CN113083612B - 一种电池极片挤出涂布模头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池极片挤出涂布模头。本发明的涂布模头包括上模头和下模头；所述上模头的前端与所述下模头的前端具有涂布唇口，且涂布唇口为上唇厚度小于下唇厚度的非等厚设计，在上唇还具有减薄结构；所述上模头和所述下模头之间设置有垫片，且所述垫片上设置有调节片，所述调节片可对所述浆料挤出涂布区的涂布进行削薄调节；所述上模头上还设置有涂布调节机构，可对模头的挤出涂布厚度进行调节。本发明的挤出涂布模头可实现电池极片高质量的高速超薄涂布作业，且浆料涂布厚度以及削薄精准可调，提高电池极片的涂布生产效率。

Description

一种电池极片挤出涂布模头

技术领域

本发明涉及电池极片生产设备技术领域，具体涉及一种电池极片挤出涂布模头。

背景技术

在电池极片的生产中，需要在极片基材上涂布浆料，浆料在极片的表面上形成薄膜，以提高极片的性能。目前，电池极片的涂布生产均采用涂布模头进行，涂布模头的内部具有匀压腔，在涂布模头的前端则具有涂布流道，涂布的涂层面密度均一性、横向厚度一致性和精度主要由涂布前浆料流速、流量决定，而浆料的流速、流量主要由匀压腔的腔压和涂布流道间隙决定。

然而，由于传统使用的涂布模头的匀压腔在生产制造出厂后即为固定的，因此，腔压在匀压腔形状和大小确定后即固定不变，匀压腔的腔压并不能进行灵活调整，由此也难以通过匀压腔的腔压的灵活调节来调节涂布浆料的流速和流量。

现有的涂布模头多采用在模头上开豁口的方式来调节涂布间隙，以使不同浆料或同种浆料在不同温度等环境条件下涂布时的涂层面密度、涂层厚度保持一致性。但此方法均会大幅降低模头的抗弯强度，增加模头变形量，大大缩短模头的使用寿命。

另外，根据不同的涂布浆料，需要进行不同程度的削薄宽度以及削薄量控制。然而，现有的涂布模头采用的垫片主要为挂耳式垫片，一旦模头更换浆料或者浆料的流动特性发生改变后，原来的垫片不再适用于新更换后的浆料或者改变流动特性后的浆料，需要更换垫片，并且更换垫片后需要对模头重新进行调试，调试过程十分困难。

再者，目前采用的挤出涂布模头由于设计的涂布唇口均为上下唇等厚的结构，涂布速度低，并存在拖尾等影响涂布均匀性的现象，进一步减低了涂布效率以及涂布质量。

发明内容

为提高电池极片的涂布生产效率，解决现有的电池极片挤出涂布模头的涂布面密度及精度可调性低、涂布削薄宽度及削薄量调节操作不方便、涂布效率及涂布质量低的问题，本发明提供了一种电池极片挤出涂布模头。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种电池极片挤出涂布模头，包括上模头和下模头；所述上模头的前端与所述下模头的前端具有涂布唇口；

所述上模头和所述下模头之间设置有垫片；所述垫片上具有浆料挤出涂布区，所述浆料挤出涂布区与所述涂布唇口连通；且所述垫片上设置有调节片，所述调节片可对所述浆料挤出涂布区的涂布进行削薄调节；

所述上模头上还设置有涂布调节机构；所述涂布调节机构可对模头的挤出涂布厚度进行调节。

在优选的实施例中，所述下模头内开设具有匀压腔，所述匀压腔与进料口连通；浆料从所述进料口进料至匀压腔并在匀压腔内汇聚后，从所述匀压腔的前端均匀溢出，并流动至所述垫片的浆料挤出涂布区，再从所述涂布唇口挤出进行涂布。

