一种三维铁镍蓄电池极板的生产设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种三维铁镍蓄电池极板的生产设备，该生产设备包括依次顺序安装的放卷机构、滚压穿孔机构、第一张力机构、极板涂覆机构、极板烘干机构、第二张力机构和极板分切机构，上述各个机构的驱动装置均与一自动控制系统连接；所述放卷机构设置在整个生产设备前端，用于装设极板料带的卷料，及时供出极板料带；所述的滚压穿孔机构包括至少一对相互外切的穿孔轮，所述的穿孔轮成对设置，每对的穿孔轮的外周面设有用于穿孔的、相互吻合的突起齿和凹槽。本实用新型专利技术的生产设备，可使卷状的钢带自动完成涂浆、烘干、切片等各项工序，实现了自动化生产操作，减少了工作强度，降低了电池的制造成本，保证了电池性能的一致性，提高了极板生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种三维铁镍蓄电池极板的生产设备
本技术涉及电池制造
，尤其涉及一种三维铁镍蓄电池极板的生产设备。
技术介绍
开发于20世纪初的铁镍蓄电池，具有电极材料来源广泛成本低廉、绿色环保、理论比容量高、安全性高、循环寿命和工作寿命长、放电搁置无损害、耐过充过放、耐机械滥用、单体容量大等优点，在未来新一代储能和电动车市场上有很好的前景。传统铁镍电池的电极制作方法为制袋式，是将其粉状活性物质包裹在一个由穿孔镀镍钢带折成的扁平口袋内，经叠加，压制，焊接等工序制成正、负极板；正负极板由绝缘物隔离，组合后装入金属或塑料壳体内，注入电解液。该方法生产工艺复杂，制造成本高、极板制造工艺产生金属粉尘污染、钢带对活性物质电子集流效果差，导致容量发挥差、电池比能量低，只有18-20Wh/kg，同时影响了循环性能，循环不超过2000周。因此，亟需一种能够简化生产工艺、充分发挥活性物质容量、提高循环性能的新型铁镍蓄电池极板的生产设备。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足，本技术提供一种三维铁镍蓄电池极板的生产设备。本技术所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：一种三维铁镍蓄电池极板的生产设备，该生产设备包括依次顺序安装的放卷机构、滚压穿孔机构、第一张力机构、极板涂覆机构、极板烘干机构、第二张力机构和极板分切机构，上述各个机构的驱动装置均与一自动控制系统连接；所述放卷机构设置在整个生产设备前端，用于装设极板料带的卷料，及时供出极板料带；所述的滚压穿孔机构包括至少一对相互外切的穿孔轮，所述的穿孔轮成对设置，每对的穿孔轮的外周面设有用于穿孔的、相互吻合的突起齿和凹槽；所述极板涂覆机构包括装有活性物质浆料的浆斗和在所述浆斗上方设置的斜板式涂浆装置，在所述的浆斗内安装有导向辊和一对挤压辊，该挤压辊以极板运行相反方向转动；所述斜板式涂浆装置包括沿所述极板运动方向的两侧分别设置的对称的斜板，两斜板之间留有间隙供浸有浆料的极板通过，所述斜板向下倾斜，斜板与极板运动方向的夹角为15°-75°；所述第一张力机构和第二张力机构，缓冲放出极板料带使其保持恒定张力。进一步地，所述的极板烘干机构由所述的烘干箱M和烘干箱N组成，它们同安装在主体机架上，在机架的顶部、对应于烘干箱M、N的上方位置安装有主驱动机构。进一步地，所述的极板分切机构由压片机和切片机组成。进一步地，所述的自动控制系统包括：采用计算机程序控制分别对各个机构的驱动装置进行调频调速控制，对张力机构的恒张力运行控制，对极板涂覆机构和极板烘干机构的温度控制，以及自动间歇送料、定长剪切、自动纠偏功能的控制。本技术具有如下有益效果：（1）本技术的极板对活性物质起到镶嵌、包裹作用，提高了活性物质的导电性能，大大增加了极板的包容量和结合强度，提高了活性物质的利用率和蓄电池的循环寿命。（2）本技术的生产设备，可使卷状的钢带自动完成涂浆、烘干、切片等各项工序，实现了自动化生产操作，减少了工作强度，降低了电池的制造成本，保证了电池性能的一致性，提高了极板生产效率。附图说明图1为本技术的结构图；图2为本技术极板涂覆机构的结构图。图中：1、放卷机构，2、滚压穿孔机构，3、穿孔轮，4、第一张力机构，5、极板涂覆机构，6、浆斗，7、挤压辊，8、斜板，9、极板烘干机构，10、导向辊，11、传动辊，12、第二张力机构，13、压片机，14、切片机，15、自动控制系统。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行详细的说明。参阅图1-2，一种三维铁镍蓄电池极板的生产设备，该生产设备包括依次顺序安装的放卷机构1、滚压穿孔机构2、第一张力机构4、极板涂覆机构5、极板烘干机构9、第二张力机构12和极板分切机构，上述各个机构的驱动装置均与一自动控制系统15连接；所述放卷机构1设置在整个生产设备前端，用于装设极板料带的卷料，及时供出极板料带；需要说明的是，所述放卷机构1可采用现有技术实现，容易根据实际需要进行选择，此于本领域技术人员来说为常规手段，且本技术并未对放卷机构1进行改进，在此不再详述。