CN111495656A - 一种用于电池生产的涂布辊压装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池生产设备技术领域，提供一种用于电池生产的涂布辊压装置，旨在解决传统的电池极片涂布辊压加工生产效率低下，同时极片长时间暴露在空气中，产品质量可控制性极差的问题，包括装置外壳和装置外壳下端安装的多个支撑脚，装置外壳相向的侧壁上分别设有入料口和出料口，装置外壳的内壁上安装有多个用于集流体传输和张力的转动辊，装置外壳的内腔中竖向安装有两个分隔板，且两个分隔板将装置外壳的内腔沿着集流体的运动方向自左向右依次分为涂布腔、干燥腔、辊压腔，涂布腔内设有涂布机构，干燥腔内设有干燥机构，辊压腔内设有辊压机构。本发明尤其适用于电池极片的涂布辊压加工，具有较高的社会使用价值和应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及电池生产设备技术领域，具体涉及一种用于电池生产的涂布辊压装置。
背景技术
涂布、辊压是锂离子电池生产中的两个重要工序，在电池极片的生产工艺中，涂布工序和辊压工序相互独立设置，分别在是涂布机和辊压机上进行的。具体操作为，将锂离子电池的集流体在涂布机上完成涂布后收卷，将成卷的集流体卷拆下输送至辊压机，装配到在辊压机的放卷机构上放卷并进行辊压成型为极片。
这种加工方式不仅生产效率低下，人工转运劳力消耗量大，同时由于转运时间不可控，极片长时间暴露在空气中，一方面影响涂布后的集流体质量，另一方面也易沾染灰尘，产品质量的可控制性极差。
公开号为CN203300740U的专利，公开了锂离子电池极片涂布、辊压设备及其直连装置，它包括前后顺序设置的用于对应设于涂布机构的烘箱出口处以调节涂布后的极片张力的夹送辊和用于辊压的轧辊，夹送辊和轧辊之间设置有将涂布后的极片送至轧辊进行辊压的传输机构，该装置减少了设备部件的投入，节约了生产成本，但是该装置存在操作上涂布后直接辊压导致的极片品质下降问题。为此，我们提出了一种用于电池生产的涂布辊压装置。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于电池生产的涂布辊压装置，克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，旨在解决传统的电池极片涂布辊压加工生产效率低下，人工转运劳力消耗量大，同时极片长时间暴露在空气中，一方面影响涂布后的集流体质量，另一方面也易沾染灰尘，产品质量可控制性极差的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种用于电池生产的涂布辊压装置，包括装置外壳和装置外壳下端安装的多个支撑脚，所述装置外壳相向的侧壁上分别设有用于集流体输入的入料口和用于集流体输出的出料口，装置外壳的内壁上安装有多个用于集流体传输和张力的转动辊，装置外壳的内腔中竖向安装有两个分隔板，且两个分隔板将装置外壳的内腔沿着集流体的运动方向自左向右依次分为涂布腔、干燥腔、辊压腔；
所述涂布腔内设有涂布机构，涂布机构包括通过管网架上下对称设置在集流体水平段上的喷涂管网，两个喷涂管网靠近集流体的一侧均安装有多个涂料喷头，喷涂管网的输入端上安装有进料管，且进料管的另一端延伸至涂布腔的外腔并贯通连接外界料箱，进料管上设有输料泵；
