一种中空纤维电极生胚批量定型、装填系统及其应用

摘要

本发明提供一种中空纤维电极生胚批量定型、装填系统及其应用，该系统包括：定型装置和装填装置，定型装置包括定型基座和生胚承托件，底板和围设于底板周向的挡块之间形成定型生胚承托区；多个生胚承托件并排固定放置于定型生胚承托区，每个生胚承托件上均开设有多个承托槽；装填装置包括装填基座和衬管承托件，装填基座上围设有装填生胚承托区和衬管承托区；生胚承托件转移并固定于装填生胚承托区；衬管承托件固定放置于衬管承托区，且承载有多个与承托槽相对应的衬管。本发明有效简化了中空纤维电极批量生产流程过程中的生胚定型工序和生胚烧制准备工作，大幅提高了中空纤维电极的生产效率，形成了高效、稳定、低成本的制备过程放大方案。

权利要求

1.一种中空纤维电极生胚批量定型、装填系统，用于对中空纤维电极软体进行定型，然后将定型后的中空纤维电极生胚进行装填，其特征在于，所述批量定型、装填系统包括：定型装置，所述定型装置包括定型基座和生胚承托件，所述定型基座包括底板和围设于所述底板周向的挡块，所述挡块与所述底板之间形成定型生胚承托区；所述生胚承托件设置有多个，多个所述生胚承托件并排固定放置于所述定型生胚承托区，每个所述生胚承托件上均开设有多个承托槽，所述中空纤维电极软体往复穿过多个所述生胚承托件上的所述承托槽；

装填装置，所述装填装置包括装填基座和衬管承托件，所述装填基座上围设有装填生胚承托区和衬管承托区；所述生胚承托件转移并固定于所述装填生胚承托区；所述衬管承托件固定放置于所述衬管承托区，且所述衬管承托件上承载有多个与所述承托槽相对应的衬管，所述衬管用于装填所述中空纤维电极生胚。

2.根据权利要求1所述的中空纤维电极生胚批量定型、装填系统，其特征在于：所述定型装置还包括固定件，所述固定件设置有两个，两个所述固定件分别设置于所述生胚承托区的两侧，用于压紧固定所述中空纤维电极软体的两端。

3.根据权利要求2所述的中空纤维电极生胚批量定型、装填系统，其特征在于：所述生胚承托区两侧的挡块分别形成生胚固定区，所述生胚固定区的顶端开设有多个固定槽，多个所述固定槽分别与所述承托槽对应设置，且所述固定件通过连接件与所述生胚固定区固定连接。

4.根据权利要求3所述的中空纤维电极生胚批量定型、装填系统，其特征在于：所述承托槽为开口向上设置的半圆形槽，且所述承托槽与所述固定槽的直径大小相同。

5.根据权利要求3所述的中空纤维电极生胚批量定型、装填系统，其特征在于：所述固定件的下方设置有多个凸起，所述凸起与所述固定槽对应设置。

6.根据权利要求1所述的中空纤维电极生胚批量定型、装填系统，其特征在于：所述装填基座上还安装有推送机构，所述推送机构安装于所述装填基座上，并位于所述生胚承托件的一侧，所述推送机构用于将所述生胚承托件上的中空纤维电极生胚推送入所述衬管中。

7.根据权利要求1所述的中空纤维电极生胚批量定型、装填系统，其特征在于：所述装填基座上还设置有倾斜机构，所述倾斜机构用于调节所述装填基座相对于水平面的倾斜角度。

8.根据权利要求1所述的中空纤维电极生胚批量定型、装填系统，其特征在于：所述衬管为石英衬管、刚玉衬管、钼衬管中的一种。

9.一种如权利要求1～8任一所述的中空纤维电极生胚批量定型、装填系统在中空纤维电极生胚批量定型和装填中的应用。

10.根据权利要求9所述的中空纤维电极生胚批量定型、装填系统在中空纤维电极生胚批量定型和装填中的应用，其特征在于：所述中空纤维电极生胚批量定型和装填，具体包括以下步骤：S1、生胚承托件并排放入定型生胚承托区，将中空纤维电极软体往复穿过多个生胚承托件上的承托槽，并固定；

