CN213093229U - 锂离子电池3d打印设备 - Google Patents

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CN213093229U CN202021730038.1U CN202021730038U CN213093229U CN 213093229 U CN213093229 U CN 213093229U CN 202021730038 U CN202021730038 U CN 202021730038U CN 213093229 U CN213093229 U CN 213093229U
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刘晏良
邱寅
刘长勇
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Abstract

本实用新型属于锂离子电池3D打印技术领域,特别是涉及一种锂离子电池3D打印设备,该锂离子电池3D打印设备包括机架、移动驱动机构和多喷头模块,机架设置用于承载隔膜或者电极的打印平台,多喷头模块包括安装座和至少三个喷头组件,各喷头组件均安装于安装座上,且各喷头组件的喷出口均朝向打印平台设置,并用于喷出隔膜或者不同电极所需的活性材料;移动驱动机构安装于机架上,移动驱动机构的驱动端与安装座连接,并用于驱动安装座移动,从而带动喷头组件的移动,以用于将活性材料涂覆于隔膜或者电极上。锂离子电池3D打印设备通过转换喷头组件,即可实现了电池正极、负极和隔膜的一体化打印。

Description

锂离子电池3D打印设备
技术领域
本实用新型属于锂离子电池3D打印技术领域,特别是涉及一种锂离子电池 3D打印设备。
背景技术
在传统的锂离子电池制造过程中,阴极和阳极都是制作成平面电极,然后将阴极,阳极和隔板层叠或包裹在电池中。电极主要是通过辊涂工艺将活性材料涂覆到铜或铝箔上制作而成,通常电极的有效厚度小于100微米;电池活性物质占比很低,能量密度低下;但是电池在同时增强能量密度和功率密度方面存在矛盾;特别是在3D结构的锂离子电池中,阴极和阳极通常是相互交叉的,电极离子在传递时与传统锂离子电池相比具有更小的传递距离和更小的阻力,并且在3D结构中,阴极和阳极之间的距离随着电极厚度的增加而保持恒定,这能有效地提高能量密度和功率密度。但是,目前绝大多数的3D打印锂离子电池都是打印单个电极,然后再进行组装,没有实现锂离子电池的一体化打印。因此需要一种能实现同时打印锂离子电池正极,负极和隔膜的锂离子电池3D打印设备,满足电池一体化打印需要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池3D打印设备,旨在解决现有技术中的锂离子电池3D打印设备无法实现锂离子电池的一体化打印的技术问题。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种锂离子电池3D打印设备,包括机架、移动驱动机构和多喷头模块,所述机架设置用于承载隔膜或者电极的打印平台,所述多喷头模块包括安装座和至少三个喷头组件,各所述喷头组件均安装于所述安装座上,且各所述喷头组件的喷出口均朝向打印平台设置,并用于喷出所述隔膜或者不同所述电极所需的活性材料;所述移动驱动机构安装于所述机架上,所述移动驱动机构的驱动端与所述安装座连接,并用于驱动所述安装座移动,从而带动所述喷头组件的移动,以用于将所述活性材料涂覆于所述隔膜或者所述电极上。
可选地,所述喷头组件包括喷头直线模组和注射器,所述喷头直线模组安装于所述安装座上,所述注射器包括柱塞和用于装载所述活性材料的针筒,所述柱塞的下端塞入所述针筒内,所述喷头直线模组的驱动端与所述柱塞的上端连接,并用于将所述柱塞推入所述针筒内,以将所述活性材料挤出。
可选地,所述多喷头模块还包括出料针头,所述出料针头安装于所述安装座上,所述出料针头内设置有出料通道和至少三个连接通道,各所述连接通道的进料口分别与各所述针筒的出料口一一对应连通,各所述连接通道的出料口均与所述出料通道连通。
