CN111318428A - 一种锂电池隔膜涂布系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池隔膜涂布系统，包括搅拌罐和缓冲箱；搅拌罐上安装有进料管和出料管，进料管用于向搅拌罐内注入浆料，出料管用于与涂布机连通以向涂布机供给浆料；缓冲箱通过回流管与涂布机导通以接收从涂布机上回收的浆料，缓冲箱底部为斜坡，斜坡的倾斜下端设有用于排出缓冲箱内的浆料的排料管；排料管与进料管导通。本发明能够减少用于涂布隔膜的浆料中的气泡数量，提高隔膜的涂布质量。

Description

一种锂电池隔膜涂布系统
技术领域
本发明涉及锂电池隔膜的生产设备技术领域，特别是涉及一种锂电池隔膜涂布系统。
背景技术
锂电池通常主要由正极、负极、隔膜、电解液，电池外壳组成。锂电池结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的主要作用是将电池的正、负极分隔开来，防止正负极直接接触而短路，同时还要使电解质离子能够在电池充放电过程中顺利通过，形成电流，在电池工作温度发生异常升高时，关闭电解质离子的迁移通道，切断电流保证电池安全。
锂电池隔膜主要以聚烯烃材料为主，由于聚烯烃材料在100℃以上会发生较明显的收缩，导致普通电池隔膜耐热性能差，从而威胁电池的使用安全性。所以，为解决上述问题，现有技术一般是采用涂布机在隔膜表面涂覆一层无机物进行支撑，以抑制隔膜因受热导致的收缩现象。但是，现有锂电池隔膜在涂布的过程中，由于涂布用的浆料中存在大量气泡，涂布时会将浆料内部的气泡涂布在隔膜上，当气泡破裂时，会在隔膜上形成白色圆斑。圆斑处的浆料涂层很薄，在电池充放电过程中极易造成微短路，会影响电池的使用寿命和使用的安全性。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种锂电池隔膜涂布系统，能够减少浆料中的气泡数量，提高隔膜的涂布质量。
根据本发明的实施例的锂电池隔膜涂布系统，包括搅拌罐和缓冲箱；所述搅拌罐上安装有进料管和出料管，所述进料管用于向搅拌罐内注入浆料，所述出料管用于与涂布机连通以向涂布机供给浆料；所述缓冲箱通过回流管与涂布机导通以接收从涂布机上回收的浆料，所述缓冲箱底部为斜坡，所述斜坡的倾斜下端设有用于排出缓冲箱内的浆料的排料管；所述排料管与进料管导通。
根据本发明实施例的锂电池隔膜涂布系统，至少具有如下有益效果：进料管用于向搅拌罐内注入浆料，出料管用于与涂布机连通以向涂布机供给浆料。缓冲箱通过回流管与涂布机导通以用于接收从涂布机上回收的浆料。回收的浆料经缓冲箱后再经排料管进入进料管，最后又进入搅拌罐内。浆料在缓冲箱汇流后再进入搅拌罐，可以达到减少进入搅拌罐的浆料内的气泡的目的，以此减少用于涂布隔膜的浆料内的气泡的目的，提高隔膜的涂布质量。
根据本发明的一些实施例，所述搅拌罐上转动安装有搅拌轴，所述搅拌轴上安装有用于吸收搅拌罐内的浆料内的气体的吸气装置。吸气装置可以在搅拌浆料的同时，吸收搅拌罐内的浆料内的气体，以使搅拌罐内的浆料内的气泡更少甚至没有气泡，提高涂布的质量。
根据本发明的一些实施例，所述吸气装置包括负压箱、主杆和副杆；所述负压箱安装在搅拌罐顶部；所述搅拌轴设置在搅拌罐底部，且其顶部向上延伸至搅拌罐内；所述主杆固定安装在搅拌轴顶部并能随搅拌轴转动，其顶部穿出搅拌罐并向上延伸至负压箱内；所述副杆位于搅拌罐内并设置在主杆上，所述主杆内具有第一空腔，所述副杆内具有第二空腔，且第一空腔和第二空腔相互导通；所述第一空腔与负压箱的内腔导通。
根据本发明的一些实施例，所述第一空腔和第二空腔内均设有内衬以加强主杆和副杆的强度。
根据本发明的一些实施例，所述内衬上设有透气孔。
根据本发明的一些实施例，所述进料管上连接有用于导通进料管与原料桶的原料管，所述原料管上安装有用于除去颗粒物杂质的第一过滤器和用于除去铁性杂质的第二过滤器。
