一种锂电池自动上料系统及其使用方法转让专利

申请号 : CN201810035829.3

文献号 : CN108565502B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 廖宗江吴忠明

申请人 : 江西省汇亿新能源有限公司

摘要 :

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。

权利要求 :

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,所述搅拌机的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;和/或所述除铁装置包括过滤器和除铁器;和/或所述回流管阀门为气动阀门。

6.如权利要求5所述的锂电池自动上料系统,其特征在于,所述吹气装置所吹气体为氮气;

所述过滤器为120目过滤器,所述除铁器为铁磁过滤网。

7.如权利要求1至6中任一项所述的锂电池自动上料系统,其特征在于,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。

8.一种锂电池自动上料系统的使用方法,其特征在于,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。

9.如权利要求8所述的锂电池自动上料系统的使用方法,其特征在于,步骤e中,停线时,中转罐循环进行抽真空和破真空。

10.如权利要求8或9所述的锂电池自动上料系统的使用方法,其特征在于,所述中转罐内的真空度设置为2~135Pa,保持5~20分钟。

说明书 :

一种锂电池自动上料系统及其使用方法

技术领域

[0001] 本发明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。

背景技术

[0002] 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。
[0003] 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。

发明内容

[0004] 本发明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:
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 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;
[0008] 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;
[0009] 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;
[0010] 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。
[0011] 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。
[0012] 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[0013] 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[0014] 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
[0015] 所述回流管阀门为稳定性与控制灵敏度高的气动阀门。
[0016] 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;
[0017] 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。
[0018] 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。
[0019] 本发明的锂电池自动上料系统的使用方法,包括以下步骤:
[0020] 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;
[0021] 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;
[0022] 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;~
[0023] 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;
[0024] 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;
[0025] 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。
[0026] 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。
[0027] 进一步地,所述步骤d中中转罐内的真空度设置为2 135 Pa,保持5 20分钟,杜绝~ ~浆料气泡的产生。
[0028] 本发明的自动上料系统,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。
[0029] 本发明的有益效果如下:
[0030] 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,保证涂布效果;
[0031] 2、在涂布储料罐与中转罐之间加装回流管,当系统长时间停线时,涂布储液罐内浆料可自动循环,防止除铁装置积料或干料造成堵塞而供料不上;
[0032] 3、上料、搅拌、输送过程均在真空状态下进行,防止浆料溶入气泡造成涂布异常;在除铁装置与涂布储料罐之间设有流量计,监测涂布浆料使用量;
[0033] 4、采用PLC控制系统,能够在线监控运行过程,设备操作灵活方便;
[0034] 5、采用非接触式液位传感器,高度测量范围广,温度、压力承受性强,不易受外界条件影响。

附图说明

[0035] 图1为本发明的系统电性连接图;
[0036] 图2为本发明实施例1的锂电池自动上料系统结构示意图;
[0037] 图3为本发明的第一真空系统结构示意图;
[0038] 图4为本发明的第二真空系统结构示意图;
[0039] 图5为本发明的第三真空系统结构示意图;
[0040] 图6为本发明实施例2的锂电池自动上料系统结构示意图;
[0041] 图7为本发明实施例3的锂电池自动上料系统结构示意图;
[0042] 图8为本发明实施例4的锂电池自动上料系统结构示意图;
[0043] 图9为本发明实施例4的锂电池自动上料系统结构示意图;
[0044] 图10为本发明的搅拌机结构示意图。