在优选的实施例中，所述涂布唇口包括分别设置在所述上模头前端和所述下模头前端的上唇和下唇；所述上唇与所述下唇相对设置，且所述下唇的厚度大于所述上唇的厚度。

在更优选的实施例中，所述上唇的前端、且远离所述下唇的一侧具有减薄结构。

更优选的，所述减薄结构包括台阶结构或斜切面结构。

在优选的实施例中，所述调节片设置在所述浆料挤出涂布区的沿宽度方向的侧边上，且所述调节片可沿宽度方向伸入至所述浆料挤出涂布区内或缩回。

在优选的实施例中，所述调节片一端可绕轴旋转的设置在所述浆料挤出涂布区的侧边上，另一端可自由摆动的沿宽度方向伸入至所述浆料挤出涂布区内或缩回；或者，

所述调节片可滑移的设置在所述浆料挤出涂布区的侧边上，可滑移伸入至所述浆料挤出涂布区内或从所述浆料挤出涂布区滑移缩回。

在更优选的实施例中，所述垫片上、位于所述浆料挤出涂布区的侧边，开设有容纳并限位所述调节片缩回复位的调节片容置槽。

在更进一步优选的实施例中，所述调节片完全缩回复位至所述调节片容置槽内时，所述调节片的靠近所述浆料挤出涂布区的一侧可与所述浆料挤出涂布区的侧边平齐。

在更进一步优选的实施例中，所述调节片在伸出与缩回所述调节片容置槽过程中，所述调节片的底部与所述垫片的底部保持平齐。

在更优选的实施例中，所述调节片为扇形片；所述扇形片的圆心角一端可绕轴旋转的设置在所述浆料挤出涂布区的侧边上，所述扇形片的弧形面一端可自由摆动。

在优选的实施例中，所述浆料挤出涂布区的沿宽度方向的两侧边上均设置有所述调节片。

在优选的实施例中，所述垫片上具有沿宽度方向排布的多个所述浆料挤出涂布区；多个的所述浆料挤出涂布区相互独立。

在优选的实施例中，所述涂布调节机构包括拉杆以及调节块；所述拉杆通过差动螺栓设置在所述上模头上，且所述拉杆在所述差动螺栓的旋拧带动下可上下移动；所述调节块设置在所述拉杆的底端，且所述调节块与所述浆料挤出涂布区对应。

在更优选的实施例中，所述差动螺栓的内侧和外侧均设置有螺纹，且内侧的螺纹和外侧的螺纹的螺距不同；所述上模头上具有装配所述拉杆的安装孔，所述差动螺栓的外侧与所述安装孔的内侧壁螺接，所述差动螺栓的内侧与所述拉杆的外侧壁螺接。

在更优选的实施例中，所述差动螺栓上设置有扳手固定位，包括设置在所述差动螺栓外侧的外六角结构或设置在所述差动螺栓内侧的内六角结构。

在更优选的实施例中，所述拉杆为T型拉杆；所述T型拉杆包括与所述差动螺栓螺接的杆部，以及设置在所述杆部的底端的T型头部；所述调节块连接设置在所述T型拉杆的T型头部上。

在更优选的实施例中，所述涂布调节机构具有多个，且多个的所述涂布调节机构沿涂布宽度方向连续、密集排布；且多个的所述涂布调节机构共用同一长条型的所述调节块。

在更进一步优选的实施例中，所述调节块的材质为柔性材料。

在更进一步优选的实施例中，所述上模头上开设有上凹的条形凹槽，所述条形凹槽与所述调节块适配，且所述调节块可被容纳至所述条形凹槽内。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

本发明的挤出涂布模头可实现电池极片高质量的高速超薄涂布作业，且浆料涂布厚度以及削薄精准可调，提高电池极片的涂布生产效率。

其中，涂布唇口的上唇和下唇为非等厚设计，具体为上唇的厚度小于下唇的厚度，从而使该涂布模头在涂布时能够实现高速涂布，提高涂布效率；并且，上唇的前端、背离所述下唇的一侧具有减薄结构，从而在实现高速超薄涂布作业的同时，减小浆料拖尾现象。