可选地,所述移动驱动机构包括X轴直线模组、Y轴直线模组和Z轴直线模组,所述X轴直线模组安装于所述打印平台上,所述Z轴直线模组安装于所述X轴直线模组的滑台上,所述Y轴直线模组安装于所述Z轴直线模组的滑台上,所述安装座安装于所述Y轴直线模组的滑台上。
可选地,所述锂离子电池3D打印设备还包括控制装置,所述移动驱动机构和各所述喷头组件均与所述控制装置电性连接。
可选地,所述安装座上还设置有用于检测所述安装座与所述打印平台之间距离的接近开关,所述接近开关与所述控制装置电性连接,并将检测到所述距离反馈给所述控制装置,所述控制装置根据反馈信号,驱动所述移动驱动机构带动所述喷头组件移动,从而调节所述喷头组件与所述打印平台之间距离。
可选地,所述打印平台上还设有用于冷却涂覆于所述隔膜或者所述电极上的所述活性材料的制冷装置。
可选地,所述制冷装置包括制冷平台、气泵、进气管、进液管、液氮罐和出气管,所述液氮罐安装于所述机架上并位于所述打印平台的下方,所述打印平台上设置有安装通孔,所述制冷平台安装于机架上,且位于所述安装通孔内,并用于承载所述电池,所述气泵安装于所述机架上,所述制冷平台内设置有液氮环流腔室,所述液氮罐与所述气泵通过进气管连通,所述进液管的一端伸入所述液氮罐内的液氮内,所述进液管的另一端与所述液氮环流腔室的进氮口连通,所述出气管的进气口与所述液氮环流腔室的出气孔连通。
可选地,所述出气管的出气口设置有降噪器。
可选地,所述制冷装置还包括第一温度传感器和温度控制器,所述第一温度传感器设置于所述制冷平台上,并用于检测所述制冷平台的温度,所述气泵和所述第一温度传感器均与所述温度控制器电性连接。
本实用新型提供的锂离子电池3D打印设备中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一:在使用时,将待打印的隔膜和电极放置在打印平台上,然后移动驱动机构将多喷头模块移动到电池处,然后在针对隔膜和不同类型的电极,启动其所对应的喷头组件,将对应的活性材料喷涂在隔膜和不同类型的电极上,当需要更换到下一类型的隔膜和其他电极的打印时,只需转换对应的喷头组件,启动与之对应的喷头组件喷涂即可,如此便实现了电池正极、负极和隔膜的一体化打印。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的锂离子电池3D打印设备的一个视角的结构示意图。
图2为图1所示的锂离子电池3D打印设备的另一个视角的结构示意图。
图3为图1所示的锂离子电池3D打印设备中多喷头模块的结构示意图。
图4为图3所示的多喷头模块中的出料针头的结构示意图。
图5为沿图4中A-A线的剖切视图。
图6为本实用新型实施例提供的锂离子电池3D打印设备的控制装置电路连接原理图。
图7为图1所示的锂离子电池3D打印设备中制冷平台的结构示意图。
其中,图中各附图标记:
10—机架 11—打印平台 20—移动驱动机构
21—X轴直线模组 22—Y轴直线模组 23—Z轴直线模组
30—多喷头模块 31—安装座 32—喷头组件
40—控制装置 41—控制柜 50—制冷装置
51—制冷平台 52—气泵 53—进气管
54—进液管 55—液氮罐 56—出气管
57—降噪器 58—第一温度传感器 59—温度控制器
60—电源 111—安装通孔 321—喷头直线模组
322—注射器 323—出料针头 3211—电机
3212—丝杆 3213—移动螺母 3221—柱塞
3222—针筒 3231—出料通道 3232—连接通道。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1~7所示,在本实用新型的一个实施例中,提供一种锂离子电池3D打印设备,包括机架10、移动驱动机构20和多喷头模块30,所述机架10设置用于承载隔膜或者电极的打印平台11,所述多喷头模块30包括安装座31和至少三个喷头组件32,各所述喷头组件32均安装于所述安装座31上,且各所述喷头组件32的喷出口均朝向打印平台11设置,并用于喷出隔膜或者不同电极所需的活性材料;所述移动驱动机构20安装于所述机架10上,所述移动驱动机构20的驱动端与所述安装座31连接,并用于驱动所述安装座31移动,从而带动所述喷头组件32的移动,以用于将所述活性材料涂覆于所述隔膜或者所述电极上。
