CN205944249U - 空气电极生产设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种空气电极生产设备，其中，该设备包括混料机构、送料机构及辊压成型机构，用于形成空气电极的催化膜的粉料通过混料机构混合后输送到送料机构，所述送料机构将混合后的所述粉料输送到所述辊压成型机构以辊压形成带状的催化膜。通过混料机构、送料机构及辊压成型机构彼此配合，可以形成一条连续的空气电极材料的生产线，实现空气电极的连续化生产，不仅具有较高的生产效率，而且能够生产出气孔分布均匀、厚度一致的空气电极材料，提高了产品质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池领域，具体地，涉及一种空气电极生产设备。
背景技术
金属空气电池是一种半燃料电池，它是以具有反应活性的锂、镁、铝、锌等金属为负极活性物质，空气中的氧气作为正极活性物质，氧气通过气体扩散电极(简称空气电极)到达气-液-固三相界面与金属活性物质反应而放出电能的电池。
空气电极是金属燃料电池的重要组成部分，空气电极必须既可扩散和渗透空气中氧，又同时必须充分疏水，以保证液体电解液不会渗漏出来，同时还要需要大量氧扩散进电池中的混合导电材料，以用于收集电子而形成外部电路。
关于空气电极的生产工艺，目前很多空气电极通过手工辊压工艺制成，通过将电极材料混合后辊压成膜，然后再将催化膜、防水膜和集流网辊压压合在一起。这种工艺的缺点在于手工操作，难以保证材料的均匀性和一致性，导致空气电极性能一致性较差，且生产加工能力有限。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能够实现空气电极连续化生产的设备。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种空气电极生产设备，其中，该设备包括混料机构、送料机构及辊压成型机构，用于形成空气电极的催化膜的粉料通过混料机构混合后输送到送料机构，所述送料机构将混合后的所述粉料输送到所述辊压成型机构以辊压形成带状的催化膜。
优选地，所述空气电极生产设备包括成品卷绕辊该成品卷绕辊能够旋转以卷绕所述辊压成型机构输出的带状的所述催化膜。
优选地，所述混料机构包括用于容纳粉料的混料漏斗以及位于该混料漏斗内部的搅拌叶轮，该搅拌叶轮通过电机驱动旋转以搅拌所述混料漏斗内的粉料。
优选地，所述送料机构包括送料盘，该送料盘位于所述混料漏斗的出口下方，所述送料盘包括底板及该底板周缘的围板，所述围板形成有开口以通过该开口送出混合后的粉料。
优选地，所述送料机构包括振动电机，该振动电机驱动所述送料盘振动以送出粉料。
优选地，所述辊压成型机构包括水平并排的成型对辊，该成型对辊之间形成的间隙位于所述送料盘的开口下方，以接收粉料并将粉料辊压形成催化膜。
优选地，所述成型对辊的长度不小于所述送料盘的开口的宽度。
优选地，所述辊压成型机构包括多组再加工对辊，每组所述再加工对辊的两个辊体沿竖直方向并排且形成间隙，由所述成型对辊输出的所述催化膜进入所述再加工对辊的间隙中进行再加工并输出。
优选地，所述空气电极生产设备包括集流膜卷绕辊，该集流层卷绕辊卷绕有带状的集流膜，所述集流膜卷绕辊旋转释放所述集流膜，并且所述集流膜与所述催化膜层叠地进入其中一组所述再加工对辊的间隙中，从而所述集流膜被压紧贴合到所述催化膜。
优选地，所述空气电极生产设备包括防水膜卷绕辊，该集流层卷绕辊卷绕有带状的防水膜，所述防水膜卷绕辊旋转释放所述防水膜，并且所述防水膜与所述集流膜及所述催化膜层叠地通过其中另一组所述再加工对辊的间隙中，从而所述防水膜被压紧贴合到所述集流膜。
通过上述技术方案，通过混料机构、送料机构及辊压成型机构彼此配合，可以形成一条连续的空气电极材料的生产线，实现空气电极的连续化生产，不仅具有较高的生产效率，而且能够生产出气孔分布均匀、厚度一致的空气电极材料，提高了产品质量。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是根据本实用新型的一种实施方式的空气电极生产设备的结构示意图。