具体实施方式

[0045] 下面将结合本发明的实施例中的附图,对本发明的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0046] 实施例1:
[0047] 如图1、2所示,本实施例的锂电池自动上料系统,包括粉料投料系统1、溶剂投料系统2、搅拌机3、中转罐4、涂布送料系统5和控制所述粉料投料系统1、溶剂投料系统2、搅拌机3两台、中转罐4、涂布送料系统5的控制系统6,所述粉料投料系统1、溶剂投料系统2分别分两路与搅拌机3通过输送管道连接、所述搅拌机3与中转罐4、所述中转罐4与涂布送料系统5之间通过输送管道连接,所述溶剂投料系统2与搅拌机3、所述搅拌机3与中转罐4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1与搅拌机3、所述中转罐4与涂布送料系统5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1包括投料仓
10,所述投料仓10设有投料口11和第一真空系统12,所述溶剂投料系统2包括原料罐20、储液罐21,所述原料罐20与储液罐21的连接管道上设有泵22,所述储液罐设有进料口23、排气阀24、出料口25,所述搅拌机3包括溶剂进料口30、粉料进料口31、搅拌机32、第二真空系统
33和出料口34,所述中转罐4包括进料口40、出料口41、搅拌装置42、第三真空系统43和排气阀44,所述涂布送料系统5包括隔膜泵50、除铁装置51、涂布储料罐52、涂布模头53和设于涂布储料罐52上连接至隔膜泵50与中转罐4之间管道的回流管54,所述回流管54上设有回流管阀门55,所述涂布储料罐52设有搅拌装置521和非接触式液位传感器522,所述涂布储料罐52与涂布模头53之间设有输液管56和回液管57,所述输液管56设有回流阀58与所述回液管57相连,所述回流阀58为三通球阀,所述输液管56上设有螺杆泵59,所述除铁装置51一共设有两套,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5的工作模式包括涂布模式和停线模式,由所述控制系统6控制。
[0048] 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非接触式液位传感器,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。当所述锂电池自动上料系统长时间停线时,隔膜泵将中转罐内的浆料输送至涂布储料罐液位达到一定高度时,中转罐出料阀门自动关闭,回流管阀门自动打开,实现涂布储料罐内浆料自动循环,防止积料和干料造成堵塞。
[0049] 实施例2:
[0050] 如图1、3、4、5、6所示,本实施例的锂电池自动上料系统,包括粉料投料系统1、溶剂投料系统2、搅拌机3、中转罐4、涂布送料系统5和控制所述粉料投料系统1、溶剂投料系统2、搅拌机3两台、中转罐4、涂布送料系统5的控制系统6,所述粉料投料系统1、溶剂投料系统2分别分两路与搅拌机3通过输送管道连接、所述搅拌机3与中转罐4、所述中转罐4与涂布送料系统5之间均通过输送管道连接,所述溶剂投料系统2与搅拌机3、所述搅拌机3与中转罐4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1与搅拌机3、所述中转罐4与涂布送料系统5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1包括投料仓10,所述投料仓10设有投料口11和第一真空系统12,所述第一真空系统12为风机,将投料仓10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121,防止粉料飘出,所述粉料投料系统1与搅拌机2之间的输送管道转角处上设有吹气装置7,投粉料时对输送管道吹气,防止粉料结块;所述溶剂投料系统2包括原料罐20、储液罐21,所述原料罐20与储液罐21的连接管道上设有泵22,所述储液罐设有进料口23、排气阀24、出料口25,所述搅拌机3,包括溶剂进料口30、粉料进料口31、搅拌机