CN114367409A - 一种锂离子电池制造用涂布阀高速间隙控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池制造用涂布阀高速间隙控制装置，包括伺服涂布阀传动组件、伺服涂布阀导向组件、涂布阀进料回料组件。导向组件有两组，分别装在传动组件两侧，通过重型卡箍与涂布阀进料回料组件连接。传动组件带动传动阀芯上下运动，利用传动阀芯凸槽结构并配合伺服涂布阀导向组件实现精确导向；由涂布阀杆、回流阀杆、涂布阀芯与回流阀芯组成固定型的涂布阀进料回料组件实现涂料稳定进出，通过控制伺服电机速度曲线实现涂布参数的调节。解决现有涂布阀装置响应慢、控制精度不高的问题，提高挤压涂布机的涂布质量和对锂离子电池制造工艺对广泛适应性，大大提高了生产效率及涂布阀装置的使用寿命，降低了维修成本。

Description

一种锂离子电池制造用涂布阀高速间隙控制装置
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池生产设备，尤其涉及一种锂离子电池涂布机伺服涂布阀 控制装置。
背景技术
由于大容量的动力电池性能改善及需求，对单个电池的性能一致性要求非常高。涂 布环节是动力电池制造过程中最关键的工序，其涂布的好坏，直接影响电池的容量和性能。目前国内有两种涂布方式：转移式和挤压式。转移式是一种成熟的技术，但是其结 构复杂，设备调试麻烦；由于转移式涂布机的浆料处于裸露状态，因此对浆料的性能会 有一定的影响，时间稍长就会产生结块，无法涂覆。挤压式涂布机技术日益成熟，它的 机械结构简单，设备小型化，节省空间，调试方便；其涂布挤压头部分是封闭式，浆料 在涂覆之间都是与外界隔绝的，因此不会因为空气的原因使浆料变质。在挤压涂布过程 中，涂布阀是控制涂布长度、涂布头尾厚度的装置，其对整个涂布机的涂布质量起到非 常重要的作用。
CN110773388A公开了一种双回流双间隙涂布阀装置通过第一回流阀组件、第二回流 阀组件及涂布阀组件共同组成涂布阀装置，应用在涂布机上时，可通过第一回流阀组件、 第二回流阀组件及涂布阀组件的配合运作，但相应的驱动装置中采用了第一、第二手动 隔膜阀，自动化程度受限；CN205361866U所述的间隙控制阀驱动部分采用了气缸形式，造就了整体结构偏大及控制精度偏低。
间隙涂布控制阀常用的气缸推动形式，体积大、响应速度慢、控制精度差。为此，CN203044278U公开了一种用于涂布设备的间隙涂布控制阀，通过管道连接的进料口、回 料口、出料口、分别控制所述回料口和出料口的回流阀和涂布阀，所述回流阀和涂布阀 为联动控制组合阀结构。涂布阀和回流阀包含有传动机构与驱动装置，之间用同步带轮 连接。然而，现有同步带轮的应用在相应涂布过程中具有滞后性和转速损失性，使涂布 滞后性，使得涂布精度和速度受限，进一步影响动力电池的生产质量。
所述种种缺陷严重限制了本领域进一步向前发展和推广应用。有鉴于此，本发明的 目的在于提供一种新的技术方案以解决现存的技术缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂离子电池制造用涂布阀高速间隙控制装置，解决现有 涂布阀装置响应慢、控制精度不高的问题，提高挤压涂布机的涂布质量和对锂离子电池制造工艺对广泛适应性
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种锂离子电池制造用涂布阀高速间隙控制装置，伺服涂布阀传动组件，伺服涂布 阀导向组件、涂布阀进料回料组件；所述的伺服涂布阀导向组件有两组，两组导向组件分别装在伺服涂布阀传动组件两侧，伺服涂布阀传动组件与涂布阀进料回料组件通过重型卡箍连接；涂布阀进料回料组件包括进料阀体和回料阀体；进料阀体和回料阀体通过 连通管路连通，所述进料阀体内安装有涂布阀芯，涂布阀芯连接有涂布阀杆，所述回料 阀体内安装有回流阀芯，回流阀芯连接有回流阀杆；所述涂布阀杆和回流阀杆分别连接 伺服涂布阀传动组件。