根据本发明的一些实施例，所述出料管上靠近搅拌罐一侧设有出水口。
根据本发明的一些实施例，所述回流管上可拆卸地安装有用于过滤回收浆料的过滤装置。
根据本发明的一些实施例，所述过滤装置两端分别与回流管法兰连接，所述过滤装置内设有供回收浆料通行的过滤层。
根据本发明的一些实施例，所述进料管上安装有进料泵，所述搅拌罐与涂布机之间安装有出料泵。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的锂电池隔膜涂布系统的安装结构示意图；
图2是图1中所示的A处的放大图。
附图标记：
搅拌罐100、进料管101、出料管102、搅拌轴103、进料泵104、出料泵105、阀门106、排水口107、缓冲箱200、回流管201、斜坡202、排料管203、过滤装置204、负压箱301、主杆302、副杆303、第二空腔304、内衬305、透气孔306、压力器307、抽气装置308、涂布机400、原料桶401、第一过滤器402、第二过滤器403、驱动装置404、原料管405。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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。此外，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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考图1和图2描述根据本发明实施例的锂电池隔膜涂布系统。
参照图1至图2，本发明的一种锂电池隔膜涂布系统，包括搅拌罐100和缓冲箱200。如图1所示，搅拌罐100上安装有进料管101和出料管102，进料管101用于向搅拌罐100内注入浆料，出料管102用于与涂布机400连通，并向涂布机400供给浆料以用于涂布隔膜。
具体地，如图1所示，在本实施例中，进料管101上还连接有用于导通进料管101与原料桶401的原料管405，原料管405上自原料桶401至进料管101之间依次安装有第一过滤器402和第二过滤器403。具体使用时，原料桶401内装载着初料(初始浆料)，第一过滤器402用于过滤初料中的颗粒物等杂质，第二过滤器403用于过滤初料中的铁性杂质，进料泵104用于将初料和回收浆料的混合浆料经进料管101泵入搅拌罐100内。混合浆料进入搅拌罐100之后，经搅拌，然后从设置在搅拌罐100底部的出料管102排出，并被出料泵105泵入涂布机400，在涂布机400处电池隔膜进行涂布。
如图1所示，缓冲箱200通过回流管201与涂布机400导通，回流管201用于将从涂布机400上回收的浆料输入缓冲箱200内，缓冲箱200用于接收和暂时存储浆料。
缓冲箱200底部为斜坡202，斜坡202的倾斜下端设有用于排出缓冲箱200内的回收浆料的排料管203。排料管203与进料管101导通，进入排料管203的浆料在与初料混合后，经进料管101又回到搅拌罐100内。
在本实施例中，缓冲箱200底部设置为斜坡202，可以使得缓冲箱200内的浆料能够全部进入排料管203内，不会出现浆料在缓冲箱200内沉积的现象。需要说明的是，回收的浆料由于会在涂布的过程中暴露在空气中较长一段时间，导致回收的浆料内存在较多的气体(一般是空气)，所以，在从涂布机400流入缓冲箱200时会产生大量的气泡，缓冲箱200的作用，就是为了暂时存储这些回收的浆料，以使回收浆料内沉积的气体或气泡大量散发出去，以此来减少进入搅拌罐100内的气体或气泡，即减少了用于涂布电池隔膜的浆料内的气泡，以达到提高涂布质量的目的。