32、第二真空系统33和出料口34,所述第二真空系统33包括风机332和设于所述搅拌机3与所述风机332之间的缓冲罐331,将搅拌机3内及投料仓2与搅拌机3之间的输送管道上的空气抽出形成负压,此时搅拌机3内处于负压状态,粉料就会顺着管道投入到搅拌机3内,缓冲罐331起到防倒吸的作用;所述中转罐4包括进料口40、出料口41、搅拌装置42、第三真空系统43和排气阀44,所述第三真空系统43包括泵432和设于所述中转罐4与所述泵432之间的缓冲罐431,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;所述涂布送料系统5包括隔膜泵50、除铁装置51、涂布储料罐52、涂布模头53和设于涂布储料罐52上连接至隔膜泵50与中转罐4之间管道的回流管54,所述回流管54上设有回流管阀门55,所述涂布储料罐52设有搅拌装置521和非接触式液位传感器522,所述涂布储料罐52与涂布模头53之间设有输液管56和回液管57,所述输液管56设有回流阀58与所述回液管57相连,所述回流阀58为三通球阀,所述输液管56上设有螺杆泵59,所述除铁装置51包括过滤器511和除铁器512,先过滤颗粒杂质、再进一步将铁杂质除去;所述除铁装置51一共设有两套,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5的工作模式包括涂布模式和停线模式,由所述控制系统6控制。所述非接触式液位传感器522为超声波液位传感器,高度测量范围广,不受噪音、蒸汽、粉尘、真空等工况影响,压力和温度承受性强,安装在涂布储料罐
52顶部。所述控制系统6为PLC控制系统,能够在线监控运行过程,设备操作灵活方便。
[0051] 本实施例的锂电池自动上料系统的使用方法,包括以下步骤:
[0052] a、启动粉料投料系统1,开启第一真空系统12使投料仓11处于负压状态,同时将搅拌机3上的第二真空系统33打开,将粉料加入到投料仓11,粉料顺着管道投入到搅拌机3内;
[0053] b、溶剂由泵22自动从原料罐20抽入储液罐21内,根据用量自动输送到搅拌机3内,搅拌机3对粉料和溶剂进行搅拌得到浆料;
[0054] c、浆料搅拌好后,启动第三真空系统43抽真空、启动搅拌机3与中转罐4之间输送管道上的泵将搅拌机3内的浆料输送到中转罐4内,中转罐4内搅拌装置42开启,浆料输送完毕后第三真空系统43继续抽真空8分钟进行脱气泡;
[0055] d、中转罐4内的浆料输送至涂布送料系统5,通过隔膜泵50输送,经过除铁装置51后输送到涂布储料罐52中,涂布储料罐52中搅拌装置521开启,此时回流管阀门55呈关闭状态;当涂布储液罐52液位达到75%时,中转罐4与涂布送料系统5之间的出料阀门自动关闭,中转罐4自动抽真空,真空度达到2 Pa后保持5分钟,时间到后进行破真空;
[0056] e、当所述涂布送料系统5送料涂布时,选择涂布模式:回流阀58打开,开启螺杆泵59输送浆料至涂布模头53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%时,重复步骤d,以此循环;
[0057] 当所述涂布送料系统停线时,选择停线模式:回流阀58、螺杆泵59均处于关闭状态,回流管阀门55自动打开,浆料在涂布储料罐52、隔膜泵50和除铁装置51之间自动循环。
[0058] 本实施例的锂电池自动上料系统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,在浆料输送与抽真空脱气泡之间循环,保证了浆料的均匀一致性;当所述锂电池自动上料系统长时间停线时,隔膜泵将中转罐内的浆料输送至涂布储料罐液位达到一定高度时,中转罐出料阀门自动关闭,回流管阀门自动打开,实现涂布储料罐内浆料自动循环,防止积料和干料造成堵塞。
[0059] 实施例3:
