得电解液充分浸湿，之后将采用电化学测试仪对制得的电池进行电化学性能测试，进而得出测试结果。
本发明的原理是：利用激光烧结技术制备单层负极材料，通过铺粉装置在前一层材料之上进行铺粉，然后再激光烧结，重复铺粉烧结过程制备夹层结构负极材料，所制备的夹层结构负极材料具有多种材料的优点，满足当今社会对锂离子电池容量及寿命的要求。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：
(1)能够结合多种材料的优异性能，通过激光技术将其加工出来，与传统技术相比工艺过程简单，效果明显；
(2)能够根据实验者的要求，设定相应的参数，制作出复合实验者设计要求的夹层结构负极；
(3)耗时短，条件要求低，能够短时时间内制备大量的夹层结构负极材料；
(4)能够满足锂离子电池夹层结构负极材料的批量化定制生产，显著提高效率。
附图说明
图1为本发明所述工艺方法的工作原理图；
图2a为本发明所述制备设备的结构示意图；
图2b为本发明所述制备设备的结构示意图；
图2c为本发明所述制备设备的立体结构示意图；
图2d为本发明所述制备设备的壳体结构示意图；
图2e为本发明所述制备设备的壳体内部结构示意图；
图3a为本发明所述制备设备的内部结构示意图之一；
图3b为本发明所述制备设备的内部结构示意图之二；
图4a为本发明所述制备设备的铺粉盒结构示意图；
图4b为本发明所述制备设备的铺粉盒主视图；
图4c为本发明所述制备设备的铺粉盒前视图；
图4d为本发明所述制备设备的铺粉盒仰视图；
图4e为图4b的A-A剖视图；
图5a是本发明所述制备设备的粉末流量控制装置结构图；
图5b是本发明所述制备设备的粉末流量控制装置的主视图；
图5c是本发明所述制备设备的粉末流量控制装置前视图；
图5d是本发明所述制备设备的粉末流量控制装置仰视图；
图5e是图5c的B-B剖视图；
图6a、图6b、图6c为本发明的粉盒和铺粉盒不同角度的结构图；
图6d为本发明的粉盒和铺粉盒主视图；
图6e为本发明的粉盒和铺粉盒俯视图；
图6f为本发明的粉盒和铺粉盒仰视图；
图6g为本发明的粉盒和铺粉盒侧视图；
图6h为图6d的C-C剖视图；
图7为本发明所述工艺方法制备的电极在电化学测试仪1A/g下的循环寿命次数和库伦效率；
图8为本发明所述工艺方法制备的电极在电化学测试仪下的速率性能。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明。
参照附图：
实施例1本发明所述的一种锂离子电池负极材料夹层结构的激光制备工艺方法，包括以下步骤：
1)将作为基板的金属箔片用酒精和去离子水清洗一个小时，将其表面的杂质清除；金属箔片选用铜箔，纯度达到99.99％，厚度约为50μm；
2)打开设备，检查设备是否能正常工作，将氧化硅粉末和石墨粉末分别装入分粉盒中，将处理后的铜箔贴于升降台上，关闭工作腔门，将工作腔内充满氩气，在操作面板设置各类参数，激光参数为：波长532nm，脉冲频率30000Hz，脉宽10ns，单脉冲能量1.5×10-4J，激光扫面速度100mm/s，激光垂直于铜箔，进行多次的铺粉和烧结，得到夹层结构负极；
3)将夹层结构放入真空干燥箱中120℃干燥12h；
4)将干燥后的负极材料使用切片机切成直径为14mm的圆片，不需要采用粘结剂和导电剂，将其直接作为锂离子电池负极，以金属锂片作为参比电极，使用celgard 2050隔膜和溶解EC/DMC/DEC，1： 2vol％的1M的LiPF6作为电解液，在充满氩气的手套箱内组装成纽扣电池，并进行电化学性能测试。
实施例2利用本发明所述的锂离子电池负极材料夹层结构的激光制备方法构建的制造设备，包括：
分粉铺粉装置1，包括壳体11、铺粉部12、位置调节机构13和升降机构14，所述壳体11内腔经横隔板分为工作腔和激光发生腔，并且所述横隔板上设有操作口；所述铺粉部12设置于所述壳体的工作腔内，并且所述铺粉部内设有若干独立的铺粉腔，每个铺粉腔均设有至少一个可控制出粉速率的铺粉出口；所述位置调节机构13设置于所述工作腔内，并且所述位置调节机构的调节端与所述铺粉部相连接，用于驱动所述铺粉部在壳体内往复铺粉移动；所述升降机构14 设置于所述激光发生腔内，并且所述述升降机构14的顶部设有一可通过操作口的升降台；
