CN115870175B - 一种真空吸移装置及锂电池极片涂布烘干设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种真空吸移装置及锂电池极片涂布烘干设备，真空吸移装置包括安装座、两个支撑架、两个真空吸移辊和转动驱动机构，两个所述支撑架设置在安装座上，两个所述真空吸移辊分别转动设置在一个支撑架上，两个真空吸移辊同轴设置，并且两个真空吸移辊之间间隔有一定距离；所述转动驱动机构驱动两个真空吸移辊同步转动。锂电池极片涂布烘干设备包括沿锂电池极片输送路径依次设置的第一面涂布装置、第二面涂布装置和烘箱；所述第二面涂布装置包括真空吸移装置和第二面涂布头，所述真空吸移装置为前述的真空吸移装置，所述第二面涂布头设置在真空吸移装置外侧；所述烘箱为悬浮烘箱。本发明用于锂电池极片双面一次性涂布和烘干。

Description

一种真空吸移装置及锂电池极片涂布烘干设备

技术领域

本发明涉及锂电池生产加工设备技术领域，具体涉及一种真空吸移装置及锂电池极片涂布烘干设备。

背景技术

锂电池是一种常用的蓄电池，广泛的使用于手机、手电筒等小型移动设备和电动汽车等大型电动设备中，随着新能源汽车等电动设备的大范围普及应用，锂电池也得到广泛的应用，因而锂电池的需求也越来越大，这对锂电池的生产效率要求也越来越高。锂电池包括极片、电解液、壳体、电极等部分，其中极片是锂电池的重要组成部分，锂电池极片包括箔材和两侧面涂布的涂层，现在的锂电池极片两侧涂层涂布一般采用两次涂布和两次烘烤的方式，先涂布一面并烘干完成后再对另一面进行涂布和烘干，采用这种方式的主要原因在于现在的真空吸移辊为圆柱状整体式结构，只能整体支撑在干燥的极片下方，锂电池极片箔材上第一面涂布浆料后浆料未干无法支撑在第一面未干的浆料上进行第二面浆料涂布，例如专利文件“CN201620642596.X真空吸移辊”中的真空吸移辊便是圆柱状整体式的结构，只能整体支撑在干燥的极片下方，锂电池极片箔材上涂布第一面涂布浆料后浆料未干时无法支撑在第一面未干的浆料上进行第二面浆料涂布，导致锂电池极片生产时只能先涂布一面并烘干完成后再对另一面进行涂布和烘干，生产效率低，不便于锂电池极片的涂布烘干生产。同样，现有技术中的烘箱也只能支撑在锂电池极片的一面来烘干锂电池极片，锂电池两面均有未烘干的浆料时无法同时烘干两面未干的浆料。

发明内容

本发明解决的技术问题是针对现在的真空吸移辊只能整体支撑在干燥的极片下方，锂电池极片箔材上第一面涂布浆料后浆料未干时无法支撑在第一面未干的浆料上进行第二面浆料涂布；及现有技术中的烘箱也只能支撑在锂电池极片的一面来烘干锂电池极片，锂电池两面均有未烘干的浆料时无法同时烘干两面未干的浆料的技术问题，提供一种可以解决的真空吸移装置及锂电池极片涂布烘干设备。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种真空吸移装置，包括安装座、两个支撑架、两个真空吸移辊和转动驱动机构，两个所述支撑架设置在安装座上，两个所述真空吸移辊分别转动设置在一个支撑架上，两个真空吸移辊同轴设置，并且两个真空吸移辊之间间隔有一定距离；所述转动驱动机构驱动两个真空吸移辊同步转动。

进一步的，还包括宽度调节机构，所述宽度调节机构驱动两个支撑架在安装座相向移动或相背移动，两个真空吸移辊随两个支撑架调节间距。

进一步的，所述宽度调节机构包括第二转动驱动件和丝杆，所述第二转动驱动件设置在安装座上，所述丝杆与支撑架螺纹连接，所述第二转动驱动件驱动丝杆转动。

进一步的，所述转动驱动机构包括第一转动驱动件，所述第一转动驱动件设置在安装座上，所述第一转动驱动件驱动两个真空吸移辊支撑架上同步转动。

进一步的，所述还包括可伸缩联轴器、主动同步带轮和被动同步带轮，所述主动同步带轮转动设置在支撑架上，所述被动同步带轮设置在真空吸移辊上，所述主动同步带轮驱动被动同步带轮转动，所述可伸缩联轴器连接在第一转动驱动件与主动同步带轮之间。

