一种石墨烯电池的生产系统技术方案

本发明专利技术公开一种石墨烯电池的生产系统，其特征在于，其包括支架、设于支架上的工作平台以及设于所述工作平台上的操作装置，还包括设于支架一侧的上膜装置，所述上膜装置包括设置支架一侧的用于放置载体铜箔卷的滚筒膜架，以及设置在工作平台一端的送膜辊，还包括设置在所述工作平台另一端的卷膜器。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯电池的生产系统
本专利技术涉及一种电池的制造设备，尤其涉及一种用于石墨烯电池的生产系统。
技术介绍
石墨烯由于其独特的结构和光电性质使其成为碳材料、纳米技术、凝聚态物理和功能材料等领域的研究热点。石墨烯作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，其理论比表面积高达2630m2/g，可用于效应晶体管、电极材料、复合材料、液晶显示材料、传感器等。石墨烯狭义上指单层石墨，厚度为0.335nm，仅有一层碳原子，但实际上10层以内的石墨结构也可称作石墨烯。而10层以上的则被称为石墨薄膜。石墨烯的每个碳原子均为sp2杂化，并贡献剩余一个杂化，并贡献剩余一个p轨道电子形成π键，π电子可以自由移动，赋予石墨烯优异的导性。由于原间作用力非常强，在常温下，即使周围碳原子发生碰撞，石墨烯中的电子受到的干扰也很小。在传输时不易发生散射，约为硅中电子迁移率的140倍。其电导率可达106s/m，是常温下导电性最佳的材料，可应用到各种电子元器件的制造。石墨烯电池，利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出的一种新能源电池。但是，现有的石墨烯电池对制备条件及环境要求较高，量产难度大、成本高。
技术实现思路
针对现有技术中的上述技术问题，本专利技术提供了一种石墨烯电池的生产系统，实现多个单体石墨烯电池的制造，也可实现多规格多型号的单体石墨烯电池的制造，结构合理，灵活可控，制造简单快捷。为了解决上述存在的技术问题，本专利技术采用下述技术方案：一种石墨烯电池的生产系统，其特征在于，其包括支架、设于支架上的工作平台以及设于所述工作平台上的操作装置，还包括设于支架一侧的上膜装置，所述上膜装置包括设置支架一侧的用于放置载体铜箔卷的滚筒膜架，以及设置在工作平台一端的送膜辊，还包括设置在所述工作平台另一端的卷膜器；所述工作平台为狭长形，用于在其上对所述载体铜箔进行操作，其一端设置送磨辊，另一端设置卷膜器；在所述工作平台的中间轴线位置设置有一滑动槽轨，将所述工作平台均分为两个对称的操作面，能够同时对两片载体铜箔进行操作，所述滑动槽轨沿着所述工作平台的长度方向延伸，在所述滑动槽轨的槽道内设置有与其配合的多个滑块，每一个滑块上固定设置有一根横杆，所述滑块与所述横杆的中心位置焊接固定，所述横杆能够由所述滑块带动在所述滑动槽轨内沿着所述工作平台的长度方向来回滑动；所述滑动槽轨的槽轨内截面为“工”形，所述滑块的外截面为“土”形，二者相互配合；所述操作装置包括氧化石墨烯溶液涂覆装置、干燥装置、高能射线照射装置、清洗装置、隔膜材料涂覆装置以及正极汇流材料涂覆装置，且所述氧化石墨烯溶液涂覆装置、干燥装置、高能射线照射装置、清洗装置、隔膜材料涂覆装置以及正极汇流材料涂覆装置依次逐渐设置在所述工作平台的右端，且每一个均对应设置在一根所述横杆的下方；还包括控制器，当将两片所述载体铜箔送至所述工作平台上时，将所述两片载体铜箔进行固定，由控制器控制所述氧化石墨烯溶液涂覆装置、高能射线照射装置、清洗装置、隔膜材料涂覆装置以及正极汇流材料涂覆装置在其所对应的横杆下的滑块的带动下以一定的速度沿着所述工作平台由右向左依次从所述载体铜箔上表面经过并完成其操作过程：（1）所述石墨烯溶液涂覆装置在载体铜箔上进行涂覆，将氧化石墨烯溶液涂敷于载体铜箔上，形成氧化石墨烯层；（2）所述高能射线照射装置对氧化石墨烯层进行照射，将其还原成石墨烯，形成石墨烯态的负极层和极耳层；（3）所述清洗装置清洗掉载体铜箔上多余的氧化石墨烯层；（4）所述隔膜材料涂覆装置对载体铜箔表面进行隔膜材料的涂覆；（5）所述正极汇流材料涂覆装置将正极汇流材料涂覆于正极层上，形成正极层；所述氧化石墨烯溶液涂覆装置、干燥装置、高能射线照射装置、清洗装置、隔膜材料涂覆装置以及正极汇流材料涂覆装置分别以5s为时间间隔启动，依次从右向左滑动完成其操作过程，之后停止在所述工作平台左侧，在操作全部完成后再恢复到所述工作平台右侧，从新开始新的循环。