CN110355033A - 一种用于锂离子电池正负极片的涂布装置 - Google Patents

一种用于锂离子电池正负极片的涂布装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于锂离子电池正负极片的涂布装置，将需要涂布的锂离子电池极片卷装在所述电极卷上，将极片绕过所述第一限位卷筒、第二限位卷筒、第三限位卷筒、第四限位卷筒并缠绕固定于所述收料卷筒上，涂料仓内装入待涂料，转动所述收料卷筒，进行极片涂布。解决了现有技术中锂电池生产用涂布装置一次只能进行单面涂布而工作繁琐，生产效率低的问题，可以进行双面连续涂布，提高了工作效率，涂布过程中利用电极板与涂布喷头之间的高压静电，使得待涂料喷出并均匀涂布在电极片上，涂布均匀且牢固。

Description

一种用于锂离子电池正负极片的涂布装置
技术领域
本发明属锂离子电子生产设备领域，特别涉及一种用于锂离子电池正负极片的涂布装置。
背景技术
随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流，锂电池的制备越来越受到重视，而锂电池的极片浆料涂布技术和设备是锂离子电池研制和生产的关键之一，无论是胶片涂布，还是其他涂布产品，绝大多数都是在片幅上上进行连续涂布。涂布和极片干燥是锂电池制作的两项重要工艺流程，涂布是将制造锂电池所需的浆料均匀地涂到金属基体片上，涂布的效果直接影响极片干燥的结果。极片干燥是将涂好的极片放在干燥箱中进行干燥的操作。现有技术中，锂电池生产用涂布装置一次只能进行单面涂布，经过烘干后才能进行另一面的涂布，工作繁琐，生产效率低，而且涂布过程中都是用刷涂的方式，导致极片涂布不够均匀致密，或经常发生漏涂情况，生产过程中检查比较困难，导致后续生产锂电池的过程中常发生涂层脱落，生产不能正常进行或出现较多不合格产品。
发明内容
本发明提供了一种用于锂离子电池正负极片的涂布装置，以解决上述背景技术中出现的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于锂离子电池正负极片的涂布装置，包括涂布箱，所述涂布箱内上端设置有涂料仓，所述涂料仓下方通过第一连通管连接设置有第一涂布端，所述涂料仓下方通过第二连通管连接设置有第二涂布端，所述第一涂布端和第二涂布端上设置有涂布喷头，所述第一涂布端下方设置有第一电极板，所述所述第二涂布端下方设置有第二电极板，所述第一电极板两侧设置有第一限位卷筒与第二限位卷筒，所述第二电极板两侧设置有第三限位卷筒与第四限位卷筒，所述涂布箱下端设置有收料卷筒，所述涂布箱内上端设置有电极卷，所述电极卷上的极片绕过所述第一限位卷筒、第二限位卷筒、第三限位卷筒、第四限位卷筒并缠绕于所述收料卷筒，在所述第一涂布端与第一电极板之间形成水平面，在第二涂布端与第二电极板之间形成水平面。解决了现有技术中锂电池生产用涂布装置一次只能进行单面涂布而工作繁琐，生产效率低的问题，可以进行双面连续涂布，提高了工作效率，涂布过程中利用电极板与涂布喷头之间的高压静电，使得待涂料喷出并均匀涂布在电极片上，涂布均匀且牢固。
进一步，所述涂料仓和/或所述第一涂布端和/或第二涂布端和/或涂所述涂布喷头设置有电极。涂布过程中利用电极板与涂布喷头之间的高压静电，使得待涂料喷出并均匀涂布在电极片上，涂布均匀且牢固，设置合适的高压电极，使得涂布效果更好。
进一步，所述第四限位卷筒与收料卷筒之间设置有压紧辊，涂布完成后可以进一步压紧，使得涂覆层更加平整牢固。