进一步的，真空吸移装置，所述真空吸移辊包括负压轴和负压滚轮，所述负压轴固定在支撑架上，所述负压滚轮转动设置在负压轴上，所述负压滚轮外侧设置有多个负压吸附孔。

进一步的，所述负压轴和负压滚轮均为中空结构，所述负压轴外侧设置有开口；所述负压滚轮内侧设置有通孔，所述负压滚轮在负压轴上转动时负压轴和负压滚轮内的空间通过开口和通孔连通。

一种利用前述真空吸移装置的锂电池极片涂布烘干设备，包括沿锂电池极片输送路径依次设置的第一面涂布装置、第二面涂布装置和烘箱；所述第二面涂布装置包括真空吸移装置和第二面涂布头，所述真空吸移装置为前述的真空吸移装置，所述第二面涂布头设置在真空吸移装置外侧；所述烘箱为悬浮烘箱。

进一步的，所述第一面涂布装置包括支撑辊和第一面涂布头，所述第一面涂布头设置在支撑辊外侧。

进一步的，还包括面密度测试装置，所述面密度测试装置设置在第一面涂布装置与第二面涂布装置之间。

本发明真空吸移装置实现的有益效果主要有以下几点：空吸移装置的两个真空吸移辊之间设置空位，真空吸移装置吸附支撑锂电池极片时，通过两个真空吸移辊之间的空位将锂电池极片中间涂布区涂布的浆料悬空，从而避免涂布后未干的浆料接触真空吸移装置表面导致锂电池极片表面涂布的浆料损坏。真空吸移装置在极片输送时，沿圆周吸附范围对极片在行进方向通过吸附的形式直接提供牵引力，避免了传统牵引辊依靠摩擦副提供牵引力打滑的隐患，从而提高了极片输送的稳定性。真空吸移装置在涂布锂电池极片时，两个真空吸移辊可以限制锂电池极片抖动和横向位移，同时可施加横向张力，提高锂电池极片的展开度，从而提高锂电池极片的涂布质量。

本发明锂电池极片涂布烘干设备实现的有益效果主要有以下几点：烘箱采用悬浮烘箱，悬浮烘箱的各个烘干吹气嘴设置在烘箱箱体内锂电池极片输送路径上下两侧，锂电池极片经过上下两侧的烘干吹气嘴之间时，既可以通过两侧的烘干吹气嘴吹气将锂电池极片悬浮避免锂电池极片涂布后未干的浆料接触烘箱内侧结构而损坏，也可以通过两侧的烘干吹气嘴吹出干燥的热风将锂电池极片烘干，并且实现了锂电池极片两侧涂布浆料的一次性烘干，简化了锂电池极片涂布烘干作业流程；避免锂电池极片先涂布一面并烘干该面的浆料后再涂布另一面并烘干另一面的浆料，提高了锂电池极片涂布烘干的生产效率，简化了锂电池极片涂布烘干设备，降低了锂电池极片涂布烘干的能耗。

附图说明

图1为本发明实施例中真空吸移装置整体的立体结构示意图；

图2为本发明实施例中真空吸移装置安装座的结构示意图；

图3为本发明实施例中真空吸移装置的支撑架与宽度调节机构安装的结构示意图；

图4为本发明实施例中真空吸移装置的转动驱动机构的结构示意图；

图5为本发明实施例中真空吸移装置真空吸移辊的立体结构示意图；

图6为本发明实施例中真空吸移装置真空吸移辊径向剖面结构示意图；

图7为本发明实施例中锂电池极片涂布烘干设备的结构示意图；

图8为本发明实施例中真空吸移装置和锂电池极片涂布烘干设备所加工的锂电池极片结构示意图。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。