附图标记说明
1 混料漏斗 2 送料盘
3 成型对辊 4 成品卷绕辊
5 再加工对辊 6 搅拌叶轮
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
本实用新型提供了一种空气电极生产设备，其中，该设备包括混料机构、送料机构及辊压成型机构，用于形成空气电极的催化膜的粉料通过混料机构混合后输送到送料机构，所述送料机构将混合后的所述粉料输送到所述辊压成型机构以辊压形成带状的催化膜。
空气电极包括层叠的防水膜、集流膜和催化膜，其中，催化膜可以由包括催化材料的粉料经辊压成型为带状的催化膜。通过所述混料机构、所述送料机构及所述辊压成型机构组成的连续化生产线，可以连续地实现催化粉料的混料、送料、成型步骤，从而可以通过连续的生产工艺生产出带状的催化膜。所述辊压成型机构通过辊压的形式将催化粉料压制成为催化膜，相比于手工压制的催化膜，该催化膜的厚度一致性更好，并且气孔分布及孔径较为均匀。
另外，所述空气电极生产设备包括成品卷绕辊4，该成品卷绕辊4能够旋转以卷绕所述辊压成型机构输出的带状的所述催化膜。所述空气电极生产设备生产出的催化膜可以通过多种不同的方式保存，例如，可以通过剪切机构将带状的催化膜切割为多段并层叠地保存，或者以Z字形方式将带状的催化膜折叠存放。优选地，本方案使用辊轴将带状的催化膜卷绕成卷保存，其中，成品卷绕辊4的辊轴以可拆卸更换的形式安装，从而通过每个辊轴卷绕定量的催化膜后剪断催化膜并更换其他辊轴，以将催化膜成卷地保存，不仅使得催化膜以很大的长度保存，以便根据需要裁剪合适长度的催化膜，而且可以避免催化膜折叠损坏。
具体地，所述混料机构包括用于容纳粉料的混料漏斗1以及位于该混料漏斗1内部的搅拌叶轮6，该搅拌叶轮6通过电机驱动旋转以搅拌所述混料漏斗1内的粉料。用于形成催化膜的粉料包括多种成分，例如催化剂、活性炭、粘结剂等，这些成分需要均匀地混合，以提高催化膜的成型质量。搅拌叶轮6对这些粉料混合物进行搅拌，一方面提高整体的均匀程度，另一方面可以将粉料中形成的结块打碎，避免造成堵塞。
另外，所述送料机构包括送料盘2，该送料盘2位于所述混料漏斗1的出口下方，所述送料盘2包括底板及该底板周缘的围板，所述围板形成有开口以通过该开口送出混合后的粉料。送料盘2作为粉料传送的过渡件，在所述混料机构和所述辊压成型机构之间起到承上启下的作用，可以对混料漏斗1输出的下落物料流进行转换，改变物料下落的类型以适应辊压成型机构的物料接收入口，并且可以改变物料流的方向，将物料引导到所述辊压成型机构。
另外，送料盘2可以形成具有坡度的形式，从而落在送料盘2上的粉料可以在重力作用下滑动到所述开口处落下，优选地，所述送料机构包括振动电机，该振动电机驱动所述送料盘2振动以送出粉料。落在送料盘2上的粉料在振动作用下较为均匀地平铺在所述底盘上，并且在所述围板的止挡作用下堆积，而在所述开口处，粉料可以呈瀑布状洒下，使用物料流变得更为均匀。
具体地，如图1所示，所述辊压成型机构包括水平并排的成型对辊3，该成型对辊3之间形成的间隙位于所述送料盘2的开口下方，以接收粉料并将粉料辊压形成催化膜。成型对辊3用于将松散的粉料压制成为带状的连续的催化膜，其中，从送料盘2的开口洒下的物料可以落在成型对辊3之间的间隙中，特别地，所述底盘在形成有所述开口的位置形成为直线边缘，以对应于成型对辊3之间的直线型间隙。
进一步地，所述成型对辊3的长度不小于所述送料盘2的开口的宽度，避免从所述开口落下的物料洒落在成型对辊3的间隙的外部。
另外，所述辊压成型机构包括多组再加工对辊5，每组所述再加工对辊5的两个辊体沿竖直方向并排且形成间隙，由所述成型对辊3输出的所述催化膜进入所述再加工对辊5的间隙中进行再加工并输出。成型对辊3用于将粉料初步地转变为膜形状，一般不宜直接一次地将粉料压制到目标厚度，而再加工对辊5可以对成型对辊3压制成型输出的催化膜多次地进一步地压制，逐渐地降低催化膜的厚度，提高催化膜的密实度。