[0060] 如图1、3、4、5、7所示,本实施例的锂电池自动上料系统,包括粉料投料系统1、溶剂投料系统2、搅拌机3、中转罐4、涂布送料系统5和控制所述粉料投料系统1、溶剂投料系统2、搅拌机3两台、中转罐4、涂布送料系统5的控制系统6,所述粉料投料系统1、溶剂投料系统2分别分两路与搅拌机3通过输送管道连接、所述搅拌机3与中转罐4、所述中转罐4与涂布送料系统5之间均通过输送管道连接,所述溶剂投料系统2与搅拌机3、所述搅拌机3与中转罐4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1与搅拌机3、所述中转罐4与涂布送料系统5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1包括投料仓10,所述投料仓10设有投料口11和第一真空系统12,所述第一真空系统12为风机,将投料仓10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121,防止粉料飘出,所述粉料投料系统1与搅拌机2之间的输送管道转角处上设有吹气装置7,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;所述溶剂投料系统2包括原料罐20、储液罐21,所述原料罐20与储液罐21的连接管道上设有泵22,所述储液罐设有进料口23、排气阀24、出料口25,所述搅拌机3,包括溶剂进料口30、粉料进料口31、搅拌机32、第二真空系统33和出料口34,所述第二真空系统33包括风机332和设于所述搅拌机3与所述风机332之间的缓冲罐331,将搅拌机3内及投料仓2与搅拌机3之间的输送管道上的空气抽出形成负压,此时搅拌机3内处于负压状态,粉料就会顺着管道投入到搅拌机3内,缓冲罐331起到防倒吸的作用;所述中转罐4包括进料口40、出料口41、搅拌装置
42、第三真空系统43和排气阀44,所述第三真空系统43包括泵432和设于所述中转罐4与所述泵432之间的缓冲罐431,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;所述涂布送料系统5包括隔膜泵50、除铁装置51、涂布储料罐52、涂布模头53和设于涂布储料罐52上连接至隔膜泵50与中转罐4之间管道的回流管54,所述回流管54上设有回流管阀门55,所述涂布储料罐52设有搅拌装置521和非接触式液位传感器522,所述涂布储料罐52与涂布模头53之间设有输液管56和回液管57,所述输液管56设有回流阀58与所述回液管57相连,所述回流阀58为三通球阀,所述输液管56上设有螺杆泵59,所述除铁装置51包括过滤器511和除铁器512,先过滤颗粒杂质、再进一步将铁杂质除去;所述除铁装置51一共设有两套,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5的工作模式包括涂布模式和停线模式,由所述控制系统6控制。所述非接触式液位传感器
522为超声波液位传感器,安装在涂布储料罐52侧面,所述回流管阀门55为稳定性与控制灵敏度高的气动阀门。所述中转罐4与所述涂布送料系统5之间设有流量计8,与所述非接触式液位传感器522电连接,所述控制系统6为PLC控制系统,能够在线监控运行过程,设备操作灵活方便。
[0061] 本实施例的锂电池自动上料系统的使用方法,包括以下步骤:
[0062] a、启动粉料投料系统1,开启第一真空系统12使投料仓11处于负压状态,同时将搅拌机3上的第二真空系统33打开,将粉料加入到投料仓11,粉料顺着管道投入到搅拌机3内;
[0063] b、溶剂由泵22自动从原料罐20抽入储液罐21内,根据用量自动输送到搅拌机3内,搅拌机3对粉料和溶剂进行搅拌得到浆料;
[0064] c、浆料搅拌好后,启动第三真空系统43抽真空、启动搅拌机3与中转罐4之间输送管道上的泵将搅拌机3内的浆料输送到中转罐4内,中转罐4内搅拌装置42开启,浆料输送完毕后第三真空系统43继续抽真空20分钟进行脱气泡;
[0065] d、中转罐4内的浆料输送至涂布送料系统5,通过隔膜泵50输送,经过除铁装置51后输送到涂布储料罐52中,涂布储料罐52中搅拌装置521开启,此时回流管阀门55呈关闭状态;当涂布储液罐52液位达到90%时,中转罐4与涂布送料系统5之间的出料阀门自动关闭,中转罐4自动抽真空,中转罐4内的真空度设置为50 Pa,保持10分钟,杜绝浆料气泡的产生,时间到后开排气阀44进行破真空;