具体地,本申请实施例的锂离子电池3D打印设备,在使用时,将待打印的隔膜和电极放置在打印平台11上,然后移动驱动机构20将多喷头模块30移动到电池处,然后在针对隔膜和不同类型的电极,启动其所对应的喷头组件32,将对应的活性材料喷涂在隔膜和不同类型的电极上,当需要更换到下一类型的隔膜和其他电极的打印时,只需转换对应的喷头组件32,启动与之对应的喷头组件32喷涂即可,如此便实现了电池正极、负极和隔膜的一体化打印。
进一步地,喷头组件32的数量可以为三个、四个或者四个以上,其数量可以根据活性材料的种类以及实际的打印需求进行设定,以满足隔膜和多种电极的打印需求即可。
在本实用新型的另一个实施例中,参阅图3所示,提供的该锂离子电池3D 打印设备的所述喷头组件32包括喷头直线模组321和注射器322,所述喷头直线模组321安装于所述安装座31上,所述注射器322包括柱塞3221和用于装载所述活性材料的针筒3222,所述柱塞3221的下端塞入所述针筒3222内,所述喷头直线模组321的驱动端与所述柱塞3221的上端连接,并用于将所述柱塞 3221推入所述针筒3222内,以将所述活性材料挤出。具体地,活性材料装载在针筒3222内,喷头直线模组321带动柱塞3221下移,从而将针筒3222内的活性材料挤在对应的电极或者隔膜上,从而完成电极和隔膜的打印,当需要更换喷头组件32时,只需将之前开启的喷头直线模组321关闭,启动下一个对应的喷头直线模组321即可,其操作更为方便可靠。
在本实用新型的另一个实施例中,参阅图3、图4和图5所示,提供的该锂离子电池3D打印设备的所述多喷头模块30还包括出料针头323,所述出料针头323安装于所述安装座31上,所述出料针头323内设置有出料通道3231和至少三个连接通道3232,各所述连接通道3232的进料口分别与各所述针筒3222 的出料口一一对应连通,各所述连接通道3232的出料口均与所述出料通道3231 连通。
具体地,针筒3222内的活性材料挤出后,通过与之连通的连接通道3232 输送到出料通道3231内,最后由出料通道3231挤出后,涂覆在对应的电极以及隔膜上,而不同的连接通道3232与装载有不同活性材料的针筒3222连通,但是不同连接通道3232内的活性物质均从同一出料通道3231内挤出,这样不同类型活性材料挤出的位置一致性好,这样在更换制作隔膜或者不同电极时,移动驱动机构20只需以出料通道3231为基准进行调整,多喷头模块30的位置即可,而无需调整各针筒3222与对应的隔膜或者电极的位置,这样调整更为方便简单,也可以大大提高打印的准确性。
在本实用新型的另一个实施例中,参阅图1和图2所示,提供的该锂离子电池3D打印设备的所述移动驱动机构20包括X轴直线模组21、Y轴直线模组 22和Z轴直线模组23,所述X轴直线模组21安装于所述打印平台11上,所述 Z轴直线模组23安装于所述X轴直线模组21的滑台上,所述Y轴直线模组22 安装于所述Z轴直线模组23的滑台上,所述安装座31安装于所述Y轴直线模组22的滑台上;其中,X轴方向平行于打印平台11,并沿机架10的宽度方向延伸。
具体地,在X轴直线模组21、Y轴直线模组22和Z轴直线模组23的联合带动下,可以带动安装座31沿X轴、Y轴以及Z轴三个方向上的移动,从而可以将多喷头模块30移动到三维空间内任意位置,从而满足设置于打印平台11 上不同位置的电极或者隔膜的打印需求。
进一步地,X轴直线模组21的数量为两个,两个X轴直线模组21平行间隔设置,电极或者隔膜放置于两个X轴直线模组21之间,两个X轴直线模组 21均安装有Z轴直线模组23上,Y轴直线模组22的两端分别安装在两个Z轴直线模组23上,这样多喷头模块30的移动更为稳定可靠,打印的精度好。
更进一步地,X轴直线模组21、Y轴直线模组22和Z轴直线模组23的结构均相同,在具体安装时只是空间位置的摆布不同。其中,X轴直线模组21、 Y轴直线模组22和Z轴直线模组23包括外壳、设于外壳内的并沿气长度布置且可转动的丝杆、螺纹连接于丝杆的移动螺母、固定连接移动螺母并外露出外壳且作为驱动端的滑台以及设于外壳内与丝杆的其中一端连接的电机,如此,电机转动,带动丝杆转动,带动移动螺母直线(X轴、Y轴或者Z轴)移动,固定连接于滑台的多喷头模块30即可实现X轴、Y轴或者Z轴运动。通常,X 轴直线模组21、Y轴直线模组22和Z轴直线模组23均还包括起到导向和支撑作用的滑轨或者导向轴与孔。当然,丝杆与移动螺母的配合还可以通过皮带与皮带轮代替,在此不在进行赘述。