另外，该挤出涂布模头的垫片设计为可对浆料涂布进行削薄调节的可削薄调节垫片，在更换浆料后或者浆料的流动特性改变后，可根据不同的浆料调节垫片上的调节片与垫片本体的角度，从而控制涂布浆料的削薄宽度与削薄量，进而控制浆料涂布的厚度，调节方便，无须随浆料的不同而同步更换模头和垫片，提高涂布工作效率。

在该挤出涂布模头上还设置有涂布调节机构，其中，涂布调节机构包括与垫片的浆料挤出涂布区对应的调节块，以及与调节块传动连接的拉杆；拉杆在差动螺栓的旋拧作用下，可驱使调节块向下挤压垫片的浆料挤出涂布区或拉动调节块向上远离垫片的浆料挤出涂布区，从而实现对浆料涂布厚度的调节。而且，涂布调节机构为沿涂布宽度方向密集、连续排布的多个，多个的涂布调节机构共用同一长条型调节块，从而可实现多个涂布调节机构的高密度分区作业，实现浆料涂布厚度的高密度分区调节，提高调节效率与精度，减少浆料的浪费。

附图说明

图1为具体实施例中本发明的电池极片挤出涂布模头的整体结构示意图；

图2为具体实施例中本发明的电池极片挤出涂布模头的分解结构示意图；

图3为设置有调节片的垫片的结构示意图；

图4为上唇口具有减薄结构设计的涂布唇口结构示意图；

图5为涂布唇口进行浆料涂布的结构示意图；

图6为涂布调节机构的结构示意图；

图7为涂布调节机构装配在上模头上的剖视结构示意图；

图8为上模头的仰视结构示意图；

附图标注：1-上模头，101-条形凹槽，102-安装孔，2-下模头，201-匀压腔，3-涂布唇口，31-上唇，310-减薄结构，32-下唇，4-垫片，400-垫片本体，401-浆料挤出涂布区，402-调节片容置槽，403-锁紧沉头孔，404-循环出料口，5-调节片，6-涂布调节机构，61-T型拉杆，611-拉杆杆部，612-T型头部，62-差动螺栓，63-调节块，7-极片，8-浆料。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本发明的技术方案作进一步详细的描述，但本发明的保护范围及实施方式不限于此。

在具体的实施例描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，或者该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅用于区分描述，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结构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，更不能理解为指示或暗示相对重要性。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

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，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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申请中的具体含义。

本发明的电池极片挤出涂布模头，参见图1和图2所示，包括上模头1和下模头2。上模头1与下模头2上下相对分布，并由螺栓进行相互锁紧。

其中，在所述下模头2内开设具有匀压腔201，所述匀压腔201与进料口连通；涂布作业时，浆料从所述进料口进料至匀压腔201后，从所述匀压腔201的前端均匀溢出，以实现均匀厚度的涂布。

在上模头1和下模头2的前端设置具有涂布唇口3，涂布作业时，浆料从涂布唇口3上挤出并直接涂布在电池极片上。

请再参见图2所示，在所述上模头1和所述下模头2之间设置有垫片4。垫片4设置在上模头1和下模头2之间，其上具有使上模头1和下模头2相互锁紧的螺栓贯通的锁紧沉头孔。

其中，请参见图3所示，垫片4包括垫片本体400，在垫片本体400的后端上具有锁紧沉头孔403和循环出料口404，分别方便进行上模头1和下模头2之间的锁紧装配，以及保障上模头1和下模头2之间的循环出料道的通畅。

在垫片本体400的前端具有浆料挤出涂布区401，具体的，所述浆料挤出涂布区401为所述垫片本体400上沿背离浆料流出方向的内凹结构，且所述浆料挤出涂布区401与所述涂布唇口3连通。进行极片浆料涂布时，浆料从下模头2的匀压腔201中流出至浆料挤出涂布区401内，并在浆料挤出涂布区401的前端继续流动至涂布唇口3处进行挤出。