[0066] e、当所述涂布送料系统5送料涂布时,选择涂布模式:回流阀58打开,开启螺杆泵59输送浆料至涂布模头53对锂电池集流体进行涂布,当涂布后涂布储料罐液位低于28%时,重复步骤d,以此循环;
[0067] 当所述涂布送料系统停线时,选择停线模式:回流阀58、螺杆泵59均处于关闭状态,回流管阀门55自动打开,浆料在涂布储料罐52、隔膜泵50和除铁装置51之间自动循环,中转罐4循环进行抽真空和破真空。
[0068] 本实施例的锂电池自动上料系统加装了流量计,输送浆料量便于观察;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,在浆料输送与抽真空脱气泡之间循环,保证了浆料的均匀一致性;当所述锂电池自动上料系统长时间停线时,隔膜泵将中转罐内的浆料输送至涂布储料罐液位达到一定高度时,中转罐出料阀门自动关闭,回流管阀门自动打开,实现涂布储料罐内浆料自动循环,防止积料和干料造成堵塞。
[0069] 实施例4:
[0070] 如图1、3、4、5、8所示,本实施例的锂电池自动上料系统,包括粉料投料系统1、溶剂投料系统2、搅拌机3、中转罐4、涂布送料系统5和控制所述粉料投料系统1、溶剂投料系统2、搅拌机3四台、中转罐4、涂布送料系统5的控制系统6,所述粉料投料系统1、溶剂投料系统2分别分四路与搅拌机3通过输送管道连接、所述搅拌机3与中转罐4、所述中转罐4与涂布送料系统5之间均通过输送管道连接,所述溶剂投料系统2与搅拌机3、所述搅拌机3与中转罐4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1与搅拌机3、所述中转罐4与涂布送料系统5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1包括投料仓10,所述投料仓10设有投料口11和第一真空系统12,所述第一真空系统12为风机,将投料仓10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121,防止粉料飘出,所述粉料投料系统1与搅拌机2之间的输送管道转角处上设有吹气装置7,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;所述溶剂投料系统2包括原料罐20、储液罐21,所述原料罐20与储液罐21的连接管道上设有泵22,所述储液罐设有进料口23、排气阀24、出料口25,所述搅拌机3,包括溶剂进料口30、粉料进料口31、搅拌机32、第二真空系统33和出料口34,所述第二真空系统33包括风机332和设于所述搅拌机3与所述风机332之间的缓冲罐331,将搅拌机3内及投料仓2与搅拌机3之间的输送管道上的空气抽出形成负压,此时搅拌机3内处于负压状态,粉料就会顺着管道投入到搅拌机3内,缓冲罐331起到防倒吸的作用;所述中转罐4包括进料口40、出料口41、搅拌装置
42、第三真空系统43和排气阀44,所述第三真空系统43包括泵432和设于所述中转罐4与所述泵432之间的缓冲罐431,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;所述涂布送料系统5包括隔膜泵50、除铁装置51、涂布储料罐52、涂布模头53和设于涂布储料罐52上连接至隔膜泵50与中转罐4之间管道的回流管54,所述回流管54上设有回流管阀门55,所述涂布储料罐52设有搅拌装置521和非接触式液位传感器522,所述涂布储料罐52与涂布模头53之间设有输液管56和回液管57,所述输液管56设有回流阀58与所述回液管57相连,所述回流阀58为三通球阀,所述输液管56上设有螺杆泵59,所述除铁装置51包括过滤器511和除铁器512,先过滤颗粒杂质、再进一步将铁杂质除去,所述过滤器511为120目过滤器,所述除铁器512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;所述除铁装置51一共设有两套,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5的工作模式包括涂布模式和停线模式,由所述控制系统6控制。所述非接触式液位传感器522为雷达液位传感器,安装在涂布储料罐52顶部。所述控制系统6为PLC控制系统,能够在线监控运行过程,设备操作灵活方便。
