空气电极多层次涂布制程及其设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及空气电极生产技术领域，尤其涉及一种空气电极多层次涂布制程及其设备。
【背景技术】
[0002]空气电极(阴极片)使用于金属空气电池，其可以让外界空气中的氧气进入到反应容器中与金属阳极(锌、铝、镁等活性金属)产生电化学反应，而后产生电能。空气电极通常为多层复合膜，其主要包含催化层、集电网及防水透气层。
[0003]其中，催化层一般以乙炔黑、活性碳等碳基粉剂为主要原料，聚四氟乙烯为黏结剂，同时加入催化剂后将多种原料混合、反复搅拌、碾压、脱浆烘干而成型为薄片状的片材。集电网可使用泡沫镍、镍网、铜网、不锈钢网等材质。防水透气层原料与催化层大致相同，同样以乙炔黑、活性碳等碳基粉剂为主要原料，聚四氟乙烯为黏结剂，少去催化剂，同样地经过混合、反复搅拌、碾压而成型为薄片状的片材。
[0004]如图1所示，传统的空气电极制程是将各片材101单独成型后，再将各片材101放置到固定模具102中压胚成型，成为多层次复合的空气电极，这样的制程成本高、产量低、工时长。
[0005]如图2所示，一些厂家在传统制程的基础上发展出新的空气电极制程，是将各层材料预先做成滚动条(即卷材)201，在压合阶段直接卷拉贴合，再经由加热加压的滚筒202使各层材料间紧密贴合，这样的制程提高了后段加工的生产效率，但是前段制程中粉剂浆料到滚动条201的阶段还是与传统制程相同，并且受限于滚动条的宽度限制，空气电极的可裁切的使用尺寸也受到限制，容易产生边角料的耗损。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种可节省生产程序及时间的空气电极多层次涂布制程及其设备。
[0007]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0008]一种空气电极多层次涂布制程，包括以下步骤:
[0009]搅拌浆料，对各种原料制成的浆料进行搅拌，得到可以涂布的浆料；
[0010]涂布浆料，将所述可以涂布的浆料均匀涂布在载体的设定尺寸范围内；
[0011]加热烘烤浆料，对所述载体上涂布的浆料进行加热烘烤；
[0012]碾压浆料，对所述载体上涂布的浆料进行碾压。
[0013]其中，在所述涂布浆料步骤过程中，可同时进行所述加热烘烤浆料步骤。
[0014]其中，在所述涂布浆料步骤过程中，可同时进行所述碾压浆料步骤。
[0015]其中，所述搅拌浆料步骤包括:初搅拌，对各种原料制成的浆料进行搅拌；细搅拌，对经过初搅拌的浆料再进行搅拌，以更细化浆料材质。
[0016]其中，在进行所述细搅拌步骤过程中，同时对浆料进行加热。
[0017]相应地，本发明还提供一种空气电极多层次涂布设备，包括:前段搅拌桶，后段搅拌桶，数控式涂布机；
[0018]所述前段搅拌桶设置有加料口，所述前段搅拌桶的出料口与所述后段搅拌桶的进料口之间通过连接管道连通；
[0019]所述数控式涂布机包括:可三维轴向运动的浆料喷头，用于承载涂布浆料且加热的加热基座，用于碾压涂布浆料的碾压滚筒；所述后段搅拌桶的出料口通过供料管与所述浆料喷头的进料口连通，所述加热基座位于所述浆料喷头的下方，所述碾压滚筒可滚动地安装在所述加热基座上。
[0020]其中，所述前段搅拌桶设置有粉剂加料口、黏结剂加料口，所述前段搅拌桶与后段搅拌桶之间的连接管道设置有催化剂加料桶，该催化剂加料桶的出口内设置有阀门。
[0021]其中，所述前段搅拌桶与后段搅拌桶之间的连接管道内设置有控制阀。
[0022]其中，所述后段搅拌桶的出料口设置有调节阀。
[0023]本发明有益效果在于:本发明的空气电极多层次涂布制程及其设备，直接由浆料涂布制成多层次复合的空气电极，省去了现有技术中制作片材或卷材的阶段，从而节省了生产程序及时间；而且，浆料涂布成型在设定尺寸范围内，成型后仅需简单的裁切修边，可以将材料损耗降到最低，不会因压胚模具或滚轴宽度等尺寸限制而造成浪费。
【附图说明】
[0024]图1为现有技术的一种空气电极制程的结构示意图。
[0025]图2为现有技术的另一种空气电极制程的结构示意图。
[0026]图3为本发明空气电极多层次涂布设备的结构示意图。
[0027]图4为本发明空气电极多层次涂布设备的立体图。
[0028]在图3和图4中包括:
[0029]I 前段揽拌桶，11 粉剂加料口，12 黏结剂加料口，2 后段揽拌桶，3——数控式涂布机，31——浆料喷头，32——加热基座，33——碾压滚筒，4——连接管道，5一一供料管，6一一催化剂加料桶，7一一调节阀。
【具体实施方式】
[0030]为了详细说明本发明的技术方案，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]本发明的空气电极多层次涂布制程，包括以下步骤:
[0032]搅拌浆料，对各种原料制成的浆料进行搅拌，得到可以涂布的浆料；
[0033]涂布浆料，将可以涂布的浆料均匀涂布在载体的设定尺寸范围内；
[0034]加热烘烤浆料，对载体上涂布的浆料进行加热烘烤；
[0035]碾压浆料，对载体上涂布的浆料进行碾压。
[0036]其中，在涂布浆料步骤过程中，可同时进行加热烘烤浆料步骤。
[0037]其中，在涂布浆料步骤过程中，可同时进行碾压浆料步骤。
[0038]其中，搅拌浆料步骤包括:初搅拌，对各种原料制成的浆料进行搅拌；细搅拌，对经过初搅拌的浆料再进行搅拌，以更细化浆料材质。
[0039]其中，在进行细搅拌步骤过程中，可同时对浆料进行加热。
[0040]由于空气电极的催化层及防水透气层主要材质皆是乙炔黑、活性碳等碳基粉剂以及作为黏结剂的聚四氟乙烯，通常两者分别以40%与60%的比例混拌成浆料；使浆料能够透气需使用造孔剂，造孔剂使用乙醇或丙酮，与浆料充分均匀混合，在烘干过程后乙醇或丙酮挥发而产生具防水性的细微孔径；而催化层与防水透气层的差异在于:防水透气层无需添加催化剂，催化层须添加催化剂且搅拌后需要有烘烤的程序。因此，本发明的空气电极多层次涂布制程，可依照上述催化层、集电网、防水透气层之间的制程与材料差异，设计适当的搅拌桶的原料添加的位置及加热位置，即可制成需要的浆料，再直接用浆料多层式涂布而成为多层次复合的空气电极。
[0041]譬如，防水透气层的制作过程:将碳基粉剂、黏结剂、分散剂等原料混合搅拌而制成浆料，该浆料经过凝聚而得到可以涂布的浆料，然后对得到的浆料进行涂布，并且在涂布过程中进行适当的加热烘烤和碾压，即制成防水透气层。
[0042]譬如，催化层的制作过程:将碳基粉剂、黏结剂、分散剂等原料混合搅拌而制成浆料，再在该浆料中添加催化剂，然后对添加催化剂的浆料再搅拌，搅拌后的浆料经过烘烤，烘烤后的浆料经过凝聚而得到可以涂布的浆料，然后对得到的浆料进行涂布，并且在涂布过程中进行适当的加热