[实用新型]空气电极生产设备

说明书

本实用新型提供一种空气电极生产设备，包括：挤料涂布机构(3)和喷涂机构(13)，挤料涂布机构(3)用于在集流体上涂布防水层，喷涂机构(13)用于在防水透气层上喷涂催化层，集流体沿工作平面被依次涂布上防水层，喷涂上催化层，进而得到空气电极。通过本实用新型的空气电极生产设备，可自动化高效连续生产高质量防水透气的空气电极。

技术领域

本实用新型涉及金属燃料电池电极技术领域，尤其涉及一种空气电极生产设备。

背景技术

金属燃料电池的研究在当下受到国内外的普遍关注，其通过消耗负极金属产生电能的形式相比较铅蓄、锂离子电池更接近于传统的化石能源的供给和使用方式。因此，被认为是未来最能够替代化石能源的一种新能源形式，但是当下金属燃料电池发展还处于起步阶段，国内外能够将其商业化的企业屈指可数，其核心问题在于空气电极的开发与制造。

目前来说，公开的空气电极制备工艺多从本身的制备过程出发，往往存在制备工艺过程复杂，细节难以把控等问题，且在空气电极开发过程中没有考虑后端生产如何实现的问题，因此，多数报道的空气电极制备工艺仅限于实验室制备。

偶有报道的关于空气电极的生产设备，多采用喷涂加真空抽滤的方式除去防水透气层、催化层中的溶液，再进行辊压得到空气电极的技术方案。但是对于空气电极来说，由于防水透气层在空气电极内起到防水、耐腐蚀的作用，所以一般需要达到一定的厚度，以喷涂方式制备的防水透气层在技术上往往厚度较低，造成空气电极防水性不足，稳定性差。或者采用将催化层粉料混合后以振动的方式进料滚压得到催化层膜，该技术方案存在粉料振动方式的连续性较差，当催化层粉料中存在多种材料可能会导致材料分层，同时在敞开的环境中生产容易造成粉尘飞扬。

由于空气电极的配套生产设备及技术还尚未发展，对于部分已经商业化的空气电极往往采用其他类型(如锂电、铅蓄、氢氧)的电池生产设备由人工多步完成，这就造成生产效率低下，同时空气电极生产是由多步完成的，人为控制因素过多会进一步导致得到的空气电极质量参差不齐。以上问题都严重的阻碍了金属燃料电池的发展和商业化推进。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

针对于现有的技术问题，本实用新型提供一种空气电极生产设备及方法，用于至少部分解决以上技术问题。

(二)技术方案

本实用新型提供一种空气电极生产设备，包括：挤料涂布机构3，包括：第一内部腔体4，程控式液压装置5和出料槽6，其中，第一内部腔体4中设有活塞41，活塞41将第一内部腔体4隔离成上空腔和下空腔，程控式液压装置5通过伸缩杆51与活塞41连接，含有粘结剂的防水层浆料装在下空腔中，出料槽6开设在下空腔的壁上，挤料涂布机构3用于在集流体上涂布防水层；喷涂机构13，包括：第二内部腔体15，喷涂装置16，电动位移装置17，第一加热装置18，其中，喷涂装置16安装在电动位移装置17上，电动位移装置17和第一加热装置18位于工作平面的一侧或分别位于工作平面的两侧，喷涂机构13用于在防水透气层上喷涂催化层，防水透气层由防水层干燥得到；其中，工作平面为集流体的加工平面，集流体沿工作平面被加工得到空气电极。

可选地，空气电极生产设备还包括第一辊压机构8，第一辊压机构8由至少两个连续排布的竖式辊压机组成，每个竖式辊压机上设置缝隙调节装置9，竖式辊压机的双辊间的缝隙沿着集流体的行进方向逐级递减。

可选地，空气电极生产设备还包括隧道炉10，隧道炉10包括：第二传送机构12，第二加热装置25，程序设定装置26，其中，第二加热装置25和第二传送机构12位于工作平面的一侧或分别位于工作平面的两侧。

可选地，隧道炉10还包括热风输送装置11，热风输送装置11用于将第二加热装置25产生的热量输送到工作平面上。

可选地，喷涂机构13还包括搅拌装置14，其中，搅拌装置14包括电机141，转动轴142和搅拌叶片143，搅拌叶片143位于第二内部腔体15中。