S2、固定好的中空纤维电极软体经拉直、干燥、静置，然后进行切割，得到切割好的中空纤维电极生胚；

S3、将中空纤维电极生胚和生胚承托件一并转移至装填生胚承托区；

S4、将生胚承托件上的中空纤维电极生胚装填入对应的衬管中。

说明书

一种中空纤维电极生胚批量定型、装填系统及其应用

技术领域

[0001] 本发明属于化工工艺领域，特别是涉及一种中空纤维电极生胚批量定型、装填系统及其应用。

背景技术

[0002] 碳达峰、碳中和目标的逐步推进将使我国加快能源结构转型和新型能源产业发展，蓬勃发展的可再生能源开发利用则为能源绿色低碳转型提供了强大支撑。发展可再生电能驱动的电化学转化合成化学品，对于改善能源结构，带动经济、社会可持续发展和产业升级具有重要意义。

[0003] 基于中空纤维电极构建的电化学反应系统，与目前常规电化学研究体系相比，能显著强化电极界面上的电化学反应动力学过程，优化物质与电荷传递，使得该电化学反应系统适于进行高效率、大规模的电化学转化过程。同时中空纤维电极适于大规模、低成本、高效率制备，中空纤维电极组分单一，结构皮实可靠，适于电化学转化过程的长周期、稳定运行。因此，基于中空纤维电极构建的电化学反应系统更易于满足工程放大和工业化生产的需要。

[0004] 目前中空纤维电极制备方案仍处于小规模生产应用级别，涉及的浆料配置、软体纺制、生胚定型、生胚烧制、电极装配及电极运行等一系列生产运行工艺仍存在无法满足大规模生产应用需求的问题，生产工艺流程亟需优化，生产效率亟需提高。

[0005] 因此，需要提供一种针对上述现有技术中不足的改进技术方案。

发明内容

[0006] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种中空纤维电极生胚批量定型、装填系统及其应用，用于解决现有技术中中空纤维电极批量生产流程复杂，无法满足大规模生产应用的问题，以及中空纤维电极生产效率低、成本高的问题。

[0007] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种中空纤维电极生胚批量定型、装填系统，用于对中空纤维电极软体进行定型，然后将定型后的中空纤维电极生胚进行装填，所述批量定型、装填系统包括：

[0008] 定型装置，所述定型装置包括定型基座和生胚承托件，所述定型基座包括底板和围设于所述底板周向的挡块，所述挡块与所述底板之间形成定型生胚承托区；所述生胚承托件设置有多个，多个所述生胚承托件并排固定放置于所述定型生胚承托区，每个所述生胚承托件上均开设有多个承托槽，所述中空纤维电极软体往复穿过多个所述生胚承托件上的所述承托槽；

[0009] 装填装置，所述装填装置包括装填基座和衬管承托件，所述装填基座上围设有装填生胚承托区和衬管承托区；所述生胚承托件转移并固定于所述装填生胚承托区；所述衬管承托件固定放置于所述衬管承托区，且所述衬管承托件上承载有多个与所述承托槽相对应的衬管，所述衬管用于装填所述中空纤维电极生胚。

[0010] 优选地，所述定型装置还包括固定件，所述固定件设置有两个，两个所述固定件分别设置于所述生胚承托区的两侧，用于压紧固定所述中空纤维电极软体的两端。

[0011] 优选地，所述生胚承托区两侧的挡块分别形成生胚固定区，所述生胚固定区的顶端开设有多个固定槽，多个所述固定槽分别与所述承托槽对应设置，且所述固定件通过连接件与所述生胚固定区固定连接。

[0012] 优选地，所述承托槽为开口向上设置的半圆形槽，且所述承托槽与所述固定槽的直径大小相同。

[0013] 优选地，所述固定件的下方设置有多个凸起，所述凸起与所述固定槽对应设置。

[0014] 优选地，所述装填基座上还安装有推送机构，所述推送机构安装于所述装填基座上，并位于所述生胚承托件的一侧，所述推送机构用于将所述生胚承托件上的中空纤维电极生胚推送入所述衬管中。

