【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学储能，特别涉及一种半自动锂浆料扣式电池制备装置及其使用方法。
技术介绍
1、随着新能源技术的广泛应用，电化学储能技术在目前有着及其广阔的发展前景。锂浆料电池技术是电化学储能技术中的一项新兴技术和研究方向。
2、相比于传统锂离子电池储能，锂浆料电池储能具有高比能，高安全，低成本等特点。传统锂离子电池制备过程中需用到有毒有机溶剂如n，n-二甲基吡咯烷酮(nmp)，并且需要在极片烘干成型后注入电解液。锂浆料电池直接将活性电极材料与电解液混合形成导电浆料用于储能。
3、然而现有的锂浆料扣式电池制备存在困难，主要是因为当锂浆料电池大面积涂布于集流体上时，由于浆料粘度大，易沾粘，易变质的特点难以使用传统锂离子电池的裁片冲压设备将其裁切为小片的集流体复合体，从而难以与电池壳、隔膜、锂片、垫片、弹片等组成扣式电池，达到对锂浆料的电化学性能进行快速测试的目的。
4、基于上述的研发背景和技术难点，需要一种快速便捷的锂浆料扣式电池制备装置及使用方法，以达到高效研究锂浆料和锂浆料扣式电池的各项电化学性能。
技术实现思路
1、针对现有正负极锂浆料粘度较高，导致涂布以后无法裁剪或者在适配扣电的已完成裁切的圆形小集流体上无法使用四面涂覆器完成均匀涂布的问题，以及由于一面具有半固态粘稠浆料导致涂布完成的极片无法用镊子从两面直接夹起的问题，本专利技术提出了一种半自动锂浆料扣式电池制备装置。使用这一装置，可以明显降低锂浆料扣式电池的制备难度，并且大大提高锂浆料扣
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种半自动锂浆料扣式电池制备装置，包括凸轨道扣式电池配件基板，凸轨道扣式电池配件基板上设有正负极锂浆料四面涂覆器，所述凸轨道扣式电池配件基板内设有可活动的集流体载台。
4、进一步，所述凸轨道扣式电池配件基板包括上层面板和下层槽板，所述上层面板上设有圆形通孔，与圆形通孔位置相对应的下层槽板上设有圆形凹槽且圆形通孔与圆形凹槽一一对应，所述上层面板和下层槽板之间活动设置有集流体载台。
5、进一步，凸轨道扣式电池配件基板为一体式结构，上层面板未设置圆形通孔处和对应的下层槽板之间设有集流体载台容纳腔体。
6、进一步，所述上层面板的厚度为0.1-0.5cm，圆形凹槽的深度为1.1-1.5cm。
7、进一步，所述凸轨道扣式电池配件基板的上层面板上设有凸轨，凸轨上安装有正负极锂浆料四面涂覆器。
8、进一步，上层面板与凸轨接触位置设有轨道凹槽，正负极锂浆料四面涂覆器可以在凸轨上双向滑动。
9、进一步，所述集流体载台的上下表面光滑平整，一侧链接有弧形拉手，可以单向向一侧拉出。
10、进一步，所述上层面板靠近集流体载台弧形拉手一侧设有锂浆料收集槽。本专利技术所述的半自动锂浆料扣式电池制备装置的使用方法，包括以下步骤：
11、(1)首先将正负极锂浆料四面涂覆器、可活动的集流体载台与凸轨道扣式电池配件基板组装完好，正负极锂浆料四面涂覆器置于远离锂浆料收集槽一侧的上层面板上即未设置圆形通孔的上层面板端部；
12、(2)拉开可活动的集流体载台，在下层槽板的圆型凹槽内放入正极或负极电池壳，再将可活动的集流体载台推回至集流体载台容纳腔体内，在上层面板的圆形通孔位置放入集流体圆片，此时集流体圆片位于可活动的集流体载台上，由于上层面板具有一定厚度，集流体圆片被限制在上层面板的圆形通孔与集流体载台组合形成的圆形卡槽内；
13、(3)把准备好的正极或负极浆料均匀涂抹在四面涂覆器运动方向上的上层面板上，平稳推动四面涂覆器，将正极或负极浆料均匀涂布于上层面板的上表面，由于集流体圆片低于上层面板的上表面一定的高度，集流体圆片被固定在圆型卡槽内不会移动，正极或负极浆料也会均匀涂布一定厚度于集流体表面；
14、(4)待所有集流体圆片涂布完成后，缓慢拉开可活动的集流体载台，使带浆料的集流体圆片依次落入下方对应的正极壳或负极壳中，即可得到锂浆料集流体圆片和正极壳或锂浆料集流体圆片和负极壳的组合，用于接下来扣式电池的组装。
15、进一步，所述步骤(3)当正负极锂浆料四面涂覆器将所有圆形集流体涂布完成后，将多余锂浆料推入涂布方向末端的锂浆料收集槽中，从而避免锂浆料的浪费。
16、本专利技术半自动锂浆料扣式电池制备装置，可以直接使用四面涂覆器将浆料刮涂在置于圆形卡槽中的圆形小集流体上，并且四面涂覆器将剩余锂浆料于刮底部回收料槽中。然后将集流体载台抽出后，涂布完成的集流体圆片(极片)落在下方对应的扣式电池壳中心。
17、进一步，正负极锂浆料四面涂覆器材质为不锈钢材质，包括但不限于：304不锈钢、316不锈钢、317不锈钢等高硬度抗腐蚀不锈钢。
18、进一步，扣式电池壳卡槽可以放置扣式正极电池壳、扣式负极电池壳，扣式电池壳型号包括cr2016、cr2025、cr2032。
19、本专利技术对所述锂浆料扣式电池的浆料作以下说明：锂浆料扣式电池所用的锂浆料其中包含正、负极活性材料，导电剂，电解液。
20、进一步，所述正极活性材料包括钴酸锂、三元材料、富锂锰基材料、尖晶石锰酸锂、磷酸铁锂中的一种。
21、进一步，所述负极活性材料包括但不限于石墨材料、无定形碳材料、钛氧化物材料、硅碳复合材料、硅氧复合材料、锡基复合材料中的一种。