所述干燥腔内设有干燥机构，干燥机构包括多个用于集流体延展并呈S形回环设置的回环辊，还包括有设置在干燥腔内腔下部的热风管网，且热风管网的上端呈矩阵安装有多个热风喷孔，热风管网的输入端上安装有进风管，且进风管的输出端延伸至装置外壳的外腔并安装在热风机的输入端上，干燥腔的内腔上部设有排风盘，且排风盘贯通连接有排风管，排风管的另一端贯穿装置外壳的顶壁并安装在排风机的输入端上，排风机固定安装在装置外壳的顶壁上；
所述辊压腔内设有辊压机构，辊压机构包括对称设置在对称设置在集流体两侧的压料辊，且压料辊的两轴端均转动安装在横杆架的中部，位于前侧的横杆架两端均固定安装有螺纹套，螺纹套的中部螺纹插设有螺杆，螺杆上的螺纹自中部向两侧反向分布，位于后侧的横杆架两端均固定安装有滑套，滑套的中部滑动插设有定位杆，压料辊的后轴端上均安装驱动电机的输出端，且驱动电机固定安装在位于后侧的横杆架上，两个螺杆和两个定位杆的两端分别安装在辊压腔的内顶壁上和底板的上端，底板水平安装在辊压腔的内壁上，螺杆的下端贯穿底板并安装有传动链轮，且两个传动链轮通过链条连接，其中一个传动链轮安装在伺服电机的输出端上，伺服电机固定安装在辊压腔的内底壁上。
进一步的，所述涂布机构的上游还设有除尘机构，且除尘机构设置在涂布腔内，除尘机构包括对称贴覆在集流体两侧的除尘擦布，除尘擦布可拆卸式固定安装在擦布座上，且擦布座固定安装在气缸的伸缩端上，气缸固定在安装杆上，两个安装杆均固定安装在涂布腔的内壁上。
进一步的，所述装置外壳对应干燥腔位置的底壁上设有向上凹陷的机位槽，且热风机设置在机位槽内。
更进一步的，所述装置外壳对应除尘机构的位置的前壁上设有换布平开门，且换布平开门的中部设有透明钢化玻璃结构的观察窗。
进一步的，所述涂布腔对应喷涂管网下方位置的底壁上设有回收料腔，且回收料腔的后壁下部贯通安装有回料管，且回料管的另一端延伸至贯通连接有涂布腔的外腔并与外界料箱相连接，回料管上设有回流阀。
进一步的，所述喷涂管网为网格状结构，且多个涂料喷头呈矩阵分布。
进一步的，所述装置外壳的前壁上安装有控制面板，且控制面板上设有显示屏和控制按钮，控制面板内置有可编程逻辑控制器PLC。
(三)有益效果
本发明实施例提供了一种用于电池生产的涂布辊压装置，具备以下有益效果：
1、通过涂布机构、干燥机构和辊压机构的组合结构，将输入装置外壳内腔的集流体依次通过涂布加工、干燥加工和辊压加工，成型有符合电池生产要求的极片，有效的保证了电池极片的成型，并大大提高了电池的生产效率。
2、通过涂布机构和干燥机构的组合结构，涂布机构对集流体进行浆料的均匀喷涂，配合干燥机构中热风机的启动，结合多个热风喷孔喷出对延展开的集流体进行热风干燥，同时排风机启动，通过排风盘抽吸干燥腔内干燥产生的水汽，保证干燥效果，便于后续辊压工序的加工。
3、通过涂布机构和辊压机构的组合结构，涂布机构对集流体进行浆料的均匀喷涂，干燥后通过两个压料辊对通过的集流体进行辊压至工艺厚度，成型为电池极片，同时两个螺杆同步转动，通过螺纹套在螺杆的位移，配合滑套在定位杆上的定位滑动，进而可以带动两个压料辊进行间距的调节，保证集流体辊压至电池极片的工艺厚度。
4、通过除尘机构和涂布机构的组合结构，两片除尘擦布实现了对集流体上下两侧的擦拭，去除灰尘和杂质，保证后续涂布机构的涂布效果，结合气缸的驱动，可以根据集流体的厚度进行除尘擦布的调节，提高电池极片的加工品质。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种用于电池生产的涂布辊压装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1为本发明的外观示意图；
图2为本发明正面结构剖视图；
图3为本发明中的结构示意图；