进一步的改进，所述伺服涂布阀传动组件包括伺服电机、凸轮传动装置及传动阀芯， 由伺服电机通过驱动凸轮装置带动传动阀芯实现上下运动。
进一步的改进，所述传动阀芯内成形有凹槽，凹槽内安装有凸轮传动装置，凸轮传动装置与伺服电机相连。
进一步的改进，所述涂布阀芯通过螺纹连接在涂布阀杆上，回流阀芯通过螺纹连接 在回流阀杆上，涂布阀杆和回流阀杆下方带有圆柱头，圆柱头连接在传动阀芯上，实现传动。
进一步的改进，所述的传动阀芯两侧有凸槽结构，凸槽结构与滚轮中的凹槽契合，导向，实现稳定的上下运动。
进一步的改进，所述伺服涂布阀导向组件包括滚轮、滚轮座、销、内六角圆柱头螺钉及垫板；滚轮座与伺服涂布阀传动装置用内六角圆柱头螺钉连接，滚轮座与伺服涂布阀传动装置之间用垫板隔开；滚轮通过销轴接在滚轮座上。
进一步的改进，所述涂布阀杆与回流阀杆、涂布阀芯与回流阀芯结构一致，均为固定型，实现进出料控制。
进一步的改进，所述伺服涂布阀传动装置通过控制两个伺服电机的速度曲线，间接 控制涂布阀进料回料装置的打开速度，实现涂头削薄，实现高涂布速度，短间隙，高精度的涂布工艺。
本发明的积极效果是：
本发明的实例通过提供一种锂离子电池制造用涂布阀高速间隙控制装置，通过伺服 电机驱动凸轮机构带动传动阀芯沿着精准导向装置实现涂布阀与回流阀的调节控制。解 决现有涂布阀装置响应慢、控制精度不高的问题，提高挤压涂布机的涂布质量和对锂离子电池制造工艺对广泛适应性，大大提高了生产效率及涂布阀装置的使用寿命，降低了 维修成本。
附图说明
图1为本发明锂离子电池涂布阀导向装置；
图2为本发明锂离子电池涂布阀高速间隙控制装置安装示意图；
图3为本发明锂离子电池涂布阀高速间隙控制装置伺服电机V-t控制曲线。
其中，附图标记说明如下：伺服涂布阀传动组件0，伺服涂布阀导向组件1、涂布阀进料回料组件2、滚轮座3、滚轮4、销5、垫板6、内六角圆柱头螺钉7、涂布阀杆8、 涂布阀芯9、回流阀杆10、回流阀芯11、进料阀体12、回料阀体13、传动阀芯14、伺 服电机15、连通管路16、凸轮传动装置17、凹槽18。
具体实施方式
下面参考图1-图3详细描述本发明提供的用于涂布阀控制装置的一实施例：
如图1、2所示，滚轮座3、滚轮4用销5连接，滚轮座3与伺服涂布阀传动组件0 之间用垫板6承接，并用内六角圆柱头螺钉7连接，涂布阀杆8上有涂布阀芯9，装在 进料阀体12内；回流阀杆10上有回流阀芯11，装在回料阀体13内；涂布阀杆8、回流 阀杆10各连接一个传动阀芯14，伺服涂布阀传动组件0与涂布阀进料回料组件2之间 用重型卡箍相连。这种控制装置即可缩小体积，又可大大提高响应速度和控制精度。
伺服涂布阀导向组件1，其结构是滚轮4和滚轮座3用销5连接，滚轮座3与伺服 涂布阀传动部分0用内六角圆柱头螺钉7连接，之间用垫板6隔开。
涂布阀进料回料组件2，其结构是涂布阀芯9通过螺纹连接在涂布阀杆8上，回流阀芯11通过螺纹连接在回流阀杆10上，其涂布阀杆8、回流阀杆10下方带有圆柱头， 圆柱头连接在传动阀芯14上，实现传动。
伺服电机15通过凸轮装置带动传动阀芯14上下运动，传动阀芯14两侧有凸槽结构， 其凸槽结构与滚轮4中的凹槽契合，实现精准导向；涂布阀杆8与回流阀杆10、涂布阀芯9与回流阀芯11结构一致，都为固定型，实现进出料稳定；通过控制伺服电机15的 速度曲线，实现涂布参数的调节。
伺服电机15可调节的速度控制特性，从而实现高涂布速度，短间隙，高精度的涂布工艺；本发明利用凹槽镶嵌的导向结构，实现凸轮旋转运动转换为传动阀芯14的直线运 动的平稳。
下面参考图2详细描述本发明实施例的工作原理。
