【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池生产设备，尤其涉及一种用于锂离子电池硅基负极材料的强化系统。
技术介绍
1、作为新兴储能设备的代表，锂离子电池因为能量密度高、循环寿命长、输出电压高、绿色环保、无记忆效应等优点成为各国研究的重点。目前，锂离子电池的主要负极为石墨负极，其容量发挥已经接近理论比容量(372mah·g-1)，因此开发更高比容量的负极材料迫在眉睫。硅基负极是众所周知的高容量负极材料，最大程度锂离子嵌入生成li22si5可达到4200mah/g，且锂嵌入电位仅0.4v。硅因其超高比容量(理论值4200mah/g)、低嵌锂电位(300％)，使活性材料粉化、电极内电接触失效以及新固相电解质层sei重复生成，最终导致循环性能迅速衰退。硅材料在锂脱/嵌过程中后体积大，如此循环往复，材料的内部结构很快被破坏，从而容量锐减。影响电容量的原因可能是导电性不佳、实际电容难以达到理论电容、界面引起的循环性能不足，如何克服硅负极在锂脱嵌过程中的巨大体积变化是所有研究者迫切想要解决的问题。
2、研究发现，碳材料因具有稳定性好、体积变化小和导电性优异等优点而常被用于和siox复合。将碳材料作复合材料，首先可以提升siox的导电性，其次可充当惰性缓冲层减小其体积效应，此外，如最常用的手法碳包覆等还能有效的降低siox与电解液的接触面积，从而提高库伦效率。
3、基于现有技术中存在的不足，本专利技术公开了一种用于锂离子电池硅基负极材料的强化系统，通过siox与新型碳材料碳纳米管和石墨烯的复合来制得复合活性物并设置用于对铜箔片涂膜的复合活性物涂
技术实现思路
1、针对现有技术不足，本专利技术提供了一种用于锂离子电池硅基负极材料的强化系统，用以解决
技术介绍
中提出的技术问题。
2、具体技术方案如下：
3、一种用于锂离子电池硅基负极材料的强化系统，包括底座，所述底座上端面的左右两端分别竖直向上设置有支撑板，所述底座的上方还设置有用于对铜箔片两侧面涂抹复合活性物的复合活性物涂膜机构，所述复合活性物涂膜机构的上端设置有横向位移机构，所述横向位移机构的左右两端分别通过纵向位移机构与两个支撑板的上端连接，两个所述支撑板的下端还分别设置有用于夹持所述铜箔片左右两端部的可翻转式夹持机构。
4、优选的，所述复合活性物由一定比例的一氧化硅粉末、新型碳材料、无水乙醇、pvdf复合而成。
5、优选的，所述新型碳材料包括碳纳米管导电浆料、石墨烯中的一种或两种组合。
6、优选的，所述底座上端面中部还设置有用于支撑所述铜箔片的托板机构，所述托板机构包括呈水平设置的托板，所述托板的下端面通过若干个第三电缸与所述底座连接。
7、优选的，所述复合活性物涂膜机构包括涂膜腔，所述涂膜腔呈长方体状，所述涂膜腔的下端口设置有涂抹头，所述涂膜腔内部适配有活塞板，所述涂膜腔的上端面通过连接杆连接有活动板，所述活动板与所述涂膜腔之间设置有用于使所述活塞板纵向位移的进给料组件，所述涂抹头的下端口处设置有封口组件。
8、优选的，所述涂抹头的侧面还设置有用于输送复合活性物的进料管，且所述进料管靠近所述涂抹头的一端部设置有电磁阀。
9、优选的，所述涂膜腔的左右两端还设置有紫外光照组件，所述紫外光照组件包括紫外线灯柱，所述紫外线灯柱的长度方向沿所述涂膜腔的长度方向设置，所述涂膜腔的左右两端还设置有用于遮挡所述紫外线灯柱左右两侧以及上方光线的罩体。
10、优选的，所述进给料组件包括呈竖直设置的第一丝杆，所述第一丝杆的上下两端分别通过轴承与所述活动板下端面、涂膜腔上端面连接，所述第一丝杆上适配有第一滚珠螺母块，所述第一滚珠螺母块上水平设置有第一连接板，所述第一连接板的下端面竖直向下设置有若干个第一导向杆，若干个所述第一导向杆的下端部分别与所述活塞板的上端面连接，所述涂膜腔的上端面设置有若干个与所述第一导向杆相适配的第一导向筒，所述活动板的上端面设置有用于驱动所述第一丝杆的第一电机。
11、优选的，所述封口组件包括呈水平设置的封板，所述封板的长度方向沿所述涂抹头的长度方向设置，所述涂抹头的前后两侧面分别水平设置有第一电缸，两个所述第一电缸的活动端分别通过第二连接杆与所述封板的前后两端部连接。
12、优选的，所述横向位移机构包括呈左右方向水平设置的第二活动板，所述第二活动板的上下两端面沿其长度方向设置有第一矩形开口，所述第一矩形开口内侧沿其长度方向设置有第二丝杆，所述第二丝杆上适配有第二滚珠螺母块，所述第二滚珠螺母块与所述活动板的后端部连接，所述第一矩形开口内侧沿其长度方向还设置有第二导向杆，所述活动板的前端部设置有与所述第二导向杆相适配的第二导向筒，所述第二活动板的右端设置有用于驱动所述第二丝杆的第二电机。
