本发明涉及电池负极制造及磁处理,尤其涉及一种可扩展的磁阵列取向组件。
背景技术:
1、电池负极制造过程中,利用石墨的抗磁性的各向异性,用磁场对石墨涂布进行取向处理,可以提高电池的性能。电池负极制造设备一般由铜箔牵引设备、石墨浆料供料设备、涂布设备、烘箱、收卷装置等组成。铜箔供料设备拉出铜箔,在涂布设备里将石墨供料设备提供的石墨浆料均匀的涂覆到铜箔上,涂覆了石墨浆料的铜箔进入烘箱干燥,完成干燥后由收卷装置进行收卷。
2、取向磁处理插件一般安装在涂布机头与烘箱之间,或延伸到烘箱内,在石墨浆料干燥固化前对其进行取向磁处理。取向磁处理设备对石墨涂布施加垂直于石墨涂布平面的强磁场,将石墨取向后再干燥固化。一般采用上下结构,即用成对的ns极磁场,在ns极之间留下窄缝,让石墨涂布从窄缝中通过,在窄缝中接受强磁场的取向磁处理。
3、电池负极石墨涂布的取向磁处理,需要足够的磁场强度,并且要求大面积的均匀取向效果。但现有的磁场方案如线圈、永磁体很难兼顾强磁场和大面积均匀,具体地:
4、采用电磁线圈或永磁体来提供取向磁场,对于不同的电池产品,需要有不同的磁场宽幅,电池负极石墨涂布的宽幅有达到1.6m宽的,常见的一般有数十厘米宽。石墨涂布的长度很长,有超过100m的圈料,做如此大面积的均匀强磁场几乎不可能实现。
5、同时,现有技术中,其是利用石墨涂布在长度方向上运动的特点,仅提供覆盖宽度方向的均匀强磁场,而在长度方向上,只覆盖局部小段范围,只在石墨浆料未固化前对运动行进通过的石墨涂布进行短时间取向磁处理。但做不同宽度,达到1.6米的均匀强磁场仍有很大难度,此外,现有技术还具体存在以下不足之处:
6、1、电磁线圈方案,电磁线圈巨大、厚重且能耗高;
7、2、永磁体方案,大宽幅的强磁体充磁困难;
8、3、大宽幅磁场的磁吸力大,要求结构强度高;
9、4、取向磁处理设备重量大、成本高;
10、5、石墨涂布在运动过程中难免有上下抖动,上下结构的取向磁处理组件给石墨涂布留下的高度空间有限,容易发生刮擦。
11、综上可知,现有技术存在诸多不足之处,因此,有必要加以改进。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种可扩展的磁阵列取向组件,该组件将结构优化成单侧磁阵列组成的线性结构,对阵列中的各个小磁块进行预定方向的充磁,实现了单面同极性增强的平行磁场。
2、为实现上述目的,采用以下技术方案:
3、一种可扩展的磁阵列取向组件,包括至少两个并排布置的磁块;每一所述磁块分别按预定的方向进行充磁,且相邻的两个所述磁块的充磁取向之间构成一个夹角;每一所述磁块的充磁取向方向的尺寸,不小于非取向方向的任一边长。
4、进一步的,所述磁块采用烧结钕铁硼磁铁。
5、进一步的,所述磁块采用异方性烧结钕铁硼磁铁,且材料中的br≥1.08t,hcj≥1990ka/m,(bh)max≥223kj/m3。
6、进一步的,相邻的两个所述磁块的充磁取向之间的夹角在10°~90°之间。
7、进一步的,所述磁块的非工作面包裹有非导磁的不锈钢外壳。
8、进一步的,所述不锈钢外壳的厚度在0.02~2mm之间。
9、采用上述方案,本发明的有益效果是:
10、1)适用于对磁场有快速响应的各类材料,组件提供的磁场在其成型加工过程中,对材料进行取向或者排列,以达到优化材料性能的目的,尤其是适合于锂电池负极材料的石墨取向;
11、2)本发明采用独特的磁石排列和充磁技术,摒弃了传统的上下结构装置,实现了单面强磁场,在保证负极石墨颗粒稳定取向的同时,减轻了插件重量;
12、3)可任意扩展取向组件的宽度,适应各种规格的设备;
13、4)可调整磁场大小,以满足不同材料的需求;
14、5)结构的优化和重量的减轻,使得安装和使用变得容易。
1.一种可扩展的磁阵列取向组件,其特征在于,包括至少两个并排布置的磁块;每一所述磁块分别按预定的方向进行充磁,且相邻的两个所述磁块的充磁取向之间构成一个夹角;每一所述磁块的充磁取向方向的尺寸,不小于非取向方向的任一边长。
2.根据权利要求1所述的可扩展的磁阵列取向组件,其特征在于,所述磁块采用烧结钕铁硼磁铁。
3.根据权利要求2所述的可扩展的磁阵列取向组件,其特征在于,所述磁块采用异方性烧结钕铁硼磁铁,且材料中的br≥1.08t,hcj≥1990ka/m,(bh)max≥223kj/m3。
4.根据权利要求1所述的可扩展的磁阵列取向组件,其特征在于,相邻的两个所述磁块的充磁取向之间的夹角在10°~90°之间。
5.根据权利要求1所述的可扩展的磁阵列取向组件,其特征在于,所述磁块的非工作面包裹有非导磁的不锈钢外壳。
6.根据权利要求5所述的可扩展的磁阵列取向组件,其特征在于,所述不锈钢外壳的厚度在0.02~2mm之间。