更进一步地,X轴直线模组21中的电机3211和Z轴直线模组23中的电机 3211均为57步进电机,Y轴直线模组22中的电机3211为42步进电机,采用上述的电极配合,多喷头模块30移动更为准确,其打印精度更高。优选地,所用X轴直线模组21、Y轴直线模组22和Z轴直线模组23还可以采用滚珠丝杆移动模组,具有移动精度高、运动平稳,反应灵敏等特点;另外,采用57步进电机和42步进电机分别驱动,能够实现精确运动控制,满足了锂离子电池3D打印过程中的精度需要。
更进一步地,X轴直线模组21、Y轴直线模组22和Z轴直线模组23的外壳位于其移动的极限行程位置均设置有限位开关,滑台上设置有触发件,当滑台移动到行程的极限位置时,触发件触发限位开关,限位开关反馈信号,控制电机3211停止工作,从而避免带动多喷头模块30移出打印区域外,而导致活性物质的浪费,也可以保证打印质量;优选地,限位开关为4线槽型光电开关。
更进一步地,参阅图3所示,喷头直线模组321和注射器322均平行于Z 轴直线模组23设置,喷头直线模组321也包括电机3211、丝杆3212和移动螺母3213,电机3211和丝杆3212安装于安装座31上,移动螺母3213螺接于丝杆3212上,移动螺母3213的下表面抵接于柱塞3221的上端面上,从而通过电机3211带动丝杆3212转动,从而使得移动螺母3213向下移动,进而将针筒3222 内的活性物质挤出,完成活性物质的涂覆。
在本实用新型的另一个实施例中,参阅图1、图2和图6所示,提供的该锂离子电池3D打印设备的所述锂离子电池3D打印设备还包括控制装置40,所述移动驱动机构20和各所述喷头组件32均与所述控制装置40电性连接。具体地,通过控制装置40控制移动驱动机构20和各所述喷头组件32自动动作,从而实现了电池正极、负极和隔膜的自动化一体打印。具体地,所有的电机3211和所有的限位开关均与控制装置40电性连接,限位开关用于反馈多喷头模块30的位置,从而方便控制装置40控制电机3211的启停,从而调整多喷头模块30的位置保证答应的准确性,同时,控制装置40也可以控制喷头直线模组321中的电机3211的启停,从而实现不同的注射器322挤出对应的活性材料,满足隔膜和不同电极的打印需求,实现喷头组件32的转换。
在本实用新型的另一个实施例中,参阅图1、图2和图6所示,提供的该锂离子电池3D打印设备的所述安装座31上还设置有用于检测所述安装座31与所述打印平台11之间距离的接近开关,所述接近开关与所述控制装置40电性连接,并将检测到所述距离反馈给所述控制装置40,所述控制装置40根据反馈信号,驱动所述移动驱动机构20带动所述喷头组件32移动,从而调节所述喷头组件32与所述打印平台11之间距离。
具体地,在打印时,接近开关多点探测喷头组件32与打印平台11之间的距离后,并将距离值发馈给控制装置40,控制装置40对反馈的距离值进行分析计算后,能够在打印的过程中,通过控制Z轴直线模组23的滑台的上下移动,从而实时调整打印多喷头模块30和打印平台11之间的距离,实现自动调平的功能,这与现有的采用弹簧调平而言,其调平精度高,也进一步地提高了打印精度,避免了因打印平台11不平整而导致打印精度较差的问题。
优选地,接近开关为PNP电感式接近开关。
在具体应用时,参阅图6所示,控制装置40包括继电器、12V开关电源, 24V开关电源、控制开关、漏电保护开关、散热风扇和第二温度传感器。所述控制开关与继电器相接,所述继电器与所述控制主板和所述57步进电机驱动器相接,用于控制57步进电机的通电,所述第二温度传感器与所述控制主板的输出端相连,用于测量打印时打印平台11温度,所述散热风扇与控制主板的输出端相连,用于控制柜41的散热,所述12V开关电源用来给控制主板供电,所述 24V开关电源用来给57步进电机驱动器供电,所述漏电保护开关连接外部220V 交流电,用于控制整个设备的通电和断电。
