一种去除锂电池浆料气泡的装置的制作方法

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种去除锂电池浆料气泡的装置。

背景技术：

目前，锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面，因此对锂离子电池的性能要求越来越高。

电池浆料是制作锂离子电池生产过程中非常重要的环节，是锂离子电池制造的核心。浆料经过在极片箔材进行涂敷碾压、剪切后，制成极片转入到后续的卷绕车间，进而完成成品电池的后续制作。锂电池的质量直接由浆料的质量所决定，因此，保证浆料的一致性与稳定性十分关键。

目前现有的电池浆料中气泡的去除方式，去除效果较差，存在气泡去除不完全的风险，存在气泡的浆料在涂敷生产过程中会出现漏箔现象，轻则降低良品率，增加成本，重则引发电池安全事故。

需要说明的是，漏箔现象是指正极极片或负极极片在涂敷生产的过程中，本应该覆盖有正极浆料或负极浆料的位置没有浆料，从而导致极片集流体(铝箔或铜箔)外露的现象。

此外，目前电池浆料中气泡的去除方式，还仅仅只停留在使用不同的方法来去除阶段，并没有对气泡的去除效果进行一个明确的评价和反馈。不同批次的浆料在自身性质(例如浆料的粘度)方面会存在差别，而采用同一除气泡制程来去除气泡，会导致浆料中的气泡含量出现波动，无法保证去除的实际效果，同样存在气泡去除不完全的风险。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种去除锂电池浆料气泡的装置。

为此，本实用新型提供了一种去除锂电池浆料气泡的装置，浆料储罐顶部安装有电机和真空泵；

真空泵的进气口与浆料储罐内部相连通；

电机底部的输出轴，与位于浆料储罐内的、垂直分布的搅拌杆的顶部相连接；

搅拌杆上分布有多个搅拌桨；

蠕动泵位于浆料储罐的外侧；

蠕动泵具有的蠕动泵管，一端与浆料储罐的左侧下部相连通，另一端与中空透明的检测界面容器的左侧相连通；

检测界面容器的右侧，通过一根中空的回流管道，与浆料储罐内部空间相连通。

其中，检测界面容器的正上方，设置有图像采集设备。

其中，搅拌桨与搅拌杆之间使用螺丝固定连接。

其中，真空泵与一根中空的连接管道的一端相连通，该连接管道的另一端贯穿浆料储罐顶部壳体后，与浆料储罐内部上部空间相连通。

其中，浆料储罐的底部设置有进料口。

其中，检测界面容器为中空的、长方体形状的玻璃容器。

其中，检测界面容器的正下方，设置有强光光源，该强光光源包括多个led光源。

由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种去除锂电池浆料气泡的装置，其能够有效去除电池浆料中的气泡，保证电池浆料的质量，具有重大的生产实践意义。

此外，本实用新型提供的去除锂电池浆料气泡的装置，还能够针对电池浆料中的气泡含量进行有效的管控，观察获得气泡的去除实际效果，进一步保证电池浆料的质量，从而提高电池极片箔材进行浆料涂敷的稳定性，进而提高电池极片的良品率和电池的整体安全性能。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种去除锂电池浆料气泡的装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种去除锂电池浆料气泡的装置一种实施例的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种去除锂电池浆料气泡的装置的一种实施例中，所包括的ccd视觉检测系统的工作原理图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图1、图2，本实用新型提供了一种去除锂电池浆料气泡的装置，包括中空的浆料储罐1和蠕动泵5；

浆料储罐1顶部安装有电机22和真空泵15；

真空泵15的进气口与浆料储罐1内部相连通，用于对浆料储罐1内部进行抽真空操作，从而实现对气泡的去除作用；

电机22底部的输出轴，与位于浆料储罐(1)内的、垂直分布的搅拌杆(20)的顶部相连接；具体为：电机22底部的输出轴贯穿浆料储罐1顶部预留的通孔(该通孔与输出轴之间具有密封环，保证密封效果)后，与垂直分布的搅拌杆20的顶部相连接(具体可以通过联轴器)；

搅拌杆20上分布有多个搅拌桨21；

蠕动泵5位于浆料储罐1的外侧(具体可以通过支架与浆料储罐1固定连接，如螺钉连接)；

蠕动泵5具有的蠕动泵管(即输料管道)46，一端与浆料储罐1的左侧下部相连通，另一端与中空透明的检测界面容器10的左侧相连通；

检测界面容器10的右侧，通过一根中空的回流管道45，与浆料储罐1内部空间相连通；

检测界面容器10的正上方，设置有图像采集设备40(可以通过现有的普通的支架来固定)。

在本实用新型中，具体实现上，搅拌桨21与搅拌杆20之间使用螺丝固定连接。

在本实用新型中，具体实现上，关于真空泵15的进气口与浆料储罐1内部相连通，具体结构为：真空泵15与一根中空的连接管道的一端相连通，该连接管道的另一端贯穿浆料储罐1顶部壳体后，与浆料储罐1内部上部空间相连通(不伸入到浆料中)。