所述滚压穿孔机构2是根据双轮对滚的原理，利用无落料穿孔技术研发而成的，其包括至少一对相互外切的穿孔轮3，所述的穿孔轮3成对设置，每对的穿孔轮3的外周面设有用于穿孔的、相互吻合的突起齿和凹槽；该突起齿和凹槽的形状可为矩形、圆形、三角形、菱形或梯形等几何状。工作时，每对穿孔轮3相啮合且相对转动，极板料带的一端沿其切线方向通过一组或多组穿孔轮3的啮合间隙，从而完成穿孔工序，经双向穿孔后，孔部边缘余料各自翻向对面，在极板料带两侧双向形成突出的翻边孔，所述的翻边孔为无落料穿孔，使极板料带表面呈立体网络状结构。通过该滚压穿孔机构2后的极板料带对活性物质起到镶嵌、包裹作用，提高了活性物质的导电性能，大大增加了极板的包容量和结合强度，提高了活性物质的利用率和蓄电池的循环寿命。所述极板涂覆机构5包括装有活性物质浆料的浆斗6和在所述浆斗6上方设置的斜板式涂浆装置，在所述的浆斗6内安装有导向辊和一对挤压辊7，该挤压辊7以极板运行相反方向转动；所述斜板式涂浆装置包括沿所述极板运动方向的两侧分别设置的对称的斜板8，两斜板8之间留有间隙供浸有浆料的极板通过，所述斜板8向下倾斜，斜板8与极板运动方向的夹角为15°-75°。本专利技术由于斜板8有15°-75°的倾斜角，使极板运行时的拉力被分解为水平方向和垂直方向二个分力，水平方向的力则施加给浸有浆料的极板，使活性物质浆料更充分地填充入极板翻边孔内部，使得极板双面涂浆均匀。所述的极板烘干机构9由烘干箱M、烘干箱N、主驱动机构组成；烘干箱采用远红外烘干技术，箱内装有强力热风循环机构，烘干箱M和烘干箱N并列且独立安装在主机架上，主驱动机构由导向辊10和传动辊11组成，它安装在烘干箱M、N相应的正上方，其动力调频电机安装在主驱动机构的侧面，并与传动辊11的轴端相连接，此机构是全生产线的运行的基准，调整运行速度可使极板的干燥度达到工艺要求。所述的极板分切机构由压片机13和切片机14组成。需要说明的是，所述压片机13和切片机14可采用现有技术实现，容易根据实际需要进行选择，此于本领域技术人员来说为常规手段，且本技术并未对压片机13和切片机14进行改进，在此不再详述。所述的自动控制系统15采用计算机程序控制，自动控制柜装有大屏幕触摸控制板，在其主界面上设定了极板的运行状态：即每个温区的温度显示、极板运行速度、切片尺寸、安全故障报警等操作功能。整个机构中，在放卷机构1、和烘干箱N的下出口等多点位置安装了远红外感应装置，通过对极板生产线运行状态的监控，实现了全线自动化操作。所述第一张力机构4和第一张力机构4，缓冲放出极板料带使其保持恒定张力。需要说明的是，所述张力机构可采用现有技术实现，容易根据实际需要进行选择，此于本领域技术人员来说为常规手段，且本技术并未对张力机构进行改进，在此不再详述。需要说明的是，在各机构之间设有导向装置，以便于极板运行到下一个机构。本技术的工作流程是：首先将成卷的钢带装入放卷机构1，钢带通过导向装置进入滚压穿孔机构2的穿孔轮3之间，根据产品的工艺要求不同，调整穿孔轮3的相对位置可实现对钢带的穿孔。穿孔成型的钢带再通过导向装置进入浆斗6，浆斗6内装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维铁镍蓄电池极板的生产设备，其特征在于，该生产设备包括依次顺序安装的放卷机构、滚压穿孔机构、第一张力机构、极板涂覆机构、极板烘干机构、第二张力机构和极板分切机构，上述各个机构的驱动装置均与一自动控制系统连接；所述放卷机构设置在整个生产设备前端，用于装设极板料带的卷料，及时供出极板料带；所述的滚压穿孔机构包括至少一对相互外切的穿孔轮，所述的穿孔轮成对设置，每对的穿孔轮的外周面设有用于穿孔的、相互吻合的突起齿和凹槽； 所述极板涂覆机构包括装有活性物质浆料的浆斗和在所述浆斗上方设置的斜板式涂浆装置，在所述的浆斗内安装有导向辊和一对挤压辊，该挤压辊以极板运行相反方向转动；所述斜板式涂浆装置包括沿所述极板运动方向的两侧分别设置的对称的斜板，两斜板之间留有间隙供浸有浆料的极板通过，所述斜板向下倾斜，斜板与极板运动方向的夹角为15°‑75°；所述第一张力机构和第二张力机构，缓冲放出极板料带使其保持恒定张力。

【技术特征摘要】
1.一种三维铁镍蓄电池极板的生产设备，其特征在于，该生产设备包括依次顺序安装的放卷机构、滚压穿孔机构、第一张力机构、极板涂覆机构、极板烘干机构、第二张力机构和极板分切机构，上述各个机构的驱动装置均与一自动控制系统连接；所述放卷机构设置在整个生产设备前端，用于装设极板料带的卷料，及时供出极板料带；所述的滚压穿孔机构包括至少一对相互外切的穿孔轮，所述的穿孔轮成对设置，每对的穿孔轮的外周面设有用于穿孔的、相互吻合的突起齿和凹槽；所述极板涂覆机构包括装有活性物质浆料的浆斗和在所述浆斗上方设置的斜板式涂浆装置，在所述的浆斗内安装有导向辊和一对挤压辊，该挤压辊以极板运行相反方向转动；所述斜板式涂浆装置包括沿所述极板运动方向的两侧分别设置的对称的斜板，两斜板之间留有间隙供浸有浆料的极板通过，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：高宁宁，高新峰，袁华，胡高磊，吴治国，李浩，
申请(专利权)人：深圳市洋浦新丰科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44