实施例一

参阅图1～6和8，一种真空吸移装置，可以吸附支撑在锂电池极片的两侧负压吸附区，将锂电池极片中间涂布区涂布的浆料悬空，从而避免涂布后未干的浆料接触真空吸移装置表面导致锂电池极片表面涂布的浆料损坏。真空吸移装置包括安装座11、两个支撑架12、两个真空吸移辊13和转动驱动机构15，安装座11可以设置为板状结构，两个所述支撑架12设置在安装座11上，两个所述真空吸移辊13分别转动设置在一个支撑架12上，两个真空吸移辊13同轴设置，并且两个真空吸移辊13之间设置有空位，即两个真空吸移辊13之间间隔有一定距离，工作时两个真空吸移辊13分别吸附支撑在锂电池极片5一侧的真空吸附区51上，将锂电池极片5的中部涂布区52通过两个真空吸移辊13之间的空位悬空，避免涂布浆料后的中部涂布区52接触真空吸移辊13而损坏。所述转动驱动机构15驱动两个真空吸移辊13同步转动，从而驱动锂电池极片5移动位置。

参阅图1～6和8，两个所述支撑架12通过滑轨结构滑动设置在安装座11上，两组支撑架12可以在安装座11上滑动相互靠近或相互远离，从而两个真空吸移辊13随两组支撑架12在安装座11上滑动相互靠近或相互远离。安装座11上设置两组滑轨111，每组滑轨111最好设置平行的两条，每组支撑架12上设置与滑轨匹配的滑槽，滑轨与滑槽安装在一起，每组滑轨111上设置一个支撑架12，从而支撑架12可以稳定的在安装座11上滑动，保证真空吸移装置结构的稳定性。

参阅图1、图2和图3，真空吸移装置还包括宽度调节机构14，所述宽度调节机构14驱动两个支撑架12在安装座11相向移动或相背滑动，两个真空吸移辊13随两个支撑架12调节间距，从而调节两个真空吸移辊13的间距来适应不同宽度的锂电池极片5吸附支撑。所述宽度调节机构14包括第二转动驱动件141和丝杆142，所述第二转动驱动件141设置在安装座11上，所述丝杆142与支撑架12螺纹连接，所述第二转动驱动件141驱动丝杆142转动，丝杆142转动驱动支撑架12在安装座11上滑动。第二转动驱动件141两侧的两个丝杆142螺纹方向相反，从而第二转动驱动件141转动可以驱动支撑架12在安装座11上相向滑动或向背滑动，进而通过第二转动驱动件141驱动两个丝杆142转动来调节支撑架12在安装座11上的间距，适应不同宽度的锂电池极片5吸附支撑。第二转动驱动件141可以采用减速电机。

真空吸移装置包括安装座11、两个支撑架12、两个真空吸移辊13、宽度调节机构14和转动驱动机构15，两个所述支撑架12滑动设置在安装座11上，两个所述真空吸移辊13分别转动设置在一个支撑架12上，所述宽度调节机构14驱动两个支撑架12在安装座11相向移动或相背移动，从而调节两个真空吸移辊13的间距来适应不同宽度的锂电池极片5吸附支撑。所述转动驱动机构15驱动两个真空吸移辊13同步转动，从而驱动锂电池极片5移动位置。真空吸移装置通过两个可以相对移动的真空吸移辊13吸附支撑在锂电池极片的两侧负压吸附区，将锂电池极片中间涂布区涂布的浆料悬空，从而避免涂布后未干的浆料接触真空吸移装置表面导致锂电池极片表面涂布的浆料损坏。而且两个真空吸移辊13可以随支撑架12在安装座11上移动调节间距来适应不同宽度的锂电池极片5吸附支撑，使得不同宽度的锂电池极片都可以实现双面涂布，适用范围广。

参阅图1～5，所述转动驱动机构15包括第一转动驱动件151，所述第一转动驱动件151设置在安装座11上，可以在安装座11上设置安装架112来安装第一转动驱动件151，安装架112设置在两组滑轨111之间的位置。所述第一转动驱动件151驱动两个真空吸移辊13支撑架12上同步转动，由此来驱动两个真空吸移辊13吸附支撑的锂电池极片5向前输送。第一转动驱动件151可以采用减速电机。

