CN107876313A - 一种锂电池隔膜涂覆的设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种锂电池隔膜涂覆的设备及方法。锂电池隔膜涂覆的设备包括所述隔膜依次经过的喷涂装置和刮除装置；所述喷涂装置将涂覆浆料喷涂至待涂覆隔膜的表面，所述刮除装置将所述隔膜表面多余的所述涂覆浆料刮除。该设备通过设置喷涂装置将涂覆浆料喷涂在待涂覆隔膜的表面，取代了传统的解决现有通过隔膜与微凹辊相切从而涂覆浆料的方法。喷涂装置与刮除装置分开设置，避免了，现有的氧化铝微凹辊硬度高，微凹辊与刮刀在工作时，会与氧化铝相互摩擦，涂布速度越快磨损越严重，导致微凹辊寿命严重下降的问题。

Description

一种锂电池隔膜涂覆的设备及方法
技术领域
本发明涉及锂电池隔膜生产设备及生产方法的技术领域，更具体地说，涉及一种锂电池隔膜涂覆的设备及方法。
背景技术
锂电池具有工作电压高、无记忆效应、能量密度高、对环境无污染等优点。至今，已经广泛应用在电动汽车、手机以及笔记本电脑等诸多领域。锂电池的主要组成部分有正极、负极、隔膜、电解液和外壳。其中，隔膜指的是一种高分子薄膜，薄膜上面有微孔结构，可以让锂离子自由通过，而电子不能通过。隔膜的主要作用是分隔电池的正极、负极，防止两极接触短路。由此可见，隔膜的性能直接会影响到电池的质量、循环次数以及安全性能。
陶瓷涂覆隔膜解决了常规的聚烯烃隔膜熔点低，使用过程中受热易收缩，公知的陶瓷涂覆构造是氧化铝制成的微凹辊、刮刀配合而成。生产过程中，利用驱动机构使得隔膜与微凹辊相切，将陶瓷浆料均匀的涂覆到隔膜上，涂覆的厚度可控。
但是，由于氧化铝硬度高，微凹辊与刮刀在工作时，会与氧化铝相互摩擦，涂布速度越快磨损越严重，导致微凹辊寿命严重下降。并且在每次更换刮刀后，需要不断的调整刮刀的位置，使得厚度达到标准值。一般更换刮刀、微凹辊都需要很熟练的人才可以完成操作，给安装调试带来了困难。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供了一种锂电池隔膜涂覆的设备，包括所述隔膜依次经过的喷涂装置和刮除装置；
所述喷涂装置将涂覆浆料喷涂至待涂覆隔膜的表面，所述刮除装置将所述隔膜表面多余的所述涂覆浆料刮除。
在某些实施方式中，所述喷涂装置包括用于容纳涂覆浆料的膜腔；
所述刮除装置包括依次连接的驱动装置、联轴器以及线棒；
所述膜腔开设有连通外界的膜口；
所述线棒布置于所述膜口的周侧
所述线棒外周侧布凸设有环状结构；
涂覆浆料时，所述涂覆浆料通过所述膜口喷出至待涂覆隔膜的表面，所述驱动装置通过所述联轴器带动所述线棒自转，从而刮除沿所述线棒转动方向经过的所述隔膜的表面多余的所述涂覆浆料。
在某些实施方式中，所述膜腔开设有进料口。
在某些实施方式中，还包括分别设置于所述膜腔两侧的接料盒。
在某些实施方式中，所述接料盒的底部开设有回流口；
所述回流口与所述膜腔连通，将回收的所述涂覆浆料导入所述膜腔内。
在某些实施方式中，所述涂覆浆料为包括陶瓷浆料的涂覆浆料；
所述隔膜的基材为PE或PP。
在某些实施方式中，所述线棒的直径范围为4～20mm。
在某些实施方式中，膜腔内压力在0.1～1.5Mpa。
本发明还提供了一种锂电池隔膜涂覆的方法，包括以下步骤：
S1：将涂覆浆料喷涂于待涂覆隔膜的表面；
S2：通过线棒刮除隔膜表面多余的涂覆浆料；
S3：收集多余的涂覆浆料。
在某些实施方式中，在线棒涂覆过程中，线棒的中心轴与待涂覆隔膜的运动方向呈5～80°角度。
所述的线棒涂覆速率范围为2～200m/min。
与现有技术相比，本发明的目的在于提供一种锂电池隔膜涂覆的设备及相应的方法。该设备包括所述隔膜依次经过的喷涂装置和刮除装置；
所述喷涂装置将涂覆浆料喷涂至待涂覆隔膜的表面，所述刮除装置将所述隔膜表面多余的所述涂覆浆料刮除。