[0071] 本实施例的锂电池自动上料系统的使用方法,包括以下步骤:
[0072] a、启动粉料投料系统1,开启第一真空系统12使投料仓11处于负压状态,同时将搅拌机3上的第二真空系统33打开,将粉料加入到投料仓11,粉料顺着管道投入到搅拌机3内;
[0073] b、溶剂由泵22自动从原料罐20抽入储液罐21内,根据用量自动输送到搅拌机3内,搅拌机3对粉料和溶剂进行搅拌得到浆料;
[0074] c、浆料搅拌好后,启动第三真空系统43抽真空、启动搅拌机3与中转罐4之间输送管道上的泵将搅拌机3内的浆料输送到中转罐4内,中转罐4内搅拌装置42开启,浆料输送完毕后第三真空系统43继续抽真空10分钟进行脱气泡;
[0075] d、中转罐4内的浆料输送至涂布送料系统5,通过隔膜泵50输送,经过除铁装置51后输送到涂布储料罐52中,涂布储料罐52中搅拌装置521开启,此时回流管阀门55呈关闭状态;当涂布储液罐52液位达到85%时,中转罐4与涂布送料系统5之间的出料阀门自动关闭,中转罐4自动抽真空,中转罐4内的真空度设置为135 Pa,保持20分钟,杜绝浆料气泡的产生,时间到后开排气阀44进行破真空;
[0076] e、当所述涂布送料系统5送料涂布时,选择涂布模式:回流阀58打开,开启螺杆泵59输送浆料至涂布模头53对锂电池集流体进行涂布,当涂布后涂布储料罐液位低于25%时,重复步骤d,以此循环;
[0077] 当所述涂布送料系统停线时,选择停线模式:回流阀58、螺杆泵59均处于关闭状态,回流管阀门55自动打开,浆料在涂布储料罐52、隔膜泵50和除铁装置51之间自动循环,中转罐4循环进行抽真空和破真空。
[0078] 本实施例的锂电池自动上料系统采用四台搅拌机,提高了浆料混合搅拌效率;在涂布储料罐加装了雷达液位传感器,与中转罐的第三真空系统配合,在浆料输送与抽真空脱气泡之间循环,保证了浆料的均匀一致性;当所述锂电池自动上料系统长时间停线时,隔膜泵将中转罐内的浆料输送至涂布储料罐液位达到一定高度时,中转罐出料阀门自动关闭,回流管阀门自动打开,实现涂布储料罐内浆料自动循环,防止积料和干料造成堵塞。
[0079] 实施例5:
[0080] 如图1、3、4、5、9、10所示,本实施例的锂电池自动上料系统,包括粉料投料系统1、溶剂投料系统2、搅拌机3、中转罐4、涂布送料系统5和控制所述粉料投料系统1、溶剂投料系统2、搅拌机3四台、中转罐4、涂布送料系统5的控制系统6,所述粉料投料系统1、溶剂投料系统2分别分四路与搅拌机3通过输送管道连接、所述搅拌机3与中转罐4、所述中转罐4与涂布送料系统5之间均通过输送管道连接,所述溶剂投料系统2与搅拌机3、所述搅拌机3与中转罐4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1与搅拌机3、所述中转罐4与涂布送料系统5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1包括投料仓10,所述投料仓10设有投料口11和第一真空系统12,所述第一真空系统12为风机,将投料仓10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121,防止粉料飘出,所述粉料投料系统1与搅拌机2之间的输送管道转角处上设有吹气装置7,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;所述溶剂投料系统2包括原料罐20、储液罐21,所述原料罐20与储液罐21的连接管道上设有泵
22,所述储液罐设有进料口23、排气阀24、出料口25,所述搅拌机3,包括溶剂进料口30、粉料进料口31、搅拌机32、第二真空系统33和出料口34,所述搅拌机32包括位于所述搅拌机3上方的驱动电机321、位于所述搅拌机3内的搅拌器322,所述驱动电机321与所述搅拌器322连接,所述搅拌器322可在区域323上下伸缩移动;所述第二真空系统33包括风机332和设于所述搅拌机3与所述风机332之间的缓冲罐331,将搅拌机3内及投料仓2与搅拌机3之间的输送管道上的空气抽出形成负压,此时搅拌机3内处于负压状态,粉料就会顺着管道投入到搅拌机3内,缓冲罐331起到防倒吸的作用;所述中转罐4包括进料口40、出料口41、搅拌装置42、第三真空系统43和排气阀44,所述第三真空系统43包括泵432和设于所述中转罐4与所述泵
