CN106848181A - 一种涂覆方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涂覆方法及装置，所述涂覆装置包括一对夹持组件、涂覆组件及烘干机构，所述一对夹持组件设置于涂覆组件与烘干机构之间，且沿垂直于基材传送方向对称设置于基材两侧，用于为基材提供支撑；涂覆组件用于对基材进行涂覆；烘干机构用于为涂覆后基材干燥处理。涂覆方法包括将基材穿设于一对沿垂直基材传送方向对称设置于基材两侧的夹持组件之间，传送基材从而对基材进行涂覆。所述涂覆装置通过设置一对夹持组件，且一对夹持组件沿垂直于基材传送方向对称设置于基材两侧，以对基材绷紧和展平，能有效避免抖动、褶皱或扭曲变形等造成的涂覆不均匀现象，从而提高产品良率。

Description

一种涂覆方法及装置
【技术领域】
本发明涉及电池领域，尤其涉及一种极片的涂覆方法及装置。
【背景技术】
锂离子电池因具有工作电压高、循环寿命长、能量密度高、体积小、重量轻、污染小等优点，在移动电话、笔记本电脑等便携式电子产品及电动汽车等交通工具以及航天航空、医学等领域得到了广泛的开发与应用。
目前锂离子电池的制备包括极片涂覆、封装、化成，整形，除气等过程。而在极片涂覆过程中，在实际生产时由于基材传送、烘箱风力及涂覆处支撑力不足等影响，会使基材抖动并产生褶皱或扭曲变形等，导致第二面涂覆不均匀，从而降低生产良率，增加了生产成本。
【发明内容】
为克服现有涂覆装置涂覆不均匀的技术问题，本发明提供一种涂覆方法及装置。
本发明解决技术问题的技术方案是提供一种涂覆装置，其包括一对夹持组件、涂覆组件及烘干机构，所述一对夹持组件设置于涂覆组件与烘干机构之间，且沿垂直于基材传送方向对称设置于基材两侧，用于为基材提供支撑；涂覆组件用于对基材进行涂覆；烘干机构用于为涂覆后基材进行干燥处理。
优选地，所述涂覆组件包括沿基材传送方向依次设置的第一涂覆模头及第二涂覆模头，在基材传送过程中，第一涂覆模头对基材第一面进行涂覆，第二涂覆模头对基材第二面进行涂覆，所述一对夹持组件设置于第二涂覆模头与烘干机构之间。
优选地，每一夹持组件包括相对设置的第一夹持件及第二夹持件，所述第一夹持件与第二夹持件共同对基材一侧进行夹持。
优选地，所述每一夹持组件进一步包括驱动件，所述驱动件连接第一夹持件及第二夹持件，用于驱动第一夹持件与第二夹持件运动，以调节第一夹持件与第二夹持件到基材的距离。
优选地，所述驱动件为气缸、电机、液压驱动机其中一种。
优选地，所述第一夹持件及第二夹持件为圆辊，所述驱动件驱动第一夹持件及第二夹持件在垂直基材传送方向的平面内转动或平行移动。
本发明解决技术问题的技术方案是提供一种涂覆方法，其采用上述涂覆装置，涂覆方法包括将基材穿设于一对沿垂直基材传送方向对称设置于基材两侧的夹持组件之间，传送基材从而对基材进行涂覆。
优选地，每一夹持组件在基材传送时候同时自转滚动,夹持组件滚动速率为基材传送速率的0.8-1.5倍。
优选地，涂覆方法还包括控制风量为1000-5000m3/h，温度为30-60℃，对涂覆后基材二涂覆面进行干燥。
优选地，涂覆方法还包括控制压辊组件压力为50-10000Kgf，对干燥后基材二涂覆面进行辊压。
与现有技术相比，本发明一种涂覆装置具有优点如下：通过在涂覆组件与烘干机构之间设置一对夹持组件，且沿垂直于基材传送方向对称设置于基材两侧，以对基材进行绷紧和展平，能有效避免抖动、褶皱或扭曲变形等造成的涂覆不均匀现象。
本发明一种涂覆方法具有优点如下：通过将基材穿设于一对沿垂直基材传送方向对称设置于基材两侧的夹持组件之间，传送基材从而对基材进行涂覆，能有效避免抖动、褶皱或扭曲变形等造成的涂覆不均匀现象，保证产品良率。
【附图说明】
图1是本发明涂覆装置结构示意图。
图2是涂覆装置结构俯视示意图。
图3是本发明涂覆装置的第一传送件结构示意图。
图4a是本发明涂覆装置的夹持组件结构示意图。
