CN114733720A - 一种狭缝式涂布机模头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种狭缝式涂布机模头，包括浆料缓存罐、供料管道、模头腔体和回流管道，其中，所述浆料缓存罐内储存有浆料，所述浆料能够经过所述供料管道输送至所述模头腔体，所述浆料能够从所述模头腔体的唇口挤出，所述浆料能够从所述唇口经过所述回流管道输送至所述供料管道。该狭缝式涂布机模头解决了现有技术中存在的下述技术问题：模头长期使用调节螺栓导致模头挠度形变，进而导致无法调整面密度；以及T型调节块磨损后出现漏料、堵塞卡死等情况。本发明公开的狭缝式涂布机模头采用改变唇口处浆料回流流量，控制极片区域面密度，改进了涂布面密度调节方式，提升了面密度调节能力，调节精度达到±1％。

Description

一种狭缝式涂布机模头
技术领域
本发明涉及锂离子电池涂布工序领域，特别涉及一种狭缝式涂布机模头。
背景技术
锂离子电池极片涂布主要使用狭缝式涂布，将粘度、固含量合格的浆料均匀涂覆在正负极集流体上。传统的狭缝式涂布设备，通过调节螺栓或者T型调节块调节极片区域的面密度。模头长期使用调节螺栓可能导致模头挠度形变，导致无法调整面密度；T型调节块长期使用，调节块磨损后可能出现漏料、堵塞卡死等情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种狭缝式涂布机模头，采用改变唇口处浆料回流流量，控制极片区域面密度。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种狭缝式涂布机模头，包括浆料缓存罐、供料管道、模头腔体和回流管道，其中，所述浆料缓存罐内储存有浆料，所述浆料能够经过所述供料管道输送至所述模头腔体，所述浆料能够从所述模头腔体的唇口挤出，所述浆料能够从所述唇口经过所述回流管道输送至所述供料管道。
进一步地，在上述的狭缝式涂布机模头中，还包括螺杆泵，所述螺杆泵将所述浆料经过所述供料管道输送至所述模头腔体。
进一步地，在上述的狭缝式涂布机模头中，还包括间隙阀，所述间隙阀设置在所述供料管道上，所述间隙阀控制涂布工作启停。
进一步地，在上述的狭缝式涂布机模头中，所述唇口连通有浆液流道的一端，所述浆液流道上设置有回流口，所述回流口连通所述回流管道的一端；
所述回流管道的一端高于所述唇口。
进一步地，在上述的狭缝式涂布机模头中，还包括流量控制阀，所述流量控制阀设置在所述回流管道上。
进一步地，在上述的狭缝式涂布机模头中，还包括止回阀，所述止回阀设置在所述回流管道上。
进一步地，在上述的狭缝式涂布机模头中，所述止回阀位于所述流量控制阀与所述回流管道的另一端之间，所述回流管道的另一端与所述供料管道连通。
进一步地，在上述的狭缝式涂布机模头中，还包括面密度检测仪，所述浆料由所述唇口的正前方均匀挤出后涂覆到正负极集流体上，所述正负极集流体涂覆所述浆料后形成极片，所述面密度检测仪测量所述极片的面密度。
进一步地，在上述的狭缝式涂布机模头中，在所述涂布机模头的横向上每隔3mm-50mm设置一个回流口，每个所述回流口连通一根所述回流管道的一端，每根所述回流管道上均设置有流量控制阀和止回阀。
进一步地，在上述的狭缝式涂布机模头中，所述回流口与所述唇口之间的距离控制在35mm以上。
分析可知，本发明公开一种狭缝式涂布机模头，解决了现有技术中存在的下述技术问题：模头长期使用调节螺栓导致模头挠度形变，进而导致无法调整面密度；以及T型调节块磨损后出现漏料、堵塞卡死等情况。本发明公开的狭缝式涂布机模头采用改变唇口处浆料回流流量，控制极片区域面密度，改进了涂布面密度调节方式，提升了面密度调节能力，调节精度达到±1％。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，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。其中：
图1为本发明一实施例的结构示意图。
图2为止回阀的结构示意图。
图3为模头工作示意图。
