CN106626725A - 一种锂电池双面高速凹版涂布装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于锂电池材料凹版涂布技术领域，具体涉及一种锂电池双面高速凹版涂布装置及方法，锂电池双面高速凹版涂布装置，卷状锂电池材料铝箔或铜箔从左至右依次通过放卷机构、入料牵引机构、正面涂布机构，再向上进入干燥箱，向下通过反面涂布机构，再上通过由左至右通过上干燥箱，再向下通过出料牵引到收卷机构收卷。这种锂电池双面高速凹版涂布装置及方法，涂布方式由原“微凹辊逆向涂布”变为网线定量同向高速涂布，又使用了加长、高温、高风量、节能干燥箱，从而缩短了涂布后材料的干燥时间，完成高速双面一次涂布，机速可达120m/min。

Description

一种锂电池双面高速凹版涂布装置及方法

技术领域

本发明属于锂电池材料凹版涂布技术领域，具体涉及一种锂电池双面高速凹版涂布装置及方法。

背景技术

锂电池正、负极材料——铝箔或铜箔需在双面涂层导电剂（碳粉浆或陶瓷浆）；原进口或国产涂布机只能涂一面，另一面需在另一台涂布机上涂布，而且机速只有30m/min；所以效率低、涂布成本高。

发明内容

本发明的目的是为了实现锂电池材料正反面高速一次性涂布。

为此，本发明提供了一种锂电池双面高速凹版涂布装置，包括锂电池正负极材料依次通过的放卷机构、入料牵引机构、正面涂布机构、下干燥箱、反面涂布机构、上干燥箱、出料牵引机构和收卷机构，所述的放卷机构、入料牵引机构、正面涂布机构、出料牵引机构和收卷机构从左至右依次排布，下干燥箱和上干燥箱上下平行分布，正面涂布机构和出料牵引机构位于下干燥箱的一端位置，反面涂布机构位于下干燥箱的另一端位置。

所述的放卷机构由机架以及安装在机架上的第一放卷轴、第二放卷轴、放卷裁刀、自动换放卷装置构成，锂电池正负极材料卷装在第一放卷轴、第二放卷轴上，第一放卷轴、第二放卷轴安装在自动换放卷装置上，第一放卷轴或第二放卷轴旁安装有放卷裁刀。

所述的入料牵引机构由机架以及安装在机架上的张力浮辊控制系统、入料驱动机构、牵引压合系统构成，张力浮辊控制系统、入料驱动机构、牵引压合系统在机架上由下及上依次分布。

所述的正面涂布机构和反面涂布机构均由机架以及安装在机架上的版辊、封闭式刮刀、版辊旋转驱动机构、压合机构胶辊、升降墨盒构成，所述的压合机构胶辊位于版辊正上方，升降墨盒位于版辊正下方，封闭式刮刀位于版辊一侧，版辊旋转驱动机构分别连接版辊和升降墨盒，控制版辊的旋转以及升降墨盒的升降。

所述的下干燥箱和上干燥箱分为冷风区和四个热风区，冷风区和四个热风区内均设置有旋转的导辊。

所述的出料牵引机构由机架以及安装在机架上的水冷辊机构、出料驱动机构构成，水冷辊机构位于出料驱动机构上方。

所述的收卷机构由机架以及安装在机架上的第一收卷轴、第二收卷轴、收卷裁刀、压辊、接触辊、自动换收卷装置组成；锂电池正负极材料卷装在第一收卷轴、第二收卷轴上，第一收卷轴和第二收卷轴安装在自动换收卷装置上，第一收卷轴或第二收卷轴旁安装有收卷裁刀、压辊和接触辊。

一种锂电池双面高速凹版涂布装置的涂布方法，包括如下步骤：

步骤一：锂电池正负极材料从放卷机构的第一放卷轴或第二放卷轴上开始放卷，进入入料牵引机构；

步骤二：锂电池正负极材料在入料牵引机构上依次经过张力浮辊控制系统、入料驱动机构、牵引压合系统进入正面涂布机构；

步骤三：正面涂布机构的压合机构胶辊将锂电池正负极材料压在版辊上，版辊旋转驱动机构驱动升降墨盒上升，随着版辊的旋转完成锂电池正负极材料正面涂布，封闭式刮刀刮掉版辊上的多余油墨，然后锂电池正负极材料进入下干燥箱；