进一步地,控制主板的输出端与42步进电机相连,以用于42步进电机的通电;喷头直线模组321的电机3211、限位开关和接近开关均与控制主板的输出端相连,以用于多喷头模块30的X,Y轴和Z轴的限位,使得控制主板控制多喷头模块30的运动及其打印操作,控制主板的输出端接有显示屏,所述显示屏安装在控制柜41上,继电器、12V开关电源,24V开关电源、控制开关、漏电保护开关和散热风扇均安装于控制柜41内。
优选地,继电器为220V14脚继电器。
在本实用新型的另一个实施例中,参阅图1和图2所示,提供的该锂离子电池3D打印设备的所述打印平台11上还设有用于冷却涂覆于所述隔膜或者所述电极上的所述活性材料的制冷装置50。在打印过程中,制冷装置50对打印平台11进行降温,这样所打印的活性物质的第一层能够更好地粘接在打印平台11 表面,不容易发生脱落。
在本实用新型的另一个实施例中,参阅图7所示,提供的该锂离子电池3D 打印设备的所述制冷装置50包括制冷平台51、气泵52、进气管53、进液管54、液氮罐55和出气管56,所述液氮罐55安装于所述机架10上并位于所述打印平台11的下方,所述打印平台11上设置有安装通孔111,所述制冷平台51安装于机架10上,并位于所述安装通孔111内,所述气泵52安装于所述机架10上,所述制冷平台51内设置有液氮环流腔室,所述液氮罐55与所述气泵52通过进气管53连通,所述进液管54的一端伸入所述液氮罐55内的液氮内,所述进液管54的另一端与所述液氮环流腔室的进氮口连通,所述出气管56的进气口与所述液氮环流腔室的出气孔连通。
具体地,该锂离子电池3D打印设备,在打印过程中,通过开启气泵52向液氮罐55内充气,使液氮罐55内压力升高,液氮通过进液管54被压入液氮环流腔室后,液氮气化,使降温平台降温,从而实现打印平台11的降温,另外,气化后的液氮随出气管56排出降温平台外。
本实施例中,该锂离子电池3D打印设备,在打印过程中,制冷平台51对打印平台11进行降温,降温可以达到-50℃,所打印的活性材料的第一层能够更好地粘接在打印平台11的表面,不容易发生脱落。而现有的电池打印都是在一个低温腔室内打印,腔室内温度通常在0℃~10℃之间,在打印过程中有可能发生第一层打印粘接不牢固而导致打印电极或者隔膜脱落的现象。
优选地,制冷平台51为铝合金平台。
在本实用新型的另一个实施例中,提供的该锂离子电池3D打印设备的所述出气管56的出气口设置有降噪器57。出气管56排出的气化后液氮经过降噪器 57的降噪后排出,从而大大减少了该锂离子电池3D打印设备的噪声污染。
在本实用新型的另一个实施例中,提供的该锂离子电池3D打印设备的所述制冷装置50还包括第一温度传感器58和温度控制器59,所述第一温度传感器 58设置于所述制冷平台51上,并用于检测所述制冷平台51的温度,所述气泵 52和所述第一温度传感器58均与所述温度控制器59电性连接。具体地,在降温的过程中,第一温度传感器58检测降温平台温度,当检测的温度达到温度控制器59设定值时,气泵52停止运转,液氮也随之停止继续输送,从而避免降温平台的温度过低,进而导致打印平台11的温度过低,而影响打印质量。
进一步地,所述制冷装置50还包括电源60,电源60与温度控制器59电性连接,并用于给温度控制器59供电,电源60优选为12V电源。
进一步地,机架10为铝合金框架,打印平台11为不锈钢平台,所述制冷装置50和所述控制装置40共同安装在铝合金框架上。
优选地,第一温度传感器58和第二温度传感器均为热电偶温度传感器。
本实施例中,该锂离子电池3D打印设备的结构较简单,设计新颖合理,易于安装;该锂离子电池3D打印设备实现成本低,实用方便。综上所述,该锂离子电池3D打印设备的结构较简单,实现成本低,精度高,能够完成锂离子电池的单电极,多电极和一体化打印;另外,采用的打印冷却方式为液氮环流平台制冷,能够更好地保证打印过程中打印材料不脱落,打印过程中能够实现自动调平功能,提高打印精度。