[0015] 优选地，所述装填基座上还设置有倾斜机构，所述倾斜机构用于调节所述装填基座相对于水平面的倾斜角度。

[0016] 优选地，所述衬管为石英衬管、刚玉衬管、钼衬管中的一种。

[0017] 一种如上述的中空纤维电极生胚批量定型、装填系统在中空纤维电极生胚批量定型和装填中的应用。

[0018] 优选地，所述中空纤维电极生胚批量定型和装填，具体包括以下步骤：

[0019] S1、生胚承托件并排放入定型生胚承托区，将中空纤维电极软体往复穿过多个生胚承托件上的承托槽，并固定；

[0020] S2、固定好的中空纤维电极软体经拉直、干燥、静置，然后进行切割，得到切割好的中空纤维电极生胚；

[0021] S3、将中空纤维电极生胚和生胚承托件一并转移至装填生胚承托区；

[0022] S4、将生胚承托件上的中空纤维电极生胚装填入对应的衬管中。

[0023] 如上所述，本发明的中空纤维电极生胚批量定型、装填系统及其应用，具有以下有益效果：

[0024] 本发明提供一种中空纤维电极生胚批量定型、装填系统及其应用，该系统包括定型装置和装填装置，中空纤维电极软体往复穿过定型装置上的生胚承托件，经拉直、干燥、静置和切割后，形成定型的中空纤维电极生胚，然后将生胚承托件连带中空纤维电极生胚一并转移到装填装置上，将生胚承托件上的中空纤维电极生胚装填入对应的衬管中，供后续生胚烧制工序使用；有效简化了中空纤维电极批量生产流程过程中的生胚定型工序和生胚烧制准备工作，大幅提高了中空纤维电极的生产效率，并可适用于各种材质、尺寸和用途的中空纤维电极的生产应用过程，大大优化了现有技术中的中空纤维电极制备流程，形成高效、稳定、低成本的制备过程的放大方案，促进了中空纤维电极的大规模生产、应用；且本发明中的中空纤维电极生胚批量定型、装填系统可在各类中空纤维电极的生产过程中广泛应用，具有极高的应用前景。

附图说明

[0025] 图1显示为本发明具体实施例中定型装置的结构示意图。

[0026] 图2显示为本发明具体实施例中生胚承托件的结构示意图。

[0027] 图3显示为本发明具体实施例中装填装置的结构示意图。

[0028] 图4显示为本发明具体实施例中的中空纤维电极生胚装填入衬管中的结构示意图。

[0029] 元件标号说明

[0030] 101、定型基座；102、定型生胚承托区；103、生胚承托件；1031、承托槽；104、生胚固定区；105、固定件；1051、固定槽；106、连接件；201、装填基座；202、装填生胚承托区；203、衬管承托区；204、衬管承托件；2041、衬管；205、推送机构；206、倾斜机构。

具体实施方式

[0031] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

[0032] 请参阅图1～4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

[0033] 本发明提供一种中空纤维电极生胚批量定型、装填系统及其应用，该系统包括定型装置和装填装置，中空纤维电极软体往复穿过定型装置上的生胚承托件，经拉直、干燥、静置和切割后，形成定型的中空纤维电极生胚，然后将生胚承托件连带中空纤维电极生胚一并转移到装填装置上，将生胚承托件上的中空纤维电极生胚装填入对应的衬管中，供后续生胚烧制工序使用；有效简化了中空纤维电极批量生产流程过程中的生胚定型工序和生胚烧制准备工作，大幅提高了中空纤维电极的生产效率，并可适用于各种材质、尺寸和用途的中空纤维电极的生产应用过程，大大优化了现有技术中的中空纤维电极制备流程，形成高效、稳定、低成本的制备过程的放大方案，促进了中空纤维电极的大规模生产、应用；且本发明中的中空纤维电极生胚批量定型、装填系统可在各类中空纤维电极的生产过程中广泛应用，具有极高的应用前景。

[0034] 参阅图1～图4，本发明提供一种中空纤维电极生胚批量定型、装填系统，用于对中空纤维电极软体进行定型，然后将定型后的中空纤维电极生胚进行装填，该批量定型、装填系统包括：定型装置和装填装置；其中，定型装置包括定型基座101和生胚承托件103，定型基座101包括底板和围设于底板周向的挡块，挡块与底板之间形成定型生胚承托区102；生胚承托件103设置有多个，多个生胚承托件103并排固定放置于定型生胚承托区102，每个生胚承托件103上均开设有多个承托槽1031，中空纤维电极软体往复穿过多个生胚承托件103上的承托槽1031；装填装置包括装填基座201和衬管承托件204，装填基座201上围设有装填生胚承托区202和衬管承托区203；生胚承托件103转移并固定于装填生胚承托区202；衬管承托件204固定放置于衬管承托区203，且衬管承托件204上承载有多个与承托槽1031相对应的衬管，衬管用于装填中空纤维电极生胚。

[0035] 具体的，在每个生胚承托件103上均开设有多个承托槽1031，具体关于承托槽1031的数量，在此并不过分限制，承托槽1031的具体数量是要根据实际需要来设定的，只需要保证每个生胚承托件103上的承托槽1031都相互一一对应，且数量相同。

[0036] 优选地，参阅图2所示，生胚承托件103呈凸型，包括上板块和下板块，上板块位于下板块的上方，上板块的两端与下板块的两端齐平，上板块的两侧位于下板块的两侧面的内部，且上板块上均匀开设有多个承托槽1031，如此设置的目的是便于中空纤维电极软体经拉直、干燥和静置后进行切割。