13、优选的，所述支撑板上端的左右两侧面沿其高度方向设置有第二矩形开口，所述第二活动板的左右两端部分别位于两个所述第二矩形开口内。
14、优选的，所述纵向位移机构包括呈竖直设置的第三丝杆，所述第三丝杆的上下两端分别通过轴承与所述第二矩形开口的上下两内侧面连接，所述第三丝杆上适配有第三滚珠螺母块，所述第三滚珠螺母块与所述第二活动板的端部连接，所述支撑板的上端部还设置有用于驱动所述第三丝杆的第三电机。
15、优选的，所述纵向位移机构还包括呈竖直设置的第三导向杆，所述第三导向杆的上下两端部分别与所述第二矩形开口的上下两内侧面连接，所述第二活动板的端部设置有与所述第三导向杆相适配的第三导向筒。
16、优选的，所述可翻转式夹持机构包括位于铜箔片端部的翻转板，所述翻转板呈竖直设置，所述翻转板靠近所述铜箔片的一侧面下端水平设置有定夹持板，所述翻转板靠近所述铜箔片的一侧面上端水平设置有第二连接板，所述第二连接板、定夹持板之间设置有动夹持板，所述动夹持板通过第二电缸与所述第二连接板连接，所述翻转板远离所述铜箔片的一侧面通过旋转电缸与所述支撑板连接。
17、优选的，所述动夹持板上端面还竖直向上设置有第四导向杆，所述第二连接板上设置有与所述第四导向杆相适配的第四导向筒。
18、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
19、(1)本专利技术一种用于锂离子电池硅基负极材料的强化系统，通过设置复合活性物涂膜机构，能够方便将复合活性物涂覆在负极铜箔片的上下两端面上，实现对负极铜箔片的的强化，且复合活性物通过siox与新型碳材料碳纳米管和石墨烯的复合，能够减少容量锐减，提升了硅基负极锂电池的稳定性。
20、(2)本专利技术一种用于锂离子电池硅基负极材料的强化系统，通过在复合活性物中添加光引发剂，并在涂膜头上设置紫外光照组件，紫外线灯柱能够实现对涂膜的紫外光照，复合活性物中的光引发剂受到照射数十秒后能够发生聚合固化，从而能够提高复合活性物在铜箔片上固化的效率，提高硅基负极的生产效率。
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1.一种用于锂离子电池硅基负极材料的强化系统，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)上端面的左右两端分别竖直向上设置有支撑板(2)，所述底座(1)的上方还设置有用于对铜箔片(4)两侧面涂抹复合活性物的复合活性物涂膜机构(3)，所述复合活性物涂膜机构(3)的上端设置有横向位移机构(5)，所述横向位移机构(5)的左右两端分别通过纵向位移机构(6)与两个支撑板(2)的上端连接，两个所述支撑板(2)的下端还分别设置有用于夹持所述铜箔片(4)左右两端部的可翻转式夹持机构(7)。
2.根据权利要求1所述一种用于锂离子电池硅基负极材料的强化系统，其特征在于，所述复合活性物涂膜机构(3)包括涂膜腔(31)，所述涂膜腔呈长方体状，所述涂膜腔(31)的下端口设置有涂抹头(32)，所述涂膜腔内部适配有活塞板(33)，所述涂膜腔(31)的上端面通过连接杆(34)连接有活动板(35)，所述活动板(35)与所述涂膜腔(31)之间设置有用于使所述活塞板(33)纵向位移的进给料组件(36)，所述涂抹头(32)的下端口处设置有封口组件(37)。
3.根据权利要求2所述一种用于锂离子电池
4.根据权利要求1所述一种用于锂离子电池硅基负极材料的强化系统，其特征在于，所述封口组件(37)包括呈水平设置的封板(371)，所述封板(371)的长度方向沿所述涂抹头(32)的长度方向设置，所述涂抹头(32)的前后两侧面分别水平设置有第一电缸(373)，两个所述第一电缸(373)的活动端分别通过第二连接杆(372)与所述封板(371)的前后两端部连接。
5.根据权利要求1所述一种用于锂离子电池硅基负极材料的强化系统，其特征在于，所述横向位移机构(5)包括呈左右方向水平设置的第二活动板(51)，所述第二活动板(51)的上下两端面沿其长度方向设置有第一矩形开口(52)，所述第一矩形开口内侧沿其长度方向设置有第二丝杆(53)，所述第二丝杆上适配有第二滚珠螺母块(54)，所述第二滚珠螺母块(54)与所述活动板(35)的后端部连接，所述第一矩形开口内侧沿其长度方向还设置有第二导向杆(56)，所述活动板(35)的前端部设置有与所述第二导向杆相适配的第二导向筒(57)，所述第二活动板(51)的右端设置有用于驱动所述第二丝杆的第二电机(55)。