步骤四：下干燥箱的冷风区和四个热风区对锂电池正负极材料进行干燥，然后进入反面涂布机构；

步骤五：反面涂布机构的压合机构胶辊将锂电池正负极材料压在版辊上，版辊旋转驱动机构驱动升降墨盒上升，随着版辊的旋转完成锂电池正负极材料反面涂布，封闭式刮刀刮掉版辊上的多余油墨，然后锂电池正负极材料进入上干燥箱；

步骤六：上干燥箱的冷风区和四个热风区对锂电池正负极材料进行干燥，然后进入出料牵引机构；

步骤七：出料牵引机构的水冷辊机构对锂电池正负极材料冷却，再由驱动机构牵引送至收卷机构；

步骤八：收卷机构上的第一收卷轴或第二收卷轴对锂电池正负极材料进行收卷，由压辊进行压实，并由接触辊控制收卷密度。

所述步骤一中第一放卷轴或第二放卷轴其中一个卷轴料放光后，由放卷裁刀将料裁断，自动换放卷装置控制另一个卷轴放料；

所述步骤八中第一收卷轴或第二收卷轴其中一个卷轴卷料完成后，由收卷裁刀将料裁断，自动换收卷装置控制另一个卷轴收料。

本发明的有益效果：

（1）本发明设计的锂电池材料高速双面涂布装置和方法一次完成铝箔或铜箔的双面涂布。

（2）本发明设计的锂电池材料高速双面涂布装置和方法机速高达120m/min，比原机速30m/min提高4倍。

（3）本发明设计的锂电池材料高速双面涂布装置和方法不仅一次完成材料的正、反面涂布，而且机速高，所以现一台机器相当于原来的6台；提高了工作效率，减轻了劳动量、降低了生产成本。

以下将结合附图对本发明做进一步说明。

附图说明

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

图1是本发明锂电池高速双面涂布装置整体结构示意图。

图2是放卷结构示意图。

图3入料牵引示意图。

图4正、反面涂布示意图。

图5涂布干燥箱示意图。

图6出料牵引示意图。

图7收卷结构示意图。

附图标记说明：

1、放卷机构；1-1、第一放卷轴；1-2、第二放卷轴；1-3、放卷裁刀；1-4、自动换放卷装置；2、入料牵引机构；2-1、张力浮辊控制系统；2-2、入料驱动机构；2-3、牵引压合系统；3、正面涂布机构；3-1、版辊；3-2、封闭式刮刀；3-3、版辊旋转驱动机构；3-4、压合机构胶辊；3-5、升降墨盒；4、下干燥箱；4-1、冷风区；4-2、热风区；5、反面涂布机构；6、上干燥箱；7、出料牵引机构；7-1、水冷辊机构；7-2、出料驱动机构；8、收卷机构；第一收卷轴8-1；8-2、第二收卷轴；8-3、收卷裁刀；8-4、压辊；8-5、接触辊；8-6、自动换收卷装置。

具体实施方式

实施例1：

为了克服原涂布机效率低的问题，本实施例提供一种锂电池双面高速凹版涂布装置，如图1所示，包括锂电池正负极材料依次通过的放卷机构1、入料牵引机构2、正面涂布机构3、下干燥箱4、反面涂布机构5、上干燥箱6、出料牵引机构7和收卷机构8，所述的放卷机构1、入料牵引机构2、正面涂布机构3、出料牵引机构7和收卷机构8从左至右依次排布，下干燥箱4和上干燥箱6上下平行分布，正面涂布机构3和出料牵引机构7位于下干燥箱4的一端位置，反面涂布机构5位于下干燥箱4的另一端位置。

锂电池材料（铝箔或铜箔）从放卷机构1由左至右进入入料牵引机构2的驱动进入正面涂布机构3，经过涂布后向上进入下干燥箱4，由右向左进行烘干，烘干后向下进入反面涂布机构5，进行反面涂布，涂布后向上进入反面涂布上干燥箱6，由左向右进入出料牵引机构7经过水冷辊冷却向右进入收卷机构8收卷。本实施例的这种结构一次性高速完成锂电池材料（铝箔或铜箔）的正反面涂布。

实施例2：

如图2所示，本实施例在实施例1的基础上对放卷机构1进行详细说明，所述的放卷机构1由机架以及安装在机架上的第一放卷轴1-1、第二放卷轴1-2、放卷裁刀1-3、自动换放卷装置1-4构成，锂电池正负极材料卷装在第一放卷轴1-1、第二放卷轴1-2上，第一放卷轴1-1、第二放卷轴1-2安装在自动换放卷装置1-4上，第一放卷轴1-1或第二放卷轴1-2旁安装有放卷裁刀1-3。

