CN109569958A - 一种挤压涂布装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种挤压涂布装置，所述挤压涂布装置包括挤压上料装置以及连接于解压上料装置之后的过滤装置，所述过滤装置出口设置至少一个压力传感器，所述压力传感器与压力控制装置相连，所述压力控制系统与所述挤压上料装置相连。所述挤压涂布装置包括挤压上料装置以及连接于解压上料装置之后的过滤装置，所述过滤装置出口设置于压力传感器，所述压力传感器与压力控制系通相连，所述压力控制系统与所述挤压上料装置相连。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池生产领域，涉及一种锂离子电池生产设备，尤其涉及一种挤压涂布装置。
背景技术
涂布加工技术以及涂布设备早期广泛应用于印刷包装、胶黏剂膜等生产领域。因产品的特性不同，涂布加工技术的种类很多，大致分为转移涂布与挤压涂布两大类，随着行业对效率与涂敷的均匀性要求越来越高，现实际生产中挤压涂布方式最为普遍，其原理为控制模头腔体内部的压力将浆料均匀的涂敷至基材表面。目前锂电池制造工艺中，储料罐与涂布模头之间基本通过螺杆泵进行挤压上料，而螺杆泵后会有一道通过筛网的过滤装置，因浆料性能不稳定，如材料的差异、搅拌分散效果不同、现场停留时间不同形成团聚颗粒或过程干料带入，使得过滤网的堵塞造成腔体内压力不稳定，这对极片重量一致性有很大的影响。
CN 206009131 U公开了一种涂布装置，包括进料机构、连通结构、涂布机头及压力控制机构；所述连通结构包括第一开口、第二开口和第三开口，所述第一开口、所述第二开口及所述第三开口连通，且所述第一开口与所述进料机构连通，所述第二开口与所述涂布机头连通，所述第三开口与所述压力控制机构连通，所述压力控制机构用于控制所述连通结构内的压力，从而使物料自所述进料机构挤出所述涂布机头的速率变化。本申请能够通过压力控制机构调整涂布压力，使涂布重量均匀，保证涂布的质量，提高电芯的合格率。该装置汇总是通过压力控制装置的自身调节来控制管道内部压力。
CN 106984499 A公开了一种挤压涂布模头压力控制装置。它包括上模和下模之间形成的浆料腔，浆料腔的进料方向设置有柱塞腔，柱塞腔内安装有柱塞，柱塞腔的顶部安装有由驱动器驱动使柱塞往复移动的伺服电机，浆料腔的一侧还设置有用来检测浆料压力的压力传感器，压力传感器经过控制器连接驱动器，压力传感器能够获得浆料腔内部压力并将压力值通过控制器传输给伺服电机，由伺服电机控制柱塞的移动。采用上述的结构后，当压力传感器检测到浆料腔内部压力后，将压力值通过控制器传输给伺服电机，由伺服电机控制柱塞的移动，从而实现了挤压涂布模腔内部压力的控制，保证了内部浆料压力在恒定数值内，从而保证了挤压涂布的一致性，提高了涂布效果。该装置时将压力控制装置设置在涂布模头位置来对涂布模头的压力进行控制。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的提供一种挤压涂布装置，所述涂布装置可改善涂布面密度不稳定，浆料堵塞造成面密度不良的问题，控制涂布面密度不受筛网堵塞的影响，提高面密度的一致性。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种挤压涂布装置，所述挤压涂布装置包括挤压上料装置以及连接于解压上料装置之后的过滤装置，所述过滤装置出口设置于压力传感器，所述压力传感器与压力控制系通相连，所述压力控制系统与所述挤压上料装置相连。
作为本发明优选的技术方案，所述挤压上料装置与所述过滤装置通过管道相连接。
作为本发明优选的技术方案，所述过滤装置内部设置有过滤网。
作为本发明优选的技术方案，所述压力传感器与所述压力控制装置之间为电连接。
作为本发明优选的技术方案，所述压力控制装置与所述挤压上料装置之间为电连接。
作为本发明优选的技术方案，所述挤压上料装置为螺杆泵，所述所述压力控制装置与所述螺杆泵的变速传动装置相连。
作为本发明优选的技术方案，所述挤压涂布装置包括储料装置以及由所述储料装置依次连接的挤压上料装置、过滤装置、阀门以及涂布模头，所述过滤装置与阀门间设置有压力传感器，所述压力传感器与压力控制系通相连，所述压力控制系统与所述挤压上料装置相连。
作为本发明优选的技术方案，所述储料装置、挤压上料装置、过滤装置、阀门以及涂布模头之间采用管道连接。