优选的，所述氧化石墨烯溶液涂覆装置、高能射线照射装置、清洗装置、隔膜材料涂覆装置以及正极汇流材料涂覆装置沿着所述工作平台的移动速度不一样，且依次变慢。优选的，在（5）所述隔膜材料涂覆装置对载体铜箔表面进行隔膜材料的涂覆之后，由所述高能射线照射装置对载体铜箔表面进行照射，形成隔膜层。优选的，形成隔膜层之后再由清洗装置对载体铜箔表面进行清洗，将液态的，、未固化的隔膜材料清洗完全。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术在输送平台的多个工作区域内通过多个单体石墨烯电池制造设备依次完成逐个逐个的单体石墨烯电池的制造，在一个工作区域内先后完成氧化石墨烯溶液的预定轨迹涂覆、高能射线还原石墨烯、隔膜材料的涂覆和固化、正极材料的涂覆和固化、正极汇流材料的涂覆和固化，从而完成单个单体石墨烯电池的制造，可见，本专利技术可实现多个单体石墨烯电池的制造，也可实现多规格多型号的单体石墨烯电池的制造，结构合理，灵活可控，制造简单快捷，生产成本低，采用溶剂溶液的方式生产制造，其工况平和无污染。所述氧化石墨烯溶液涂覆装置、高能射线照射装置、清洗装置、隔膜材料涂覆装置以及正极汇流材料涂覆装置沿着所述工作平台的移动速度不一样，且依次变慢，由于其速度依次变慢，则后续的每一次操作时间都长于之前的操作时间，一方面给之前的操作过程留下足够的时间进行冷却或干燥，另一方面，后续的操作过程也能够更精细的进行，提高了整体的效果和效率。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的滑动槽轨的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供了如图1所示提供了一种石墨烯电池的生产系统，其特征在于，其包括支架1、设于支架1上的工作平台2以及设于所述工作平台2上的操作装置，还包括设于支架一侧的上膜装置，所述上膜装置包括设置支架1一侧的用于放置载体铜箔卷3的滚筒膜架4，以及设置在工作平台2一端的送膜辊5，还包括设置在所述工作平台另一端的卷膜器6；所述工作平台2为狭长形，用于在其上对所述载体铜箔进行操作，其一端设置送磨辊5，另一端设置卷膜器6；在所述工作平台的中间轴线位置设置有一滑动槽轨7，将所述工作平台2均分为两个对称的操作面，能够同时对两片载体铜箔进行操作，所述滑动槽轨7沿着所述工作平台2的长度方向延伸，在所述滑动槽轨7的槽道内设置有与其配合的多个滑块8，每一个滑块8上固定设置有一根横杆9，所述滑块8与所述横杆9的中心位置焊接固定，所述横杆9能够由所述滑块8带动在所述滑动槽轨7内沿着所述工作平台2的长度方向来回滑动；所述滑动槽轨7的槽轨内截面为“工”形，所述滑块8的外截面为“土”形，二者相互配合；所述操作装置包括氧化石墨烯溶液涂覆装置10、高能射线照射装置11、清洗装置12、隔膜材料涂覆装置（未示出）以及正极汇流材料涂覆装置（未示出），且所述氧化石墨烯溶液涂覆装置、高能射线照射装置、清洗装置、隔膜材料涂覆装置以及正极汇流材料涂覆装置依次逐渐设置在所述工作平台的右端，且每一个均对应设置在一根所述横杆的下方；还包括控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯电池的生产系统，其特征在于，其包括支架、设于支架上的工作平台以及设于所述工作平台上的操作装置，还包括设于支架一侧的上膜装置，所述上膜装置包括设置支架一侧的用于放置载体铜箔卷的滚筒膜架，以及设置在工作平台一端的送膜辊，还包括设置在所