CN110538774A - 一种具有压力补偿装置的涂布系统及其使用方法 - Google Patents

一种具有压力补偿装置的涂布系统及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种具有压力补偿装置的涂布系统，包括供料管、回流阀、涂布阀、压力补偿装置和膜头，供料管、回流阀、涂布阀、压力补偿装置、膜头依次通过管道连通，压力补偿装置包括驱动装置、连杆、挡板、容器罐、传感装置和控制装置，挡板容置于容器罐的腔体中，挡板与容器罐的内壁过盈配合，挡板通过连杆与驱动装置的输出端连接，传感装置容置于膜头的内部，容器罐与膜头通过管道连通，驱动装置、传感装置均与控制装置电连接。该涂布系统避免了成品电芯存在析锂风险，避免了重大的安全隐患，同时改善了生产优率低，调机时间长等缺点。此外，还提供了一种该涂布系统的使用方法，以提高其工作的稳定性和效率。

Description

一种具有压力补偿装置的涂布系统及其使用方法
技术领域
本发明属于电池技术领域，具体涉及一种具有压力补偿装置的涂布系统及其使用方法。
背景技术
在聚合物锂离子电芯生产过程中，常规手机电池极片结构不能适应快速充电要求，新型电芯极片结构双间隙双膜长结构，极耳处于极片中部，充电过程中电子可同时向极片两侧传输，传输效率快、极化小、阻抗小、明显提高了充电速度，减小充电温度升高，实现手机3C-2C快速充电，减短充电时间，深受消费者的喜欢。
现有技术中，新型电芯极耳中置双膜长、双间隙结构，两段间隙留白长度不同，形成两个不同的回流压力。在生产过程中，小间隙留白长度10mm,涂布速度20m/min，走带时间0.03s，由于回流阀打开关闭响应时间不足，导致浆料没有回流出去，堆积在管道腔体内，造成涂布膜片区堆积在腔体内压力瞬间冲击到膜片头部，导致膜片头部削薄区超厚，成品电芯存在析锂现象，有重大的安全隐患，生产的良品率低，调机时间长等缺点。
综上可知，相关技术存在缺陷，亟待完善。
发明内容
本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种具有压力补偿装置的涂布系统，压力补偿装置来控制涂布大间隙和小间隙回流压力，使不同膜长的头部厚度达到规格范围，避免成品电芯存在析锂风险，避免了重大的安全隐患，同时改善了生产优率低，调机时间长等缺点。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种具有压力补偿装置的涂布系统，包括供料管、回流阀、涂布阀、压力补偿装置和膜头，所述供料管、所述回流阀、所述涂布阀、所述压力补偿装置、所述膜头依次通过管道连通，所述压力补偿装置包括驱动装置、连杆、挡板、容器罐、传感装置和控制装置，所述挡板容置于所述容器罐的腔体中，所述挡板与所述容器罐的内壁过盈配合，所述挡板通过所述连杆与所述驱动装置的输出端连接，所述传感装置容置于所述膜头的内部，所述容器罐与所述膜头通过管道连通，所述驱动装置、所述传感装置均与所述控制装置电连接。在工作中，传感装置实时地探测膜头内的浆料压力，并将信息实时地传递到控制装置；控制装置对压力信息进行实时地运算处理，并根据运算结果控制驱动装置的工作状态；回流阀关闭，涂布阀开启，膜头进行涂布；回流阀开启，涂布阀关闭，膜头涂布停止；膜头涂布不同膜长时，会出现涂布间隙，在涂布间隙，膜头内的浆料压力会增大，此时控制装置控制驱动装置启动工作，驱动装置通过连杆带动挡板运动，将多余的浆料抽入容器罐中，在涂布时又使容器罐中的浆料缓慢地输入膜头中，使得膜头内的浆料压力维持稳定，膜头涂布的不同膜长厚度均匀，该涂布系统采用压力补偿装置来控制涂布大间隙和小间隙回流压力，使不同膜长的头部厚度达到规格范围，避免成品电芯存在析锂风险，避免了重大的安全隐患，同时改善了生产优率低，调机时间长等缺点。