进一步，所述第一涂布端和第二涂布端上设置有搅拌电机，所述搅拌电机上连接有搅拌轴，所述搅拌轴伸入所述第一涂布端和第二涂布端内部，在使用混合涂覆料的时候加以搅拌，使得涂覆料更加均匀，防止沉淀或分层。
进一步，所述涂布箱顶部设置有高压电源箱，所述电源箱电源两极分别通过导线连接到第一涂布端、第二涂布端和第一电极板、第二电极板，设置高压电极，使用静电法涂布。
进一步，所述所述第一限位卷筒和/或第二限位卷筒和/或第三限位卷筒和/或第四限位卷筒匹配设置有极片驱动辊，便于驱动电池极片，防止拉力过大导致损坏。
进一步，所述涂布箱上设置有抽气口，所述涂料仓上设置有加料口。便于连续添加涂覆料，对抽气口进行抽真空，可以使得涂覆料的溶剂迅速挥发，可以直接干燥涂覆后的电池极片，还有利于涂覆料从涂布喷头中喷出。
进一步，所述第一电极板和/或第二电极板上设置有加热丝和/或加热片。可以加速干燥涂覆后的电池极片。
进一步，所述第二限位卷筒和/或第三限位卷筒和/或第四限位卷筒上设置有加热丝和/或加热片。可以加速干燥涂覆后的电池极片。
一种锂离子电池正负极片的涂布方法，任一项所述的涂布装置，首先将需要涂布的锂离子电池极片卷装在所述电极卷上，将极片绕过所述第一限位卷筒、第二限位卷筒、第三限位卷筒、第四限位卷筒并缠绕固定于所述收料卷筒上，所述涂料仓内装入待涂料，转动所述收料卷筒，进行极片涂布。解决了现有技术中锂电池生产用涂布装置一次只能进行单面涂布而工作繁琐，生产效率低的问题，可以进行双面连续涂布，提高了工作效率，涂布过程中利用电极板与涂布喷头之间的高压静电，使得待涂料喷出并均匀涂布在电极片上，涂布均匀且牢固。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
(1)解决了现有技术中锂电池生产用涂布装置一次只能进行单面涂布而工作繁琐，生产效率低的问题，可以进行双面连续涂布，提高了工作效率。
(2)涂布过程中利用电极板与涂布喷头之间的高压静电，使得待涂料喷出并均匀涂布在电极片上，涂布均匀且牢固。
(3)可以同时进行电池极片的涂布和干燥，减少了生产工序，降低了成本。
(4)对抽气口进行抽真空，可以使得涂覆料的溶剂迅速挥发，可以直接干燥涂覆后的电池极片。
(5)加热丝和/或加热片可以加速干燥涂覆后的电池极片，干燥效果更好。
附图说明
图1为本发明立体透视示意图，
图2为本发明压紧辊截面示意图，
图3为本发明涂布端及涂布喷头正视示意图，
图4为本发明实施例3立体透视示意图，
图5为本发明实施例4立体透视示意图，
图6为本发明实施例5立体透视示意图，
图7为本发明实施例7立体透视图。
图中：1-涂布箱，2-涂料仓，3-电极卷，4-极片，5-第一涂布端，6-涂布喷头，7-第一电极板，8-高压电源箱，9-压紧辊，11-抽气口，21-电极，22-加料口，23-第一连通管，24-第二连通管，31-第一限位卷筒，32-第二限位卷筒，33-第三限位卷筒，34-第四限位卷筒，35-极片驱动辊，36-收料卷筒，51-第二涂布端，52-搅拌电机，53-搅拌轴，71-第二电极板，81-导线
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的及优点更加清晰易懂，现结合实施例对本发明做进一步解释说明，应当指出的是，在此列出的所有实施例仅仅是说明性的，并不意味着对本发明范围进行限定。
实施例1