浆料挤出涂布区401沿垫片本体400的宽度方向可设置一个或多个，具体根据实际挤压涂布生产需求设计。在优选的实施例中，所述垫片本体400上具有沿宽度方向排布的多个所述浆料挤出涂布区401，而且，多个的所述浆料挤出涂布区401相互独立，相邻的两个浆料挤出涂布区401之间共用同一凸边并由该共用的凸边进行间隔开。在图3示出的具体实施例中，垫片本体400上具有沿宽度方向独立设置的两个浆料挤出涂布区401。

在一个优选的实施例中，请再参见图3所示，所述垫片4上设置有调节片5，所述调节片5可对所述浆料挤出涂布区401的涂布进行削薄调节。

具体的，所述调节片5设置在所述浆料挤出涂布区401的沿宽度方向的侧边上，且所述调节片5可沿宽度方向伸入至所述浆料挤出涂布区401内或缩回。在进行极片涂布作业时，涂布浆料更换或浆料流动特性改变后，可直接对调节片5伸入浆料挤出涂布区401内的范围进行调节，无须更换垫片，即可实现对浆料挤出涂布区401的浆料进行削薄宽度以及削薄量的调节，达到对极片上涂布浆料进行涂布削薄调节的目的，调节方便，无须进行模头和垫片的同步更换，使工作效率提高。

具体的，选择可以在浆料挤出涂布区401的一侧边上设置有调节片5，或者在浆料挤出涂布区401的两侧边上均设置有调节片5。在优选的实施例中，所述浆料挤出涂布区401的沿宽度方向的左右两侧边上均设置有所述调节片5。

而且，在多个浆料挤出涂布区401时，各个浆料挤出涂布401均可在侧边上设置有调节片5。在图3示出的具体实施例中，多个浆料挤出涂布区401的左右两侧边上均设置有调节片5。

在具体可选的实施例中，所述调节片5一端可绕轴旋转的设置在所述浆料挤出涂布区401的侧边上，另一端可自由摆动的沿宽度方向伸入至所述浆料挤出涂布区401内或缩回；或者，所述调节片5可滑移的设置在所述浆料挤出涂布区401的侧边上，可滑移伸入至所述浆料挤出涂布区401内或从所述浆料挤出涂布区401滑移缩回。在图3示出的具体实施例中，所述调节片5一端可绕轴旋转的设置在所述浆料挤出涂布区401的侧边上，另一端可自由摆动的沿宽度方向伸入至所述浆料挤出涂布区内401或缩回。具体的，为调节片5的前端采用包括销轴的轴部件活动连接在浆料挤出涂布区401的侧边上，而调节片5的后端为可自由摆动的自由端，以摆动式的设计结构实现调节片5的可调节作用，方便进行调节操作。

进一步的，在垫片本体400上、位于浆料挤出涂布区401的侧边，开设有容纳并限位所述调节片5缩回复位的调节片容置槽402。具体的，调节片容置槽402为与调节片5的外廓对应适配的凹槽结构，且调节片容置槽402的靠近浆料挤出涂布区401的一侧与浆料挤出涂布区401连通，方便调节片5从调节片容置槽402伸出至浆料挤出涂布区401内，或者从浆料挤出涂布区401内缩回至调节片容置槽402内。

并且，在所述调节片5完全缩回复位至所述调节片容置槽402内时，所述调节片5的靠近所述浆料挤出涂布区401的一侧可与所述浆料挤出涂布区401的侧边平齐。进一步的，在所述调节片5在伸出与缩回所述调节片容置槽402过程中，所述调节片5的底部与所述垫片本体400的底部保持平齐。

如此，在无需调节片5进行调节时，调节片5完全缩回复位至调节片容置槽402内后，即不会对浆料挤出涂布区401的涂布产生干扰；而且，由于浆料在挤出涂布过程中为贴着垫片本体400的底部进行流动，调节片5的底部始终与垫片本体400的底部保持平齐，可保障浆料在挤出过程中的流动，防止调节片5产生卡浆现象。

请再参见图3所示，在优选的实施例中，所述调节片5为扇形片。具体的，扇形片的圆心角一端活动设置在浆料挤出涂布区401的侧边上，而扇形片的弧形面一端可自由摆动。如此，相对于条形、方形的片体，自由摆动端为弧形面的扇形片可使浆料挤出涂布区401内的浆料更顺畅的流动，进一步降低卡浆的风险。