该锂离子电池3D打印设备用于锂离子电池的正极,负极和隔膜的一体化打印。其具体的使用过程为:先拨下漏电保护开关后,然后按下控制开关使继电器通电,同时使12V开关电源和24V开关电源通电,控制主板和57步进电机驱动器随之通电,整个设备启动;开启制冷装置50,将温度控制器59的制冷温度设置到-10℃;将活性材料通过针筒3222吸入,然后放置在安装座31中;将 CAD模型导入电脑中进行切片,然后将所得到的Gcode码导入控制主板,调节好各项打印参数后,需要进行打印的自动调平设置,通过安装在多喷头模块30上的接近开关探测多个点的打印针头和冷却平台的高度后,软件设置好自动调平,控制主板将读取导入的Gcode码,通过控制步进电机驱动器控制步进电机的运动,最终完成锂离子电池的打印。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂离子电池3D打印设备,其特征在于:包括机架、移动驱动机构和多喷头模块,所述机架设置用于承载隔膜或者电极的打印平台,所述多喷头模块包括安装座和至少三个喷头组件,各所述喷头组件均安装于所述安装座上,且各所述喷头组件的喷出口均朝向打印平台设置,并用于喷出所述隔膜或者不同所述电极所需的活性材料;所述移动驱动机构安装于所述机架上,所述移动驱动机构的驱动端与所述安装座连接,并用于驱动所述安装座移动,从而带动所述喷头组件的移动,以用于将所述活性材料涂覆于所述隔膜或者所述电极上。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池3D打印设备,其特征在于:所述喷头组件包括喷头直线模组和注射器,所述喷头直线模组安装于所述安装座上,所述注射器包括柱塞和用于装载所述活性材料的针筒,所述柱塞的下端塞入所述针筒内,所述喷头直线模组的驱动端与所述柱塞的上端连接,并用于将所述柱塞推入所述针筒内,以将所述活性材料挤出。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池3D打印设备,其特征在于:所述多喷头模块还包括出料针头,所述出料针头安装于所述安装座上,所述出料针头内设置有出料通道和至少三个连接通道,各所述连接通道的进料口分别与各所述针筒的出料口一一对应连通,各所述连接通道的出料口均与所述出料通道连通。
4.根据权利要求1~3任一项所述的锂离子电池3D打印设备,其特征在于:所述移动驱动机构包括X轴直线模组、Y轴直线模组和Z轴直线模组,所述X轴直线模组安装于所述打印平台上,所述Z轴直线模组安装于所述X轴直线模组的滑台上,所述Y轴直线模组安装于所述Z轴直线模组的滑台上,所述安装座安装于所述Y轴直线模组的滑台上。
5.根据权利要求1~3任一项所述的锂离子电池3D打印设备,其特征在于:所述锂离子电池3D打印设备还包括控制装置,所述移动驱动机构和各所述喷头组件均与所述控制装置电性连接。
6.根据权利要求5所述的锂离子电池3D打印设备,其特征在于:所述安装座上还设置有用于检测所述安装座与所述打印平台之间距离的接近开关,所述接近开关与所述控制装置电性连接,并将检测到所述距离反馈给所述控制装置,所述控制装置根据反馈信号,驱动所述移动驱动机构带动所述喷头组件移动,从而调节所述喷头组件与所述打印平台之间距离。
7.根据权利要求1~3任一项所述的锂离子电池3D打印设备,其特征在于:所述打印平台上还设有用于冷却涂覆于所述隔膜或者所述电极上的所述活性材料的制冷装置。
8.根据权利要求7所述的锂离子电池3D打印设备,其特征在于:所述制冷装置包括制冷平台、气泵、进气管、进液管、液氮罐和出气管,所述液氮罐安装于所述机架上并位于所述打印平台的下方,所述打印平台上设置有安装通孔,所述制冷平台安装于机架上,且位于所述安装通孔内,并用于承载所述电池,所述气泵安装于所述机架上,所述制冷平台内设置有液氮环流腔室,所述液氮罐与所述气泵通过进气管连通,所述进液管的一端伸入所述液氮罐内的液氮内,所述进液管的另一端与所述液氮环流腔室的进氮口连通,所述出气管的进气口与所述液氮环流腔室的出气孔连通。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池3D打印设备,其特征在于:所述出气管的出气口设置有降噪器。
10.根据权利要求8所述的锂离子电池3D打印设备,其特征在于:所述制冷装置还包括第一温度传感器和温度控制器,所述第一温度传感器设置于所述制冷平台上,并用于检测所述制冷平台的温度,所述气泵和所述第一温度传感器均与所述温度控制器电性连接。
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