本实施例结合图1-图3一种用于锂离子电池正负极片的涂布装置，包括涂布箱1，涂布箱1内可以抽真空，涂布箱1内上端设置有涂料仓2，涂料仓2内设置有电极21，涂布箱1上设置有抽气口11，涂料仓2上设置有加料口22，涂料仓2设置有电极21，涂料仓2下方通过第一连通管23连接设置有第一涂布端5，涂料仓2下方通过第二连通管24连接设置有第二涂布端51，第二涂布端51位于第一涂布端5的下方，第一涂布端5和第二涂布端51上设置有涂布喷头6，第一涂布端5下方设置有第一电极板7，第二涂布端51下方设置有第二电极板71，涂布箱1顶部设置有高压电源箱8，电源箱8电源两极分别通过导线81连接到第一涂布端、第二涂布端51和第一电极板7、第二电极板71，第一电极板7两侧设置有第一限位卷筒31与第二限位卷筒32，第二电极板71两侧设置有第三限位卷筒33与第四限位卷筒34，涂布箱1下端设置有收料卷筒36，收料卷筒36由电机驱动转动，涂布箱1内上端设置有电极卷3，电极卷3上的极片4绕过第一限位卷筒31、第二限位卷筒32、第三限位卷筒33、第四限位卷筒34并缠绕于收料卷筒36，在第一涂布端5与第一电极板7之间形成水平面，在第二涂布端51与第二电极板71之间形成水平面，卷筒与滚筒的转轴均通过支架安装在涂布箱1壁上。
首先将需要涂布的锂离子电池极片卷装在电极卷3上，将极片4绕过第一限位卷筒31、第二限位卷筒32、第三限位卷筒33、第四限位卷筒34并缠绕固定于收料卷筒36上，涂料仓2内装入待涂料，极片4与电极21分别连接高压直流电源的两极，启动装置，收料卷筒36转动，拉动需要涂布极片4匀速移动进行极片涂布，由于涂覆料和极片4下方的电极板分别连接直流高压电源的两级，在静电作用下从涂布喷头6喷出并涂覆在极片4上，对涂布箱1进行抽真空操作，促进涂覆料的喷出，并且涂布后溶剂立即挥发，同时完成了干燥过程，极片4经过第一涂布端5时完成正面涂布，极片4经过第二涂布端51时完成反面涂布，最后在收料卷筒36收集，即可完成涂布和干燥过程。
解决了现有技术中锂电池生产用涂布装置一次只能进行单面涂布而工作繁琐，生产效率低的问题，可以进行双面连续涂布，提高了工作效率，涂布过程中利用电极板与涂布喷头之间的高压静电，使得待涂料喷出并均匀涂布在电极片上，涂布均匀且牢固。
实施例2
本实施例结合实施例1，在实施例1的基础上，第一电极板7和第二电极板71上设置有电加热片，第二限位卷筒32、第三限位卷筒33和第四限位卷筒34上设置有电加热丝。涂布过程中进行加热，使得干燥效果更好，加速干燥涂覆后的电池极片。
实施例3
本实施例结合实施例2及图4，在实施例2的基础上，第一涂布端5和第二涂布端51设置有电极21。在导电性不好的涂覆料进行涂布的时候效果更好，更容易使得涂覆料与电极板之间产生电压。
实施例4
本实施例结合实施例2及图5，在实施例2的基础上涂布喷头6设置有电极21。在导电性差的涂覆料进行涂布的时候效果更好，更容易使得涂覆料与电极板之间产生电压。
实施例5
本实施例结合实施例2及图6，在实施例2的基础上，第四限位卷筒34与收料卷筒36之间设置有压紧辊9，压紧辊9由两个滚筒构成，匹配有驱动电机，驱动压紧辊9相对旋转，对涂布后的极片4进行压紧操作。涂布完成后可以进一步压紧，使得涂覆层更加平整牢固。
实施例6
本实施例结合实施例2，在实施例2的基础上，第一涂布端5和第二涂布端51上设置有搅拌电机52，搅拌电机52上连接有搅拌轴53，搅拌轴53伸入第一涂布端5和第二涂布端51内部。在使用混合涂覆料的时候加以搅拌，使得涂覆料更加均匀，防止沉淀或分层。
实施例7