[0037] 作为示例，定型装置还包括固定件105，固定件105设置有两个，两个固定件105分别设置于生胚承托区的两侧，用于压紧固定中空纤维电极软体的两端。

[0038] 作为示例，生胚承托区两侧的挡块分别形成生胚固定区104，生胚固定区104的顶端开设有多个固定槽1051，多个固定槽1051分别与承托槽1031对应设置，且固定件105通过连接件106与生胚固定区104固定连接。

[0039] 具体的，中空纤维电极软体往复性的依次穿过并排设置的生胚承托件103上的承托槽1031和固定槽1051，固定件105通过连接件106固定于生胚固定区104，从而将中空纤维电极软体的两端压紧固定；优选地，连接件106为螺栓，但关于连接件106的具体结构，在此不做过分限制。

[0040] 作为示例，承托槽1031为开口向上设置的半圆形槽，且承托槽1031与固定槽1051的直径大小相同。

[0041] 具体的，中空纤维电极软体呈管状，承托槽1031对于中空纤维电极软体来说，不仅起到承托的作用，还起到定型的作用，优选地，将承托槽1031设置为半圆形槽，且承托槽1031的直径大小与所要制备的中空纤维电极生胚的直径一致。

[0042] 作为示例，固定件105的下方设置有多个凸起，凸起与固定槽1051对应设置。

[0043] 具体的，固定件105的作用是用于固定中空纤维电极软体的，由于中空纤维电极软体呈管状，管状的软体放置于固定槽1051中，固定件105上的凸起相应的与固定槽1051一一对应的固定，使得往复布置的中空纤维电极软体的两端固定牢固，在后续定型工艺和切割工艺中不易滑脱。但关于凸起的具体形状，在此不做过分限定。

[0044] 作为示例，装填基座201上还安装有推送机构205，参阅图3，推送机构205安装于装填基座201上，并位于生胚承托件103的一侧，推送机构205用于将生胚承托件103上的中空纤维电极生胚推送入衬管2041中。

[0045] 具体的，关于推送机构205的具体结构，在此不做过分限制，可以为附图3中所示，推送机构205为长条的板状，位于生胚承托件103的一侧，在推送机构205上还可以安装其他自动驱动结构，推送机构205也可以为其他形状结构，能够实现实际应用中的目的即可。

[0046] 作为示例，装填基座201上还设置有倾斜机构206，倾斜机构206用于调节装填基座201相对于水平面的倾斜角度。

[0047] 具体的，参阅图3，倾斜机构206包括可转动轴和支架，支架通过可转动轴安装于装填基座201的底部，可转动轴安装于临近衬管承托件204的一侧，装填基座201绕可转动轴发生转动，衬管承托件204和生胚承托件103均发生一定角度的倾斜，然后在推送机构205的推送下，中空纤维电极生胚顺利的装填入对应的衬管2041中；当然在其他实施例中，倾斜机构206也可以为其他的结构形式，在此不做过分限定。

[0048] 作为示例，衬管2041为石英衬管、刚玉衬管、钼衬管中的一种。

[0049] 本发明还提供一种中空纤维电极生胚批量定型、装填系统在中空纤维电极生胚批量定型和装填中的应用，中空纤维电极生胚批量定型和装填，具体包括以下步骤：

[0050] S1、生胚承托件103并排放入定型生胚承托区102，将中空纤维电极软体往复穿过多个生胚承托件103上的承托槽1031，并固定；

[0051] S2、固定好的中空纤维电极软体经拉直、干燥、静置，然后进行切割，得到切割好的中空纤维电极生胚；

[0052] S3、将中空纤维电极生胚和生胚承托件103一并转移至装填生胚承托区202；

[0053] S4、将生胚承托件103上的中空纤维电极生胚装填入对应的衬管2041中。

[0054] 具体的，步骤S1中中空纤维电极软体的制备方法包括以下步骤：以金属或金属氧化物粉末作为原料，以有机聚合物作为粘结剂，以有机溶剂作为分散剂，采用球磨的方式研磨混合，得到均匀的浆状液，再采用相转化法将浆状液铸造，然后用自来水洗涤，得到中空纤维电极软体。

[0055] 具体的，金属或金属氧化物粉末为铜、银、镍、铋、锡、钛、钴、铁、不锈钢、合金金属及其金属氧化物中的一种或组合。

[0056] 具体的，有机聚合物为聚醚砜(PES)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)中的一种或组合。