作为本发明所述的具有压力补偿装置的涂布系统的一种改进，所述挡板为弹性结构。这种结构设计有利于实现挡板与容器罐的内壁之间过盈配合，从而保证密封性，防止浆料泄漏。
作为本发明所述的具有压力补偿装置的涂布系统的一种改进，所述挡板为橡胶板。这种结构设计有利于实现挡板与容器罐的内壁之间过盈配合，从而保证密封性，防止浆料泄漏。
作为本发明所述的具有压力补偿装置的涂布系统的一种改进，所述驱动装置为伸缩机构。这种结构设计有利于实现对膜头中的浆料进行吸出或补给。
作为本发明所述的具有压力补偿装置的涂布系统的一种改进，所述驱动装置为气缸或液压缸。除此之外，驱动装置还可以是能够达到相同功效的其它设备，根据实际情况可以灵活地设置。
作为本发明所述的具有压力补偿装置的涂布系统的一种改进，所述回流阀的回流管道上串联有隔膜阀。这种结构设计有利于控制回流阀的工作状态，以增加膜头涂布工作的稳定性。
作为本发明所述的具有压力补偿装置的涂布系统的一种改进，还包括钢辊，所述膜头的输出端与所述钢辊对应。在工作中，钢辊持续地转动，膜头间断地进行涂布工作，从而实现了涂布出不同长度的膜。
作为本发明所述的具有压力补偿装置的涂布系统的一种改进，所述控制装置为单片机或PLC。除此之外，控制装置还可以是能够达到相同功效的其它设备，根据实际情况可以灵活地设置。
作为本发明所述的具有压力补偿装置的涂布系统的一种改进，所述传感装置为压力传感器。除此之外，传感装置还可以是能够达到相同功效的其它设备，根据实际情况可以灵活地设置。
本发明的目的之二在于：针对现有技术的不足，还提供一种具有压力补偿装置的涂布系统的使用方法，以提高其工作的稳定性和效率。
为实现上述目的，本发明提供了一种具有压力补偿装置的涂布系统的工作流程，包括如下步骤：
传感装置实时地探测膜头内的浆料压力，并将信息实时地传递到控制装置；
控制装置对压力信息进行实时地运算处理，并根据运算结果控制驱动装置的工作状态；
回流阀关闭，涂布阀开启，膜头进行涂布；
回流阀开启，涂布阀关闭，膜头涂布停止；
膜头涂布不同膜长时，会出现涂布间隙，在涂布间隙，膜头内的浆料压力会增大，此时控制装置控制驱动装置启动工作，驱动装置通过连杆带动挡板运动，将多余的浆料抽入容器罐中，在涂布时又使容器罐中的浆料缓慢地输入膜头中，使得膜头内的浆料压力维持稳定，膜头涂布的不同膜长厚度均匀。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例中的结构示意图；
图2为本发明实施例中的电路连接的结构示意图；
图3为改善前首件生产中不同涂布膜长的面密度数据分布图；
图4为改善前不同涂布膜长的头部厚度数据分布图；
图5为本发明实施例首件生产中不同涂布膜长的面密度数据分布图；
图6为本发明实施例中不同涂布膜长的头部厚度数据分布图；
其中：1-供料管；2-回流阀；3-涂布阀；4-压力补偿装置；41-驱动装置；42-连杆；43-挡板；44-容器罐；45-传感装置；46-控制装置；5-膜头；6-隔膜阀；7-钢辊。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图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。
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，或一体地连接 ；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。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。