参阅图1～5，所述转动驱动机构15还包括可伸缩联轴器152、主动同步带轮153和被动同步带轮154，所述主动同步带轮153通过转轴转动设置在支撑架12上，所述被动同步带轮154同轴固定设置在真空吸移辊13上，所述主动同步带轮153驱动被动同步带轮154转动，可以通过同步带绕设在主动同步带轮153与被动同步带轮154外围，从而主动同步带轮153可以驱动被动同步带轮154转动。所述可伸缩联轴器152连接在第一转动驱动件151与主动同步带轮153之间，由此第一转动驱动件151驱动可伸缩联轴器152转动可以带动主动同步带轮153转动，进而驱动两个真空吸移辊13转动使得真空吸移辊13吸附支撑的锂电池极片5向前输送。采用可以伸缩的可伸缩联轴器152连接在第一转动驱动件151与主动同步带轮153之间，可以实现支撑架12在安装座11上滑动移动位置时可伸缩联轴器152随之伸缩来适应，使得支撑架12移动位置时第一转动驱动件151可以驱动真空吸移辊13转动。

参阅图1～6和8，本实施例真空吸移装置吸附支撑锂电池极片时，两个真空吸移辊13在锂电池极片5两侧的真空吸附区51吸附支撑锂电池极片5，锂电池极片5的中部涂布区52悬空在两个真空吸移辊13之间的空位，避免锂电池极片5上涂布后未干的浆料接触到真空吸移装置而损伤。第一转动驱动件151驱动可伸缩联轴器152转动带动两个真空吸移辊13转动，从而两个真空吸移辊13吸附支撑的锂电池极片5可以向前输送。当切换不同宽度的锂电池极片5时，可以通过第二转动驱动件141驱动两个丝杆142转动来调节支撑架12在安装座11上的间距，两个真空吸移辊13随支撑架12移动调节间距，从而适应不同宽度的锂电池极片5吸附支撑。

实施例二

参阅图1～6和8，本实施例中真空吸移装置整体与实施例一相同，并在实施例一的基础上优化改进真空吸移辊13的结构，本实施例与实施例一的相同之处参阅实施例一，下面就改进之处进一步说明。

参阅图5和6，所述真空吸移辊13包括负压轴131和负压滚轮132，所述负压轴131固定在支撑架12上，所述负压滚轮132转动设置在负压轴131上，所述负压滚轮132外侧设置有多个负压吸附孔。所述负压轴131和负压滚轮132均为中空结构，所述负压轴131外侧设置有开口；所述负压滚轮132内侧设置有通孔，所述负压滚轮132在负压轴131上转动时负压轴131和负压滚轮132内的空间通过开口和通孔连通。负压轴131上设置有连接管133将负压轴131内的中空结构与外部的真空泵等负压产生机构连通，从而负压滚轮132外侧的负压吸附孔可以通过负压滚轮132内侧设置的通孔和负压轴131外侧设置的开口与连接管133连通，通过连接管133连通至外部的负压产生机构，由此负压滚轮132上的负压吸附孔可以产生负压吸附负压滚轮132上的锂电池极片5。负压滚轮132内侧可以通过隔板隔离成两个独立的空间，通孔设置在一个独立的空间内。真空吸移辊13的负压滚轮132内侧最好设置两个可以调节位置的分隔板133，负压滚轮132内两个分隔板133一侧的空间与负压轴131连通，从而负压滚轮132上该侧具有负压吸附作用，另一侧没有与负压轴131连通无负压吸附作用，由此可以通过两个分隔板133的位置来调节真空吸移辊13外负压吸附面积和负压吸附力的大小，适应不同厚度的锂电池极片负压吸附。参阅图1～6和8，本实施例真空吸移装置吸附支撑锂电池极片时，真空吸移辊13的负压轴131通过连接管133连通至外部的负压产生机构，负压滚轮132外侧的负压吸附孔通过负压滚轮132内侧设置的通孔和负压轴131外侧设置的开口与连接管133连通，使得负压滚轮132外侧的负压吸附孔连通至外部的负压产生机构产生负压。工作时两个真空吸移辊13在锂电池极片5两侧的真空吸附区51吸附支撑锂电池极片5，锂电池极片5的中部涂布区52悬空在两个真空吸移辊13之间的空位，避免锂电池极片5上涂布后未干的浆料接触到真空吸移装置而损伤。第一转动驱动件151驱动可伸缩联轴器152转动带动两个真空吸移辊13转动，从而两个真空吸移辊13吸附支撑的锂电池极片5可以向前输送。当切换不同宽度的锂电池极片5时，可以通过第二转动驱动件141驱动两个丝杆142转动来调节支撑架12在安装座11上的间距，两个真空吸移辊13随支撑架12移动调节间距，从而适应不同宽度的锂电池极片5吸附支撑。