作为本发明优选的技术方案，所述压力传感器设置于过滤装置与阀门间的管道的任意位置。
作为本发明优选的技术方案，所述阀门包括涂布阀与回流阀。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明的提供一种挤压涂布装置，所述涂布装置可改善涂布面密度不稳定，浆料堵塞造成面密度不良的问题，控制涂布面密度不受筛网堵塞的影响，提高面密度的一致性，面密度过程能力CPK值由0.49提高至1.58。
附图说明
图1是本发明提供的一种挤压涂布装置的结构示意图；
图2是本发明实施例涂布得到的正极片的纵向面密度的过程能力图；
图3是本发明对比例涂布得到的正极片的纵向面密度的过程能力图；
图中：1-储料装置，2-压力控制装置，3-涂布模头，4-压力传感器，5-阀门， 6-过滤装置，7-挤压上料装置。
下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明具体实施方式部分提供一种挤压涂布装置，所述挤压涂布装置包括依次连接的储料装置1，压力控制装置2，涂布模头3，压力传感器4，阀门5，过滤装置6以及挤压上料装置7，在储料罐1后安装挤压上料装置7，控制浆料的供给量基本稳定，在挤压上料装置7后设有过滤装置6，过滤浆料内部的杂质、颗粒等异物，但因浆料过程一致性的控制难度较高，故在其滤网后装有压力传感器4反馈至压力控制系统2，由压力控制装置2控制挤压上料装置7的转速，使其压力传感器4与挤压上料装置7形成闭环控制，让涂布模头3腔内压力保持稳定的状态，以保证涂布面密度的稳定性，当停止压力控制时，涂布模头3 腔内压力变化直接影响涂布面密度的波动。
由于涂布的浆料的性能不稳定，即粘度分布不均、固料分布不均、固料颗粒度不均、固料团聚等因素，会造成浆料通过过滤装置时在过滤装置内部产生堵塞，从而造成涂布模头腔体压力不稳定，影响涂布的稳定性，因此在过滤装置出口部设置至少一个压力传感器，对涂布模头腔体压力进行监控，压力传感器将压力参数反馈至压力控制系统，当涂布模头腔体压力低于或高于压力控制系统所设置的阈值时，即对挤压上料装置进行调控，通过减少或加快上料速度以实现将涂布模头腔体压力控制至所设定的阈值内。
本发明中，所述挤压上料装置与所述过滤装置通过管道相连接，所述管道可以是直线型或弯曲型管道，可根据装置安装场地的要求进行调整，所述管道的材质可以为钢质管道或PVC管道等，可根据浆料的性质进行选择，以浆料对管道不造成腐蚀为准。
本发明中，所述过滤装置内部设置有过滤网，即所述过滤装置通过滤网对浆料进行过滤，因此在涂布装置的运转过程中浆料会对滤网造成堵塞情况，从而造成涂布模头腔体压力的变化。
本发明中，所述压力传感器与所述压力控制装置之间可以采取电连接，即压力传感器将压力数据以电信号的形式反馈给压力控制装置。所述压力传感器还可以将压力数据转换为电磁波信号，所述压力控制装置通过接受该电磁波信号，来实现对压力数据的采集，即压力传感器与压力控制装置之间可以没有实际的连接介质。同理，本发明中所述压力控制装置可以通过电信号对挤压涂布装置进行控制，也可通过电磁波信号对挤压涂布装置进行控制，但是在使用电磁波信号进行控制信息传递时，需要对挤压涂布装置进行一定改装，如在挤压涂布装置内部安装电磁波信号接收装置以及处理装置。当挤压涂布装置为螺杆泵时，即所述压力控制装置通过电信号或电磁波信号对螺杆泵的变速传动装置进行控制，来改变螺杆泵传递浆料的速度。
本发明中，所述挤压涂布装置中除了挤压上料装置、过滤装置以及压力传感器和压力控制装置外，还包括储料装置、阀门以及涂布模头，除了压力传感器和压力控制装置外，其他各部分均通过管道相连，各管道的设置与所述挤压上料装置与所述过滤装置间的管道相同，其管道长度可根据实际的场地安装需求进行调整，但管道半径以及材料应尽量保持一直，以避免管道半径以及材料的变化造成的流量变化，进而造成管道内压力的变化。
本发明中，所述压力传感器可设置于过滤装置与阀门间的任意位置，即可设置于连接所述压力传感器与所述阀门的管道间的任意位置，为了实现压力控制的精确，可将压力传感器在管道多个位置进行调整，在压力传感器处于不同位置均单独对涂布的产品进行测试，以确定压力传感器的最理想位置，避免管道内部压力分布不均而造成的对压力控制的影响。也可在管道上设置多可传感器，压力控制装置对多个压力传感器反馈的数据进行汇总和统计，以处理后的压力值对流速进行调整，使压力控制更加精确。