第一放卷轴1-1、第二放卷轴1-2交替工作，当第一放卷轴1-1料放光后，放卷裁刀1-3将料裁断，自动换放卷装置1-4控制第二放卷轴1-2开始放料，实现不停机自动放料。本实施例中的自动换放卷装置1-4为现有结构，在现有放卷机构中有成熟应用，在此不详细描述。

实施例3：

如图3所示，本实施例在实施例1的基础上对入料牵引机构2进行详细说明，所述的入料牵引机构2由机架以及安装在机架上的张力浮辊控制系统2-1、入料驱动机构2-2、牵引压合系统2-3构成，张力浮辊控制系统2-1、入料驱动机构2-2、牵引压合系统2-3在机架上由下及上依次分布。

此处涉及的张力浮辊控制系统2-1、入料驱动机构2-2、牵引压合系统2-3均为已有机构，如图3所示，在此不做详细说明。锂电池材料（铝箔或铜箔）进入张力浮辊控制系统2-1后，进入入料驱动机构2-2，再进入牵引压合系统2-3后牵引而出。

实施例4;

如图4所示，本实施例在实施例1的基础上对正面涂布机构3和反面涂布机构5进行详细说明，所述的正面涂布机构3和反面涂布机构5均由机架以及安装在机架上的版辊3-1、封闭式刮刀3-2、版辊旋转驱动机构3-3、压合机构胶辊3-4、升降墨盒3-5构成，所述的压合机构胶辊3-4位于版辊3-1正上方，升降墨盒3-5位于版辊3-1正下方，封闭式刮刀3-2位于版辊3-1一侧，版辊旋转驱动机构3-3分别连接版辊3-1和升降墨盒3-5，控制版辊3-1的旋转以及升降墨盒3-5的升降。

锂电池材料（铝箔或铜箔）进入版辊3-1上方，由压合机构胶辊3-4将料压在版辊3-1上进行涂布，封闭式刮刀3-2不仅能刮掉版辊上的多余油墨，而且防止油墨飞溅；版辊旋转驱动机构3-3控制升降墨盒3-5升降。该涂布方法由原来的低速涂布机“微凹辊逆向涂布变为网线定量高速涂布，提高了涂布速度。

实施例5:

如图5所示，本实施例在实施例1的基础上对下干燥箱4和上干燥箱6进行详细说明，所述的下干燥箱4和上干燥箱6分为冷风区4-1和四个热风区4-2，冷风区4-1和四个热风区4-2内均设置有旋转的导辊，锂电池材料（铝箔或铜箔）从导辊上通过，完成干燥过程。该干燥箱高温、高风速、节能，提高了涂布后材料的干燥速度，从而提高了整机的速度。

实施例6：

如图6所示，本实施例在实施例1的基础上对出料牵引机构7进行详细说明，所述的出料牵引机构7由机架以及安装在机架上的水冷辊机构7-1、出料驱动机构7-2构成，水冷辊机构7-1位于出料驱动机构7-2上方。

从上干燥箱6出来的锂电池材料（铝箔或铜箔）进入水冷辊机构7-1冷却，再由出料驱动机构7-2牵引送出，此处的水冷辊机构7-1、出料驱动机构7-2均为现有出料牵引机构的成熟结构。

实施例7：

如图7所示，本实施例在实施例1的基础上对收卷机构8进行详细说明，所述的收卷机构8由机架以及安装在机架上的第一收卷轴8-1、第二收卷轴8-2、收卷裁刀8-3、压辊8-4、接触辊8-5、自动换收卷装置8-6组成；锂电池正负极材料卷装在第一收卷轴8-1、第二收卷轴8-2上，第一收卷轴8-1和第二收卷轴8-2安装在自动换收卷装置8-6上，第一收卷轴8-1或第二收卷轴8-2旁安装有收卷裁刀8-3、压辊8-4和接触辊8-5。

收卷机构8上的第一收卷轴8-1或第二收卷轴8-2对锂电池正负极材料进行收卷，由压辊8-4进行压实，并由接触辊8-5控制收卷密度，第一收卷轴8-1或第二收卷轴8-2其中一个卷轴卷料完成后，由收卷裁刀8-3将料裁断，自动换收卷装置8-6控制另一个卷轴收料，实现不停机自动收料。本实施例中的自动换收卷装置8-6为现有结构，在现有放卷机构中有成熟应用，在此不详细描述。