附图标记说明：1、供料管道；2、间隙阀；3、模头腔体；4、唇口；5、回流口；6、流量控制阀；7、回流管道；8、止回阀；9、螺杆泵；10、极片；11、面密度检测仪。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本发明必须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。本发明中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，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的具体含义。
所附附图中示出了本发明的一个或多个示例。详细描述使用了数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似标记的已经用于指代本发明的相似或类似的部分。如本文所用的那样，用语“第一”、“第二”和“第三”等可互换地使用，以将一个构件与另一个区分开，且不旨在表示单独构件的位置或重要性。
如图1至图3所示，根据本发明的实施例，提供了一种狭缝式涂布机模头，包括浆料缓存罐、供料管道1、模头腔体3和回流管道7，其中，浆料缓存罐内储存有浆料，浆料能够经过供料管道1输送至模头腔体3，浆料能够从模头腔体3的唇口4挤出，浆料能够从唇口4经过回流管道7输送至供料管道1。
本发明的实施例主要是针对狭缝式涂布模头区域面密度调节方式的改善。浆料从回流管道7重新进入供料管道1，减小该区域的浆料流量，以达到降低该横向位置面密度的效果，使所有区域的面密度到达工艺规格要求为止。
进一步地，还包括螺杆泵9，螺杆泵9将浆料经过供料管道1输送至模头腔体3。涂布过程中，螺杆泵9的泵速决定极片10面密度纵向变化。
进一步地，还包括间隙阀2，间隙阀2设置在供料管道1上，间隙阀2控制涂布工作启停。
进一步地，还包括面密度检测仪11，浆料由唇口4的正前方均匀挤出后涂覆到正负极集流体上，正负极集流体涂覆浆料后形成极片10，面密度检测仪11测量极片10的面密度。浆料在模头腔体3内部自下而上逐步积累直至溢满模头腔体3，然后从唇口4正前方挤出。如图3所示，浆料从模头前部均匀挤出，涂覆到正负极集流体上，极片10初步成型，通过面密度检测仪11测量极片10面密度。
进一步地，唇口4连通有浆液流道的一端，浆液流道与模头腔体3连通，浆液流道上设置有回流口5，回流口5连通回流管道7的一端，回流管道7的一端高于唇口4。由于下面有模头腔体3和进料口，可利用空间较少，所以将回流口5位于唇口4的上端。通过合理的结构设计，回流口5可以放在下模头。还包括流量控制阀6，流量控制阀6设置在回流管道7上。还包括止回阀8，止回阀8设置在回流管道7上。止回阀8位于流量控制阀6与回流管道7的另一端之间，回流管道7的另一端与供料管道1连通。浆料由回流管道7流向供料管道1(即图2中，浆料由回流侧流向供料侧)时止回阀8打开，浆料通过止回阀8后进入供料管道1回收利用。如果浆料由供料管道1流向回流管道7(即图2中，浆料由供料侧流向回流侧)，止回阀8关闭，浆料无法通过止回阀8。止回阀8的作用是保证供料时浆料不会进入回流管道7进而流入模头唇口4影响极片10面密度，只能使浆料由回流管道7进入供料管道1。
如图1所示，流量控制阀6前后的管道为支管，止回阀8前后的管道为汇总后管道，汇总后管道的直径大于支管的直径。浆料的整体压力都由螺杆泵9提供，出口处(回流管道7的另一端)的横截面积小于供料管道1的横截面积，所以出口处的压力大于供料管道1内的压力，通过止回阀8，浆料可以自然流入供料管道1。
观察面密度检测仪11，确定极片10面密度高于工艺规格处所对应横向位置的流量控制阀6，调整该流量控制阀6开关(增大流量控制阀6的开度)，控制该位置浆料可以从唇口4上方经过回流口5、流量控制阀6和止回阀8后由回流管道7重新进入供料管道1，减小该区域(极片10面密度高于工艺规格处)的浆料流量，以达到降低该横向位置面密度的效果，使所有区域的面密度到达工艺规格要求为止。
在涂布机模头的横向上每隔3mm-50mm(比如3mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm)设置一个回流口5，每个回流口5连通一根回流管道7的一端，每根回流管道7上均设置有流量控制阀6和止回阀8，以保证可以调整全幅极片10面密度的能力。两个相邻的回流口5之间的距离如果超过50mm，会造成中间区域控制能力下降。两个相邻的回流口5之间的距离如果小于3mm，相邻回流口5之间会相互影响造成紊流，不利于面密度的一致性。
