CN109550642A - 锂离子电池极片的涂布模头和涂布机 - Google Patents

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Abstract

一种锂离子电池极片的涂布模头和涂布机，包括上模头和下模头，该上模头上设有调节间隙，用于调节该上模头和该模头形成的模头出料口的开口大小；还包括涂布厚度在线自动调节装置，其包括：测厚仪，用于监测极片沿宽度延伸方向的厚度变化；控制单元，用于根据该测厚仪提供的测量值生成相应的控制信号；多个驱动装置，沿极片的宽度延伸方向分布，受控于该控制单元提供的控制信号而动作；多个齿轮传动机构，每个齿轮传动机构对应一个驱动装置，实现传动；和多个间隙调节机构，每个间隙调节机构与一个齿轮传动机构相连，受驱动于相应的驱动装置，能够对该调节间隙的设定位置的开口大小进行调节。本发明既能够提高涂布效率，又能够减少材料的浪费。

Description

锂离子电池极片的涂布模头和涂布机
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池极片的制造设备，尤其涉及一种锂离子电池极片的涂布模头。
背景技术
中国专利CN202238514U公开了一种极片涂布机的涂布模头，包括上模体、下模体和调节螺钉。其中，该上模体上设置有由斜向开口构成的调节间隙，该斜向开口与流道呈锐角关系，该斜向开口靠近出料口的一侧设有第一螺孔、远离出料口的一侧设有第二螺孔，该第二螺孔和该第一螺孔位置相对，该第一螺孔的螺距大于该第二螺孔的螺距，该调节螺钉穿过该第二螺孔后进入该第一螺孔。该调节螺钉沿斜向开口的垂直方向穿过调节间隙，调节端在远离出料口的一侧。转动该调节螺钉调节该调节间隙的大小，进而可以调节出料口的大小，控制出料流量。现有的这种涂布模头，只能借助对调节螺钉的手动操作来调节出料口的大小；并且，现有的调节，必须在停止涂布机的运作，取涂布后并已经烘干好的样品进行厚度测量，获得厚度偏差之后，才能进行相应的调整，不但会导致涂布效率低下，并且会导致材料的浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术所存在的不足，而提出一种锂离子电池极片的涂布模头，既能够提高涂布效率，又能够减少材料的浪费。
本发明针对上述技术问题提出一种锂离子电池极片的涂布模头，包括上模头和下模头，该上模头上设有调节间隙，用于调节该上模头和该模头形成的模头出料口的开口大小；还包括涂布厚度在线自动调节装置，其包括：测厚仪，用于监测极片沿宽度延伸方向的厚度变化；控制单元，用于根据该测厚仪提供的测量值生成相应的控制信号；驱动装置，有多个，沿极片的宽度延伸方向分布，受控于该控制单元提供的控制信号而动作；齿轮传动机构，有多个，每个齿轮传动机构对应一个驱动装置，实现传动；和间隙调节机构，有多个，每个间隙调节机构与一个齿轮传动机构相连，受驱动于相应的驱动装置，能够对该调节间隙的设定位置的开口大小进行调节。
本发明针对上述技术问题还提出一种锂离子电池极片的涂布机，包括如上所述的涂布模头。
与现有技术相比，本发明的锂离子电池极片的涂布模头，通过巧妙地采用测厚仪、控制单元、电机、齿轮传动单元和间隙调节机构构成的涂布厚度在线自动调节装置，根据需要对一定区域内的模头出料口的开口大小进行在线自动调整，控制涂布厚度保持一致，既能够提高涂布效率，又能够减少材料的浪费。
附图说明
图1是本发明的涂布模头的涂布厚度在线自动调节装置的框图示意。
图2是本发明的涂布机机头部分的结构示意。
图3是本发明的涂布模头的俯视结构示意。
图4是本发明的涂布模头的前视结构示意。
图5是本发明的涂布模头对极片的涂布厚度进行监测与调整示意。
图6是本发明的涂布模头的结构示意。