[0057] 具体的，有机溶剂为N‑甲基‑2‑吡咯烷酮(NMP)、N，N‑二甲基酰胺(DMF)、N，N‑二乙基甲酰胺(DEF)、二甲基亚砜(DMSO)中的一种或组合。

[0058] 具体的，球磨为行星式球磨；当然，在其他实施例中也可以为其他球磨机，将金属粉末、有机聚合物和有机溶剂的混合物在球磨机中通过球磨珠长时间连续撞击、研磨，最终形成均匀的浆状液。

[0059] 具体的，相转化法包括以下步骤：将浆状液在注射泵推动下匀速通过不锈钢中空喷丝头喷出，经过空气层进入凝固液中，铸造形状中空纤维电极软体；其中，喷丝头的芯液为超纯水，凝固液为自来水，喷丝头与凝固液液面之间的距离为0.2～20cm。

[0060] 具体的，用自来水洗涤，优选为，用流动自来水连续冲洗中空纤维电极软体，或者用不低于30L的自来水浸泡中空纤维电极软体12小时以上。

[0061] 具体的，步骤S2中干燥为加热烘干、冷冻干燥或在空气中自然晾干。

[0062] 为了进一步说明本发明中中空纤维电极生胚批量定型、装填系统及其应用，采用如下具体实施例进一步说明。

[0063] 实施例1

[0064] 本实施例提供一种中空纤维电极生胚批量定型、装填系统的应用，应用于中空纤维电极生胚批量定型和装填，采用定型装置对中空纤维电极软体进行定型，从而得到长度为10cm/根、直径为0.1cm的Cu中空纤维电极生胚，然后将定型后的中空纤维电极生胚装填至石英衬管2041中，供后续生胚烧制工序使用，具体的，包括以下步骤：

[0065] S1、制备总长度约为200m的Cu中空纤维电极软体；其中，Cu中空纤维电极软体的制备方法具体为：将粒径为50nm的球形铜粉末、NMP和PEI分别按照40wt％、48wt％、12wt％的比例混合，得到均匀的浆状液；将浆状液在真空干燥箱中脱气后，浆状液采用干喷‑湿纺法铸造形成中空纤维电极软体，并将中空纤维电极软体中的溶剂去除；

[0066] S2、将中空纤维电极软体往复穿过52cm×57cm的定型装置，其中，生胚承托区为50cm×55cm，两端的生胚固定区104分别为1cm×55cm，生胚承托区预先放有5件10cm×55cm的生胚承托件103，生胚承托件103和生胚固定区104均设有直径为0.1cm的生胚承托槽
1031，相邻两个生胚承托槽1031之间的距离为1cm，1cm×55cm的生胚固定件105通过螺栓固定于生胚固定区104，并将中空纤维电极软体的两端压紧固定，然后对中空纤维电极软体依次进行拉直、干燥和静置，并进行切割，单批次即可得到定型后长度为10cm/根、直径为
0.1cm的Cu中空纤维电极生胚270根(54根×5组)；

[0067] S3、将单组生胚承托件103以及切割后生胚承托件103上的中空纤维电极生胚一并移到22cm×57cm的装填装置上，其中，装填生胚承托区202和衬管承托区203各10cm×55cm，衬管承托区203设有直径为0.8cm的衬管承托槽，相邻两个衬管承托槽之间的距离为1cm，衬管承托槽上预先放有直径为0.8cm的石英衬管2041；

[0068] S4、通过倾斜机构206和推送机构205，单批次即可将长度为10cm/根、直径为0.1cm的Cu中空纤维电极生胚54根装入石英衬管2041中。

[0069] 实施例2

[0070] 本实施例提供一种中空纤维电极生胚批量定型、装填系统的应用，采用中空纤维电极生胚批量定型和装填，采用定型装置对中空纤维电极软体进行定型，从而得到长度为15cm/根、直径为0.15cm的Ag中空纤维电极生胚，然后将定型后的中空纤维电极生胚装填至石英衬管2041中，供后续生胚烧制工序使用，具体的，包括以下步骤：

[0071] S1、制备总长度约为400m的Ag中空纤维电极软体；其中，Ag中空纤维电极软体的制备方法具体为：将粒径为1μm的球形Ag粉末、NMP和PEI分别按照50wt％、40wt％、10wt％的比例混合，得到均匀的浆状液；将浆状液在真空干燥箱中脱气后，浆状液采用干喷‑湿纺法铸造形成中空纤维电极软体，并将中空纤维电极软体中的溶剂去除；

