一种锂电池自动上料系统及其使用方法技术方案

一种锂电池自动上料系统，包括粉料投料系统、溶剂投料系统、搅拌机、中转罐、涂布送料系统和控制系统，所述涂布送料系统包括隔膜泵、除铁装置、涂布储料罐、涂布模头和设于涂布储料罐上连接至隔膜泵与中转罐之间管道的回流管，所述回流管上设有回流管阀门，所述涂布储料罐设有搅拌装置和非接触式液位传感器。涂布时，当涂布储料罐内液位到达一定高度，中转罐出料阀门自动关闭并抽真空，再破真空脱泡，保证了涂布浆料的均匀一致性，当液位低于一定高度时再对涂布储料罐送料；当系统长时间停线时，中转罐出料阀门自动关闭，回流管阀门自动打开，实现涂布中转罐内浆料自动循环，防止积料和干料造成堵塞。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池自动上料系统及其使用方法
本专利技术涉及锂电池浆料生产领域，尤其涉及一种锂电池自动上料系统及其使用方法。
技术介绍
随着环境污染的日益严重和常规能源的逐渐衰竭，可持续发展的清洁能源成为人们关注的焦点，锂离子电池由于比能量高、安全性好、循环性能好、无污染等优点，已成为发展最快和最受重视的高能蓄电池，在各电子领域中得到了广泛的应用。锂离子电池的工艺技术非常的严格、复杂，一般包括物料准备、匀浆、涂布、碾压、分切、烘烤、卷绕、入壳、激光焊、烘烤、注液、预充、封口、清洗、老化、全检、出货等多个环节。锂离子电池在制作过程中，中转罐内浆料的均匀一致性是锂电池需要控制的一个重要参数，影响涂布的均匀性及涂布质量。锂电池浆料在中转罐内时，传统的处理方法是用搅拌电机直接搅拌，但是开启搅拌后浆料内易混入气体产生气泡，导致涂布时因为供料不均匀而导致的面密度、厚度的偏差。专利号为201610500293的“一种保持中转罐内锂电池浆料粘度一致性的自动控制系统”，可以把中转罐内的各个位置的浆料均匀搅拌，根据感应器提供的数据信号，采用自动化控制工艺及时进行调整，提高了产品品质的稳定性。而开启搅拌后中转罐内的浆料容易溶入气体而造成涂布异常；涂布储料罐长时间不使用或材料易结块形成干料时，过滤器十分容易堵塞造成供料不上，从而造成过滤器需频繁清洗，影响产线生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于实现浆料中无气泡、防止积料和干料造成堵塞，保持涂布时浆料的均匀性，保证涂布质量，提供了一种锂电池自动上料系统，采用全自动控制系统，技术方案如下：一种锂电池自动上料系统，包括粉料投料系统、溶剂投料系统、搅拌机、中转罐、涂布送料系统和控制所述粉料投料系统、溶剂投料系统、搅拌机、中转罐、涂布送料系统的控制系统，所述粉料投料系统、溶剂投料系统与搅拌机、所述搅拌机与中转罐、所述中转罐与涂布送料系统之间均通过输送管道连接，所述溶剂投料系统与搅拌机、所述搅拌机与中转罐之间的输送管道上设有泵与控制出料的出料阀门，所述粉料投料系统与搅拌机、所述中转罐与涂布送料系统之间的输送管道上设有控制出料的出料阀门；所述粉料投料系统包括投料仓，所述投料仓设有投料口和第一真空系统，所述溶剂投料系统包括原料罐、储液罐，所述原料罐与储液罐的连接管道上设有泵，所述储液罐设有进料口、排气阀，所述搅拌机包括溶剂进料口、粉料进料口、搅拌装置和第二真空系统，所述中转罐包括进料口、出料口、搅拌装置和第三真空系统，所述涂布送料系统包括隔膜泵、除铁装置、涂布储料罐、涂布模头和设于涂布储料罐上连接至隔膜泵与中转罐之间管道的回流管，所述回流管上设有回流管阀门，所述涂布储料罐设有搅拌装置和非接触式液位传感器，所述涂布储料罐与涂布模头之间设有输液管和回液管，所述输液管设有回流阀与所述回液管相连，所述回流阀为三通球阀，所述输液管上设有螺杆泵，所述除铁装置一共设有两套，其中使用一套备用一套；使用中的一套堵塞后手动转换另一套，堵塞的一套拆除清洗减少了清洗时间，不影响生产；所述涂布送料系统的工作模式包括涂布模式和停线模式，由所述控制系统控制。