激光烧结装置2，包括激光器21和泵源器22，所述激光器21用于粉末烧结，设置于所述壳体的内顶部，并且所述激光器21的出光口对准升降台组件；所述泵源器22主要产生激光，设置于所述激光发生腔中，并且所述泵源器22的出光口通过用于传输激光的光纤23与所述激光器21的进光口相连接；
保护气装置3，包括供气部31、气管32，所述供气部设置于所述激光发生腔中，并且所述供气部通过气管与所述工作腔相连通；
以及控制装置4，设置于所述壳体上，包括人机交互界面41和控制器，所述控制器设置于所述人机交互界面内，所述控制器的信号传输端口与所述人机交互界面信号传输端口电连接，所述控制器的信号输出端口分别与所述激光器、泵源器、位置调节机构以及所述升降机构的控制端电连接。
进一步，所述壳体11包括上壳体111和下壳体112，所述上壳体111的底板为分隔上、下壳体的横隔板，所述上壳体111的前端枢接有门体组件113，所述上壳体111的底板上设有操作口；所述下壳体112设置于所述上壳体底部，并且所述下壳体的内设有底部支撑台114和支撑柱115，所述底部支撑台114通过所述支撑柱115连接于所述上壳体111的底板下方，并且所述底部支撑台114与所述下壳体 112的底板之间留有容纳泵源器的空间。
所述铺粉部12包括分粉盒121、铺粉盒122和粉末流量控制装置123，所述分粉盒121内设若干独立的分粉腔，且每个所述分粉腔的底部均设有一分粉出口；所述铺粉盒122设置于所述分粉盒的正下方，所述铺粉盒122设有若干独立且与分粉腔一一对应的铺粉腔，所述铺粉腔底部设有铺粉出口，所述铺粉腔的顶部开口，用于接收自分粉出口掉落的粉末；所述分粉出口和/或所述铺粉出口处配装粉末流量控制装置123，用于控制出粉速率。
所述铺粉盒122内并排设有多个漏斗型的铺粉腔，分别对应分粉盒的分粉腔，且所述分粉盒容纳的一次粉末刚好适合一次铺粉。
粉末流量控制装置123包括旋转电机1231和一对挡片1232，两片所述挡片分别通过转轴可转动地安装在分粉出口和/或铺粉出口处；所述旋转电机的输出端与所述转轴的端部相连，用于驱动两片所述挡片的同步转动以共同打开或关闭所述分粉出口和/或铺粉出口，从而控制粉末的流量。
两片所述挡片可拼成一V型结构。
所述激光器为纳秒脉冲激光器。
所述位置调节机构13包括驱动电机131和丝杠132，所述丝杠 132共两根，彼此平行且可转动地水平设置于所述壳体的工作腔相对的两内侧壁中，所述丝杠132的端部与所述驱动电机131的动力输出端相连接；所述丝杠132穿设于所述铺粉盒122的内螺纹孔中，并且所述丝杠132的外螺纹与所述内螺纹孔的内螺纹啮合，用于驱动所述铺粉盒沿所述丝杠轴向移动。
所述升降机构14主要是控制基板的上升和下降，其精度要求较高，移动距离以微米级计算，包括支撑台141、液压缸142和升降台 143，所述支撑台141设置于所述底部支撑台114的顶部；所述液压缸142竖向设置于所述支撑台141上，并保持所述液压缸142的升降端竖直向上伸缩，从而实现基板的上下移动；所述升降台143水平设置于所述液压缸的升降端，并且所述升降台的外轮廓略小于所述操作口，方便所述升降台从操作口处通过。
所述供气部31为装有保护气体的气瓶，比如装有氩气等保护气体的气瓶；所述气瓶通过气管32与气体工作腔连通；所述气体工作腔主要用于材料制备，防止其受到空气杂质影响。
参照图8，可以看出：对夹层结构电极进行电化学测试得到出色的电化学性能。在1A/g电流密度下，循环1000次后，夹层结构电极放电容量仍然能够保持1253.8mAh/g，库伦效率始终保持在99％以上。
参照图7，可以看出：对夹层结构电极进行电化学测试得到出色的电化学性能，下面的线表示容量；上面的线表示库伦效率。在不同的电流密度下夹层结构电极展现出优异的速率性能，当进行过大的电流密度测试后再采用小电流密度进行测试，夹层结构电极仍然具有较高的速率性能。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (10)

1.锂离子电池负极材料夹层结构的激光制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)对基板进行预处理，去除锂离子电池负极材料表面杂质；
2)将基板处于保护气氛围内，然后在基板表面进行多次铺粉和激光烧结，获得夹层结构负极；所述基板表面铺设粉末为负极材料粉末；
3)对夹层结构负极进行干燥处理；