图4b是本发明夹持组件展开状态第一变形结构示意图。
图4c是本发明夹持组件展开状态第二变形结构示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参考图1及图2，本发明第一实施例提供一种涂覆装置1，用于对基材10进行涂覆，其包括涂覆组件100、传送组件200、一对夹持组件300、烘干机构400。涂覆组件100用于为基材10进行涂覆。传送组件200用于涂覆过程中将基材10匀速传送。所述一对夹持组件300设置于涂覆组件100与烘干机构400之间，且沿垂直于基材10传送方向(箭头P所示方向)对称设置于基材10两侧，用于为基材10提供支撑。烘干机构400用于为涂覆后基材10进行干燥处理。其中，夹持组件300包括对应基材10相对两面设置的第一夹持件301及第二夹持件303，所述第一夹持件301与第二夹持件303共同对基材10一侧进行夹持。
所述涂覆组件100包括沿基材10传送方向依次设置的第一涂覆模头101、第二涂覆模头103及储液机构105。储液机构105连通第一涂覆模头101及第二涂覆模头103，用于向第一涂覆模头101及第二涂覆模头103注入涂覆材料。优选地，涂覆材料注入流速40-300ml/h，从而控制成膜厚度为8-200μm。所述一对夹持组件300设置于第二涂覆头303与烘干机构400之间。基材10包括相对的二涂覆面，分别为第一面及第二面。在基材10传送过程中，第一涂覆模头101、第二涂覆模头103分别对基材10第一面及第二面进行涂覆。具体为：启动传送组件200，传送基材10，使基材10的第一面朝向第一涂覆模头101，第一涂覆模头101对基材10的第一面进行涂覆。经过传送组件200的传送并使基材10的第二面朝向第二涂覆模头103，然后第二涂覆模头103对基材10第二面进行涂覆。
所述传送组件200包括第一传送件201及第三传送件203。所述第三传送件203设置于第一涂覆模头101正下方，用于为第一涂覆模头101涂覆时提供支撑。优选地，设置所述传送组件200传送基材10的速率为0.5-5m/min。第一传送件201设置于第三传送件203与第二涂覆模头103之间，即所述第二涂覆模头103位于夹持组件300与第一传送件201之间。如图3所示，所述第一传送件201为哑铃型。优选地，所述第一传送件201为圆辊，包括两端2011和中间2013，所述两端2011直径是中间2013直径的1.01-1.5倍。进一步，所述两端2011直径是中间2013直径的1.01-1.1倍。所述第一传送件201为哑铃型能对基材10进行限位，涂覆过程中，能有效防止基材10抖动，避免造成涂覆不均匀。
优选地，所述传送组件200还包括第二传送件202，第二传送件202设置于第一传送件201与第三传送件203之间。调节第二传送件202的相对于基材10的垂直距离和相对于第一传送件201的水平距离，使所述第一传送件201、第二传送件202及第三传送件203的中心连线所成角度为45°-135°，从而增加基材10与第一传送件201之间的张力，利于基材10的绷紧展平，进一步防止基材10抖动。
优选地，所述传送组件200还包括第四传送件204，第四传送件204设置于第一传送件201与第二涂覆模头103之间。所述第四传送件204与第一传送件201分别设置于基材10相对的二涂覆面上，从而为基材10提供更好的支撑。
作为一种变形，优选地，第一传送件201与第二涂覆模头103之间不设置第四传送件204，更换为第二对夹持组件300。所述第二对夹持组件300对称设置于基材10两侧，从而使第二涂覆模头103对第二面进行涂覆时受力平衡，进一步增加第二面涂覆的支撑力，提高涂覆均匀性。
每一夹持组件300包括第一夹持件301及第二夹持件303。基材10传送过程中，所述基材10穿设于第一夹持件301与第二夹持件303之间，即第一夹持件301及第二夹持件303分别设置在基材10相对的二涂覆面上。所述第一夹持件301及第二夹持件303可活动，可调节到基材10的距离。所述夹持组件300到第二涂覆模头103的距离为5cm-30cm。