伺服电机15通过凸轮装置带动传动阀芯14上下运动，两侧有伺服涂布阀导向装置1来保证传动阀芯14在运动过程中的稳定，当极片需要涂布的时候，伺服涂布阀传动部 分0拖动回流阀杆10、回流阀芯11往下，拖动涂布阀杆8、涂布阀芯9往上，使浆料进 入涂布头，涂至箔材上；当需调整间隙时，伺服涂布阀传动部分0拖动涂布阀杆8、涂 布阀芯9往下，拖动回流阀杆10、回流阀芯11往上，使浆料回流至储浆桶内，完成间 隙留白；期间通过对伺服电机15进行速度曲线控制，可实现对涂头削薄，并实现高涂布 速度下的短间隙及高精度的控制。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来 说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种锂离子电池制造用涂布阀高速间隙控制装置，其特征在于：伺服涂布阀传动组件(0)，伺服涂布阀导向组件(1)、涂布阀进料回料组件(2)；所述的伺服涂布阀导向组件(1)有两组，两组导向组件分别装在伺服涂布阀传动组件(0)两侧，伺服涂布阀传动组件(0)与涂布阀进料回料组件(2)通过重型卡箍连接；涂布阀进料回料组件(2)包括进料阀体(12)和回料阀体(13)；进料阀体(12)和回料阀体(13)通过连通管路(16)连通，所述进料阀体(12)内安装有涂布阀芯(9)，涂布阀芯(9)连接有涂布阀杆(8)，所述回料阀体(13)内安装有回流阀芯(11)，回流阀芯(11)连接有回流阀杆(10)；所述涂布阀杆(8)和回流阀杆(10)分别连接伺服涂布阀传动组件(0)。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池制造用涂布阀高速间隙控制装置，其特征在于：所述伺服涂布阀传动组件(0)包括伺服电机(15)、凸轮传动装置(17)及传动阀芯(14)，由伺服电机(15)通过驱动凸轮装置带动传动阀芯(14)实现上下运动。
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池制造用涂布阀高速间隙控制装置，其特征在于：所述传动阀芯(14)内成形有凹槽(18)，凹槽(18)内安装有凸轮传动装置(17)，凸轮传动装置(17)与伺服电机(15)相连。
4.根据权利要求2所述的一种锂离子电池制造用涂布阀高速间隙控制装置，其特征在于，所述涂布阀芯(9)通过螺纹连接在涂布阀杆(8)上，回流阀芯(11)通过螺纹连接在回流阀杆(10)上，涂布阀杆(8)和回流阀杆(10)下方带有圆柱头，圆柱头连接在传动阀芯(14)上，实现传动。
5.根据权利要求2所述的一种锂离子电池制造用涂布阀高速间隙控制装置，其特征在于：所述的传动阀芯(14)两侧有凸槽结构，凸槽结构与滚轮(4)中的凹槽契合，导向，实现稳定的上下运动。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池制造用涂布阀高速间隙控制装置，其特征在于：所述伺服涂布阀导向组件(1)包括滚轮(4)、滚轮座(3)、销(5)、内六角圆柱头螺钉(7)及垫板(6)；滚轮座(3)与伺服涂布阀传动装置(0)用内六角圆柱头螺钉(7)连接，滚轮座(3)与伺服涂布阀传动装置(0)之间用垫板(6)隔开；滚轮(4)通过销(5)轴接在滚轮座(3)上。
7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池制造用涂布阀高速间隙控制装置，其特征在于：所述涂布阀杆(8)与回流阀杆(10)、涂布阀芯(9)与回流阀芯(11)结构一致，均为固定型，实现进出料控制。
8.根据权利要求2所述的一种锂离子电池制造用涂布阀高速间隙控制装置，其特征在于：所述伺服涂布阀传动装置(0)通过控制两个伺服电机(15)的速度曲线，间接控制涂布阀进料回料装置(2)的打开速度，实现涂头削薄，实现高涂布速度，短间隙，高精度的涂布工艺。
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