实施例三

参阅图1～8，一种利用实施例二中真空吸移装置的锂电池极片涂布烘干设备，用于极片双面一次性涂布浆料和一次性烘干。锂电池极片涂布烘干设备包括第一面涂布装置2、第二面涂布装置1和烘箱3，所述第一面涂布装置2、第二面涂布装置1和烘箱3沿锂电池极片输送路径依次设置，可以对锂电池极片5依次进行第一面涂布浆料、第二面涂布浆料、两面涂布的浆料一次性烘干。所述第二面涂布装置1包括真空吸移装置和第二面涂布头16，所述真空吸移装置为实施例二中真空吸移装置，所述第二面涂布头16设置在真空吸移装置外侧。

参阅图7，所述烘箱3采用悬浮烘箱，包括烘箱箱体31和多个烘干吹气嘴32，烘箱箱体31为隧道式箱体，各所述烘干吹气嘴32设置在烘箱箱体31内锂电池极片输送路径上下两侧，锂电池极片5通过两侧的烘干吹气嘴32之间时，各烘干吹气嘴32均向锂电池极片5吹出干燥的热风，通过两侧的烘干吹气嘴32吹出干燥的热风将锂电池极片5悬浮在上下两组烘干吹气嘴32之间，从而避免锂电池极片5表面的浆料未干时接触烘箱内侧结构而损坏，同时两侧的烘干吹气嘴32吹出干燥的热风可以将锂电池极片5烘干。烘箱3的各个烘干吹气嘴32设置在烘箱箱体31内锂电池极片输送路径上下两侧，锂电池极片5经过上下两侧的烘干吹气嘴32之间时，既可以通过两侧的烘干吹气嘴32吹气将锂电池极片5悬浮避免锂电池极片5涂布后未干的浆料接触烘箱内侧结构而损坏，也可以通过两侧的烘干吹气嘴32吹出干燥的热风将锂电池极片5烘干，并且实现了锂电池极片5两侧涂布浆料的一次性烘干，简化了锂电池极片涂布烘干作业流程；避免锂电池极片先涂布一面并烘干该面的浆料后再涂布另一面并烘干另一面的浆料，提高了锂电池极片涂布烘干的生产效率，简化了锂电池极片涂布烘干设备，降低了锂电池极片涂布烘干的能耗。烘箱箱体31内上下两侧的烘干吹气嘴32最好错位设置。

参阅图7，所述第一面涂布装置2包括支撑辊21和第一面涂布头22，所述第一面涂布头22设置在支撑辊21外侧，从而锂电池极片5经过支撑辊21上时可以通过第一面涂布头22向锂电池极片5表面涂布浆料。支撑辊21可以采用现有技术中常用的过辊结构，第一面涂布头22和第二面涂布头16可以采用现有技术中常用的涂布头。

参阅图7，锂电池极片涂布烘干设备还设置有面密度测试装置4，所述面密度测试装置4设置在第一面涂布装置2与第二面涂布装置1之间的位置，从而在锂电池极片5经过第一面涂布装置2涂布第一面的浆料后可以通过面密度测试装置4检测锂电池极片5第一面涂布的浆料是否合格，以便及时对第一面涂布头22等进行调节处理，保证涂布烘干的锂电池极片合格。