可以理解的是，该设备通过设置喷涂装置将涂覆浆料喷涂在待涂覆隔膜的表面，取代了传统的解决现有通过隔膜与微凹辊相切从而涂覆浆料的方法。喷涂装置与刮除装置分开设置，避免了，现有的氧化铝微凹辊硬度高，微凹辊与刮刀在工作时，会与氧化铝相互摩擦，涂布速度越快磨损越严重，导致微凹辊寿命严重下降的问题。
可以理解的是，由于，不再有微凹辊的磨损刮刀需要多次调整位置的问题，大大的降低了给安装调试的困难，以及相应的人工成本和时间成本。
需要理解的是，该种锂电池隔膜涂覆的设备不仅避免了微凹版逆向涂布易磨损的问题，也有效的提高了生产效率和涂覆隔膜的品质。
进一步的，包括用于容纳涂覆浆料的膜腔，以及依次连接的驱动装置、联轴器以及线棒；
所述膜腔开设有连通外界的膜口；
所述线棒布置于所述膜口的周侧
所述线棒外周侧布凸设有环状结构；
涂覆浆料时，所述涂覆浆料通过所述膜口喷出至待涂覆隔膜的表面，所述驱动装置通过所述联轴器带动所述线棒自转，从而刮除沿所述线棒转动方向经过的所述隔膜的表面多余的所述涂覆浆料。
可以理解的是，涂覆浆料时，优选的，膜腔内有压力泵或抽真空泵，将涂覆浆料压出膜口，从而喷涂在待涂覆的隔膜的表面。
设置在膜口附近的线棒在驱动装置、联轴器的带动下自转，刮除经过线棒的隔膜的表面多余的涂覆浆料。并将之前涂覆的浆料均匀的布设在隔膜的表面。
可以理解的是，线棒外周侧布凸设有环状结构，通过凸设的环状结构可以刮除隔膜表面多余的涂覆浆料。
进一步的，所述膜腔开设有进料口。
进一步的，还包括分别设置于所述膜腔两侧的接料盒。
进一步的，所述接料盒的底部开设有回流口；
所述回流口与所述膜腔连通，将回收的所述涂覆浆料导入所述膜腔内。
可以理解的是，通过在膜腔开设有进料口、接料盒，接料盒的底部开设回流口，回流口与所述膜腔连通，将回收的所述涂覆浆料导入所述膜腔内，可以形成涂覆浆料循环系统。
需要理解的是，该循环系统，优选的，可以安装驱动涂覆浆料流动的泵。
该涂覆浆料循环系统，可以有效的避免涂覆浆料的浪费。
并且，优选的，可以安装控制驱动涂覆浆料流动的泵的中控装置，实现涂覆浆料循环系统的自动化、智能化。
同时，便于该锂电池隔膜涂覆的设备与前后流程的紧密衔接，形成较为流畅的自动化生产线。
可以理解的是，一旦形成流畅的自动化生产线，将提高该领域的整体工作效率，同时，可以提出更高的质量标准作为该行业的业内标准。
综上所述，本发明特殊的构建方法，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的方法公开发表或使用而确属创新，产生了好用且实用的效果，较现有的技术具有增进的多项功效，从而较为适于实用，并具有广泛的产业价值。
附图说明
应当理解的是，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施方式公开的锂电池隔膜涂覆的设备运行前的结构示意图；
图2为本发明实施方式公开的锂电池隔膜涂覆的设备运行中的结构示意图；
图3为本发明实施方式公开的刮除装置的结构示意图。
附图标记：
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于实施例所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见图1至图3，本发明提供了一种锂电池隔膜涂覆的设备1，包括所述隔膜依次经过的喷涂装置11和刮除装置12；
所述喷涂装置11将涂覆浆料喷涂至待涂覆隔膜的表面，所述刮除装置12将所述隔膜表面多余的所述涂覆浆料刮除。
上述，可以理解的是，该设备通过设置喷涂装置11将涂覆浆料喷涂在待涂覆隔膜的表面，取代了传统的解决现有通过隔膜与微凹辊相切从而涂覆浆料的方法。喷涂装置11与刮除装置12分开设置，避免了，现有的氧化铝微凹辊硬度高，微凹辊与刮刀在工作时，会与氧化铝相互摩擦，涂布速度越快磨损越严重，导致微凹辊寿命严重下降的问题。
可以理解的是，由于，不再有微凹辊的磨损刮刀需要多次调整位置的问题，大大的降低了给安装调试的困难，以及相应的人工成本和时间成本。