锂电池上料系统中的中转罐储存有大量浆料，由于涂布机的使用时间比较长，时间长后浆料容易沉淀，传统的处理方法是中转罐内开启慢搅，保证浆料均匀不产生沉淀。但是开启慢搅后中转罐内的浆料容易溶入气体而造成涂布异常，因此在涂布储料罐加装了超声波液位传感器，与中转罐的第三真空系统配合。当涂布储料罐内液位到达一定高度时，中转罐出料阀门自动关闭并抽真空一定时间，再破真空脱泡，保证了浆料的均匀一致性。进一步地，所述第一真空系统为风机，将投料仓内的空气抽出形成负压，防止粉料跑到外界空气造成污染；风机上设有风带过滤装置，防止粉料飘出；进一步地，所述第二真空系统包括风机和设于所述搅拌机与所述风机之间的缓冲罐，将搅拌机内及投料仓与搅拌机之间的输送管道上的空气抽出形成负压，此时搅拌机内处于负压状态，粉料就会顺着管道投入到搅拌机内，缓冲罐起到防倒吸的作用；进一步地，所述第三真空系统包括泵和设于所述中转罐与所述泵之间的缓冲罐，由于浆料搅拌和运输过程中都容易溶入气体而造成气泡，利用泵将气体抽出从而保证浆料均匀无气泡；进一步地，所述控制系统为PLC控制系统，能够在线监控运行过程，设备操作灵活方便。进一步地，所述粉料投料系统与搅拌机之间的输送管道转角处上设有吹气装置，投粉料时对输送管道吹气，防止粉料结块。进一步地，所述搅拌装置包括位于所述搅拌机上方的驱动电机、位于所述搅拌机内的搅拌器，所述驱动电机与所述搅拌器连接，所述搅拌器可上下伸缩移动；和/或所述非接触式液位传感器为超声波液位传感器或雷达液位传感器，高度测量范围广，不受噪音、蒸汽、粉尘、真空等工况影响；不受介质密度和温度的变化，压力和温度承受性强；安装方式有多种可以选择：顶部安装、侧面安装、旁通管安装、导波管安装均可；和/或所述除铁装置包括过滤器和除铁器，先过滤颗粒杂质、再进一步将铁杂质除去；和/或所述回流管阀门为稳定性与控制灵敏度高的气动阀门。进一步地，所述吹气装置所吹气体为低露点的氮气，输送管道内的气体干燥程度高，防止粉料结块；进一步地，所述过滤器为120目过滤器，所述除铁器为铁磁过滤网，两层过滤网使浆料中的颗粒杂质充分去除，提高了浆料的纯净度。进一步地，所述中转罐与所述涂布送料系统之间设有流量计，与所述非接触式液位传感器电连接。本专利技术的锂电池自动上料系统的使用方法，包括以下步骤：a、启动粉料投料系统，开启第一真空系统使投料仓处于负压状态，同时将搅拌机上的第二真空系统打开，将粉料加入到投料仓，粉料顺着管道投入到搅拌机内；b、溶剂由泵自动从原料罐抽入储液罐内，根据用量自动输送到搅拌机内，搅拌装置对粉料和溶剂进行搅拌得到浆料；c、浆料搅拌好后，启动第三真空系统抽真空、将搅拌机内的浆料泵入中转罐内，中转罐内搅拌装置开启，浆料输送完毕后第三真空系统继续抽真空8~20分钟；d、中转罐内的浆料输送至涂布送料系统，通过隔膜泵输送，经过除铁装置后输送到涂布储料罐中，涂布储料罐中搅拌装置开启，此时回流管阀门呈关闭状态；当涂布储液罐液位达到75%~90%时，中转罐与涂布送料系统之间的出料阀门自动关闭，中转罐自动抽真空，真空度达到设定值后保持一定时间，时间到后进行破真空；e、当所述涂布送料系统送料涂布时，选择涂布模式：回流阀打开，开启螺杆泵输送浆料至涂布模头对锂电池集流体进行涂布，当涂布后涂布储料罐液位低于20%~30%时，重复步骤d，以此循环；当所述涂布送料系统停线时，选择停线模式：回流阀、螺杆泵均处于关闭状态，回流管阀门自动打开，浆料在涂布储料罐、隔膜泵和除铁装置之间自动循环，防止积料和干料造成堵塞。进一步地，步骤e中，停线时，中转罐循环进行抽真空和破真空。进一步地，所述步骤d中中转罐内的真空度设置为2~135Pa，保持5~20分钟，杜绝浆料气泡的产生。本专利技术的自动上料系统，使用时，根据涂布储料罐内液面自动控制中转罐的抽真空除气泡，保持浆料均匀和无气泡，以防影响涂布效果；放假或是停线时间长的时候，中转罐内抽真空慢搅保存，涂布储料罐内浆料在循环，防止积料或干料。