4)将夹层结构负极切割成规格相同的电极片，并挑选质量均一的电极片直接作为锂离子电池负极，与预先备好的电池壳、电解液、隔膜及弹片按照顺序组装成锂离子电池；
5)将制备的锂离子电池浸入电解液中，待锂离子电池充分浸湿后检测锂离子电池的电化学性能。
2.如权利要求1所述的锂离子电池负极材料夹层结构的激光制备方法，其特征在于：所述负极材料粉末为碳基材料、硅基材料、锡基和钴基材料中的一种或两种及以上的组合。
3.如权利要求1所述的锂离子电池负极材料夹层结构的激光制备方法，其特征在于：所述保护气为氩气，气体流量为15L/min。
4.如权利要求1所述的锂离子电池负极材料夹层结构的激光制备方法，其特征在于：所述基板进行激光烧结时的激光波长为532nm，脉冲频率1kHz～30kHz,脉宽1～100ns，单脉冲能量0.1～10×10-4J，激光扫面速度10～350mms-1,并且激光垂直于基板。
5.如权利要求1所述的锂离子电池负极材料夹层结构的激光制备方法，其特征在于：所述基板进行铺粉的方式为平行重复，铺粉速度0.5～2m2/min；且铺粉层数为1～5层，每层粉层的厚度为20～100μm，整个所述夹层结构负极的厚度为50～500μm。
6.利用权利要求1～5任意一项所述的锂离子电池负极材料夹层结构的激光制备方法构建的制造设备，其特征在于，包括：
分粉铺粉装置，包括壳体、铺粉部、位置调节机构和升降机构，所述壳体内腔经横隔板分为工作腔和激光发生腔，并且所述横隔板上设有操作口；所述铺粉部设置于所述壳体的工作腔内，并且所述铺粉部内设有若干独立的铺粉腔，每个铺粉腔均设有至少一个可控制出粉速率的铺粉出口；所述位置调节机构设置于所述工作腔内，并且所述位置调节机构的调节端与所述铺粉部相连接，用于驱动所述铺粉部在壳体内往复铺粉移动；所述升降机构设置于所述激光发生腔内，并且所述述升降机构的顶部设有一可通过操作口的升降台；
激光烧结装置，包括激光器和泵源器，所述激光器设置于所述壳体的内顶部，并且所述激光器的出光口对准升降台组件；所述泵源器设置于所述激光发生腔中，并且所述泵源器的出光口通过光纤与所述激光器的进光口相连接；
保护气装置，包括供气部和气管，所述供气部设置于所述激光发生腔中，并且所述供气部通过气管与所述工作腔相连通；
以及控制装置，设置于所述壳体上，包括人机交互界面和控制器，所述控制器设置于所述人机交互界面内，所述控制器的信号传输端口与所述人机交互界面信号传输端口电连接，所述控制器的信号输出端口分别与所述激光器、泵源器、位置调节机构以及所述升降机构的控制端电连接。
7.如权利要求6所述的制造设备，其特征在于：所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体的底板为分隔上、下壳体的横隔板，所述上壳体的前端枢接有门体组件，所述上壳体的底板上设有操作口；所述下壳体设置于所述上壳体底部，并且所述下壳体的内设有底部支撑台和支撑柱，所述底部支撑台通过所述支撑柱连接于所述上壳体的底板下方，并且所述底部支撑台与所述下壳体的底板之间留有容纳泵源器的空间。
8.如权利要求7所述的制造设备，其特征在于：所述铺粉部包括分粉盒、铺粉盒和粉末流量控制装置，所述分粉盒内设若干独立的分粉腔，且每个所述分粉腔的底部均设有一分粉出口；所述铺粉盒设置于所述分粉盒的正下方，所述铺粉盒设有若干独立且与分粉腔一一对应的铺粉腔，所述铺粉腔底部设有铺粉出口，所述铺粉腔的顶部开口，用于接收自分粉出口掉落的粉末；所述分粉出口和/或所述铺粉出口处配装粉末流量控制装置，用于控制出粉速率。
9.如权利要求8所述的制造设备，其特征在于：所述位置调节机构包括驱动电机和丝杠，所述丝杠可转动地水平设置于所述壳体的工作腔中，所述丝杠的端部与所述驱动电机的动力输出端相连接；所述丝杠穿设于所述铺粉盒的内螺纹孔中，并且所述丝杠的外螺纹与所述内螺纹孔的内螺纹啮合，用于驱动所述铺粉盒沿所述丝杠轴向移动。
10.如权利要求9所述的制造设备，其特征在于：所述升降机构包括支撑台、液压缸和升降台，所述支撑台设置于所述底部支撑台的顶部；所述液压缸竖向设置于所述支撑台上，并保持所述液压缸的升降端竖直向上伸缩；所述升降台水平设置于所述液压缸的升降端，并且所述升降台的外轮廓小于所述操作口。
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