在本发明一些较优的实施例中，所述基材10定义一沿其传送方向的中心轴线，所述对称设置的一对夹持组件300相对于基材10中心轴线呈角度设置，所呈角度为30°-180°。其中，当一对夹持组件300呈角度为180°时，一对夹持组件300轴线方向垂直于基材10传送方向。优选地，对称设置的夹持组件300朝向烘干机构400倾斜设置，以减少第一夹持件301及第二夹持件303与基材10之间的摩擦阻力，从而利于涂覆过程中基材10传送。
在本发明一些较优的实施例中，所述第一夹持件301及第二夹持件303为圆辊，其直径根据涂覆装置1预设空间及涂覆过程中工艺要求等决定，优选为5cm-20cm。第一夹持件301及第二夹持件303轴向长度依据基材10涂覆面两端的留白区域(除涂覆区域S以外的区域)宽度等决定，优选为15cm-80cm。进一步优选地，轴向长度为20cm-50cm。所述第一夹持件301与第二夹持件303在基材10涂覆面的正投影长度为5cm-50cm。
优选地，所述第一夹持件301及第二夹持件303分别连接螺杆，可以调节螺杆的卡接深度来调节第一夹持件301与第二夹持件303基材10的距离。
优选地，如图4a所示，所述夹持组件300还包括驱动件305及二连接件307。所述二连接件307一端分别连接第一夹持件301及第二夹持件303，另一端与驱动件305连接。驱动件305为连接件307活动提供动力，以带动第一夹持件301及第二夹持件303活动。优选地，所述驱动件305为气缸、电机、液压驱动机等其中一种。
所述驱动件305驱动第一夹持件301及第二夹持件303活动具体为所述驱动件305驱动第一夹持件301及第二夹持件303在垂直基材10传送方向的平面内转动或平行移动。
请参阅图4b，在本发明一些较优的实施例中，所述驱动件305带动第一夹持件301及第二夹持件303转动，使第一夹持件301及第二夹持件303展开形成一定角度，用于将在两者之间放置基材10。
请参阅图4c，在本发明一些较优的实施例中，所述驱动件305带动第一夹持件301及第二夹持件303平行移动，所述平行移动具体为第一夹持件301沿径向上升，和/或第二夹持件303沿径向下降，使第一夹持件301及第二夹持件303展开形成一定间距，用于将在两者之间放置基材10。
优选地，所述驱动件305还驱动第一夹持件301及第二夹持件303的自转滚动，所述第一夹持件301及第二夹持件303的滚动速率匹配传送速率。具体的，设置第一夹持件301及第二夹持件303的速率大于基材10传送速率，用于涂覆相对厚度较薄的涂覆材料。设置第一夹持件301及第二夹持件303的速率小于或等于基材10传送速率，用于涂覆相对厚度较厚的涂覆材料。优选地，第一夹持件301及第二夹持件303的滚动速率为基材10传送速率0.8-1.5倍。
所述烘干机构400可选用风干、微波、红外辐射以及冷冻升华等任意一种方式来烘干。优选地，在电池领域，涂覆后基材10采用风干方式进行烘干。优选地，可设置烘干机构400风量为1000-5000m3/h，温度为30-60℃，频率为10-50HZ对涂覆后基材进行烘干。
优选地，所述涂布装置1进一步包括压辊组件500，用于对干燥后基材10二涂覆面进行辊压，防止涂覆后的基材10厚度反弹。
本发明第二实施例提供一种采用上述涂覆装置1的涂覆方法，其包括如下步骤：将基材10穿设于于一对沿垂直基材10传送方向对称设置于基材10两侧的夹持组件300之间，传送基材10从而对基材10进行涂覆，其具体工艺流程如下：