432之间的缓冲罐431,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;所述涂布送料系统5包括隔膜泵50、除铁装置51、涂布储料罐52、涂布模头53和设于涂布储料罐52上连接至隔膜泵50与中转罐4之间管道的回流管54,所述回流管54上设有回流管阀门55,所述涂布储料罐52设有搅拌装置521和非接触式液位传感器522,所述涂布储料罐52与涂布模头53之间设有输液管56和回液管57,所述输液管56设有回流阀58与所述回液管57相连,所述回流阀58为三通球阀,所述输液管56上设有螺杆泵59,所述除铁装置51包括过滤器511和除铁器512,先过滤颗粒杂质、再进一步将铁杂质除去,所述过滤器511为120目过滤器,所述除铁器512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;所述除铁装置51一共设有两套,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5的工作模式包括涂布模式和停线模式,由所述控制系统6控制。所述非接触式液位传感器522为超声波液位传感器,安装在涂布储料罐52顶部,所述回流管阀门55为稳定性与控制灵敏度高的气动阀门。所述中转罐4与所述涂布送料系统5之间设有流量计8,与所述非接触式液位传感器522电连接,所述控制系统6为PLC控制系统,能够在线监控运行过程,设备操作灵活方便。
[0081] 本实施例的锂电池自动上料系统的使用方法,包括以下步骤:
[0082] a、启动粉料投料系统1,开启第一真空系统12使投料仓11处于负压状态,同时将搅拌机3上的第二真空系统33打开,将粉料加入到投料仓11,粉料顺着管道投入到搅拌机3内;
[0083] b、溶剂由泵22自动从原料罐20抽入储液罐21内,根据用量自动输送到搅拌机3内,搅拌机3对粉料和溶剂进行搅拌得到浆料;
[0084] c、浆料搅拌好后,启动第三真空系统43抽真空、启动搅拌机3与中转罐4之间输送管道上的泵将搅拌机3内的浆料输送到中转罐4内,中转罐4内搅拌装置42开启,浆料输送完毕后第三真空系统43继续抽真空15分钟进行脱气泡;
[0085] d、中转罐4内的浆料输送至涂布送料系统5,通过隔膜泵50输送,经过除铁装置51后输送到涂布储料罐52中,涂布储料罐52中搅拌装置521开启,此时回流管阀门55呈关闭状态;当涂布储液罐52液位达到80%时,中转罐4与涂布送料系统5之间的出料阀门自动关闭,中转罐4自动抽真空,中转罐4内的真空度设置为80 Pa,保持15分钟,杜绝浆料气泡的产生,时间到后开排气阀44进行破真空;
[0086] e、当所述涂布送料系统5送料涂布时,选择涂布模式:回流阀58打开,开启螺杆泵59输送浆料至涂布模头53对锂电池集流体进行涂布,当涂布后涂布储料罐液位低于30%时,重复步骤d,以此循环;
[0087] 当所述涂布送料系统停线时,选择停线模式:回流阀58、螺杆泵59均处于关闭状态,回流管阀门55自动打开,浆料在涂布储料罐52、隔膜泵50和除铁装置51之间自动循环,中转罐4循环进行抽真空和破真空。
[0088] 本实施例的锂电池自动上料系统采用四台搅拌机,提高了浆料混合搅拌效率;加装了流量计,输送浆料量便于观察;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,在浆料输送与抽真空脱气泡之间循环,保证了浆料的均匀一致性;当所述锂电池自动上料系统长时间停线时,隔膜泵将中转罐内的浆料输送至涂布储料罐液位达到一定高度时,中转罐出料阀门自动关闭,回流管阀门自动打开,实现涂布储料罐内浆料自动循环,防止积料和干料造成堵塞。
[0089] 最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。