CN102744183A - 挤压头、涂布装置及涂布系统 - Google Patents

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Abstract

一种涂布系统,包括挤压头、过渡辊、基材和烘干箱,基材跨设在过渡辊上并由过渡辊沿基材传动方向经过挤压头和烘干箱,挤压头的头部朝向基材,挤压头包括挤压头下唇和挤压头上唇,沿基材传动方向挤压头上唇设置在前端,挤压头上唇与挤压头下唇之间设置有供浆料通过的通道,挤压头还设置有腔体,腔体从外界通入浆料并与通道相通,挤压头下唇的头部高于挤压头上唇的头部,挤压头下唇的头部为圆角,具体的提供一种涂布装置及挤压头,使挤压头可以直接将浆料涂覆在悬空的基材上,从而实现双面涂布的可能,采用上下压辊分别夹持基材的两侧边空白处,单层烘箱即可同时烘干双面,节约能耗50%以上,并节约更换物料的时间,结构紧凑,提高设备效率。

Description

挤压头、涂布装置及涂布系统
技术领域
[0001] 本发明涉及涂布机械领域,尤其涉及一种锂电池制造设备涂布机,具体是一种挤压头及使用该挤压头的涂布装置及涂布系统。
背景技术
[0002] 涂布是锂离子电池生产过程中必不可少的工序,也是直接影响电池安全性、容量、一致性等各项性能的关键工序。涂布就是将制作好的糊状粘稠浆料,均匀的、连续或间断的涂覆在基材(铝箔或铜箔)的正、反两面上,保证各个涂布位置的厚度一致性、并将涂布厚度控制在工艺要求的公差范围内。
[0003] 国内外的挤压涂布技术日趋成熟,涂布精度越来越高。目前的挤压涂布方式,在一 个涂布周期内,由于受涂布头结构和烘干方式的限制,只能对基材单面进行涂覆。参照附图I及附图2,附图为传统的挤压涂布方式,现有挤压头I在实现涂布时,需要基材2下方(背面)有承托辊即涂布辊5 ;涂布烘干时,需要经过烘干箱4,由于浆料尚处于液态,具有一定的流延性,因此也需要采用托辊(即下压辊43)承托烘干。
[0004] 国内外目前有一种实现双面涂布的方式,即在烘箱尾部增加一套涂布装置,并在单层烘箱上再增加一层烘箱,将箔材折回涂覆反面,用上层烘箱烘干反面。究其原理,与单面涂布没有区别,仍然需要两套涂布装置、两套独立的箱体,仅仅是节省了一次换卷时间,在能耗上没有任何节约。而且此种方式要求涂布设备的控制系统更复杂、设备的维护成本增加。
发明内容
[0005] 本发明主要解决的技术问题是提供一种不用涂布辊支撑即可涂布,而且其可以实现简单的双面涂布,操作方便,效率高的挤压头及应用该挤压头的涂布装置和涂布系统。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明提供一种挤压头,包括挤压头下唇和挤压头上唇,挤压头上唇与挤压头下唇之间设置有供浆料通过的通道,所述挤压头还设置有腔体,腔体从外界通入浆料并与通道相通,挤压头下唇的头部高于挤压头上唇的头部,挤压头下唇的头部为圆角。
[0007] 本发明进一步提供一种涂布装置,包括挤压头、过渡辊和基材,所述基材跨设在过渡辊上并由过渡辊沿基材传动方向经过挤压头和烘干箱,挤压头的头部朝向基材,所述挤压头包括挤压头下唇和挤压头上唇,沿基材传动方向挤压头上唇设置在前端,挤压头上唇与挤压头下唇之间设置有供浆料通过的通道,所述挤压头还设置有腔体,腔体从外界通入浆料并与通道相通,挤压头下唇的头部高于挤压头上唇的头部,挤压头下唇的头部为圆角。
[0008] 本发明改进有,所述涂布装置还包括伺服电机和移动装置,伺服电机通过移动装置控制所述挤压头接近或远离基材。
[0009] 本发明改进有,所述涂布装置还包括用于检测挤压头与基材之间距离的位移传感器和控制系统,位移传感器的信号通过控制系统传输给伺服电机。[0010] 本发明改进有,所述挤压头为两个,分别设置在基材的上下方。
[0011] 本发明进一步提供一种涂布系统,包括涂布装置及烘干箱,所述涂布装置包括挤压头、过渡辊和基材,所述基材跨设在过渡辊上并由过渡辊沿基材传动方向经过挤压头,挤压头的头部朝向基材,所述挤压头包括挤压头下唇和挤压头上唇,沿基材传动方向挤压头上唇设置在前端,挤压头上唇与挤压头下唇之间设置有供浆料通过的通道,所述挤压头还设置有腔体,腔体从外界通入浆料并与通道相通,挤压头下唇的头部高于挤压头上唇的头部,挤压头下唇的头部为圆角。
[0012] 本发明改进有,所述烘干箱包括箱体及设置在箱体内的压辊组件,压辊组件相对应的设置在箱体内的两侧,压辊组件包括上下对应设置的上压辊及下压辊,所述上压辊与下压辊由动力装置驱动转动,所述上压辊与所述下压辊之间设有用于夹持基材侧边空白部的间隙。