以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1-6所示，一种具有压力补偿装置的涂布系统，包括供料管1、回流阀2、涂布阀3、压力补偿装置4和膜头5，供料管1、回流阀2、涂布阀3、压力补偿装置4、膜头5依次通过管道连通，压力补偿装置4包括驱动装置41、连杆42、挡板43、容器罐44、传感装置45和控制装置46，挡板43容置于容器罐44的腔体中，挡板43与容器罐44的内壁过盈配合，挡板43通过连杆42与驱动装置41的输出端连接，传感装置45容置于膜头5的内部，容器罐44与膜头5通过管道连通，驱动装置41、传感装置45均与控制装置46电连接。在工作中，传感装置45实时地探测膜头5内的浆料压力，并将信息实时地传递到控制装置46；控制装置46对压力信息进行实时地运算处理，并根据运算结果控制驱动装置41的工作状态；膜头5涂布不同膜长时，会出现涂布间隙，在涂布间隙，膜头5内的浆料压力会增大，此时控制装置46控制驱动装置41启动工作，驱动装置41通过连杆42带动挡板43运动，将多余的浆料抽入容器罐44中，在涂布时又使容器罐44中的浆料缓慢地输入膜头5中，使得膜头5内的浆料压力维持稳定，膜头5涂布的不同膜长厚度均匀，该涂布系统采用压力补偿装置4来控制涂布大间隙和小间隙回流压力，使不同膜长的头部厚度达到规格范围，避免成品电芯存在析锂风险，避免了重大的安全隐患，同时改善了生产优率低，调机时间长等缺点。
优选的，挡板43为弹性结构。这种结构设计有利于实现挡板43与容器罐44的内壁之间过盈配合，从而保证密封性，防止浆料泄漏。
优选的，挡板43为橡胶板。这种结构设计有利于实现挡板43与容器罐44的内壁之间过盈配合，从而保证密封性，防止浆料泄漏。
优选的，驱动装置41为伸缩机构。这种结构设计有利于实现对膜头5中的浆料进行吸出或补给。
优选的，驱动装置41为气缸或液压缸。除此之外，驱动装置41还可以是能够达到相同功效的其它设备，根据实际情况可以灵活地设置。
优选的，回流阀2的回流管道上串联有隔膜阀6。这种结构设计有利于控制回流阀2的工作状态，以增加膜头5涂布工作的稳定性。
本发明还包括钢辊7，膜头5的输出端与钢辊7对应。在工作中，钢辊7持续地转动，膜头5间断地进行涂布工作，从而实现了涂布出不同长度的膜。
优选的，控制装置46为单片机或PLC。除此之外，控制装置46还可以是能够达到相同功效的其它设备，根据实际情况可以灵活地设置。
优选的，传感装置45为压力传感器。除此之外，传感装置45还可以是能够达到相同功效的其它设备，根据实际情况可以灵活地设置。
本发明的工作原理是：在工作中，挡板43与容器罐44的内壁之间过盈配合，从而保证密封性，防止浆料泄漏；钢辊7持续地转动，膜头5间断地进行涂布工作，从而实现了涂布出不同长度的膜；传感装置45实时地探测膜头5内的浆料压力，并将信息实时地传递到控制装置46；控制装置46对压力信息进行实时地运算处理，并根据运算结果控制驱动装置41的工作状态；膜头5涂布不同膜长时，会出现涂布间隙，在涂布间隙，膜头5内的浆料压力会增大，此时控制装置46控制驱动装置41启动工作，驱动装置41通过连杆42带动挡板43运动，将多余的浆料抽入容器罐44中，在涂布时又使容器罐44中的浆料缓慢地输入膜头5中，使得膜头5内的浆料压力维持稳定，膜头5涂布的不同膜长厚度均匀，该涂布系统采用压力补偿装置4来控制涂布大间隙和小间隙回流压力，使不同膜长的头部厚度达到规格范围，避免成品电芯存在析锂风险，避免了重大的安全隐患，同时改善了生产优率低，调机时间长等缺点。
实施例2
如图1-6所示，一种实施例1具有压力补偿装置的涂布系统的使用方法，包括如下步骤：
传感装置45实时地探测膜头5内的浆料压力，并将信息实时地传递到控制装置46；
控制装置46对压力信息进行实时地运算处理，并根据运算结果控制驱动装置41的工作状态；
回流阀2关闭，涂布阀3开启，膜头5进行涂布；
回流阀2开启，涂布阀3关闭，膜头5涂布停止；
