CN209447934U - 一种钒电池复合双极板生产线 - Google Patents
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Abstract
一种钒电池复合双极板生产线，生产线包括导电胶制备设备组、导电胶和碳纤维布粘接设备组、石墨板上料设备组，热压成型设备组、冷压定型设备组、切割及包装设备组，导电胶制备设备组分为两组，每组分别包括密炼机和压延机，密炼机安装于压延机前端；碳纤维布粘接设备组包括热辊筒组一和碳纤维上料设备，碳纤维上料设备位于热辊筒组一前端，热辊筒组一用于将制备的两组导电胶片和碳纤维布压制成加强导电胶片；石墨上料设备组分为两组石墨上料机，石墨上料机后端为热压成型设备组，热压成型设备组包括至少一组热辊筒组，用于压制石墨料和加强导电胶片，冷压定型设备组包括至少一组冷辊筒组。本实用新型提供了一种高效的双极板材料自动化生产线。
Description
技术领域
本实用新型涉及全钒液流电池领域，具体为一种复合双极板材料的生产线设备组。
背景技术
全钒液流电池是一种新型的环保型储能电池，双极板材料是其中重要的组件之一，主要起隔绝正负电解液、作为电池内部电路集流体的作用。传统的双极板材料多为纯石墨板和导电塑料双极板。纯石墨板电导率高、生产工艺较为简单，但双极板耐电解液腐蚀性差，机械强度也不高，石墨板被腐蚀后影响电池效率和使用寿命。导电塑料双极板生产工艺简单、耐腐蚀性和机械强度好，但导电性较差，电池效率不高。
采用合适的导电塑料和石墨板制备的复合双极板材料具有较高导电性、较好成型加工性、较强耐腐蚀性和较高的机械性能等优点。目前，该类复合双极板材料通常使用平板硫化机经热压成型工艺制备，生产工艺简单但效率低。因此需要开发高效的双极板材料自动化生产线。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种高效的双极板材料自动化生产线。
一种钒电池复合双极板生产线，所述生产线包括导电胶制备设备组、导电胶和碳纤维布粘接设备组、石墨板上料设备组，热压成型设备组、冷压定型设备组、切割及包装设备组，上述设备按所述顺序组依次连接；
所述导电胶制备设备组分为两组，用于制备导电胶片，每组分别包括密炼机和压延机，所述密炼机安装于压延机前端；所述碳纤维布粘接设备组包括热辊筒组一和碳纤维上料设备，所述碳纤维上料设备位于所述热辊筒组一前端，所述热辊筒组一用于将制备的两组导电胶片和碳纤维布压制成增强导电胶片；所述石墨上料设备组分为两组石墨上料机，所述石墨上料机后端为热压成型设备组，所述热压成型设备组包括至少一组热辊筒组，用于压制石墨料和增强导电胶片，所述冷压定型设备组包括至少一组冷辊筒组。
进一步的，所述热辊筒组一和所述热压成型设备组之间设有热辊筒组二。
进一步的，所述石墨板上料机后端设有传输装置，所述压延机后端设置有传输装置。
进一步的，所述热辊筒组包括两个平行设置的热辊筒，所述两个热辊筒间距0.1mm-3mm；所述冷辊筒组包括两个平行设置的冷辊筒，所述两个冷辊筒间距0.1mm-3mm。
进一步的，所述传输装置包括至少一组传输辊筒。
进一步的，所述压延机为多辊轴压延机。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1.本实用新型采用连续生产工艺设备，各个设备组织之间传输流畅，生产线自动化程度高，生产效率较传统生产线大大提高。
2.本实用新型通过辊筒间距的调节以及辊筒间的压力作用，可以调节导电胶和最终产品的尺寸和厚度。
3.本实用新型生产线采用前端引入导电胶制备设备组，和后端石墨板压制成型部分结合产品导电性好，稳定性高。
附图说明
图1是钒电池复合双极板生产线示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的结构及工作过程作进一步说明。
如图1：一种钒电池复合双极板生产线，生产线包括导电胶制备设备组、导电胶和碳纤维布粘接设备组、石墨板上料设备组，热压成型设备组、冷压定型设备组、切割及包装设备组，上述设备按顺序组依次连接；