[0013] 本发明改进有,上压辊与下压辊为多个,并排设置在箱体内,并由动力装置通过皮带或链条驱动。·[0014] 本发明改进有,所述动力装置为伺服电机、步进电机或变频交流电机。
[0015] 本发明改进有,所述过渡辊的材质为金属。
[0016] 本发明的有益效果是:采用特殊结构的挤压头,使得挤压头可以直接将浆料涂覆在悬空的基材上,从而实现双面涂布的可能,解决了挤压涂布头不能实现结构紧凑的正反面同时涂布的技术瓶颈,解决了涂布领域内长期渴望解决的技术难题,在这种挤压头的基础上进一步提供一种涂布装置及涂布系统,而且采用上下压辊分别夹持基材的两侧边空白处,可以同时烘干基材的两面,单层烘箱即可同时烘干双面,节约能耗50%以上,并节约更换物料的时间,结构紧凑,提高设备效率。
附图说明
[0017] 附图I是传统的涂布装置的主视图;
[0018] 附图2是传统的涂布装置的俯视图;
[0019] 附图3是本发明的涂布系统的主视图;
[0020] 附图4是本发明的涂布系统的俯视图;
[0021] 附图5是本发明的涂布系统的A-A剖视图。
[0022] 标号说明:1-挤压头;11-挤压头下唇;111-圆角;12_挤压头上唇;13_通道;14-腔体;2_基材;21_空白部;3-过渡辊;4_烘干箱;41_箱体;42_上压辊;43_下压辊;5-涂布辊。
具体实施方式
[0023] 为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0024] 参照附图3、附图4,附图所示本发明提供的一种挤压头1,包括挤压头下唇11和挤压头上唇12,挤压头上唇12与挤压头下唇11之间设置有供浆料通过的通道13,所述挤压头I还设置有腔体14,腔体14从外界通入浆料并与通道13相通,挤压头下唇11的头部高于挤压头上唇12的头部,挤压头下唇11的头部为圆角111。[0025] 挤压头I的唇口设计与现有挤压头结构有区别,挤压头下唇11的头部即其尖端部为圆角111,可以直接与基材2接触,其圆弧过渡后进行抛光处理,不会刮伤基材2,因此其与基材2的距离可以非常接近,不需要承托辊(涂布辊),能直接将浆料涂覆于悬空的基材2上,其挤压头I与基材2的距离采用伺服电机控制,伺服电机通过移动装置控制挤压头I与基材2之间的距离,伺服电机移动装置可以是通孔滚珠丝杠、直线导轨、带传动等机械常用的直线移动方式,将伺服电机的转动转变成挤压头的直线运动,伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,当然,在其他实施例中,也可以采用步进电机。
[0026] 进一步的,为了使其运动更加的精确,可以进一步设立位移传感器和控制系统,位移传感器检测挤压头I与基材2之间的距离,并对位移传感器检测反馈,信号通过控制系统反馈到伺服系统,可以根据不同涂布厚度及涂布质量,精密微调挤压头与基材2之间的间隙。
[0027] 参照附图3、附图4,附图所示本实施例中,进一步提供一种涂布装置,包括挤压头
I、过渡辊3和基材2,所述基材2跨设在过渡辊3上并由过渡辊3沿基材2传动方向经过挤压头1,挤压头I的头部朝向基材2,所述挤压头I包括挤压头下唇11和挤压头上唇12,沿·基材2传动方向挤压头上唇12设置在前端,挤压头上唇12与挤压头下唇11之间设置有供浆料通过的通道13,所述挤压头还设置有腔体14,腔体14从外界通入浆料并与通道13相通,挤压头下唇11的头部高于挤压头上唇12的头部,挤压头下唇11的头部为圆角111。
[0028] 进一步的在涂布装置的基础上,本发明进一步提供一种涂布装置,具体参照附图3及附图4,包括挤压头I、过渡辊3、基材2和烘干箱4,所述基材2跨设在过渡辊3上并由过渡辊3沿基材2传动方向经过挤压头I和烘干箱4,挤压头I的头部朝向基材2,所述挤压头I包括挤压头下唇11和挤压头上唇12,沿基材2传动方向挤压头上唇12设置在前端,挤压头上唇12与挤压头下唇11之间设置有供浆料通过的通道13,所述挤压头还设置有腔体14,腔体14从外界通入浆料并与通道13相通,挤压头下唇11的头部高于挤压头上唇12的头部,挤压头下唇11的头部为圆角111。
[0029] 涂布装置在运行时,挤压头下唇11的圆弧表面近似的充当涂布辊的表面,实现了可以直接将浆料涂覆与悬空的基材2上,基材2的单面涂覆或者双面涂覆都可以采用该设备;
[0030] 当基材2采用双面涂覆时,具体实施例中,所述挤压头为两个,分别设置在基材2的上方和下方。