另外，所述空气电极生产设备包括集流膜卷绕辊，该集流层卷绕辊卷绕有带状的集流膜，所述集流膜卷绕辊旋转释放所述集流膜，并且所述集流膜与所述催化膜层叠地进入其中一组所述再加工对辊5的间隙中，从而所述集流膜被压紧贴合到所述催化膜。所述集流膜可以为金属材料制成的网状结构，例如铜网、镍网、不锈钢网等，并且该集流膜的宽度可以等于所述催化膜的宽度。
进一步地，所述空气电极生产设备包括防水膜卷绕辊，该集流层卷绕辊卷绕有带状的防水膜，所述防水膜卷绕辊旋转释放所述防水膜，并且所述防水膜与所述集流膜及所述催化膜层叠地通过其中另一组所述再加工对辊5的间隙中，从而所述防水膜被压紧贴合到所述集流膜。其中，所述集流膜位于于所述防水膜和所述催化膜之间，防水膜可以允许空气通过以与所述集流膜进行电极反应，而所述催化膜则为电极反应提供催化剂。所述防水膜也可以由粉料制成，例如采用制备所述催化膜的混料机构、送料机构及辊压成型机构等。综合来说，所述空气电极生产设备通过将粉料制成催化膜后与防水膜和集流膜压制贴合，从而形成空气电极，并且可以通过以上所述的成型卷绕辊卷绕为卷保存，可见，所述空气电极生产设备能够实现空气电极的连续化生产，提高了生产效率。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (10)
1.一种空气电极生产设备，其特征在于，该设备包括混料机构、送料机构及辊压成型机构，用于形成空气电极的催化膜的粉料通过混料机构混合后输送到送料机构，所述送料机构将混合后的所述粉料输送到所述辊压成型机构以辊压形成带状的催化膜。
2.根据权利要求1所述的空气电极生产设备，其特征在于，所述空气电极生产设备包括成品卷绕辊(4)，该成品卷绕辊(4)能够旋转以卷绕所述辊压成型机构输出的带状的所述催化膜。
3.根据权利要求1所述的空气电极生产设备，其特征在于，所述混料机构包括用于容纳粉料的混料漏斗(1)以及位于该混料漏斗(1)内部的搅拌叶轮(6)，该搅拌叶轮(6)通过电机驱动旋转以搅拌所述混料漏斗(1)内的粉料。
4.根据权利要求3所述的空气电极生产设备，其特征在于，所述送料机构包括送料盘(2)，该送料盘(2)位于所述混料漏斗(1)的出口下方，所述送料盘(2)包括底板及该底板周缘的围板，所述围板形成有开口以通过该开口送出混合后的粉料。
5.根据权利要求4所述的空气电极生产设备，其特征在于，所述送料机构包括振动电机，该振动电机驱动所述送料盘(2)振动以送出粉料。
6.根据权利要求4所述的空气电极生产设备，其特征在于，所述辊压成型机构包括水平并排的成型对辊(3)，该成型对辊(3)之间形成的间隙位于所述送料盘(2)的开口下方，以接收粉料并将粉料辊压形成催化膜。
7.根据权利要求6所述的空气电极生产设备，其特征在于，所述成型对辊(3)的长度不小于所述送料盘(2)的开口的宽度。
8.根据权利要求6所述的空气电极生产设备，其特征在于，所述辊压成型机构包括多组再加工对辊(5)，每组所述再加工对辊(5)的两个辊体沿竖直方向并排且形成间隙，由所述成型对辊(3)输出的所述催化膜进入所述再加工对辊(5)的间隙中进行再加工并输出。
9.根据权利要求8所述的空气电极生产设备，其特征在于，所述空气电极生产设备包括集流膜卷绕辊，该集流层卷绕辊卷绕有带状的集流膜，所述集流膜卷绕辊旋转释放所述集流膜，并且所述集流膜与所述催化膜层叠地进入其中一组所述再加工对辊(5)的间隙中，从而所述集流膜被压紧贴合到所述催化膜。
10.根据权利要求9所述的空气电极生产设备，其特征在于，所述空气电极生产设备包括防水膜卷绕辊，该集流层卷绕辊卷绕有带状的防水膜，所述防水膜卷绕辊旋转释放所述防水膜，并且所述防水膜与所述集流膜及所述催化膜层叠地通过其中另一组所述再加工对辊(5)的间隙中，从而所述防水膜被压紧贴合到所述集流膜。
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