本专利技术的有益效果如下：1、在涂布储料罐内加装液位传感器，根据液面自动控制中转罐进行抽真空除气泡，浆料均匀一致，保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池自动上料系统，其特征在于，包括粉料投料系统、溶剂投料系统、搅拌机、中转罐、涂布送料系统和控制所述粉料投料系统、溶剂投料系统、搅拌机、中转罐、涂布送料系统的控制系统，所述粉料投料系统、溶剂投料系统与搅拌机、所述搅拌机与中转罐、所述中转罐与涂布送料系统之间均通过输送管道连接，所述溶剂投料系统与搅拌机、所述搅拌机与中转罐之间的输送管道上设有泵与控制出料的出料阀门，所述粉料投料系统与搅拌机、所述中转罐与涂布送料系统之间的输送管道上设有控制出料的出料阀门；所述粉料投料系统包括投料仓，所述投料仓设有投料口和第一真空系统，所述溶剂投料系统包括原料罐、储液罐，所述原料罐与储液罐的连接管道上设有泵，所述储液罐设有进料口、出料口、排气阀，所述搅拌机包括溶剂进料口、粉料进料口、搅拌装置、出料口和第二真空系统，所述中转罐包括进料口、出料口、搅拌装置、排气阀和第三真空系统，所述涂布送料系统包括隔膜泵、除铁装置、涂布储料罐、涂布模头和设于涂布储料罐上连接至隔膜泵与中转罐之间管道的回流管，所述回流管上设有回流管阀门，所述涂布储料罐设有搅拌装置和非接触式液位传感器，所述涂布储料罐与涂布模头之间设有输液管和回液管，所述输液管设有回流阀与所述回液管相连，所述回流阀为三通球阀，所述输液管上设有螺杆泵，所述除铁装置一共设有两套，其中使用一套备用一套；所述涂布送料系统的工作模式包括涂布模式和停线模式，由所述控制系统控制。...

【技术特征摘要】
1.一种锂电池自动上料系统，其特征在于，包括粉料投料系统、溶剂投料系统、搅拌机、中转罐、涂布送料系统和控制所述粉料投料系统、溶剂投料系统、搅拌机、中转罐、涂布送料系统的控制系统，所述粉料投料系统、溶剂投料系统与搅拌机、所述搅拌机与中转罐、所述中转罐与涂布送料系统之间均通过输送管道连接，所述溶剂投料系统与搅拌机、所述搅拌机与中转罐之间的输送管道上设有泵与控制出料的出料阀门，所述粉料投料系统与搅拌机、所述中转罐与涂布送料系统之间的输送管道上设有控制出料的出料阀门；所述粉料投料系统包括投料仓，所述投料仓设有投料口和第一真空系统，所述溶剂投料系统包括原料罐、储液罐，所述原料罐与储液罐的连接管道上设有泵，所述储液罐设有进料口、出料口、排气阀，所述搅拌机包括溶剂进料口、粉料进料口、搅拌装置、出料口和第二真空系统，所述中转罐包括进料口、出料口、搅拌装置、排气阀和第三真空系统，所述涂布送料系统包括隔膜泵、除铁装置、涂布储料罐、涂布模头和设于涂布储料罐上连接至隔膜泵与中转罐之间管道的回流管，所述回流管上设有回流管阀门，所述涂布储料罐设有搅拌装置和非接触式液位传感器，所述涂布储料罐与涂布模头之间设有输液管和回液管，所述输液管设有回流阀与所述回液管相连，所述回流阀为三通球阀，所述输液管上设有螺杆泵，所述除铁装置一共设有两套，其中使用一套备用一套；所述涂布送料系统的工作模式包括涂布模式和停线模式，由所述控制系统控制。2.如权利要求1所述的锂电池自动上料系统，其特征在于，所述第一真空系统为风机，其上设有风带过滤装置；所述第二真空系统包括风机和设于所述搅拌机与所述风机之间的缓冲罐；所述第三真空系统包括泵和设于所述中转罐与所述泵之间的缓冲罐。3.如权利要求1所述的锂电池自动上料系统，其特征在于，所述控制系统为PLC控制系统。4.如权利要求1所述的锂电池自动上料系统，其特征在于，所述粉料投料系统与搅拌机之间的输送管道转角处上设有吹气装置。5.如权利要求4所述的锂电池自动上料系统，其特征在于，所述搅拌装置包括位于所述搅拌机上方的驱动电机、位于所述搅拌机内的搅拌器，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖宗江，吴忠明，
申请(专利权)人：江西省汇亿新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36