其中，附图标记说明如下:100涂布机10涂布模头20涂布辊30辊50极片501基材505涂层1上模头11调节间隙2下模头3模头出料口
6涂布厚度在线自动调节装置61测厚单元62控制单元63电机64齿轮传动机构65间隙调节机构66调节量指示机构。
具体实施方式
以下结合本说明书的附图，对本发明的较佳实施例予以进一步地详尽阐述。
参见图1至图5，图1是本发明的涂布模头的涂布厚度在线自动调节装置的框图示意。图2是本发明的涂布机机头部分的结构示意。图3是本发明的涂布模头的俯视结构示意。图4是本发明的涂布模头的前视结构示意。图5是本发明的涂布模头对极片的涂布厚度进行监测与调整示意。本发明提出一种锂离子电池极片的涂布机100，该涂布机100的机头部分包括涂布模头10，涂布辊20和若干辊30。该涂布模头10包括上模头1、下模头2和涂布厚度在线自动调节装置6。该上模头1和该模头2形成的模头出料口3。该涂布模头10和该涂布辊20配合，能够使涂层505均匀地涂布在基材501上。
该上模头1上设有调节间隙11。该涂布厚度在线自动调节装置6通过对该调节间隙11的宽度延伸方向进行多点的自动调节，能够沿该涂布模头10的宽度延伸方向调节模头出料口3的开口大小，从而实现涂布厚度的在线自动调整。
该涂布厚度在线自动调节装置6包括：测厚仪61，控制单元62，驱动装置63，齿轮传动机构64，间隙调节机构65和调节量指示机构66。
测厚仪61，用于监测极片50沿宽度延伸方向的厚度变化(参见图5，得到多个测量点的测量值M1、M2、M3…Mn)。举例而言，测厚仪61以扫描的方式，获得极片50沿宽度延伸方向的厚度变化。
控制单元62，用于根据该测厚仪61提供的测量值M1、M2、M3…Mn，生成相应的控制信号。举例而言，控制单元62包括微处理器，能够运行相应的监测和控制程序。
驱动装置63有多个，沿极片50的宽度延伸方向分布，与这些测量值M1、M2、M3…Mn对应的测量点相对应，能够受控于该控制单元62提供的控制信号而动作。举例而言，驱动装置63选用伺服电机，并配对选用减速机构。
齿轮传动机构64有多个，每个齿轮传动机构64对应一个驱动装置63，实现传动。举例而言，齿轮传动机构64包括：与驱动装置63的输出轴相连(例如，通过联轴器)的主动齿和与间隙调节机构65的调节杆相连的从动齿。
间隙调节机构65有多个，每个间隙调节机构65与一个齿轮传动机构64相连，受驱动于相应的驱动装置63，能够对上模头1的调节间隙11的设定位置的开口大小进行调节。举例而言，间隙调节机构65包括调节杆和设置在该上模头1上的调节结构，例如：调节结构为带螺纹的内孔，调节杆为头部带螺纹的。
调节量指示机构66有多个，每个调节量指示机构66与一个间隙调节机构65相连，能够显示对应的驱动装置63提供的调节量。举例而言，调节量指示机构66选用千分指示表。驱动装置63、齿轮传动机构64、间隙调节机构65以及调节量指示机构66有二十套，沿涂布的宽度方向均匀分布。
该涂布厚度在线自动调节装置6的工作原理大致包括：测厚仪61将所测得的反映极片50的厚度数据的测量值M1、M2、M3…Mn通过控制单元62的判断、运算，将控制信号反馈给这些驱动装置63，每个驱动装置63驱动对应的齿轮传动机构64，根据需要对一定区域内的模头出料口3的开口大小进行在线自动调整，从而能够控制涂布厚度保持一致。
值得一提的是，测厚仪61所测得的是极片50在涂布涂料后，进入烘箱进行处理之前的厚度值(也称湿厚)，控制单元62可以依据极片50的湿厚与干厚(即极片50在涂布涂料后，并且经过烘箱处理之后的厚度值)的关系，推算出相应的调节量，并根据调节量，生成相应的控制信号。
可以理解的是，在一些实施例中，根据实际应用的需要，驱动装置63、齿轮传动机构64、间隙调节机构65以及调节量指示机构66的数目可以区别于二十套的其他数目，例如：十六套、十七套、十八套等；另外，调节量指示机构66可以是一个统一的机构，例如：液晶显示屏，可以同时，或者分时地显示所有的调节量。