22、进一步，所述导电剂为碳黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维以及各类金属导电颗粒等导电剂的任意一种或几种的复合，复合的方式包括表面包覆、机械混合等；其中，电极活性材料与导电剂的质量比为(1～100):(0～99)，具体可为80:5；复合或混合的方式包括表面包覆、机械混合等。
23、进一步，所述电解液中锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、双氟草酸硼酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂等。电解液中溶剂可以为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等。
24、进一步，锂浆料扣电电池的浆料的制备方法，包括以下步骤：
25、(1)粉体预混合。将电极活性物质和导电剂进行干粉预混合，将电极活性物质与导电剂加入到可混合的罐体中，预混合方式为球磨、双行星搅拌、脱泡机、高速分散机或高速研磨机等任何一种混合均匀的方式，预混时间10min～30min；
26、(2)粉体润湿。在预混合完成电极活性物质与导电剂中加入一定量的电解液混合，混合方式为球磨、双行星搅拌、脱泡机、高速分散机或高速研磨机等任何一种混合均匀的方式，润湿时间10min～30min；
27、(3)成品浆料制备。将一定量的电解液加入到可混合的罐体种，将润湿完全的粉体分批次加入电解液罐种。混合方式为球磨、双行星搅拌、脱泡机、高速分散机或高速研磨机等任何一种混合均匀的方式，混合时间30min～本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半自动锂浆料扣式电池制备装置，其特征在于：包括凸轨道扣式电池配件基板，凸轨道扣式电池配件基板上设有正负极锂浆料四面涂覆器，所述凸轨道扣式电池配件基板内设有可活动的集流体载台。
2.根据权利要求1所述的半自动锂浆料扣式电池制备装置，其特征在于：所述凸轨道扣式电池配件基板包括上层面板和下层槽板，所述上层面板上设有圆形通孔，与圆形通孔位置相对应的下层槽板上设有圆形凹槽且圆形通孔与圆形凹槽一一对应，所述上层面板和下层槽板之间活动设置有集流体载台。
3.根据权利要求2所述的半自动锂浆料扣式电池制备装置，其特征在于：凸轨道扣式电池配件基板为一体式结构，上层面板未设置圆形通孔处和对应的下层槽板之间设有集流体载台容纳腔体。
4.根据权利要求1所述的半自动锂浆料扣式电池制备装置，其特征在于：所述上层面板的厚度为0.1-0.5 cm，圆形凹槽的深度为1.1-1.5 cm。
5.根据权利要求1所述的半自动锂浆料扣式电池制备装置，其特征在于：所述凸轨道扣式电池配件基板的上层面板上设有凸轨，凸轨上安装有正负极锂浆料四面涂覆器。
6.根据权
7.根据权利要求1-6任一所述的半自动锂浆料扣式电池制备装置，其特征在于：所述集流体载台的上下表面光滑平整，一侧链接有弧形拉手，可以单向向一侧拉出。
8.根据权利要求7所述的半自动锂浆料扣式电池制备装置，其特征在于：所述上层面板靠近集流体载台弧形拉手一侧设有锂浆料收集槽。
9.根据权利要求8所述的半自动锂浆料扣式电池制备装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的半自动锂浆料扣式电池制备装置的使用方法，其特征在于，所述步骤（3）当正负极锂浆料四面涂覆器将所有圆形集流体涂布完成后，将多余锂浆料推入涂布方向末端的锂浆料收集槽中，从而避免锂浆料的浪费。
...【技术特征摘要】
1.一种半自动锂浆料扣式电池制备装置，其特征在于：包括凸轨道扣式电池配件基板，凸轨道扣式电池配件基板上设有正负极锂浆料四面涂覆器，所述凸轨道扣式电池配件基板内设有可活动的集流体载台。
2.根据权利要求1所述的半自动锂浆料扣式电池制备装置，其特征在于：所述凸轨道扣式电池配件基板包括上层面板和下层槽板，所述上层面板上设有圆形通孔，与圆形通孔位置相对应的下层槽板上设有圆形凹槽且圆形通孔与圆形凹槽一一对应，所述上层面板和下层槽板之间活动设置有集流体载台。
3.根据权利要求2所述的半自动锂浆料扣式电池制备装置，其特征在于：凸轨道扣式电池配件基板为一体式结构，上层面板未设置圆形通孔处和对应的下层槽板之间设有集流体载台容纳腔体。
4.根据权利要求1所述的半自动锂浆料扣式电池制备装置，其特征在于：所述上层面板的厚度为0.1-0.5 cm，圆形凹槽的深度为1.1-1.5 cm。
5.根据权利要求1所述的半自动锂浆料扣式电池制备装置，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍锋，王童飞，李珅珅，高桂红，阮晶晶，李勇慧，梁圣杰，韩甜，靳丰硕，张薇，
申请(专利权)人：郑州中科新兴产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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