实施例8：

本实施例提供一种锂电池双面高速凹版涂布装置的涂布方法，包括如下步骤：

步骤一：锂电池正负极材料从放卷机构1的第一放卷轴1-1或第二放卷轴1-2上开始放卷，进入入料牵引机构2；第一放卷轴1-1或第二放卷轴1-2其中一个卷轴料放光后，由放卷裁刀1-3将料裁断，自动换放卷装置1-4控制另一个卷轴放料；

步骤二：锂电池正负极材料在入料牵引机构2上依次经过张力浮辊控制系统2-1、入料驱动机构2-2、牵引压合系统2-3进入正面涂布机构3；

步骤三：正面涂布机构3的压合机构胶辊3-4将锂电池正负极材料压在版辊3-1上，版辊旋转驱动机构3-3驱动升降墨盒3-5上升，随着版辊3-1的旋转完成锂电池正负极材料正面涂布，封闭式刮刀3-2刮掉版辊3-1上的多余油墨，然后锂电池正负极材料进入下干燥箱4；

步骤四：下干燥箱4的冷风区4-1和四个热风区4-2对锂电池正负极材料进行干燥，然后进入反面涂布机构5；

步骤五：反面涂布机构5的压合机构胶辊3-4将锂电池正负极材料压在版辊3-1上，版辊旋转驱动机构3-3驱动升降墨盒3-5上升，随着版辊3-1的旋转完成锂电池正负极材料反面涂布，封闭式刮刀3-2刮掉版辊3-1上的多余油墨，然后锂电池正负极材料进入上干燥箱6；

步骤六：上干燥箱6的冷风区4-1和四个热风区4-2对锂电池正负极材料进行干燥，然后进入出料牵引机构7；

步骤七：出料牵引机构7的水冷辊机构7-1对锂电池正负极材料冷却，再由驱动机构7-2牵引送至收卷机构8；

步骤八：收卷机构8上的第一收卷轴8-1或第二收卷轴8-2对锂电池正负极材料进行收卷，由压辊8-4进行压实，并由接触辊8-5控制收卷密度，第一收卷轴8-1或第二收卷轴8-2其中一个卷轴卷料完成后，由收卷裁刀8-3将料裁断，自动换收卷装置8-6控制另一个卷轴收料。

综上所述，本发明的这种锂电池双面高速凹版涂布装置及方法，涂布方式由原“微凹辊逆向涂布”变为网线定量同向高速涂布，又使用了加长、高温、高风量、节能干燥箱，从而缩短了涂布后材料的干燥时间，完成高速双面一次涂布，机速可达120m/min。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (9)

1.一种锂电池双面高速凹版涂布装置，其特征在于：包括锂电池正负极材料依次通过的放卷机构（1）、入料牵引机构（2）、正面涂布机构（3）、下干燥箱（4）、反面涂布机构（5）、上干燥箱（6）、出料牵引机构（7）和收卷机构（8），所述的放卷机构（1）、入料牵引机构（2）、正面涂布机构（3）、出料牵引机构（7）和收卷机构（8）从左至右依次排布，下干燥箱（4）和上干燥箱（6）上下平行分布，正面涂布机构（3）和出料牵引机构（7）位于下干燥箱（4）的一端位置，反面涂布机构（5）位于下干燥箱（4）的另一端位置。

2.如权利要求1所述的锂电池双面高速凹版涂布装置，其特征在于：所述的放卷机构（1）由机架以及安装在机架上的第一放卷轴（1-1）、第二放卷轴（1-2）、放卷裁刀（1-3）、自动换放卷装置（1-4）构成，锂电池正负极材料卷装在第一放卷轴（1-1）、第二放卷轴（1-2）上，第一放卷轴（1-1）、第二放卷轴（1-2）安装在自动换放卷装置（1-4）上，第一放卷轴（1-1）或第二放卷轴（1-2）旁安装有放卷裁刀（1-3）。

3.如权利要求1所述的锂电池双面高速凹版涂布装置，其特征在于：所述的入料牵引机构（2）由机架以及安装在机架上的张力浮辊控制系统（2-1）、入料驱动机构（2-2）、牵引压合系统（2-3）构成，张力浮辊控制系统（2-1）、入料驱动机构（2-2）、牵引压合系统（2-3）在机架上由下及上依次分布。