需要理解的是，该种锂电池隔膜涂覆的设备1不仅避免了微凹版逆向涂布易磨损的问题，也有效的提高了生产效率和涂覆隔膜的品质。
在本发明某些实施例中，所述喷涂装置11包括用于容纳涂覆浆料的膜腔111；
所述刮除装置12包括依次连接的驱动装置121、联轴器122以及线棒123；
所述膜腔111开设有连通外界的膜口1111；
所述线棒123布置于所述膜口1111的周侧
所述线棒123外周侧布凸设有环状结构1231；
涂覆浆料时，所述涂覆浆料通过所述膜口1111喷出至待涂覆隔膜的表面，所述驱动装置121通过所述联轴器122带动所述线棒123自转，从而刮除沿所述线棒123转动方向经过的所述隔膜的表面多余的所述涂覆浆料。
在本发明某些实施例中，所述膜腔111开设有进料口1112。
在本发明某些实施例中，还包括分别设置于所述膜腔111两侧的接料盒112。
在本发明某些实施例中，所述接料盒112的底部开设有回流口1121；
所述回流口1121与所述膜腔111连通，将回收的所述涂覆浆料导入所述膜腔111内。
上述，可以理解的是，通过在膜腔111开设有进料口1112、接料盒112，接料盒112的底部开设回流口1121，回流口1121与所述膜腔111连通，将回收的所述涂覆浆料导入所述膜腔111内，可以形成涂覆浆料循环系统。
需要理解的是，该循环系统，优选的，可以安装驱动涂覆浆料流动的泵。
该涂覆浆料循环系统，可以有效的避免涂覆浆料的浪费。
并且，优选的，可以安装控制驱动涂覆浆料流动的泵的中控装置，实现涂覆浆料循环系统的自动化、智能化。
同时，便于该锂电池隔膜涂覆的设备1与前后流程的紧密衔接，形成较为流畅的自动化生产线。
可以理解的是，一旦形成流畅的自动化生产线，将提高该领域的整体工作效率，同时，可以提出更高的质量标准作为该行业的业内标准。
可以理解的是，该锂电池隔膜涂覆设备，优选的，还包括涂覆压辊和导辊。涂覆隔膜的过程中，涂覆压辊和导辊与隔膜相切，用于调整隔膜的角度和运动方向。
在本发明某些实施例中，所述涂覆浆料为包括陶瓷浆料的涂覆浆料；
所述隔膜的基材为PE或PP。
在本发明某些实施例中，所述线棒123的直径范围为4～20mm。
在本发明某些实施例中，膜腔111内压力在0.1～1.5Mpa。
本发明还提供了一种锂电池隔膜涂覆的方法，包括以下步骤：
S1：将涂覆浆料喷涂于待涂覆隔膜的表面；
S2：通过线棒123刮除隔膜表面多余的涂覆浆料；
S3：收集多余的涂覆浆料。
在本发明某些实施例中，在线棒123涂覆过程中，线棒123的中心轴与待涂覆隔膜的运动方向呈5～80°角度。
所述的线棒123涂覆速率范围为2～200m/min。
为了便于理解本发明，下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明应依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
实施例1
陶瓷浆料从压力为0.1Mpa的模腔内通过膜口1111喷出至待涂覆隔膜的表面，隔膜的基材为PE；电机通过联轴器122带动直径为4mm的线棒123自转，从而刮除沿所述线棒123转动方向经过的所述隔膜的表面多余的所述涂覆浆料，其中，线棒123与隔膜的运动方向呈5°；线棒123涂覆速率在2m/min。
实施例2
陶瓷浆料从压力为1.5Mpa的模腔内通过膜口1111喷出至待涂覆隔膜的表面，隔膜的基材为PP；电机通过联轴器122带动直径为20mm的线棒123自转，从而刮除沿所述线棒123转动方向经过的所述隔膜的表面多余的所述涂覆浆料，其中，线棒123与隔膜的运动方向呈80°；线棒123涂覆速率在200m/min。
实施例3
陶瓷浆料从压力为1.0Mpa的模腔内通过膜口1111喷出至待涂覆隔膜的表面，隔膜的基材为PP；电机通过联轴器122带动直径为10mm的线棒123自转，从而刮除沿所述线棒123转动方向经过的所述隔膜的表面多余的所述涂覆浆料，其中，线棒123与隔膜的运动方向呈100°；线棒123涂覆速率在100m/min。