[0072] S2、将中空纤维电极软体往复穿过62cm×67cm的定型装置，其中，生胚承托区为60cm×65cm，两端的生胚固定区104分别为1cm×65cm，生胚承托区预先放有4件15cm×65cm的生胚承托件103，生胚承托件103和生胚固定区104均设有直径为0.15cm的生胚承托槽
1031，相邻两个生胚承托槽1031之间的距离为1cm，1cm×65cm的生胚固定件105通过螺栓固定于生胚固定区104，并将中空纤维电极软体的两端压紧固定，然后对中空纤维电极软体依次进行拉直、干燥和静置，并进行切割，单批次即可得到定型后长度为15cm/根、直径为
0.15cm的Ag中空纤维电极生胚256根(64根×4组)；

[0073] S3、将单组生胚承托件103以及切割后生胚承托件103上的中空纤维电极生胚一并移到32cm×67cm的装填装置上，其中，装填生胚承托区202和衬管承托区203各15cm×65cm，衬管承托区203设有直径为0.9cm的衬管承托槽，相邻两个衬管承托槽之间的距离为1cm，衬管承托槽上预先放有直径为0.9cm的石英衬管2041；

[0074] S4、通过倾斜机构206和推送机构205，单批次即可将长度为15cm/根、直径为0.15cm的Ag中空纤维电极生胚64根装入石英衬管2041中。

[0075] 实施例3

[0076] 本实施例提供一种中空纤维电极生胚批量定型、装填系统的应用，应用于中空纤维电极生胚批量定型和装填，采用定型装置对中空纤维电极软体进行定型，从而得到长度为8cm/根、直径为0.08cm的Fe中空纤维电极生胚，然后将定型后的中空纤维电极生胚装填至石英衬管2041中，供后续生胚烧制工序使用，具体的，包括以下步骤：

[0077] S1、制备总长度约为320m的Fe中空纤维电极软体；其中，Cu中空纤维电极软体的制备方法具体为：将粒径为80nm的球形铁粉、NMP和PEI分别按照42wt％、48wt％、10wt％的比例混合，得到均匀的浆状液；将浆状液在真空干燥箱中脱气后，浆状液采用干喷‑湿纺法铸造形成中空纤维电极软体，并将中空纤维电极软体中的溶剂去除；

[0078] S2、将中空纤维电极软体往复穿过50cm×52cm的定型装置，其中，生胚承托区为48cm×50cm，两端的生胚固定区104分别为1cm×50cm，生胚承托区预先放有6件8cm×50cm的生胚承托件103，生胚承托件103和生胚固定区104均设有直径为0.08cm的生胚承托槽
1031，相邻两个生胚承托槽1031之间的距离为0.5cm，1cm×50cm的生胚固定件105通过螺栓固定于生胚固定区104，并将中空纤维电极软体的两端压紧固定，然后对中空纤维电极软体依次进行拉直、干燥和静置，并进行切割，单批次即可得到定型后长度为8cm/根、直径为
0.08cm的Fe中空纤维电极生胚594根(99根×6组)；

[0079] S3、将单组生胚承托件103以及切割后生胚承托件103上的中空纤维电极生胚一并移到18cm×52cm的装填装置上，其中，装填生胚承托区202和衬管承托区203各8cm×50cm，衬管承托区203设有直径为0.4cm的衬管承托槽，相邻两个衬管承托槽之间的距离为0.5cm，衬管承托槽上预先放有直径为0.4cm的石英衬管2041；

[0080] S4、通过倾斜机构206和推送机构205，单批次即可将长度为8cm/根、直径为0.08cm的Fe中空纤维电极生胚99根装入石英衬管2041中。

[0081] 实施例4

[0082] 本实施例提供一种中空纤维电极生胚批量定型、装填系统的应用，应用于中空纤维电极生胚批量定型和装填，采用定型装置对中空纤维电极软体进行定型，从而得到长度为12cm/根、直径为0.1cm的Ni中空纤维电极生胚，然后将定型后的中空纤维电极生胚装填至石英衬管2041中，供后续生胚烧制工序使用，具体的，包括以下步骤：

[0083] S1、制备总长度约为360m的Ni中空纤维电极软体；其中，Ni中空纤维电极软体的制备方法具体为：将粒径为1μm的球形Ni粉、NMP和PES分别按照50wt％、37.5wt％、12.5wt％的比例混合，得到均匀的浆状液；将浆状液在真空干燥箱中脱气后，浆状液采用干喷‑湿纺法铸造形成中空纤维电极软体，并将中空纤维电极软体中的溶剂去除；