如图1所示，搅拌罐100上转动安装有搅拌轴103，搅拌轴103底部安装有用于驱动搅拌轴103转动的驱动装置404(驱动装置404可以选择比如：气动泵或电机等)，搅拌轴103上固定安装有用于吸收浆料内的气体的吸气装置。需要说明的是，当浆料在经过缓冲箱200缓存并挥发掉一定量的气体之后，并不能达到完全除去浆料内的气体的目的，所以，在浆料冲入搅拌罐100内时，以及在搅拌浆料的过程当中，搅拌罐100内还是会产生气泡，如果不处理的话，这些气泡也会随涂布用浆料经出料管102到达涂布机400，若直接用于对隔膜进行涂布，浆料内的气泡还是会影响到隔膜的涂布效果。所以，在本实施例中，又在搅拌轴103上安装了吸气装置，吸气装置可以在搅拌浆料的同时，吸收搅拌罐100内的浆料内的气体，以使搅拌罐100内的浆料内的气泡更少甚至没有气泡。
如图1和图2所示，在本实施例中，吸气装置包括负压箱301、主杆302和副杆303。具体地，负压箱301安装在搅拌罐100顶部，负压箱301上连接有用于将负压箱301内的气体抽走的抽气装置308(比如：抽气机等)，还安装有用于检测负压箱301内腔内的气压的压力器307(比如：气压计等)。抽气装置308可以使得负压箱301内的气压始终保持在一个较小的状态，压力器307则可以用于检测负压箱301内的气压，以便于控制负压箱301内的气压值处于一个合适的范围内，并以不影响主杆302和副杆303正常工作为准。
如图1所示，主杆302转动安装在搅拌罐100内，其底部与搅拌轴103顶部固定连接，主杆302顶部穿出搅拌罐100顶部并延伸至负压箱301内。副杆303设置在主杆302上，主杆302内具有第一空腔，副杆303内具有第二空腔304，且第一空腔和第二空腔304相互导通，其中，第一空腔又与负压箱301的内腔导通。那么，当负压箱301内处于低压状态时，第一空腔和第二空腔304内的气体就会被吸入负压箱301内，然后被抽气装置308抽出。
需要说明的是，在本实施例中，主杆302和副杆303的材质是由具有透气性且不透水的材质制成，比如：可溶性的聚四氟乙烯等。即搅拌罐100内的浆料内的气体可穿透主杆302和副杆303进入第一空腔和第二空腔304内，然后到达负压箱301，并被抽走，但是浆料内的水等是不会进入第二空腔304内的，不会影响到浆料的质量。那么在搅拌的过程当中，搅拌罐100内的浆料内的气体会不断穿透主杆302和副杆303以进入第一空腔和第二空腔304内，然后进入负压箱301，这样就使得搅拌罐100内的浆料内的气体和气泡逐渐减少，实现了减少涂布用浆料内的气泡的目的。
如图2所示，在本实施例中，为了加强主杆302和副杆303的强度，特别在第一空腔和第二空腔304内设置在用以支撑起第一空腔和第二空腔304的内衬305。内衬305可以选着与主杆302和副杆303相同的材质制成，也可以是内空的钢管或钢丝网等。但这里需要说明的是，当选用的是钢管或钢丝网等不透气的内衬305时，需要在钢管或钢网上设置如图2所示的透气孔306，以使搅拌罐100内的浆料内的气体能够进入第一空腔和第二空腔304内。
如图1所示，在本实施例中，还在回流管201上可拆卸地安装有过滤装置204。这是因为在涂布隔膜的过程当中，隔膜上或者是涂布机400上的一些杂物可能会掉入回收的浆料内，设置过滤装置204的作用，就是用于过滤掉这些杂物，防止杂物进入缓冲箱200。具体地，如图1所示，过滤装置204两端分别与回流管201法兰连接，过滤装置204内设有供浆料通行的过滤层。特别地，回收的浆料在经过滤层过滤掉浆料内的杂物的同时，也可达到去除浆料内的部分气泡的作用。将过滤装置204可拆卸地安装在回流管201上，是为了能够将滤装置204拆下，以便于清洗或者更换过滤层。