实施例4
陶瓷浆料从压力为0.8Mpa的模腔内通过膜口1111喷出至待涂覆隔膜的表面，隔膜的基材为PE；电机通过联轴器122带动直径为18mm的线棒123自转，从而刮除沿所述线棒123转动方向经过的所述隔膜的表面多余的所述涂覆浆料，其中，线棒123与隔膜的运动方向呈30°；线棒123涂覆速率在10m/min。
实施例5
陶瓷浆料从压力为1.2Mpa的模腔内通过膜口1111喷出至待涂覆隔膜的表面，隔膜的基材为PE；电机通过联轴器122带动直径为8mm的线棒123自转，从而刮除沿所述线棒123转动方向经过的所述隔膜的表面多余的所述涂覆浆料，其中，线棒123与隔膜的运动方向呈60°；线棒123涂覆速率在150m/min。
实施例6
陶瓷浆料从压力为0.4Mpa的模腔内通过膜口1111喷出至待涂覆隔膜的表面，隔膜的基材为PP；电机通过联轴器122带动直径为12mm的线棒123自转，从而刮除沿所述线棒123转动方向经过的所述隔膜的表面多余的所述涂覆浆料，其中，线棒123与隔膜的运动方向呈25°；线棒123涂覆速率在180m/min。
实施例7
陶瓷浆料从压力为0.2Mpa的模腔内通过膜口1111喷出至待涂覆隔膜的表面，隔膜的基材为PE；电机通过联轴器122带动直径为6mm的线棒123自转，从而刮除沿所述线棒123转动方向经过的所述隔膜的表面多余的所述涂覆浆料，其中，线棒123与隔膜的运动方向呈70°；线棒123涂覆速率在30m/min。
实施例8
陶瓷浆料从压力为1.2Mpa的模腔内通过膜口1111喷出至待涂覆隔膜的表面，隔膜的基材为PP；电机通过联轴器122带动直径为15mm的线棒123自转，从而刮除沿所述线棒123转动方向经过的所述隔膜的表面多余的所述涂覆浆料，其中，线棒123与隔膜的运动方向呈10°；线棒123涂覆速率在170m/min。

Claims (10)

1.一种锂电池隔膜涂覆的设备，其特征在于：包括所述隔膜依次经过的喷涂装置和刮除装置；
所述喷涂装置将涂覆浆料喷涂至待涂覆隔膜的表面，所述刮除装置将所述隔膜表面多余的所述涂覆浆料刮除。
2.如权利要求1所述的锂电池隔膜涂覆的设备，其特征在于：所述喷涂装置包括用于容纳涂覆浆料的膜腔；
所述刮除装置包括依次连接的驱动装置、联轴器以及线棒；
所述膜腔开设有连通外界的膜口；
所述线棒布置于所述膜口的周侧
所述线棒外周侧布凸设有环状结构；
涂覆浆料时，所述涂覆浆料通过所述膜口喷出至待涂覆隔膜的表面，所述驱动装置通过所述联轴器带动所述线棒自转，从而刮除沿所述线棒转动方向经过的所述隔膜的表面多余的所述涂覆浆料。
3.如权利要求1所述的锂电池隔膜涂覆的设备，其特征在于：所述膜腔开设有进料口。
4.如权利要求1所述的锂电池隔膜涂覆的设备，其特征在于：还包括分别设置于所述膜腔两侧的接料盒。
5.如权利要求4所述的锂电池隔膜涂覆的设备，其特征在于：所述接料盒的底部开设有回流口；
所述回流口与所述膜腔连通，将回收的所述涂覆浆料导入所述膜腔内。
6.如权利要求1所述的锂电池隔膜涂覆的设备，其特征在于：所述涂覆浆料为包括陶瓷浆料的涂覆浆料；
所述隔膜的基材为PE或PP。
7.如权利要求1所述的锂电池隔膜涂覆的设备，其特征在于：所述线棒的直径范围为4～20mm。
8.如权利要求1所述的锂电池隔膜涂覆的设备，其特征在于：所述膜腔内压力在0.1～1.5Mpa。
9.一种锂电池隔膜涂覆的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将涂覆浆料喷涂于待涂覆隔膜的表面；
S2：通过线棒刮除隔膜表面多余的涂覆浆料；
S3：收集多余的涂覆浆料。
10.如权利要求9所述的锂电池隔膜涂覆的方法，其特征在于：在线棒涂覆过程中，线棒的中心轴与待涂覆隔膜的运动方向呈5～80°角度。
所述的线棒涂覆速率范围为2～200m/min。
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