膜头5涂布不同膜长时，会出现涂布间隙，在涂布间隙，膜头5内的浆料压力会增大，此时控制装置46控制驱动装置41启动工作，驱动装置41通过连杆42带动挡板43运动，将多余的浆料抽入容器罐44中，在涂布时又使容器罐44中的浆料缓慢地输入膜头5中，使得膜头5内的浆料压力维持稳定，膜头5涂布的不同膜长厚度均匀。在实际应用中，首件称量膜长头部重量和头部厚度，并根据称量的数据，判别膜长头部间隙处回流压力增加或减小；接着根据膜长头部重量与规格的差值，调试大、小间隙处的回流压力；膜长重量和头部削薄厚度大于规格，触摸屏控制驱动装置41的参数加大，加大浆料流入容器灌，减小间隙处的回流压力，改善头部削薄厚度和膜片的头部重量；膜长重量和头部削薄厚度低于规格，触摸屏控制驱动装置41的参数减小，减小浆料吸入容器灌，加大间隙处的回流压力，改善头部削薄厚度和膜片的头部重量。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有压力补偿装置的涂布系统，其特征在于：包括供料管(1)、回流阀(2)、涂布阀(3)、压力补偿装置(4)和膜头(5)，所述供料管(1)、所述回流阀(2)、所述涂布阀(3)、所述压力补偿装置(4)、所述膜头(5)依次通过管道连通，所述压力补偿装置(4)包括驱动装置(41)、连杆(42)、挡板(43)、容器罐(44)、传感装置(45)和控制装置(46)，所述挡板(43)容置于所述容器罐(44)的腔体中，所述挡板(43)与所述容器罐(44)的内壁过盈配合，所述挡板(43)通过所述连杆(42)与所述驱动装置(41)的输出端连接，所述传感装置(45)容置于所述膜头(5)的内部，所述容器罐(44)与所述膜头(5)通过管道连通，所述驱动装置(41)、所述传感装置(45)均与所述控制装置(46)电连接。
2.如权利要求1所述的具有压力补偿装置的涂布系统，其特征在于：所述挡板(43)为弹性结构。
3.如权利要求2所述的具有压力补偿装置的涂布系统，其特征在于：所述挡板(43)为橡胶板。
4.如权利要求1所述的具有压力补偿装置的涂布系统，其特征在于：所述驱动装置(41)为伸缩机构。
5.如权利要求4所述的具有压力补偿装置的涂布系统，其特征在于：所述驱动装置(41)为气缸或液压缸。
6.如权利要求1所述的具有压力补偿装置的涂布系统，其特征在于：所述回流阀(2)的回流管道上串联有隔膜阀(6)。
7.如权利要求1所述的具有压力补偿装置的涂布系统，其特征在于：还包括钢辊(7)，所述膜头(5)的输出端与所述钢辊(7)对应。
8.如权利要求1所述的具有压力补偿装置的涂布系统，其特征在于：所述控制装置(46)为单片机或PLC。
9.如权利要求1所述的具有压力补偿装置的涂布系统，其特征在于：所述传感装置(45)为压力传感器。
10.一种具有压力补偿装置的涂布系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
传感装置(45)实时地探测膜头(5)内的浆料压力，并将信息实时地传递到控制装置(46)；
控制装置(46)对压力信息进行实时地运算处理，并根据运算结果控制驱动装置(41)的工作状态；
回流阀(2)关闭，涂布阀(3)开启，膜头(5)进行涂布；
回流阀(2)开启，涂布阀(3)关闭，膜头(5)涂布停止；
膜头(5)涂布不同膜长时，会出现涂布间隙，在涂布间隙，膜头(5)内的浆料压力会增大，此时控制装置(46)控制驱动装置(41)启动工作，驱动装置(41)通过连杆(42)带动挡板(43)运动，将多余的浆料抽入容器罐(44)中，在涂布时又使容器罐(44)中的浆料缓慢地输入膜头(5)中，使得膜头(5)内的浆料压力维持稳定，膜头(5)涂布的不同膜长厚度均匀。
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