最后，在本实施例中，如图1所示，还在出料管102上靠近搅拌罐101底部处设有排水口107，设置排水口107的目的，是为了便于清洗搅拌罐100。具体使用时，首先，关闭排水口107和阀门106，然后将进料管101连接到水源处，淸水经进料管101进入搅拌罐100内，搅拌清洗。搅拌清洗完成后，最后开启排水口107将搅拌罐100内的水排出即可。
本发明进料管用于向搅拌罐内注入浆料，出料管用于与涂布机连通以向涂布机供给浆料。缓冲箱通过回流管与涂布机导通以用于接收从涂布机上回收的浆料。回收的浆料经缓冲箱后再经排料管进入进料管，最后又进入搅拌罐内。浆料在缓冲箱汇流后再进入搅拌罐，可以达到减少进入搅拌罐的浆料内的气泡的目的，以此减少用于涂布隔膜的浆料内的气泡的目的，提高隔膜的涂布质量。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种锂电池隔膜涂布系统，其特征在于，包括：
搅拌罐(100)，所述搅拌罐(100)上安装有进料管(101)和出料管(102)，所述进料管(101)用于向搅拌罐(100)内注入浆料，所述出料管(102)用于与涂布机(400)连通以向涂布机(400)供给浆料；
缓冲箱(200)，所述缓冲箱(200)通过回流管(201)与涂布机(400)导通以接收从涂布机(400)上回收的浆料，所述缓冲箱(200)底部为斜坡(202)，所述斜坡(202)的倾斜下端设有用于排出缓冲箱(200)内的浆料的排料管(203)；所述排料管(203)与进料管(101)导通。
2.根据权利要求1所述的锂电池隔膜涂布系统，其特征在于：所述搅拌罐(100)上转动安装有搅拌轴(103)，所述搅拌轴(103)上安装有用于吸收搅拌罐(100)内的浆料内的气体的吸气装置。
3.根据权利要求2所述的锂电池隔膜涂布系统，其特征在于：所述吸气装置包括负压箱(301)、主杆(302)和副杆(303)；所述负压箱(301)安装在搅拌罐(100)顶部；所述搅拌轴(103)设置在搅拌罐(100)底部，且其顶部向上延伸至搅拌罐(100)内；所述主杆(302)固定安装在搅拌轴(103)顶部并能随搅拌轴(103)转动，其顶部向上穿出搅拌罐(100)并延伸至负压箱(301)内；所述副杆(303)位于搅拌罐(100)内并设置在主杆(302)上，所述主杆(302)内具有第一空腔，所述副杆(303)内具有第二空腔(304)，且第一空腔和第二空腔(304)相互导通；所述第一空腔与负压箱(301)的内腔导通。
4.根据权利要求3所述的锂电池隔膜涂布系统，其特征在于：所述第一空腔和第二空腔(304)内均设有内衬(305)以加强主杆(302)和副杆(303)的强度。
5.根据权利要求4所述的锂电池隔膜涂布系统，其特征在于：所述内衬(305)上设有透气孔(306)。
6.根据权利要求1至5任一项所述的锂电池隔膜涂布系统，其特征在于：所述进料管(101)上连接有用于导通进料管(101)与原料桶(401)的原料管(405)，所述原料管(405)上安装有用于除去颗粒物杂质的第一过滤器(402)和用于除去铁性杂质的第二过滤器(403)。
7.根据权利要求6所述的锂电池隔膜涂布系统，其特征在于：所述出料管(102)上靠近搅拌罐(100)一侧设有出水口(107)。
8.根据权利要求7所述的锂电池隔膜涂布系统，其特征在于：所述回流管(201)上可拆卸地安装有用于过滤回收浆料的过滤装置(204)。
9.根据权利要求8所述的锂电池隔膜涂布系统，其特征在于：所述过滤装置(204)两端分别与回流管(201)法兰连接，所述过滤装置(204)内设有供回收浆料通行的过滤层。
10.根据权利要求9所述的锂电池隔膜涂布系统，其特征在于：所述进料管(101)上安装有进料泵(104)，所述搅拌罐(100)与涂布机(400)之间安装有出料泵(105)。
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