在本实用新型中，具体实现上，浆料储罐1优选为不锈钢材质的储罐。

在本实用新型中，具体实现上，浆料储罐1的底部设置有进料口30，该进料口与外部的浆料输送泵(为现有设备)相连通。

在本实用新型中，具体实现上，在搅拌杆20上分布位置最高的搅拌桨21的最高处，距离浆料储罐1的罐体底部的距离等于罐体内部总高的1/4。

需要说明的是，蠕动泵管(即输料管道)46，是蠕动泵5自身的配套部件，该管道具有耐腐蚀的特性，且该管道为分体式结构，在蠕动泵内为软性材料，材质一般为经过特殊处理的硅橡胶、氟橡胶、特氟龙、橡胶、塑料、合成材料等，蠕动泵以外为硬质材料，材质为不锈钢或玻璃等，在为现有常见的结构，不展开过多表述。

在本实用新型中，具体实现上，蠕动泵管(即输料管道)46的底端到浆料储罐1的罐底距离为罐总高的1/8处；

回流管道45的底端到浆料储罐1的罐底距离为罐总高的1/6，且蠕动泵管(即输料管道)46与回流管道45均紧紧贴附在浆料储罐1的管壁上。

在本实用新型中，具体实现上，检测界面容器10优选为中空的、长方体形状的玻璃容器。

在本实用新型中，具体实现上，检测界面容器10的正下方，设置有强光光源50，该强光光源50可以包括多个led光源。

在本实用新型中，具体实现上，图像采集设备40可以包括现有的电荷耦合器件(ccd)相机。

需要说明的是，对于本实用新型，可以通过图像采集设备40，来对检测界面容器10内的浆料进行拍照(例如每秒拍摄100张照片)，然后对照片进行分析，当预设时间(例如30秒)内拍摄的多张照片中，出现了存在的气泡的照片时，则控制真空泵15保持开启状态(在搅拌浆料时，真空泵15的默认状态为开启状态)，继续不断地对浆料储罐1内进行抽真空操作，进行浆料中气泡25的去除作业，如果没有出现存在气泡的照片，则控制关闭真空泵15，停止气泡去除作业。

对于本实用新型，具体实现上，既可以通过工作人员的人眼，来分析预设时间内拍摄的多张照片中，是否存在气泡，然后手动控制真空泵的开关，还可以通过配套设置设置ccd视觉检测系统和可编程控制器plc，来实现自动分析控制。

具体实现上，参见图2所示，图像采集设备40可以为现有的ccd视觉检测系统；

ccd视觉检测系统，用于对检测界面容器10内的浆料进行拍照(例如每秒拍摄100张照片)，然后对照片进行分析，当预设时间(例如30秒)内拍摄的多张照片中，出现了存在的气泡的照片时，发送开启控制信号给可编程控制器工控机，否则，当没有出现存在气泡的照片，则发送关闭控制信号给可编程控制器工控机35；

可编程控制器工控机35，分别与ccd视觉检测系统、真空泵15相连接，用于在接收到ccd视觉检测系统发来的开启控制信号时，控制开启真空泵15(在搅拌浆料时，真空泵15的默认状态为开启状态，继续不断地对浆料储罐1内进行抽真空操作，进行浆料中气泡25的去除作业)，而在在接收到ccd视觉检测系统发来的关闭控制信号时，控制关闭真空泵15，停止气泡25的去除作业。

需要说明的是，具体实现上，ccd视觉检测系统包括相机、视觉检测工控机和数据采集卡；

其中，相机用于对检测界面容器10内的浆料进行拍照，然后传输给采集卡；

采集卡，与相机相连接，用于对对图片信号进行采集、量化成数字信号,然后压缩编码成数字视频序列，然后发送给视觉检测工控机；

视觉检测工控机，用于对相机拍摄的图片进行处理和储存；视觉检测工控机上安装有浆料气泡检测软件，用于图像处理识别浆料中的气泡，对拍摄的图片进行处理形成相应的信号，并传输反馈；

其中，相机可以为basler品牌的、200w面阵的彩色相机，用于拍摄浆料的图片，其上可以安装有超音速品牌的8mm型号的镜头。同时，可以配置超音速品牌的光源，以增强拍摄的效果。

视觉检测工控机，可以为凌华品牌的工控机，例如可以为cpu是i7、4核，且配128g的固态硬盘(存储硬盘≥4t)。

视觉检测工控机，与一个显示器相连接，显示器用于对拍摄的图片和处理的结果进行显示。其中的浆料气泡检测软件，作为一种视觉软件，是超音速公司(广州超音速自动化科技股份有限公司)提供的浆料气泡检测软件，具有具有尺寸测量、数量统计功能，能够对拍摄的图片进行处理形成相应的信号，然后传输反馈。