进一步地，回流口5与唇口4之间的距离控制在35mm以上，避免浆料回流时造成紊流导致的面密度不稳定。回流口5与唇口4之间的距离越远对面密度影响越小、面密度的一致性效果越好。但是实际可利用空间是有限的，回流口5与唇口4之间的距离控制在35mm以上，足够保证面密度的一致性。
工作过程中，如图1所示，设备运行过程中，首先浆料通过螺杆泵9从浆料缓存罐经过供料管道1输送到模头腔体3，通过间隙阀2开关控制涂布工作启停。浆料在模头腔体3内部自下而上逐步积累直至溢满模头腔体3，然后从唇口4正前方挤出。如图3所示，浆料从模头前部均匀挤出，涂覆到正负极集流体上，极片10初步成型，通过面密度检测仪11测量极片10面密度。
涂布过程中，极片10面密度纵向变化由螺杆泵9的泵速决定，通过流量控制阀6、回流管道7和止回阀8改进极片10横向面密度调节方式，提高极片10横向面密度一致性。调整螺杆泵9的泵速将极片10整体面密度调整至比工艺规格面密度目标值稍高位置(比如高于面密度规格上限1％)，保证所有极片10横向面密度不低于工艺规格下限。观察面密度检测仪11，确定极片10面密度高于工艺规格处所对应横向位置的流量控制阀6，调整该流量控制阀6开关，控制该位置(极片10面密度高于工艺规格处)浆料可以从唇口4上方经过回流口5、流量控制阀6、回流管道7、止回阀8后重新进入供料管道1，减小该区域的浆料流量，以达到降低该横向位置面密度的效果，使所有区域的面密度到达工艺规格要求为止。流量控制阀6的开度增加，会加大该横向位置的回流流量，流量控制阀6对应位置处唇口4流出的浆料会减少，对应位置处极片10的面密度会降低。
比如，涂布机模头横向设置有26个(数量由涂布极片10宽度决定，每50mm一个回流口5)回流口5和流量控制阀6，以保证可以调整全幅极片10面密度的能力。止回阀8的作用是保证供料时浆料不会进入回流管道7流入模头唇口4影响极片10面密度，只能使浆料由回流管道7进入供料管道1。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
采用改变唇口4处浆料回流流量，控制极片10区域面密度，改进了涂布面密度调节方式，提升了面密度调节能力，调节精度达到±1％。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种狭缝式涂布机模头，其特征在于，包括浆料缓存罐、供料管道、模头腔体和回流管道，其中，
所述浆料缓存罐内储存有浆料，
所述浆料能够经过所述供料管道输送至所述模头腔体，
所述浆料能够从所述模头腔体的唇口挤出，
所述浆料能够从所述唇口经过所述回流管道输送至所述供料管道。
2.根据权利要求1所述的狭缝式涂布机模头，其特征在于，还包括螺杆泵，
所述螺杆泵将所述浆料经过所述供料管道输送至所述模头腔体。
3.根据权利要求1所述的狭缝式涂布机模头，其特征在于，还包括间隙阀，所述间隙阀设置在所述供料管道上，所述间隙阀控制涂布工作启停。
4.根据权利要求1所述的狭缝式涂布机模头，其特征在于，
所述唇口连通有浆液流道的一端，所述浆液流道上设置有回流口，所述回流口连通所述回流管道的一端；
所述回流管道的一端高于所述唇口。
5.根据权利要求4所述的狭缝式涂布机模头，其特征在于，还包括流量控制阀，所述流量控制阀设置在所述回流管道上。
6.根据权利要求5所述的狭缝式涂布机模头，其特征在于，还包括止回阀，所述止回阀设置在所述回流管道上。
7.根据权利要求6所述的狭缝式涂布机模头，其特征在于，所述止回阀位于所述流量控制阀与所述回流管道的另一端之间，所述回流管道的另一端与所述供料管道连通。
8.根据权利要求1所述的狭缝式涂布机模头，其特征在于，还包括面密度检测仪，
所述浆料由所述唇口的正前方均匀挤出后涂覆到正负极集流体上，所述正负极集流体涂覆所述浆料后形成极片，所述面密度检测仪测量所述极片的面密度。
9.根据权利要求4所述的狭缝式涂布机模头，其特征在于，
在所述涂布机模头的横向上每隔3mm-50mm设置一个回流口，每个所述回流口连通一根所述回流管道的一端，每根所述回流管道上均设置有流量控制阀和止回阀。
10.根据权利要求4所述的狭缝式涂布机模头，其特征在于，
所述回流口与所述唇口之间的距离控制在35mm以上。
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