6.根据权利要求1所述一种用于锂离子电池硅基负极材料的强化系统，其特征在于，所述支撑板(2)上端的左右两侧面沿其高度方向设置有第二矩形开口(10)，所述第二活动板(51)的左右两端部分别位于两个所述第二矩形开口(10)内。
7.根据权利要求6所述一种用于锂离子电池硅基负极材料的强化系统，其特征在于，所述纵向位移机构(6)包括呈竖直设置的第三丝杆(61)，所述第三丝杆(61)的上下两端分别通过轴承与所述第二矩形开口(10)的上下两内侧面连接，所述第三丝杆(61)上适配有第三滚珠螺母块(62)，所述第三滚珠螺母块(62)与所述第二活动板(51)的端部连接，所述支撑板(2)的上端部还设置有用于驱动所述第三丝杆的第三电机(63)。
8.根据权利要求7所述一种用于锂离子电池硅基负极材料的强化系统，其特征在于，所述纵向位移机构(6)还包括呈竖直设置的第三导向杆(64)，所述第三导向杆(64)的上下两端部分别与所述第二矩形开口(10)的上下两内侧面连接，所述第二活动板(51)的端部设置有与所述第三导向杆相适配的第三导向筒(65)。
9.根据权利要求1所述一种用于锂离子电池硅基负极材料的强化系统，其特征在于，所述可翻转式夹持机构(7)包括位于铜箔片(4)端部的翻转板(71)，所述翻转板呈竖直设置，所述翻转板靠近所述铜箔片(4)的一侧面下端水平设置有定夹持板(72)，所述翻转板靠近所述铜箔片(4)的一侧面上端水平设置有第二连接板(74)，所述第二连接板(74)、定夹持板(72)(72)之间设置有动夹持板(73)，所述动夹持板(73)通过第二电缸(75)与所述...
【技术特征摘要】
1.一种用于锂离子电池硅基负极材料的强化系统，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)上端面的左右两端分别竖直向上设置有支撑板(2)，所述底座(1)的上方还设置有用于对铜箔片(4)两侧面涂抹复合活性物的复合活性物涂膜机构(3)，所述复合活性物涂膜机构(3)的上端设置有横向位移机构(5)，所述横向位移机构(5)的左右两端分别通过纵向位移机构(6)与两个支撑板(2)的上端连接，两个所述支撑板(2)的下端还分别设置有用于夹持所述铜箔片(4)左右两端部的可翻转式夹持机构(7)。
2.根据权利要求1所述一种用于锂离子电池硅基负极材料的强化系统，其特征在于，所述复合活性物涂膜机构(3)包括涂膜腔(31)，所述涂膜腔呈长方体状，所述涂膜腔(31)的下端口设置有涂抹头(32)，所述涂膜腔内部适配有活塞板(33)，所述涂膜腔(31)的上端面通过连接杆(34)连接有活动板(35)，所述活动板(35)与所述涂膜腔(31)之间设置有用于使所述活塞板(33)纵向位移的进给料组件(36)，所述涂抹头(32)的下端口处设置有封口组件(37)。
3.根据权利要求2所述一种用于锂离子电池硅基负极材料的强化系统，其特征在于，所述进给料组件(36)包括呈竖直设置的第一丝杆(361)，所述第一丝杆(361)的上下两端分别通过轴承与所述活动板(35)下端面、涂膜腔(31)上端面连接，所述第一丝杆上适配有第一滚珠螺母块(362)，所述第一滚珠螺母块(362)上水平设置有第一连接板(363)，所述第一连接板(363)的下端面竖直向下设置有若干个第一导向杆(364)，若干个所述第一导向杆(364)的下端部分别与所述活塞板(33)的上端面连接，所述涂膜腔(31)的上端面设置有若干个与所述第一导向杆相适配的第一导向筒(365)，所述活动板(35)的上端面设置有用于驱动所述第一丝杆(361)的第一电机(366)。
4.根据权利要求1所述一种用于锂离子电池硅基负极材料的强化系统，其特征在于，所述封口组件(37)包括呈水平设置的封板(371)，所述封板(371)的长度方向沿所述涂抹头(32)的长度方向设置，所述涂抹头(32)的前后两侧面分别水平设置有第一电缸(373)，两个所述第一电缸(373)的活动端分别通过第二连接杆(372)与所述封板(371)的前后两端部连接。
5.根据权利要求1所述一种用于锂离子电池硅基负极材料的强化系统，其特征在于，所述横向位移机构(5)包括呈左右方向水平设置的第二活动板(51)，所述第二活动板(51)的上下两端面沿其长度方向设置有第一矩形...
【专利技术属性】
技术研发人员：尤瑞滨，孙东亚，谢安，方步思，方元治，李新华，翁思佳，何丽雯，
申请(专利权)人：福建中禾新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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