其中，采集卡可以为高速的千兆网卡，用于对图片信号进行采集、量化成数字信号，然后压缩编码成数字视频序列。

参见图3所示，ccd视觉检测系统的工作原理图，如图3所示。经过ccd视觉检测系统检验，对于真空处理前的一份浆料测试样品，所获得的样品的检测图片中，图片的中间区域非空白部分为浆料，周边的空白区域为气泡，气泡较大，经过本实用新型的装置处理后，所获得的浆料测试样品的检测图片中，浆料中的气泡较少，且面积显著缩小。

为了更加清楚地理解本实用新型的技术方案，下面对本实用新型提供的去除锂电池浆料气泡的装置的具体工作过程，说明如下：

1、浆料由进料口30进入不锈钢材质的浆料储罐1中，此时搅拌杆20带动搅拌桨21旋转慢速(5rpm)搅拌，当浆料液位到达搅拌桨时，搅拌加速(10～20rpm)，进料口与浆料储罐1为一体式结构；

2、当浆料注入浆料储罐1到达相应的液位时，停止打料，真空泵15进行抽真空。其中，在浆料静止时，浆料液位需达到浆料储罐1的罐体高度的1/2；搅拌桨21的最高处距离罐体底部的距离为罐体内部总高的1/4；搅拌杆20上分布有2～8个搅拌桨，搅拌桨与搅拌杆之间使用螺丝固定；搅拌杆通过电机22带动旋转；真空泵15通过管道与浆料储罐1连接。

3、当浆料供料结束后，蠕动泵5开始工作(蠕动泵位于浆料储罐1的中间位置，在储罐外侧，通过支架和浆料储罐1连接在一起)，浆料通过蠕动泵管(即输料管道)46向上输送浆料(该管道具有耐腐蚀的特性，且该管道为分体式结构，在蠕动泵内为软性材料，材质一般为经过特殊处理的硅橡胶、氟橡胶、特氟龙、橡胶、塑料、合成材料等，蠕动泵以外为硬质材料，材质为不锈钢或玻璃等。)进入到检测界面容器10中(检测界面容器位于储罐上方，该检测界面容器为一个长5cm，宽5cm，中间缝隙高度0.5mm的、长方体形状的玻璃容器)；

其中，蠕动泵管(即输料管道)46底端到浆料储罐1罐底距离为罐总高的1/8处，回流管道45)底端到罐底距离为罐总高的1/6，且输料管道与回流管道均紧紧贴附在管壁上。

4当浆料充满检测容器10后，图像采集设备40(例如ccd照相机，或者现有的ccd视觉检测系统)对检测界面容器10内的浆料进行拍照(每秒拍摄100张照片)并对照片进行分析，界面下方有强光光源50对界面照射；(强光光源为高亮led光源，光源距离测试平面距离为3～10cm，光源功率为1～10w。)

5、对照片进行分析，若连续30s内拍摄的图片分析后显示有气泡，(即拍摄出来的照片中黑色的浆料中会有白色的小点)，此时让真空泵15继续工作，继续通过抽真空的方式，来对下方的浆料进行去泡的去除作用，保持罐内真空度；当连续30s拍摄出的图片分析无气泡(即全部为黑色的浆料)时，此时认定浆料中的气泡已去除干净，关闭真空泵，停止抽真空，气泡去除作业完成。

需要说明的是，当图像采集设备40为现有的ccd视觉检测系统时，ccd视觉检测系统对照片进行分析，若连续30s内拍摄的图片分析后显示有气泡，(即拍摄出来的照片中黑色的浆料中会有白色的小点)，此时将信号反馈给可编程控制器工控机35，由可编程控制器工控机35对真空泵进行控制，使得真空泵15继续工作，继续通过抽真空的方式，来对下方的浆料进行去泡的去除作用，保持罐内真空度；当连续30s拍摄出的图片分析无气泡(即全部为黑色的浆料)时，此时认定浆料中的气泡已去除干净，由可编程控制器工控机35对真空泵进行控制，使得真空泵停止抽真空，气泡去除作业完成。

综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种去除锂电池浆料气泡的装置，其能够有效去除电池浆料中的气泡，保证电池浆料的质量，具有重大的生产实践意义。

同时，本实用新型提供的去除锂电池浆料气泡的装置，还能够针对电池浆料中的气泡含量进行有效的管控，观察获得气泡的去除实际效果，进一步保证电池浆料的质量，从而提高电池极片箔材进行浆料涂敷的稳定性，进而提高电池极片的良品率和电池的整体安全性能。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。