[0031] 本实施例中,过渡辊3为两个,两个过渡辊的轴线平行排列,基材2跨设在两个过渡辊3上,之后再传至烘干箱4,挤压头I的朝向与基材2垂直。
[0032] 参照附图3-附图5,在双面涂布的基础上,为了防止液态浆料因箔材弯曲、漂浮发生流动影响涂布厚度的均匀性,必须采用托辊承托,由于其两面的浆料都处于液态,具有一定的流延性,因此传统的烘干箱4不能在传动的同时进行烘干,本实施例中的烘干箱4包括箱体41及设置在箱体41内的压辊组件,压辊组件相对应的设置在箱体41内的两侧,压辊组件包括对应设置的上压辊42及下压辊43,所述上压辊42与下压辊43由动力装置驱动转动,所述上压辊42与所述下压辊43之间设有由于夹持基材2侧边的空白部21的间隙。
[0033] 基材2在涂布时,基材2的浆料涂覆在其上,基材2的两侧边缘留出一定宽度的空白部21,采用一定宽度的上压辊42与下压辊43夹住基材2的空白部21,因此,上压辊42与下压辊43不会触碰到涂覆区域,因此在传动的过程中不会破坏到涂布浆料,使双面同时涂布的基材2也能实现承托烘干。
[0034] 本实施例中,上压辊42与下压辊43为多个,并排设置在箱体41内,并由动力装置通过皮带驱动,带传动可以保证每个压辊的速度一样,当然,在其他实施例中,可以采用链传动或者齿轮传动等。
[0035] 在运行的过程中,可能会出现需要调节速度的情况,为了满足该使用情况,所述动力装置为伺服电机,依靠伺服系统来调节脉冲,进而调节伺服电机的运作,其他实施例中,动力装置为步进电机或变频交流电机。
[0036] 本实施例中,所述过渡辊3的材质为金属。
[0037] 通过上述涂布装置,实现了在一个涂布周期内同时涂覆双面,单层的烘箱即可同时烘干双面,节约能耗50%以上,并节约了更换物料的时间,提高设备效率,解决了在传统的涂布装置中不能实现正反面同时涂布的技术瓶颈,解决了涂布领域内渴望解决在结构紧凑的基础上实现双面涂布的技术难题。·
[0038] 以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1. 一种挤压头,其特征在于,包括挤压头下唇和挤压头上唇,挤压头上唇与挤压头下唇之间设置有供浆料通过的通道,所述挤压头还设置有腔体,腔体从外界通入浆料并与通道相通,挤压头下唇的头部高于挤压头上唇的头部,挤压头下唇的头部为圆角。
2. 一种涂布装置,其特征在于,包括挤压头、过渡辊和基材,所述基材跨设在过渡辊上并由过渡辊沿基材传动方向经过挤压头,挤压头的头部朝向基材,所述挤压头包括挤压头下唇和挤压头上唇,沿基材传动方向挤压头上唇设置在前端,挤压头上唇与挤压头下唇之间设置有供浆料通过的通道,所述挤压头还设置有腔体,腔体从外界通入浆料并与通道相通,挤压头下唇的头部高于挤压头上唇的头部,挤压头下唇的头部为圆角。
3.根据权利要求2所述的涂布装置,其特征在于,还包括伺服电机和移动装置,伺服电机通过移动装置控制所述挤压头接近或远离基材。
4.根据权利要求3所述的涂布装置,其特征在于,还包括用于检测挤压头与基材之间距离的位移传感器和控制系统,位移传感器的信号通过控制系统传输给伺服电机。
5.根据权利要求2所述的涂布装置,其特征在于,所述挤压头为两个,分别设置在基材·的上、下方。
6.根据权利要求2所述的涂布装置,其特征在于,所述过渡辊的材质为金属。
7. 一种涂布系统,其特征在于,包括涂布装置及烘干箱,所述涂布装置包括挤压头、过渡辊和基材,所述基材跨设在过渡辊上并由过渡辊沿基材传动方向经过挤压头,挤压头的头部朝向基材,所述挤压头包括挤压头下唇和挤压头上唇,沿基材传动方向挤压头上唇设置在前端,挤压头上唇与挤压头下唇之间设置有供浆料通过的通道,所述挤压头还设置有腔体,腔体从外界通入浆料并与通道相通,挤压头下唇的头部高于挤压头上唇的头部,挤压头下唇的头部为圆角。
8.根据权利要求7所述的涂布系统,其特征在于,所述烘干箱包括箱体及设置在箱体内的压辊组件,压辊组件相对应的设置在箱体内的两侧,压辊组件包括上下对应设置的上压辊及下压辊,所述上压辊与下压辊由动力装置驱动转动,所述上压辊与所述下压辊之间设有用于夹持基材侧边空白部的间隙。
9.根据权利要求8所述的涂布系统,其特征在于,上压辊与下压辊为多个,并排设置在箱体内,并由动力装置通过皮带或链条驱动。
10.根据权利要求7或8所述的涂布系统,其特征在于,所述动力装置为伺服电机、步进电机或变频交流电机。
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