本发明中，阀门包括涂布阀以及回流阀，涂布阀的作用为模头浆料供给的开闭闸，实现涂布极片涂料、留白的开启与结束控制，回流阀的作用为控制涂布阀关闭时浆料的回流，同步涂布阀的开关。
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
实施例
本实施例提供一种挤压涂布装置，所述挤压涂布装置包括依次连接的储料装置1，压力控制装置2，涂布模头3，压力传感器4，阀门5，过滤装置6以及挤压上料装置7，在储料罐1后安装挤压上料装置7，控制浆料的供给量基本稳定，在挤压上料装置7后设有过滤装置6，过滤浆料内部的杂质、颗粒等异物，但因浆料过程一致性的控制难度较高，故在其滤网后装有压力传感器4反馈至压力控制系统2，由压力控制装置2控制挤压上料装置7的转速，使其压力传感器4与挤压上料装置7形成闭环控制，让涂布模头3腔内压力保持稳定的状态，以保证涂布面密度的稳定性，当停止压力控制时，涂布模头3腔内压力变化直接影响涂布面密度的波动。
采用上述装置的工艺流程，进行锂电池正极片的涂布，涂布主料为镍钴锰酸锂，基材为铜箔，极片面密度为主要控制点，控制正极片面密度为470g/m2±5 g/m2，通过在线测重仪检测设备进行在线监控。涂布得到的正极片的纵向面密度的过程能力如图2所述。
对比例
除了停止压力传感器4以及压力控制装置2工作外，其余工艺流程以及工艺参数与实施例相同，涂布的正极片主料以及基材也与实施例相同。涂布得到的正极片的纵向面密度的过程能力如图3所述。
通过图2和图3的比较可以看出，采用本发明所述装置进行锂电池正极片涂布，最终产品相对于设定的技术指标的离散程度的公差范围，比停止压力传感器4以及压力控制装置2工作后的装置涂布得到的正极极片相对于设定的技术指标的离散程度的公差范围更小，即本发明所述装置的面密度过程能力更佳。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、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。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种挤压涂布装置，其特征在于，所述挤压涂布装置包括挤压上料装置以及连接于解压上料装置之后的过滤装置，所述过滤装置出口设置至少一个压力传感器，所述压力传感器与压力控制装置相连，所述压力控制系统与所述挤压上料装置相连。
2.根据权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，所述挤压上料装置与所述过滤装置通过管道相连接。
3.根据权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，所述过滤装置内部设置有过滤网。
4.根据权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，所述压力传感器与所述压力控制装置之间为电连接。
5.根据权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，所述压力控制装置与所述挤压上料装置之间为电连接。
6.根据权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，所述挤压上料装置为螺杆泵，所述所述压力控制装置与所述螺杆泵的变速传动装置相连。
7.根据权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，所述挤压涂布装置包括储料装置以及由所述储料装置依次连接的挤压上料装置、过滤装置、阀门以及涂布模头，所述过滤装置与阀门间设置有压力传感器，所述压力传感器与压力控制系通相连，所述压力控制系统与所述挤压上料装置相连。
8.根据权利要求7所述的涂布装置，其特征在于，所述储料装置、挤压上料装置、过滤装置、阀门以及涂布模头之间采用管道连接。
9.根据权利要求8所述的涂布装置，其特征在于，所述压力传感器设置于过滤装置与阀门间的任意位置。
10.根据权利要求7所述的涂布装置，其特征在于，所述阀门包括涂布阀与回流阀。
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