此外，调节片5为扇形片，设置在相邻两个浆料挤出涂布区401的共同凸边上的两个调节片5在缩回调节片容置槽402内时，调节片5的边可不与浆料挤出涂布区401的侧边平齐，此时由于调节片5的后端为弧形面端，不易卡浆，且只需通过角度调节即可实现调节片5的削薄调节作用。

在另一个优选的实施例中，请参见图4所示，所述上模头1的前端与所述下模头2的前端设置的涂布唇口3包括上唇31与下唇32。上唇31与下唇32相对设置，共同形成涂布唇口3。其中，上唇31和下唇32分别设置镶设在所述上模头1前端和所述下模头2的最前端，并使相互对应形成的嘴部凸出于模头前端外。进行涂布作业时，浆料从上唇31与下唇32形成的涂布唇口挤压流出进行涂布在极片7上。

请再参见图4所示，上唇31与下唇32为非等厚设计，具体的，为上唇31的厚度小于下唇32的厚度。并且，所述上唇31的前端、且远离所述下唇32的一侧具有减薄结构310。具体的，所述减薄结构310为使上唇31的与极片7最靠近的前端减薄处理的结构，具体包括台阶结构或斜切面结构；在图4示出的实施例中，减薄结构310为台阶结构。

如此，参见图5所示(图中箭头为极片7的移动方向)，对上唇31与下唇32采取上唇31的厚度小于下唇32的厚度的非等厚设计，且在上唇31的最前端设置减薄结构，使该涂布模头在涂布极片7时能够实现高速涂布，提高涂布效率；并且，在实现高速超薄涂布作业的同时，有效减小浆料8拖尾现象。

在另外一个优选的实施例中，请再参见图1所示，所述上模头1上还设置有涂布调节机构6。具体的，所述涂布调节机构6可对模头的挤出涂布厚度进行调节。

请参见图6和图7所示，所述涂布调节机构6包括拉杆61以及调节块63。

其中，所述拉杆61通过差动螺栓62设置在所述上模头1上，且所述拉杆61在所述差动螺栓62的旋拧带动下可上下移动。具体的，在所述差动螺栓62的内侧和外侧均设置有螺纹，且内侧的螺纹和外侧的螺纹的螺距不同；具体的，差动螺栓62的外侧螺纹为粗螺纹，内侧螺纹为细螺纹。在所述上模头1上具有装配所述拉杆61的安装孔102，所述差动螺栓62的外侧与所述安装孔102的内侧壁螺接，所述差动螺栓62的内侧与所述拉杆61的外侧壁螺接。如此，在转动差动螺栓62时，由于差动螺栓62的内外侧螺纹的螺距不同，使拉杆61与安装孔102之间产生轴向差动，从而带动拉杆61上下移动。

在可选的实施例中，差动螺栓62上设置有扳手固定位，以方便对差动螺栓62施加旋拧的外力。扳手固定位包括设置在所述差动螺栓62外侧的外六角结构或设置在所述差动螺栓62内侧的内六角结构。

而所述调节块63设置在所述拉杆61的底端，具体的实施例中，参见图6和图7所示，所述拉杆61为T型拉杆。所述T型拉杆61包括与所述差动螺栓62螺接的杆部611，以及设置在所述杆部611的底端的T型头部612；所述调节块63连接设置在所述T型拉杆61的T型头部612上。并且，所述调节块63与所述浆料挤出涂布区401对应。

请再参见图8所示，在所述上模头1上开设有上凹的条形凹槽101，所述条形凹槽101与所述调节块63适配，且所述调节块63可被容纳至所述条形凹槽101内。

如此，在进行涂布作业时，需对浆料涂布厚度进行调节时，拉杆61在差动螺栓62的旋拧作用下，可驱使调节块63向下挤压垫片4的浆料挤出涂布区401，使从浆料挤出涂布区401流出的浆料层变薄，或拉动调节块63向上远离垫片的浆料挤出涂布区401并向条形凹槽101内缩，使浆料挤出涂布区401流出的浆料层变厚，从而实现对浆料涂布厚度的调节。

