[实用新型]一种电容器的电极掺杂设备

说明书

一种电容器的电极掺杂设备，其依次包括电极板供给单元、电极板导引轮、离子掺杂单元、超声波发生单元、干燥单元以及电极板回收单元；掺杂单元包括掺杂单元主体，掺杂板，掺杂单元温度检测器以及掺杂单元温度控制器。掺杂单元主体中用于存放电解液；掺杂板包括设置的多个掺杂子板，掺杂子板可以在掺杂单元主体中垂直或者水平层叠，各个掺杂子板以相同的距离彼此间隔，掺杂子板中间的间隔作为电极板的移动路径，由此可以提高锂掺杂工艺中的效率。并且掺杂装置集成了掺杂、干燥和超声等工艺，可以持续连续并且自动地进行电极板的离子掺杂。

技术领域

本实用新型涉及一种电容器加工装置，具体涉及一种电容器的电极掺杂设备。

背景技术

超级电容器(supercapacitor)是指采用高比表面积活性炭或金属氧化物等作为电极材料，以双电层电容和法拉第准电容为储能机制，性能介于传统电容器和蓄电池之间的新型储能器件。因为超级电容器具有高功率、能量密度和长循环寿命等优点，近些年来被广泛应用于移动通讯、信息技术、航空航天和国防科技等领域。通过掺杂不同金属化合物对电极进行修饰，可使电极具有较好的可充性。目前的掺杂方法大致可分为物理掺杂、化学掺杂和电化学掺杂3种；然而，在现有的掺杂设备中，通常将锂离子均匀地掺杂到负极上，需要消耗大约10天时间或更久。掺杂过程花费时间较长是影响电容器生产效率的关键因素。

实用新型内容

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案。

一种电容器的电极掺杂设备，其依次包括电极板供给单元、电极板导引轮、离子掺杂单元、超声波发生单元、干燥单元以及电极板回收单元；其还包括单片机控制单元、电力驱动单元；其中掺杂单元用于进行将锂离子掺杂到电极板上的离子预掺杂，掺杂单元包括掺杂单元主体，掺杂板，掺杂单元温度检测器以及掺杂单元温度控制器。掺杂单元主体中用于存放电解液；掺杂板包括设置的多个掺杂子板，掺杂子板可以在掺杂单元主体中垂直或者水平层叠，各个掺杂子板以相同的距离彼此间隔，掺杂子板中间的间隔作为电极板的移动路径。

进一步地，掺杂单元温度检测器用于检测掺杂单元内电解液的温度，并将检测到的温度传送到单片机控制单元；掺杂单元温度控制器，可以为电加热器，其用于接收来自单片机控制单元的控制指令用于对电解液的加热，电解液的温度控制必须满足于45-65℃，单片机控制单元可以实现对温度检测的闭环控制；其中，掺杂单元温度控制器可以为多个，其可以均匀设置在掺杂单元的各个位置处；

进一步地，在电极板供给单元和电极板导引轮之间设置有速度检测器，速度检测器用于检测电极板速度，并将检测值发送至单片机控制单元；单片机控制单元通过指令控制电力驱动单元，并由电力驱动单元控制电极板供给单元以及电极板回收单元的速度；

进一步地，超声波发生单元可以增加锂离子掺杂到电极板上的效率，其将预定频率的超声波施加到掺杂单元的电解液中，超声波的强度可以根据电极板和掺杂板的厚度以及电极板上的掺杂强度而改变；

进一步地，干燥单元用于干燥经过掺杂工艺的电极板，干燥单元包括干燥加热器以及干燥温度检测器，干燥加热器可以为电加热器或者热风机，干燥温度检测器用于检测干燥单元内的温度，并将检测到的温度传送到单片机控制单元；干燥加热器接收来自单片机控制单元的控制指令用于对干燥温度的控制；

进一步地，采用单片机控制单元可以实现电极掺杂装置的自动检测和控制；极大地提高系统的自动化程度和生产效率。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

根据本实用新型的的锂掺杂设备，移动的电极板持续地穿过离子掺杂单元，采用垂直或平行的掺杂子板增加了电极板和掺杂板之间的接触时间，由此可以提高锂掺杂工艺中的效率。并且本实用新型的掺杂装置集成了掺杂、干燥和超声等工艺，可以持续连续并且自动地进行电极板的离子掺杂，采用单片机控制单元可以实现电极掺杂装置的自动检测和控制；极大地提高系统的自动化程度和生产效率，缩短锂掺杂工艺时间。