导电胶制备设备组分为两组，用于制备导电胶片，每组分别包括密炼机和多辊压延机，密炼机安装于压延机前端；导电胶分别在密炼机一和密炼机二上密炼成片，分别经多辊压延机一和多辊压延机二压成所需厚度的片材，压制成型的片材经过传输辊筒传输。
碳纤维布粘接设备组包括热辊筒组一和碳纤维上料设备，碳纤维上料设备位于热辊筒组一前端，导电胶片经传输辊筒一和传输辊筒二传输至热辊筒组一上和碳纤维布经辊压形成碳纤维布增强导电胶。
石墨上料设备组分为两组石墨板上料机，两组石墨板上料机后端为热压成型设备组，热压成型设备组包括两组组热辊筒组，用于压制石墨料和增强导电胶片，冷压定型设备组包括两组冷辊筒组，分别为热辊筒组三和热辊筒组四，冷辊筒组一和冷辊筒二。热辊筒组和冷辊筒组的数量根据实际生产进行调整。
碳纤维布增强导电胶预经热辊筒组二辊压，和两层成品石墨板在热辊筒组三和热辊筒组四热压成型，经冷辊筒组一和冷辊筒组二冷压定型，并经切割系统切割成合适尺寸，最终形成成品。
热辊筒组的两个热辊筒间距0.1mm-3mm，温度50-250℃；冷辊筒组的两个冷辊筒间距0.1mm-3mm，温度20-40℃。其中间距的设置根据所需双极板的厚度尺寸进行调整。
具体生产步骤如下：
导电胶配方：树脂基体为热塑性和热固性树脂，如PP、PE、PVC、环氧树脂、酚醛树脂等中的一种。导电填料为碳材料和金属粉体，如石墨粉、炭黑、碳纤维、石墨烯、银粉和铜粉等中的一种或几种。
导电胶一和导电胶二分别在密炼机一和密炼机二上密炼后，分别经多辊压延机一和多辊压延机二多次辊压，最终形成0.1-2mm厚的导电胶片材。
通过碳纤维上料机和传输辊筒的设置将碳纤维布和导电胶依次叠放，外侧两层为导电胶，中间层为碳纤维布。其中，碳纤维布厚度0.1mm-3mm，优选网格碳纤维布，网眼大小1*1mm-5*5mm。
导电胶一和导电胶二与碳纤维布经热辊筒组一辊压后粘接成片材，形成碳纤维布增强导电胶。增强导电胶与两侧石墨板在热辊筒三和热辊筒四上热压成型，经冷辊筒一和冷辊筒二冷压定型，并切割后形成最终成品。石墨板主要是柔性石墨卷材，厚度0.1-2mm，密度1.0-1.7g/cm3。本实施例生产线生产速度3-10m/h。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种钒电池复合双极板生产线，其特征在于，所述生产线包括导电胶制备设备组、导电胶和碳纤维布粘接设备组、石墨板上料设备组，热压成型设备组、冷压定型设备组、切割及包装设备组，上述设备按所述顺序组依次连接；
所述导电胶制备设备组分为两组，用于制备导电胶片，每组分别包括密炼机和压延机，所述密炼机安装于压延机前端；所述碳纤维布粘接设备组包括热辊筒组一和碳纤维上料设备，所述碳纤维上料设备位于所述热辊筒组一前端，所述热辊筒组一用于将制备的两组导电胶片和碳纤维布压制成增强导电胶片；所述石墨上料设备组分为两组石墨上料机，所述石墨上料机后端为热压成型设备组，所述热压成型设备组包括至少一组热辊筒组，用于压制石墨料和增强导电胶片，所述冷压定型设备组包括至少一组冷辊筒组。
2.根据权利要求1所述的钒电池复合双极板生产线，其特征在于，所述热辊筒组一和所述热压成型设备组之间设有热辊筒组二。
3.根据权利要求1所述的钒电池复合双极板生产线，其特征在于，所述石墨板上料机后端设有传输装置，所述压延机后端设置有传输装置。
4.根据权利要求1所述的钒电池复合双极板生产线，其特征在于，所述热辊筒组包括两个平行设置的热辊筒，所述两个热辊筒间距0.1mm-3mm；所述冷辊筒组包括两个平行设置的冷辊筒，所述两个冷辊筒间距0.1mm-3mm。
5.根据权利要求3所述的钒电池复合双极板生产线，其特征在于，所述传输装置包括至少一组传输辊筒。
6.根据权利要求1所述的钒电池复合双极板生产线，其特征在于，所述压延机为多辊轴压延机。
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|---|---|---|---|---|
| CN116779929A (zh) * | 2023-08-25 | 2023-09-19 | 沈阳恒久安泰环保与节能科技有限公司 | 用于液流电池电堆的冷热压装一体化生产工艺及设备 |
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