进一步的，所述涂布调节机构6具有多个，且多个的所述涂布调节机构6沿涂布宽度方向连续、密集排布；且多个的所述涂布调节机构6共用同一长条型的所述调节块63，条形凹槽101与长条形的调节块63适配。可选的实施例中，所述调节块63的材质为柔性材料。

如此，多个的涂布调节机构6沿宽度方向密集排布，且共用同一长条型调节块63。进行涂布厚度调节时，各涂布调节机构6可单独进行工作，进行分区域的调节作业，从而可实现多个涂布调节机构6的高密度分区作业，实现浆料涂布厚度的高密度分区调节，提高调节效率与精度，减少浆料的浪费。

以上实施例仅为本发明的较优实施例，仅在于对本发明的技术方案作进一步详细的描述，但上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例，本发明的保护范围及实施方式不限于此，任何未脱离本发明精神实质及原理上所做的变更、组合、删除、替换或修改等均将包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种电池极片挤出涂布模头，其特征在于，包括上模头和下模头；所述上模头的前端与所述下模头的前端具有涂布唇口；极片涂布时，极片的走带方向为自下而上；

所述上模头和所述下模头之间设置有垫片；所述垫片上具有浆料挤出涂布区，所述浆料挤出涂布区与所述涂布唇口连通；且所述垫片上设置有调节片，所述调节片能够对所述浆料挤出涂布区的涂布进行削薄调节；

所述调节片设置在所述浆料挤出涂布区的沿宽度方向的侧边上，且所述调节片能够沿宽度方向伸入至所述浆料挤出涂布区内或缩回；

所述上模头上还设置有涂布调节机构；所述涂布调节机构能够对模头的挤出涂布厚度进行调节；

所述涂布唇口包括分别设置在所述上模头前端和所述下模头前端的上唇和下唇；所述上唇与所述下唇相对设置，且所述下唇的厚度大于所述上唇的厚度；所述上唇的前端、且远离所述下唇的一侧具有减薄结构；所述减薄结构包括台阶结构或斜切面结构，所述减薄结构能够减小极片涂布时的浆料拖尾；

所述调节片一端能够绕轴旋转的设置在所述浆料挤出涂布区的侧边上，另一端能够自由摆动的沿宽度方向伸入至所述浆料挤出涂布区内或缩回；或者，所述调节片能够滑移的设置在所述浆料挤出涂布区的侧边上，能够滑移伸入至所述浆料挤出涂布区内或从所述浆料挤出涂布区滑移缩回；

所述垫片上、位于所述浆料挤出涂布区的侧边，开设有容纳并限位所述调节片缩回复位的调节片容置槽。

2.根据权利要求1所述的一种电池极片挤出涂布模头，其特征在于，所述调节片为扇形片；所述扇形片的圆心角一端能够绕轴旋转的设置在所述浆料挤出涂布区的侧边上，所述扇形片的弧形面一端能够自由摆动。

3.根据权利要求1所述的一种电池极片挤出涂布模头，其特征在于，所述涂布调节机构包括拉杆以及调节块；所述拉杆通过差动螺栓设置在所述上模头上，且所述拉杆在所述差动螺栓的旋拧带动下能够上下移动；所述调节块设置在所述拉杆的底端，且所述调节块与所述浆料挤出涂布区对应。

4.根据权利要求3所述的一种电池极片挤出涂布模头，其特征在于，所述拉杆为T型拉杆；所述T型拉杆包括与所述差动螺栓螺接的杆部，以及设置在所述杆部的底端的T型头部；所述调节块连接设置在所述T型拉杆的T型头部上。

5.根据权利要求3或4所述的一种电池极片挤出涂布模头，其特征在于，所述涂布调节机构具有多个，且多个的所述涂布调节机构沿涂布宽度方向连续排布；且多个的所述涂布调节机构共用同一长条型的所述调节块。