[0084] S2、将中空纤维电极软体往复穿过50cm×52cm的定型装置，其中，生胚承托区为48cm×50cm，两端的生胚固定区104分别为1cm×50cm，生胚承托区预先放有4件12cm×50cm的生胚承托件103，生胚承托件103和生胚固定区104均设有直径为0.1cm的生胚承托槽
1031，相邻两个生胚承托槽1031之间的距离为0.5cm，1cm×50cm的生胚固定件105通过螺栓固定于生胚固定区104，并将中空纤维电极软体的两端压紧固定，然后对中空纤维电极软体依次进行拉直、干燥和静置，并进行切割，单批次即可得到定型后长度为12cm/根、直径为
0.1cm的Ni中空纤维电极生胚396根(99根×4组)；

[0085] S3、将单组生胚承托件103以及切割后生胚承托件103上的中空纤维电极生胚一并移到26cm×52cm的装填装置上，其中，装填生胚承托区202和衬管承托区203各12cm×50cm，衬管承托区203设有直径为0.4cm的衬管承托槽，相邻两个衬管承托槽之间的距离为0.5cm，衬管承托槽上预先放有直径为0.4cm的石英衬管2041；

[0086] S4、通过倾斜机构206和推送机构205，单批次即可将长度为12cm/根、直径为0.1cm的Ni中空纤维电极生胚99根装入石英衬管2041中。

[0087] 实施例5

[0088] 本实施例提供一种中空纤维电极生胚批量定型、装填系统的应用，应用于中空纤维电极生胚批量定型和装填，采用定型装置对中空纤维电极软体进行定型，从而得到长度为6cm/根、直径为0.2cm的Bi2O3中空纤维电极生胚，然后将定型后的中空纤维电极生胚装填至石英衬管2041中，供后续生胚烧制工序使用，具体的，包括以下步骤：

[0089] S1、制备总长度约为360m的Bi2O3中空纤维电极软体；其中，Bi2O3中空纤维电极软体的制备方法具体为：将粒径为300nm的球形Bi2O3粉、NMP和PES分别按照55wt％、30wt％、15wt％的比例混合，得到均匀的浆状液；将浆状液在真空干燥箱中脱气后，浆状液采用干喷‑湿纺法铸造形成中空纤维电极软体，并将中空纤维电极软体中的溶剂去除；

[0090] S2、将中空纤维电极软体往复穿过50cm×52cm的定型装置，其中，生胚承托区为48cm×50cm，两端的生胚固定区104分别为1cm×50cm，生胚承托区预先放有8件6cm×50cm的生胚承托件103，生胚承托件103和生胚固定区104均设有直径为0.2cm的生胚承托槽
1031，相邻两个生胚承托槽1031之间的距离为1cm，1cm×50cm的生胚固定件105通过螺栓固定于生胚固定区104，并将中空纤维电极软体的两端压紧固定，然后对中空纤维电极软体依次进行拉直、干燥和静置，并进行切割，单批次即可得到定型后长度为6cm/根、直径为0.2cm的Bi2O3中空纤维电极生胚392根(49根×8组)；

[0091] S3、将单组生胚承托件103以及切割后生胚承托件103上的中空纤维电极生胚一并移到14cm×52cm的装填装置上，其中，装填生胚承托区202和衬管承托区203各6cm×50cm，衬管承托区203设有直径为0.6cm的衬管承托槽，相邻两个衬管承托槽之间的距离为1cm，衬管承托槽上预先放有直径为0.6cm的石英衬管2041；

[0092] S4、通过倾斜机构206和推送机构205，单批次即可将长度为6cm/根、直径为0.2cm的Bi2O3中空纤维电极生胚49根装入石英衬管2041中。

[0093] 实施例6

[0094] 本实施例提供一种中空纤维电极生胚批量定型、装填系统的应用，应用于中空纤维电极生胚批量定型和装填，采用定型装置对中空纤维电极软体进行定型，从而得到长度为10cm/根、直径为0.1cm的Ti中空纤维电极生胚，然后将定型后的中空纤维电极生胚装填至石英衬管2041中，供后续生胚烧制工序使用，具体的，包括以下步骤：

[0095] S1、制备总长度约为250m的Ti中空纤维电极软体；其中，Ti中空纤维电极软体的制备方法具体为：将粒径为10μm的球形Ti粉、NMP和PES分别按照70wt％、22.5wt％、7.5wt％的比例混合，得到均匀的浆状液；将浆状液在真空干燥箱中脱气后，浆状液采用干喷‑湿纺法铸造形成中空纤维电极软体，并将中空纤维电极软体中的溶剂去除；