本实施例结合图2、图3及图7，一种用于锂离子电池正负极片的涂布装置，包括涂布箱1，涂布箱1内可以抽真空，涂布箱1内上端设置有涂料仓2，涂料仓2内设置有电极21，涂布箱1上设置有抽气口11，涂料仓2上设置有加料口22，涂料仓2下方通过第一连通管23连接设置有第一涂布端5，涂料仓2下方通过第二连通管24连接设置有第二涂布端51，第二涂布端51位于第一涂布端5的下方，第一涂布端5和第二涂布端51上设置有搅拌电机52，搅拌电机52上连接有搅拌轴53，搅拌轴53伸入第一涂布端5和第二涂布端51内部，第一涂布端5和第二涂布端51上设置有涂布喷头6，涂布喷头6设置有电极21，第一涂布端5下方设置有第一电极板7，第二涂布端51下方设置有第二电极板71，涂布箱1顶部设置有高压电源箱8，电源箱8电源两极分别通过导线81连接到第一涂布端、第二涂布端51和第一电极板7、第二电极板71，第一电极板7两侧设置有第一限位卷筒31与第二限位卷筒32，第二电极板71两侧设置有第三限位卷筒33与第四限位卷筒34，第一限位卷筒31和第二限位卷筒32和第三限位卷筒33和第四限位卷筒34匹配设置有极片驱动辊35，涂布箱1下端设置有收料卷筒36，收料卷筒36由电机驱动转动，涂布箱1内上端设置有电极卷3，电极卷3上的极片4绕过第一限位卷筒31、第二限位卷筒32、第三限位卷筒33、第四限位卷筒34并缠绕于收料卷筒36，第四限位卷筒34与收料卷筒36之间设置有压紧辊9，压紧辊9由两个滚筒构成，匹配有驱动电机，驱动压紧辊9相对旋转，在第一涂布端5与第一电极板7之间形成水平面，在第二涂布端51与第二电极板71之间形成水平面，第一电极板7和第二电极板71上设置有电加热片，第二限位卷筒32、第三限位卷筒33和第四限位卷筒34上设置有电加热丝。
首先将需要涂布的锂离子电池极片卷装在电极卷3上，将极片4绕过第一限位卷筒31、第二限位卷筒32、第三限位卷筒33、第四限位卷筒34并缠绕固定于收料卷筒36上，涂料仓2内装入待涂料，第一涂布端5和第二涂布端51上的搅拌电机52及搅拌轴53对涂覆料进行实时搅拌，极片4与电极21分别连接高压直流电源的两极，启动装置，收料卷筒36转动，拉动需要涂布极片4匀速移动进行极片涂布，由于涂覆料和极片4下方的电极板分别连接直流高压电源的两级，在静电作用下从涂布喷头6喷出并涂覆在极片4上，对涂布箱1进行抽真空操作，促进涂覆料的喷出，并且涂布后溶剂立即挥发，同时完成了干燥过程，极片4经过第一涂布端5时完成正面涂布，极片4经过第二涂布端51时完成反面涂布，第一电极板7和第二电极板71上设置的电加热片，第二限位卷筒32、第三限位卷筒33和第四限位卷筒34上的电加热丝，对涂布后的电池极片进行加热，第四限位卷筒34与收料卷筒36之间设置的紧辊9由电机驱动，驱动压紧辊9相对旋转，对涂布后的极片4进行压紧操作，极片驱动辊35在涂布过程中对极片4进行辅助驱动传送，防止拉力过大导致损坏，最后在收料卷筒36收集，即可完成涂布和干燥过程。
实施例8
本实施例结合实施例7，在实施例7的基础上涂布箱1内装有真空泵，直接对涂布箱1抽真空，真空泵抽气口位于涂布箱1内部，真空泵出气口从抽气口11连通连接到溶剂收集装置，涂布箱1内设置冷却管，对极片4进行降温冷却干燥，用于不能加热的涂覆料及极片4的涂布，第一电极板7和第二电极板71上设置的电加热片换成冷却管，第二限位卷筒32、第三限位卷筒33和第四限位卷筒34上电加热丝也换成冷却管，冷却干燥效果更好。
