专利名称：锂离子电池材料尾料二次成型设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及锂离子电池材料生产技术领域，特别涉及一种锂离子电池材料尾料二次成型设备。
技术背景能源危机和环境保护是当今人类社会面临的两大焦点问题。自1991年日本索尼公司首先实现了锂离子二次电池的商品化以来，锂离子电池产业迅速发展，广泛应用生产、 生活的各个方面，比如在移动通讯设备、便携式计算机、摄像机、照相机、MP3等小型设备和太阳能、风能等发电系统的储备电源、无绳电动工具电源以及混合电动汽车(HEV)、纯电动汽车(EV)电源等等。锂离子电池的正、负极材料对粒度有着严格的要求，比如碳负极材料和磷酸铁锂正极材料等等，正是这些要求致使锂离子电池正、负极材料产品生产过程中产生的微粉，比如尾料和低于粒度要求的物料，由于粒度、比表面积、振实密度等物理性能原因而无法得到充分有效利用，使具有良好化学性能的微粉原材料浪费，或者降低价格供给一些低附加值产品使用，原料的利用率低，比如像锂离子电池碳负极材料的利用率仅为60-80%，另一方面对环境也容易造成污染。
发明内容有鉴于此，有必要提供一种能够对锂离子电池正、负极材料尾料进行二次成型处理来提高材料利用率和附加值高的锂离子电池材料尾料二次成型设备。一种锂离子电池材料尾料二次成型设备，包括机械手升降转动装置、机架、液压站、升降油缸、夹紧装置、坯体模具、支撑托架、加压油缸。升降油缸及夹紧装置设置在机架上。支撑托架固定在升降油缸上，用于撑托坯体模具。夹紧装置用于在升降油缸带动支撑托架、坯体模具下降到机架的基准面时，夹持支撑托架上的坯体模具的靠近机架的一端，以使坯体模具固定。固定机械手升降转动装置设置在机架一侧，且加压油缸与机械手升降转动装置连接，且在机械手升降转动装置带动加压油缸及动加压油缸的压力柱头移动至支撑托架上的坯体模具的上方时，加压油缸及动加压油缸的压力柱头与支撑托架上的坯体模具相正对。优选的，机械手升降转动装置可以上下升降，最大升降行程为500mm，且可以旋转。优选的，机架的基准面与坯体模具下端的表面的表面光洁度为IT6级，两接触面的平行度彡0. 10mm。优选的，支撑托架的中心开设有通孔，坯体模具的上部的直径大于通孔的直径，坯体模具的下部的直径与通孔的直径吻合。优选的，坯体模具具有圆形或方形槽孔，坯体模具的槽孔的对角线上有半圆排气孔，排气孔直径为Φ0. 10 0. 30mm。优选的，当为圆形槽孔结构时，圆形槽孔的直径为Φ 150 320mm。[0011]优选的，当为方形槽孔结构时，方形槽孔的尺寸为150X 150 320X320mm，且方形槽孔的直角处设计为倒角，倒角尺寸均为5X45°。优选的，加压油缸具有压力柱头，且加压油缸的压力柱头可插入坯体模具的槽孔中。本实用新型提供的锂离子电池材料尾料二次成型设备在生产过程中，操作简单且适合于工业化生产。进一步的讲，锂离子电池材料尾料二次成型设备对锂离子电池正、负极材料生产过程中产生的小粒度微粉(尾料和低于粒度要求的物料，包括原料、中间物料和最终物料)进行二次成型加工，如此降低了微粉的比表面积，提高微粉的粒度、振实密度和压实密度等物理性能，使微粉的电化学性能优势得到发挥和提高，进而使之能够用作锂离子电池正、负极材料使用。
附图1是一较佳实施方式的锂离子电池材料尾料二次成型设备的结构示意图。附图2是图1中坯体模具的示意图。附图3是图2中坯体模具的结构示意图。附图4是图2中坯体模具的另一结构示意图。图中锂离子电池材料尾料二次成型设备10、机械手升降转动装置11、机架12、基准面121、液压站13、升降油缸14、夹紧装置15、坯体模具16、槽孔161、排气孔162、支撑托架17、通孔171、加压油缸18
具体实施方式
如图1所示的锂离子电池材料尾料二次成型设备10的结构示意图，该锂离子电池材料尾料二次成型设备10包括机械手升降转动装置11、机架12、液压站13、升降油缸14、 夹紧装置15、坯体模具16、支撑托架17、加压油缸18。升降油缸14及夹紧装置15设置在机架12的基准面上。在本实施方式中，机架12 的基准面121上的四角上都设置有升降油缸14，夹紧装置15位于四个升降油缸14之间。支撑托架17固定在升降油缸14上，用于撑托坯体模具16。在本实施方式中，支撑托架17的中心开设有通孔171 ；请同时参看图2、图3及图4，坯体模具16的上部的直径大于通孔171的直径，坯体模具16的下部的直径与通孔171的直径吻合，如此坯体模具16 可以穿嵌固定于支撑托架7上。坯体模具16具有圆形或方形槽孔161，坯体模具16的槽孔 161的对角线上有半圆排气孔162，排气孔162直径为Φ 0. 10 10. 30mm,进一步的讲，当为圆形槽孔结构时，圆形槽孔的直径为Φ 150 320mm，当为方形槽孔结构时，方形槽孔的尺寸为150X150 320 X 320mm，且方形槽孔的直角处设计为倒角，倒角尺寸均为5X45°。夹紧装置15用于在升降油缸14带动支撑托架17、坯体模具16下降到机架12的基准面121时，夹持支撑托架17上的坯体模具16的靠近机架12的一端，且夹紧装置15可以左右调节，如此可以方便实现对坯体模具16的夹持。在本实施方式中，机架12的基准面 121与坯体模具16下端的表面的表面光洁度为IT6级，两接触面的平行度< 0. 10mm。固定机械手升降转动装置11设置在机架12 —侧，机械手升降转动装置11不仅可以上下升降，而且可以旋转，其中机械手升降转动装置11最大升降行程为500mm。