4.如权利要求1所述的锂电池双面高速凹版涂布装置，其特征在于：所述的正面涂布机构（3）和反面涂布机构（5）均由机架以及安装在机架上的版辊（3-1）、封闭式刮刀（3-2）、版辊旋转驱动机构（3-3）、压合机构胶辊（3-4）、升降墨盒（3-5）构成，所述的压合机构胶辊（3-4）位于版辊（3-1）正上方，升降墨盒（3-5）位于版辊（3-1）正下方，封闭式刮刀（3-2）位于版辊（3-1）一侧，版辊旋转驱动机构（3-3）分别连接版辊（3-1）和升降墨盒（3-5），控制版辊（3-1）的旋转以及升降墨盒（3-5）的升降。

5.如权利要求1所述的锂电池双面高速凹版涂布装置，其特征在于：所述的下干燥箱（4）和上干燥箱（6）分为冷风区（4-1）和四个热风区（4-2），冷风区（4-1）和四个热风区（4-2）内均设置有旋转的导辊。

6.如权利要求1所述的锂电池双面高速凹版涂布装置，其特征在于：所述的出料牵引机构（7）由机架以及安装在机架上的水冷辊机构（7-1）、出料驱动机构（7-2）构成，水冷辊机构（7-1）位于出料驱动机构（7-2）上方。

7.如权利要求1所述的锂电池双面高速凹版涂布装置，其特征在于：所述的收卷机构（8）由机架以及安装在机架上的第一收卷轴（8-1）、第二收卷轴（8-2）、收卷裁刀（8-3）、压辊（8-4）、接触辊（8-5）、自动换收卷装置（8-6）组成；锂电池正负极材料卷装在第一收卷轴（8-1）、第二收卷轴（8-2）上，第一收卷轴（8-1）和第二收卷轴（8-2）安装在自动换收卷装置（8-6）上，第一收卷轴（8-1）或第二收卷轴（8-2）旁安装有收卷裁刀（8-3）、压辊（8-4）和接触辊（8-5）。

8.一种如权利要求1至7中任意一项所述的锂电池双面高速凹版涂布装置的涂布方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：锂电池正负极材料从放卷机构（1）的第一放卷轴（1-1）或第二放卷轴（1-2）上开始放卷，进入入料牵引机构（2）；

步骤二：锂电池正负极材料在入料牵引机构（2）上依次经过张力浮辊控制系统（2-1）、入料驱动机构（2-2）、牵引压合系统（2-3）进入正面涂布机构（3）；

步骤三：正面涂布机构（3）的压合机构胶辊（3-4）将锂电池正负极材料压在版辊（3-1）上，版辊旋转驱动机构（3-3）驱动升降墨盒（3-5）上升，随着版辊（3-1）的旋转完成锂电池正负极材料正面涂布，封闭式刮刀（3-2）刮掉版辊（3-1）上的多余油墨，然后锂电池正负极材料进入下干燥箱（4）；

步骤四：下干燥箱（4）的冷风区（4-1）和四个热风区（4-2）对锂电池正负极材料进行干燥，然后进入反面涂布机构（5）；

步骤五：反面涂布机构（5）的压合机构胶辊（3-4）将锂电池正负极材料压在版辊（3-1）上，版辊旋转驱动机构（3-3）驱动升降墨盒（3-5）上升，随着版辊（3-1）的旋转完成锂电池正负极材料反面涂布，封闭式刮刀（3-2）刮掉版辊（3-1）上的多余油墨，然后锂电池正负极材料进入上干燥箱（6）；

步骤六：上干燥箱（6）的冷风区（4-1）和四个热风区（4-2）对锂电池正负极材料进行干燥，然后进入出料牵引机构（7）；

步骤七：出料牵引机构（7）的水冷辊机构（7-1）对锂电池正负极材料冷却，再由驱动机构（7-2）牵引送至收卷机构（8）；

步骤八：收卷机构（8）上的第一收卷轴（8-1）或第二收卷轴（8-2）对锂电池正负极材料进行收卷，由压辊（8-4）进行压实，并由接触辊（8-5）控制收卷密度。

9.如权利要求8所述的锂电池双面高速凹版涂布装置的涂布方法，其特征在于：所述步骤一中第一放卷轴（1-1）或第二放卷轴（1-2）其中一个卷轴料放光后，由放卷裁刀（1-3）将料裁断，自动换放卷装置（1-4）控制另一个卷轴放料；

所述步骤八中第一收卷轴（8-1）或第二收卷轴（8-2）其中一个卷轴卷料完成后，由收卷裁刀（8-3）将料裁断，自动换收卷装置（8-6）控制另一个卷轴收料。