图4为本发明中除尘机构的结构示意图；
图5为本发明中涂布机构的结构示意图；
图6为本发明中干燥机构的结构示意图；
图7为本发明中辊压机构的结构示意图。
图中：装置外壳1、支撑脚2、转动辊3、分隔板4、除尘机构5、除尘擦布51、擦布座52、气缸53、安装杆54、涂布机构6、喷涂管网61、涂料喷头62、进料管63、回收料腔64、回料管65、干燥机构7、回环辊71、热风管网72、热风喷孔73、进风管74、热风机75、机位槽76、排风机77、排风盘78、辊压机构8、压料辊81、横杆架82、螺纹套83、螺杆84、滑套85、定位杆86、驱动电机87、底板88、传动链轮89、链条810、伺服电机811、换布平开门9、控制面板10、集流体a。
具体实施方式
下面结合附图1-7和实施例对本发明进一步说明：
实施例1
一种用于电池生产的涂布辊压装置，包括装置外壳1和装置外壳1下端安装的多个支撑脚2，所述装置外壳1相向的侧壁上分别设有用于集流体a输入的入料口和用于集流体a输出的出料口，装置外壳1的内壁上安装有多个用于集流体a传输和张力的转动辊3，便于集流体a在通过装置外壳1的内腔时可以适配于各种加工机构，加工成型为适配于电池生产的极片，可以理解的是，其中部分的转动辊3配置有驱动装置，驱动装置可为传输电机，用于保证集流体a的不断运动传输，装置外壳1的内腔中竖向安装有两个分隔板4，且两个分隔板4将装置外壳1的内腔沿着集流体a的运动方向自左向右依次分为涂布腔、干燥腔、辊压腔；
本实施例中，如图2和4所示，所述涂布腔内设有涂布机构6，涂布机构6包括通过管网架上下对称设置在集流体a水平段上的喷涂管网61，两个喷涂管网61靠近集流体a的一侧均安装有多个涂料喷头62，喷涂管网61的输入端上安装有进料管63，且进料管63的另一端延伸至涂布腔的外腔并贯通连接外界料箱，外界料箱的内腔中盛放有由活性物质、导电剂、粘结剂搅拌配置成的具有一定粘度和固含量的浆料，进料管63上设有输料泵，输料泵启动，通过进料管63抽吸浆料并输入两个喷涂管网61内，通过两个喷涂管网61上相对设置的多个涂料喷头62对保持运动状态的集流体a喷出，进行涂布加工；
本实施例中，如图2和5所示，所述干燥腔内设有干燥机构7，干燥机构7包括多个用于集流体a延展并呈S形回环设置的回环辊71，还包括有设置在干燥腔内腔下部的热风管网72，且热风管网72的上端呈矩阵安装有多个热风喷孔73，热风管网72的输入端上安装有进风管74，且进风管74的输出端延伸至装置外壳1的外腔并安装在热风机75的输入端上，干燥腔的内腔上部设有排风盘78，且排风盘78贯通连接有排风管，排风管的另一端贯穿装置外壳1的顶壁并安装在排风机77的输入端上，排风机77固定安装在装置外壳1的顶壁上，涂布加工后的集流体a运动至干燥腔内，通过多个回环辊71形成S形回环的延展状态，热风机75启动，通过进风管74向热风管网72内输入热风，并通过多个热风喷孔73向上喷出，对延展开的集流体a进行热风干燥，可以理解的是，热风的分布可以通过在干燥腔内的流动实现对集流体a上表面的干燥，结合集流体a的热传导，不会影响干燥效果，同时排风机77启动，通过排风盘78抽吸干燥腔内干燥产生的水汽，保证干燥效果。