[0024]加压油缸18与机械手升降转动装置11连接，且在机械手升降转动装置11带动加压油缸18及动加压油缸18的压力柱头移动至支撑托架17上的坯体模具16的上方时，加压油缸18及动加压油缸18的压力柱头与支撑托架17上的坯体模具16相正对。其中，加压油缸18的压力柱头的直径与坯体模具16的槽孔161的孔径相适配，如此加压油缸18的压力柱头可插入坯体模具16的槽孔中。另外，加压油缸18所带的压力柱头与坯体模具16 是一一对应的，在生产制造不同的坯体模具形状时可进行整体更换。以下简要描述锂离子电池材料尾料二次成型设备10的工作过程升降油缸14带动支撑托架17连同坯体模具16下降到机架12的基准面121时，利用加紧装置15将坯体模具16加紧固位好后，将锂离子电池材料的尾料加入到坯体模具16中，操作机械手升降转动装置11下降，到位后转入到中心位置，使得加压油缸18的压力柱头插入坯体模具16的槽孔中，加压油缸18推动压力柱头进入坯体模具16的装有锂离子电池材料的尾料的槽孔，以对锂离子电池材料的尾料进行加压成型；成型结束后，操作机械手升降转动装置11上升， 升降油缸14带动支撑托架17连同坯体模具16上升，加压油缸18的压力柱头将坯体模具 16内成型好的型材自动顶出，加压油缸18带动压力柱头回位后，操作机械手升降转动装置 11转出，整个锻压成型过程结束。本实施方式提供的锂离子电池材料尾料二次成型设备10在生产过程中，操作简单且适合于工业化生产。锂离子电池材料尾料二次成型设备10对锂离子电池正、负极材料生产过程中产生的小粒度微粉(尾料和低于粒度要求的物料，包括原料、中间物料和最终物料)进行二次成型加工，如此降低了微粉的比表面积，提高微粉的粒度、振实密度和压实密度等物理性能，使微粉的电化学性能优势得到发挥和提高，进而使之能够用作锂离子电池正、负极材料使用。
权利要求1.一种锂离子电池材料尾料二次成型设备，其特征在于锂离子电池材料尾料二次成型设备包括机械手升降转动装置(11)、机架(12)、液压站(13)、升降油缸(14)、夹紧装置(15)、坯体模具(16)、支撑托架(17)、加压油缸(18)；升降油缸(14)及夹紧装置(1 设置在机架(1 的基准面(121)上，支撑托架(17) 固定在升降油缸(14)上，用于撑托坯体模具(16)；夹紧装置(1 用于在升降油缸(14)带动支撑托架(17)、坯体模具(16)下降到机架 (12)的基准面时，夹持支撑托架(17)上的坯体模具(16)的靠近机架(1 的一端，以使坯体模具(16)固定；固定机械手升降转动装置(11)设置在机架(1 一侧，且加压油缸(18)与机械手升降转动装置(11)连接，且在机械手升降转动装置(11)带动加压油缸(18)及动加压油缸(18) 的压力柱头移动至支撑托架(17)上的坯体模具(16)的上方时，加压油缸(18)及动加压油缸(18)的压力柱头与支撑托架(17)上的坯体模具(16)相正对。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池材料尾料二次成型设备，其特征在于机械手升降转动装置(11)可以上下升降，最大升降行程为500mm，且可以旋转。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池材料尾料二次成型设备，其特征在于机架(12) 的基准面(121)与坯体模具(16)下端的表面的表面光洁度为IT6级，两接触面的平行度 ^ 0. IOmm0
4.根据权利要求1所述的锂离子电池材料尾料二次成型设备，其特征在于支撑托架(17)的中心开设有通孔(171)，坯体模具(16)的上部的直径大于通孔(171)的直径，坯体模具(16)的下部的直径与通孔(171)的直径吻合。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池材料尾料二次成型设备，其特征在于坯体模具(16)具有圆形或方形槽孔(161)，坯体模具(16)的槽孔的对角线上有半圆排气孔(162)，排气孔(162)直径为Φ0. 10 0. 30mm。
6.根据权利要求5所述的锂离子电池材料尾料二次成型设备，其特征在于当为圆形槽孔结构时，圆形槽孔的直径为Φ 150 320mm。
7.根据权利要求5所述的锂离子电池材料尾料二次成型设备，其特征在于当为方形槽孔结构时，方形槽孔的尺寸为150X150 320X320mm，且方形槽孔的直角处设计为倒角，倒角尺寸均为5X45°。
8.根据权利要求5所述的锂离子电池材料尾料二次成型设备，其特征在于加压油缸(18)的压力柱头的直径与坯体模具(16)的槽孔(161)的孔径相适配。
专利摘要一种锂离子电池材料尾料二次成型设备，包括机械手升降转动装置(11)、机架(12)、液压站(13)、升降油缸(14)、夹紧装置(15)、坯体模具(16)、支撑托架(17)、加压油缸(18)。该锂离子电池材料尾料二次成型设备对锂离子电池正、负极材料生产过程中产生的小粒度微粉进行二次成型加工，如此降低了微粉的比表面积，提高微粉的粒度、振实密度和压实密度等物理性能，使微粉的电化学性能优势得到发挥和提高，进而使之能够用作锂离子电池正、负极材料使用。
文档编号H01M4/139GK202025822SQ20112013980
公开日2011年11月2日 申请日期2011年5月6日 优先权日2011年5月6日
发明者侯春平, 杨丹, 王晓明 申请人:侯春平