与现有技术相比，本发明的涂布模头10的有益效果包括：1、自动化程度高，现有的涂布模头只能进行手动调整；本发明的涂布模头10可以不停机地在线自动调整。2、节约时间和成本，现有的涂布模头必须在停机取样后，才能对模头出料口3的开口大小进行相应的调整，浪费时间和材料；本发明的涂布模头10不需停机即可快速进行自动调整，可以节约大量时间和材料成本。3、对模头出料口3的开口大小调整量进行了量化，现有的涂布模头不能对模头出料口3的开口大小调整量进行量化，操作人员只能凭着经验加估计来进行调整；本发明的涂布模头10借助调节量指示机构66，可以非常方便地观察到调整量的多少，从而可以对涂布厚度进行精确控制。4、生产效率高，由于不需停机即可对涂布厚度进行自动控制，很大程度地提高生产效率。
参见图6，图6是本发明的涂布模头的结构示意。在上模头1上除了形成有前述的调节间隙11之外，还形成有一个收容槽，用于对应装设齿轮传动机构64。齿轮传动机构64的从动齿即是间隙调节机构的第一螺母，与调节杆的后部相配合。另外，上模头1上的调节结构包括固定在调节间隙11中的第二螺母，第二螺母与调节杆的前部相配合，并将调节杆与上模头并紧。
上述内容仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种锂离子电池极片的涂布模头，包括上模头和下模头，该上模头上设有调节间隙，用于调节该上模头和该模头形成的模头出料口的开口大小；其特征在于，还包括涂布厚度在线自动调节装置，其包括：测厚仪，用于监测极片沿宽度延伸方向的厚度变化；控制单元，用于根据该测厚仪提供的测量值生成相应的控制信号；驱动装置，有多个，沿极片的宽度延伸方向分布，受控于该控制单元提供的控制信号而动作；齿轮传动机构，有多个，每个齿轮传动机构对应一个驱动装置，实现传动；和间隙调节机构，有多个，每个间隙调节机构与一个齿轮传动机构相连，受驱动于相应的驱动装置，能够对该调节间隙的设定位置的开口大小进行调节。
2.依据权利要求1所述的涂布模头，其特征在于，每个驱动装置和与其配套的齿轮传动机构以及间隙调节机构，沿极片的宽度延伸方向，是均匀分布的。
3.依据权利要求1所述的涂布模头，其特征在于，该涂布厚度在线自动调节装置还包括：调节量指示机构，用于显示驱动装置提供的调节量。
4.依据权利要求3所述的涂布模头，其特征在于，调节量指示机构有多个，每个调节量指示机构与一个间隙调节机构相连，能够显示对应的驱动装置提供的调节量。
5.依据权利要求4所述的涂布模头，其特征在于，该调节量指示机构选用千分指示表。
6.依据权利要求1所述的涂布模头，其特征在于，该控制单元包括微处理器，能够运行相应的监测和控制程序；该驱动装置选用伺服电机，并配对选用减速机构。
7.依据权利要求1所述的涂布模头，其特征在于，该测厚仪以扫描的方式，获得极片沿宽度延伸方向的厚度变化。
8.依据权利要求1所述的涂布模头，其特征在于，该间隙调节机构包括调节杆和设置在该上模头上的调节结构；该齿轮传动机构包括：与该电机的输出轴相连的主动齿和与该间隙调节机构的调节杆相连的从动齿。
9.依据权利要求8所述的涂布模头，其特征在于，该齿轮传动机构的从动齿即为该间隙调节机构的第一螺母，与该调节杆的后部相配合；该调节结构包括固定在该调节间隙中的第二螺母，该第二螺母与该调节杆的前部相配合并将该调节杆与该上模头并紧。
10.一种锂离子电池极片涂布机，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的涂布模头。
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