[0096] S2、将中空纤维电极软体往复穿过52cm×52cm的定型装置，其中，生胚承托区为50cm×50cm，两端的生胚固定区104分别为1cm×50cm，生胚承托区预先放有5件10cm×50cm的生胚承托件103，生胚承托件103和生胚固定区104均设有直径为0.1cm的生胚承托槽
1031，相邻两个生胚承托槽1031之间的距离为0.5cm，1cm×50cm的生胚固定件105通过螺栓固定于生胚固定区104，并将中空纤维电极软体的两端压紧固定，然后对中空纤维电极软体依次进行拉直、干燥和静置，并进行切割，单批次即可得到定型后长度为10cm/根、直径为
0.1cm的Ti中空纤维电极生胚495根(99根×5组)；

[0097] S3、将单组生胚承托件103以及切割后生胚承托件103上的中空纤维电极生胚一并移到22cm×52cm的装填装置上，其中，装填生胚承托区202和衬管承托区203各10cm×50cm，衬管承托区203设有直径为0.4cm的衬管承托槽，相邻两个衬管承托槽之间的距离为0.5cm，衬管承托槽上预先放有直径为0.4cm的钼衬管2041；

[0098] S4、通过倾斜机构206和推送机构205，单批次即可将长度为10cm/根、直径为0.1cm的Ti中空纤维电极生胚99根装入钼衬管2041中。

[0099] 实施例7

[0100] 本实施例提供一种中空纤维电极生胚批量定型、装填系统的应用，应用于中空纤维电极生胚批量定型和装填，采用定型装置对中空纤维电极软体进行定型，从而得到长度为5cm/根、直径为0.0.06cm的SnO2中空纤维电极生胚，然后将定型后的中空纤维电极生胚装填至石英衬管2041中，供后续生胚烧制工序使用，具体的，包括以下步骤：

[0101] S1、制备总长度约为450m的SnO2中空纤维电极软体；其中，SnO2中空纤维电极软体的制备方法具体为：将粒径为300nm的球形SnO2粉、NMP和PES分别按照55wt％、32.5wt％、12.5wt％的比例混合，得到均匀的浆状液；将浆状液在真空干燥箱中脱气后，浆状液采用干喷‑湿纺法铸造形成中空纤维电极软体，并将中空纤维电极软体中的溶剂去除；

[0102] S2、将中空纤维电极软体往复穿过52cm×52cm的定型装置，其中，生胚承托区为50cm×50cm，两端的生胚固定区104分别为1cm×50cm，生胚承托区预先放有10件5cm×50cm的生胚承托件103，生胚承托件103和生胚固定区104均设有直径为0.06cm的生胚承托槽
1031，相邻两个生胚承托槽1031之间的距离为0.5cm，1cm×50cm的生胚固定件105通过螺栓固定于生胚固定区104，并将中空纤维电极软体的两端压紧固定，然后对中空纤维电极软体依次进行拉直、干燥和静置，并进行切割，单批次即可得到定型后长度为5cm/根、直径为
0.06cm的SnO2中空纤维电极生胚990根(99根×10组)；

[0103] S3、将单组生胚承托件103以及切割后生胚承托件103上的中空纤维电极生胚一并移到12cm×52cm的装填装置上，其中，装填生胚承托区202和衬管承托区203各5cm×50cm，衬管承托区203设有直径为0.4cm的衬管承托槽，相邻两个衬管承托槽之间的距离为0.5cm，衬管承托槽上预先放有直径为0.4cm的刚玉衬管2041；

[0104] S4、通过倾斜机构206和推送机构205，单批次即可将长度为5cm/根、直径为0.06cm的SnO2中空纤维电极生胚99根装入刚玉衬管2041中。

[0105] 综上所述，本发明提供一种中空纤维电极生胚批量定型、装填系统及其应用，该系统包括定型装置和装填装置，中空纤维电极软体往复穿过定型装置上的生胚承托件，经拉直、干燥、静置和切割后，形成定型的中空纤维电极生胚，然后将生胚承托件连带中空纤维电极生胚一并转移到装填装置上，将生胚承托件上的中空纤维电极生胚装填入对应的衬管中，供后续生胚烧制工序使用；有效简化了中空纤维电极批量生产流程过程中的生胚定型工序和生胚烧制准备工作，大幅提高了中空纤维电极的生产效率，并可适用于各种材质、尺寸和用途的中空纤维电极的生产应用过程，大大优化了现有技术中的中空纤维电极制备流程，形成高效、稳定、低成本的制备过程的放大方案，促进了中空纤维电极的大规模生产、应用；且本发明中的中空纤维电极生胚批量定型、装填系统可在各类中空纤维电极的生产过程中广泛应用，具有极高的应用前景。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

[0106] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。