本实施例中，如图6和7所示，所述辊压腔内设有辊压机构8，辊压机构8包括对称设置在对称设置在集流体a两侧的压料辊81，且压料辊81的两轴端均转动安装在横杆架82的中部，位于前侧的横杆架82两端均固定安装有螺纹套83，螺纹套83的中部螺纹插设有螺杆84，螺杆84上的螺纹自中部向两侧反向分布，位于后侧的横杆架82两端均固定安装有滑套85，滑套85的中部滑动插设有定位杆86，压料辊81的后轴端上均安装驱动电机87的输出端，且驱动电机87固定安装在位于后侧的横杆架82上，可以理解的是，两个驱动电机87的转向反向设置，且转速相同，保证两个压料辊81辊压将通过的集流体a辊压至极片的工艺厚度；两个螺杆84和两个定位杆86的两端分别安装在辊压腔的内顶壁上和底板88的上端，底板88水平安装在辊压腔的内壁上，螺杆84的下端贯穿底板88并安装有传动链轮89，且两个传动链轮89通过链条810连接，其中一个传动链轮89安装在伺服电机811的输出端上，伺服电机811固定安装在辊压腔的内底壁上，伺服电机811启动，通过两个传动链轮89和链条810的传动机制，带动两个螺杆84同步转动，通过螺纹套83在螺杆84的位移，配合滑套85在定位杆86上的定位滑动，进而带动两个压料辊81进行间距的调节，保证集流体a辊压至电池极片的工艺厚度，两个压料辊81在驱动电机87的驱动下，将通过两个压料辊81之间的集流体a辊压成极片。
本实施例中，如图1、2和5所示，所述装置外壳1对应干燥腔位置的底壁上设有向上凹陷的机位槽76，且热风机75设置在机位槽76内，一方面便于热风机75的安装，另一方面，缩小干燥腔的体积，提高热风干燥效果。
本实施例中，如图2和4所示，所述涂布腔对应喷涂管网61下方位置的底壁上设有回收料腔64，且回收料腔64的后壁下部贯通安装有回料管65，且回料管65的另一端延伸至贯通连接有涂布腔的外腔并与外界料箱相连接，回料管6上设有回流阀，可以有效的保证涂布浆料的回收，提高浆料的循环利用效率。
本实施例中，如图2和4所示，所述喷涂管网61为网格状结构，且多个涂料喷头62呈矩阵分布，保证浆料均布在集流体a的表面。
本实施例中，如图1所示，所述装置外壳1的前壁上安装有控制面板10，且控制面板10上设有显示屏和控制按钮，控制面板10内置有可编程逻辑控制器PLC，本实施例中，可编程逻辑控制器PLC的型号为为西门子S7-300，控制面板10通过电气控制线连接有输料泵、热风机75、排风机77、驱动电机87和伺服电机811；
加工人员通过对控制面板10上控制按钮的操控，结合可编程逻辑控制器PLC，有效的控制输料泵的启动，配合集流体a的传输，实现对集流体a双面的涂布；有效的控制热风机75的启动，配合回环延展的集流体a传输，配合排风机77排除水汽，实现对集流体a涂布后的干燥；有效的控制伺服电机811的启动和转向，进而控制两个压料辊81之间的间距调节，保证集流体a辊压至电池极片的工艺厚度，配合驱动电机87的驱动，将通过两个压料辊81之间的集流体a辊压成极片。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，如图2和3所示，所述涂布机构6的上游还设有除尘机构5，且除尘机构5设置在涂布腔内，除尘机构5包括对称贴覆在集流体a两侧的除尘擦布51，除尘擦布51可拆卸式固定安装在擦布座52上，且擦布座52固定安装在气缸53的伸缩端上，气缸53固定在安装杆54上，两个安装杆54均固定安装在涂布腔的内壁上，两片除尘擦布51实现了对集流体a上下两侧的擦拭，去除灰尘和杂质，保证后续的涂布效果，结合气缸53的驱动，可以根据集流体a的厚度进行除尘擦布51的调节，同时除尘擦布51的可拆卸式设计，也便于更换，保证除尘效果。
本实施例中，如图1-3所示，所述装置外壳1对应除尘机构5的位置的前壁上设有换布平开门9，用于除尘擦布51的更换，且换布平开门9的中部设有透明钢化玻璃结构的观察窗，便于加工人员观察除尘情况和除尘擦布51的使用情况。