步骤S1，将基材10穿设于于一对沿垂直基材10传送方向对称设置于基材10两侧的夹持组件300之间：调节第一夹持件301与第二夹持件303间的距离，使第一夹持件301与第二夹持件303展开，将基材10穿设于一对夹持组件300间。再次调节第一夹持件301与第二夹持件303间的距离比基材10厚度大1mm-10mm，以使第一夹持件301与第二夹持件303闭合。设置烘干机构400风量为1000-5000m3/h，温度为30-60℃，频率为10-50HZ。调制涂覆材料粘度为100-600mPa，并注入第一涂覆模头101与第二涂覆模头103，设置传送速率为0.5-5m/min。
步骤S2，传送基材10从而对基材10进行涂覆：启动传送组件200，对基材10进行涂覆。
优选地，步骤S1进一步包括设置涂覆材料注入流速40-300ml/h，从而控制成膜厚度为8-200μm。
优选地，每一夹持组件300在基材10传送时候同时自转滚动,夹持组件300滚动速率为基材10传送速率的0.8-1.5倍。
优选地，所述涂覆方法还包括控制压辊组件500压力为50-10000Kgf，对干燥后基材10二涂覆面进行辊压。
优选地，采用本发明所述涂覆装置1对正极极片和/或负极极片涂覆凝胶电解质前驱体液，从而在正极极片和/或负极极片原位生成凝胶电解质膜，以获得复合极片。
采用本发明所述涂覆方法对基材进行涂覆，能有效避免抖动、褶皱或扭曲变形等造成的涂覆不均匀现象，使产品良率保持在99％以上。
与现有技术相比，本发明一种涂覆装置具有优点如下：通过在涂覆组件与烘干机构之间设置一对夹持组件，且沿垂直于基材传送方向对称设置于基材两侧，以对基材进行绷紧和展平，能有效避免抖动、褶皱或扭曲变形等造成的涂覆不均匀现象。
本发明一种涂覆方法具有优点如下：通过将基材穿设于一对沿垂直基材传送方向对称设置于基材两侧的夹持组件之间，传送基材从而对基材进行涂覆，能有效避免抖动、褶皱或扭曲变形等造成的涂覆不均匀现象，保证产品良率。
以上所述仅为本发明较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种涂覆装置，其特征在于：其包括一对夹持组件、涂覆组件及烘干机构，所述一对夹持组件设置于涂覆组件与烘干机构之间，且沿垂直于基材传送方向对称设置于基材两侧，用于为基材提供支撑；涂覆组件用于对基材进行涂覆；烘干机构用于为涂覆后基材进行干燥处理。
2.如权利要求1所述的涂覆装置，其特征在于：所述涂覆组件包括沿基材传送方向依次设置的第一涂覆模头及第二涂覆模头，在基材传送过程中，第一涂覆模头对基材第一面进行涂覆，第二涂覆模头对基材第二面进行涂覆，所述一对夹持组件设置于第二涂覆模头与烘干机构之间。
3.如权利要求1所述的一种涂覆装置，其特征在于：每一夹持组件包括相对设置的第一夹持件及第二夹持件，所述第一夹持件与第二夹持件共同对基材一侧进行夹持。
4.如权利要求3所述的涂覆装置，其特征在于：所述每一夹持组件进一步包括驱动件，所述驱动件连接第一夹持件及第二夹持件，用于驱动第一夹持件与第二夹持件运动，以调节第一夹持件与第二夹持件到基材的距离。
5.如权利要求4所述的涂覆装置，其特征在于：所述驱动件为气缸、电机、液压驱动机其中一种。
6.如权利要求4或5所述的涂覆装置，其特征在于：所述第一夹持件及第二夹持件为圆辊，所述驱动件驱动第一夹持件及第二夹持件在垂直基材传送方向的平面内转动或平行移动。
7.一种涂覆方法，采用如权利要求1-5任一项所述涂覆装置，其特征在于：其包括将基材穿设于一对沿垂直基材传送方向对称设置于基材两侧的夹持组件之间，传送基材从而对基材进行涂覆。
8.如权利要求7所述的涂覆方法，其特征在于：每一夹持组件在基材传送时候同时自转滚动,夹持组件滚动速率为基材传送速率的0.8-1.5倍。
9.如权利要求7所述的涂覆方法，其特征在于：所述涂覆方法还包括控制风量为1000-5000m3/h，温度为30-60℃，对涂覆后基材二涂覆面涂覆后进行干燥。
10.如权利要求7所述的涂覆方法，其特征在于：所述涂覆方法还包括控制压辊压力为50-10000Kgf，对干燥后基材二涂覆面进行辊压。
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