述工作平台另一端的卷膜器；所述工作平台为狭长形，用于在其上对所述载体铜箔进行操作，其一端设置送磨辊，另一端设置卷膜器；在所述工作平台的中间轴线位置设置有一滑动槽轨，将所述工作平台均分为两个对称的操作面，能够同时对两片载体铜箔进行操作，所述滑动槽轨沿着所述工作平台的长度方向延伸，在所述滑动槽轨的槽道内设置有与其配合的多个滑块，每一个滑块上固定设置有一根横杆，所述滑块与所述横杆的中心位置焊接固定，所述横棒能够由所述滑块带动在所述滑动槽轨内沿着所述工作平台的长度方向来回滑动；所述滑动槽轨的槽轨内截面为“工”形，所述滑块的外截面为“土”形，二者相互配合；所述操作装置包括氧化石墨烯溶液涂覆装置、干燥装置、高能射线照射装置、清洗装置、隔膜材料涂覆装置以及正极汇流材料涂覆装置，且所述氧化石墨烯溶液涂覆装置、干燥装置、高能射线照射装置、清洗装置、隔膜材料涂覆装置以及正极汇流材料涂覆装置依次逐渐设置在所述工作平台的右端，且每一个均对应设置在一根所述横杆的下方；还包括控制器，当将两片所述载体铜箔送至所述工作平台上时，将所述两片载体铜箔进行固定，由控制器控制所述氧化石墨烯溶液涂覆装置、高能射线照射装置、清洗装置、隔膜材料涂覆装置以及正极汇流材料涂覆装置在其所对应的横杆下的滑块的带动下以一定的速度沿着所述工作平台由右向左依次从所述载体铜箔上表面经过并完成其操作过程：（1）所述石墨烯溶液涂覆装置在载体铜箔上进行涂覆，将氧化石墨烯溶液涂敷于载体铜箔上，形成氧化石墨烯层；（2）所述高能射线照射装置对氧化石墨烯层进行照射，将其还原成石墨烯，形成石墨烯态的负极层和极耳层；（3）所述清洗装置清洗掉载体铜箔上多余的氧化石墨烯层；（4）所述隔膜材料涂覆装置对载体铜箔表面进行隔膜材料的涂覆；（5）所述正极汇流材料涂覆装置将正极汇流材料涂覆于正极层上，形成正极层；所述氧化石墨烯溶液涂覆装置、干燥装置、高能射线照射装置、清洗装置、隔膜材料涂覆装置以及正极汇流材料涂覆装置分别以5s为时间间隔启动，依次从右向左滑动完成其操作过程，之后停止在所述工作平台左侧，在操作全部完成后再恢复到所述工作平台右侧，从新开始新的循环。...

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯电池的生产系统，其特征在于，其包括支架、设于支架上的工作平台以及设于所述工作平台上的操作装置，还包括设于支架一侧的上膜装置，所述上膜装置包括设置支架一侧的用于放置载体铜箔卷的滚筒膜架，以及设置在工作平台一端的送膜辊，还包括设置在所述工作平台另一端的卷膜器；所述工作平台为狭长形，用于在其上对所述载体铜箔进行操作，其一端设置送磨辊，另一端设置卷膜器；在所述工作平台的中间轴线位置设置有一滑动槽轨，将所述工作平台均分为两个对称的操作面，能够同时对两片载体铜箔进行操作，所述滑动槽轨沿着所述工作平台的长度方向延伸，在所述滑动槽轨的槽道内设置有与其配合的多个滑块，每一个滑块上固定设置有一根横杆，所述滑块与所述横杆的中心位置焊接固定，所述横棒能够由所述滑块带动在所述滑动槽轨内沿着所述工作平台的长度方向来回滑动；所述滑动槽轨的槽轨内截面为“工”形，所述滑块的外截面为“土”形，二者相互配合；所述操作装置包括氧化石墨烯溶液涂覆装置、干燥装置、高能射线照射装置、清洗装置、隔膜材料涂覆装置以及正极汇流材料涂覆装置，且所述氧化石墨烯溶液涂覆装置、干燥装置、高能射线照射装置、清洗装置、隔膜材料涂覆装置以及正极汇流材料涂覆装置依次逐渐设置在所述工作平台的右端，且每一个均对应设置在一根所述横杆的下方；还包括控制器，当将两片所述载体铜箔送至所述工作平台上时，将所述两片载体铜箔进行固定，由控制器控制所述氧化石墨烯溶液涂覆装置、高能射线照射装置、清洗装置、隔膜材料涂覆装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永秋，
申请(专利权)人：黑龙江聚拢华玺智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23