其他未描述结构参照实施例1。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种用于电池生产的涂布辊压装置，包括装置外壳和装置外壳下端安装的多个支撑脚，其特征在于，所述装置外壳相向的侧壁上分别设有用于集流体输入的入料口和用于集流体输出的出料口，装置外壳的内壁上安装有多个用于集流体传输和张力的转动辊，装置外壳的内腔中竖向安装有两个分隔板，且两个分隔板将装置外壳的内腔沿着集流体的运动方向自左向右依次分为涂布腔、干燥腔、辊压腔；
所述涂布腔内设有涂布机构，涂布机构包括通过管网架上下对称设置在集流体水平段上的喷涂管网，两个喷涂管网靠近集流体的一侧均安装有多个涂料喷头，喷涂管网的输入端上安装有进料管，且进料管的另一端延伸至涂布腔的外腔并贯通连接外界料箱，进料管上设有输料泵；
所述干燥腔内设有干燥机构，干燥机构包括多个用于集流体延展并呈S形回环设置的回环辊，还包括有设置在干燥腔内腔下部的热风管网，且热风管网的上端呈矩阵安装有多个热风喷孔，热风管网的输入端上安装有进风管，且进风管的输出端延伸至装置外壳的外腔并安装在热风机的输入端上，干燥腔的内腔上部设有排风盘，且排风盘贯通连接有排风管，排风管的另一端贯穿装置外壳的顶壁并安装在排风机的输入端上，排风机固定安装在装置外壳的顶壁上；
所述辊压腔内设有辊压机构，辊压机构包括对称设置在对称设置在集流体两侧的压料辊，且压料辊的两轴端均转动安装在横杆架的中部，位于前侧的横杆架两端均固定安装有螺纹套，螺纹套的中部螺纹插设有螺杆，螺杆上的螺纹自中部向两侧反向分布，位于后侧的横杆架两端均固定安装有滑套，滑套的中部滑动插设有定位杆，压料辊的后轴端上均安装驱动电机的输出端，且驱动电机固定安装在位于后侧的横杆架上，两个螺杆和两个定位杆的两端分别安装在辊压腔的内顶壁上和底板的上端，底板水平安装在辊压腔的内壁上，螺杆的下端贯穿底板并安装有传动链轮，且两个传动链轮通过链条连接，其中一个传动链轮安装在伺服电机的输出端上，伺服电机固定安装在辊压腔的内底壁上。
2.如权利要求1所述的一种用于电池生产的涂布辊压装置，其特征在于：所述涂布机构的上游还设有除尘机构，且除尘机构设置在涂布腔内，除尘机构包括对称贴覆在集流体两侧的除尘擦布，除尘擦布可拆卸式固定安装在擦布座上，且擦布座固定安装在气缸的伸缩端上，气缸固定在安装杆上，两个安装杆均固定安装在涂布腔的内壁上。
3.如权利要求1所述的一种用于电池生产的涂布辊压装置，其特征在于：所述装置外壳对应干燥腔位置的底壁上设有向上凹陷的机位槽，且热风机设置在机位槽内。
4.如权利要求2所述的一种用于电池生产的涂布辊压装置，其特征在于：所述装置外壳对应除尘机构的位置的前壁上设有换布平开门，且换布平开门的中部设有透明钢化玻璃结构的观察窗。
5.如权利要求1所述的一种用于电池生产的涂布辊压装置，其特征在于：所述涂布腔对应喷涂管网下方位置的底壁上设有回收料腔，且回收料腔的后壁下部贯通安装有回料管，且回料管的另一端延伸至贯通连接有涂布腔的外腔并与外界料箱相连接，回料管上设有回流阀。
6.如权利要求1所述的一种用于电池生产的涂布辊压装置，其特征在于：所述喷涂管网为网格状结构，且多个涂料喷头呈矩阵分布。
7.如权利要求1所述的一种用于电池生产的涂布辊压装置，其特征在于：所述装置外壳的前壁上安装有控制面板，且控制面板上设有显示屏和控制按钮，控制面板内置有可编程逻辑控制器PLC。
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