参阅图1～8，本实施例的锂电池极片涂布烘干设备工作时，待涂布烘干的锂电池极片5依次经过第一面涂布装置2、面密度测试装置4、第二面涂布装置1和烘箱3，在第一面涂布装置2处待涂布烘干的锂电池极片5完成第一面涂布浆5料，在面密度测试装置4测试锂电池极片5第一面涂布的浆料是否合格，在第二面涂布装置1处待涂布烘干的锂电池极片5完成第二面涂布浆料，在烘箱3内涂布后的锂电池极片5通过烘干吹气嘴32吹热风悬浮并烘干，最后从烘箱3出来的为完成涂布和烘干的锂电池极片5。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并0非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种真空吸移装置，其特征在于：包括安装座（11）、两个支撑架（12）、两个真空吸移辊（13）和转动驱动机构（15），两个所述支撑架（12）设置在安装座（11）上，两个所述真空吸移辊（13）分别转动设置在一个支撑架（12）上，两个真空吸移辊（13）同轴设置，并且两个真空吸移辊（13）之间间隔有一定距离；所述转动驱动机构（15）驱动两个真空吸移辊（13）同步转动；还包括宽度调节机构（14），所述宽度调节机构（14）驱动两个支撑架（12）在安装座（11）相向移动或相背移动，两个真空吸移辊（13）随两个支撑架（12）调节间距；所述真空吸移辊（13）包括负压轴（131）和负压滚轮（132），所述负压轴（131）固定在支撑架（12）上，所述负压滚轮（132）转动设置在负压轴（131）上，所述负压滚轮（132）上设置有多个负压吸附孔；所述负压轴（131）和负压滚轮（132）均为中空结构，所述负压轴（131）设置有开口；所述负压滚轮（132）内侧设置有通孔，所述负压滚轮（132）在负压轴（131）上转动时负压轴（131）和负压滚轮（132）内的空间通过开口和通孔连通。

2.根据权利要求1所述的真空吸移装置，其特征在于：所述宽度调节机构（14）包括第二转动驱动件（141）和丝杆（142），所述第二转动驱动件（141）设置在安装座（11）上，所述丝杆（142）与支撑架（12）螺纹连接，所述第二转动驱动件（141）驱动丝杆（142）转动。

3.根据权利要求1所述的真空吸移装置，其特征在于：所述转动驱动机构（15）包括第一转动驱动件（151），所述第一转动驱动件（151）设置在安装座（11）上，所述第一转动驱动件（151）驱动两个真空吸移辊（13）支撑架（12）上同步转动。

4.根据权利要求3所述的真空吸移装置，其特征在于：所述转动驱动机构（15）还包括可伸缩联轴器（152）、主动同步带轮（153）和被动同步带轮（154），所述主动同步带轮（153）转动设置在支撑架（12）上，所述被动同步带轮（154）设置在真空吸移辊（13）上，所述主动同步带轮（153）驱动被动同步带轮（154）转动，所述可伸缩联轴器（152）连接在第一转动驱动件（151）与主动同步带轮（153）之间。

5.一种锂电池极片涂布烘干设备，其特征在于：包括沿锂电池极片输送路径依次设置的第一面涂布装置（2）、第二面涂布装置（1）和烘箱（3）；所述第二面涂布装置（1）包括真空吸移装置和第二面涂布头（16），所述真空吸移装置为权利要求1所述的真空吸移装置，所述第二面涂布头（16）设置在真空吸移装置外侧；所述烘箱（3）为悬浮烘箱。

6.根据权利要求5所述的锂电池极片涂布烘干设备，其特征在于：所述第一面涂布装置（2）包括支撑辊（21）和第一面涂布头（22），所述第一面涂布头（22）设置在支撑辊（21）外侧。

7.根据权利要求5所述的锂电池极片涂布烘干设备，其特征在于：还包括面密度测试装置（4），所述面密度测试装置（4）设置在第一面涂布装置（2）与第二面涂布装置（1）之间。