上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于锂离子电池正负极片的涂布装置，其特征在于：包括涂布箱(1)，所述涂布箱(1)内上端设置有涂料仓(2)，所述涂料仓(2)下方通过第一连通管(23)连接设置有第一涂布端(5)，所述涂料仓(2)下方通过第二连通管(24)连接设置有第二涂布端(51)，所述第一涂布端(5)和第二涂布端(51)上设置有涂布喷头(6)，所述第一涂布端(5)下方设置有第一电极板(7)，所述第二涂布端(51)下方设置有第二电极板(71)，所述第一电极板(7)两侧设置有第一限位卷筒(31)与第二限位卷筒(32)，所述第二电极板(71)两侧设置有第三限位卷筒(33)与第四限位卷筒(34)，所述涂布箱(1)下端设置有收料卷筒(36)，所述涂布箱(1)内上端设置有电极卷(3)，所述电极卷(3)上的极片(4)绕过所述第一限位卷筒(31)、第二限位卷筒(32)、第三限位卷筒(33)、第四限位卷筒(34)并缠绕于所述收料卷筒(36)，在所述第一涂布端(5)与第一电极板(7)之间形成水平面，在第二涂布端(51)与第二电极板(71)之间形成水平面。
2.根据权利要求1所述的一种用于锂离子电池正负极片的涂布装置，其特征在于：所述涂料仓(2)和/或所述第一涂布端(5)和/或第二涂布端(51)和/或涂所述涂布喷头(6)设置有电极(21)。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于锂离子电池正负极片的涂布装置，其特征在于：所述第四限位卷筒(34)与收料卷筒(36)之间设置有压紧辊(9)。
4.根据权利要求3所述的一种用于锂离子电池正负极片的涂布装置，其特征在于：所述第一涂布端(5)和第二涂布端(51)上设置有搅拌电机(52)，所述搅拌电机(52)上连接有搅拌轴(53)，所述搅拌轴(53)伸入所述第一涂布端(5)和第二涂布端(51)内部。
5.根据权利要求4所述的一种用于锂离子电池正负极片的涂布装置，其特征在于：所述涂布箱(1)顶部设置有高压电源箱(8)，所述电源箱(8)电源两极分别通过导线(81)连接到第一涂布端、第二涂布端(51)和第一电极板(7)、第二电极板(71)。
6.根据权利要求5所述的一种用于锂离子电池正负极片的涂布装置，其特征在于：所述第一限位卷筒(31)和/或第二限位卷筒(32)和/或第三限位卷筒(33)和/或第四限位卷筒(34)匹配设置有极片驱动辊(35)。
7.根据权利要求4-6任一项所述的一种用于锂离子电池正负极片的涂布装置，其特征在于：所述涂布箱(1)上设置有抽气口(11)，所述涂料仓(2)上设置有加料口(22)。
8.根据权利要求7所述的一种用于锂离子电池正负极片的涂布装置，其特征在于：所述第一电极板(7)和/或第二电极板(71)上设置有加热丝和/或加热片。
9.根据权利要求8所述的一种用于锂离子电池正负极片的涂布装置，其特征在于：所述第二限位卷筒(32)和/或第三限位卷筒(33)和/或第四限位卷筒(34)上设置有加热丝和/或加热片。
10.一种锂离子电池正负极片的涂布方法，其特征在于：使用权利要求1-9任一项所述的涂布装置，首先将需要涂布的锂离子电池极片卷装在所述电极卷(3)上，将极片(4)绕过所述第一限位卷筒(31)、第二限位卷筒(32)、第三限位卷筒(33)、第四限位卷筒(34)并缠绕固定于所述收料卷筒(36)上，所述涂料仓(2)内装入待涂料，转动所述收料卷筒(36)，进行极片涂布。
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