CN116689212B - 一种锂电池极片高精控厚均涂装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池极片高精控厚均涂装置，涉及极片涂布技术领域，包括桌架、烘干槽装置、纠偏装置、横移装置和落料板，所述桌架的上端与所述横移装置的一侧固定连接，所述桌架的上侧固定连接有加压送料机构，所述横移装置的另一侧设置有均涂机构。本发明通过每个细辊外侧环绕涂料，上下两组涂布辊分别贴合电极卷上下两侧滚动，同时横移装置带动均涂机构水平移动，若干细辊接触到电极卷后产生摩擦力，使得细辊在长柱槽内腔中滚动，接触时细辊向内收缩产生缝隙，环绕在细辊外侧的涂料从缝隙中渗出，滚动的过程中涂料涂覆在电极卷的两侧，多个细辊独立滚动放料，提高涂覆的均匀程度。

Description

一种锂电池极片高精控厚均涂装置

技术领域

本发明涉及极片涂布技术领域，具体为一种锂电池极片高精控厚均涂装置。

背景技术

锂电池电芯是锂电池的核心部分，分为铝壳电芯、软包电芯、圆柱电芯三种，锂电池电芯结构组成主要分为五个部分，分别是正负极极片、隔膜、极耳、包装膜和电解液。锂电池极片是新一代先进的电池系统，它拥有众多优越的性能，是当今许多立体式先进电池极片的基本单元，广泛用于现在的家用、个人电子产品及工业电子产品中。其中，极片涂布对锂电池的容量、一致性、安全性等的具有重要的意义。

如中国专利CN112974112A公开了一种可防止涂料两边不均匀的锂电池极片涂布设备，包括底座，底座顶部左侧外壁与放料辊固定连接，刷辊右侧外壁设置有涂布辊，涂布辊底部外壁设置有阻挡装置，机架内腔设置有传输装置，且传输装置位于阻挡装置的下方。

但现有技术中，极片涂覆一般是指将搅拌均匀的浆液均匀地涂覆在集电器上，并将浆液中的有机溶剂干燥的过程，其中涂层的厚度太薄或太厚都会影响后续的极片滚压工艺，不能保证电池极片的性能一致性，而现有的装置单单对极片的一侧进行涂覆，且涂覆的过程中，只是涂布辊转动来实现涂覆工作，涂层的均匀程度不高，同时涂层的厚度也无法做到精准把控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电池极片高精控厚均涂装置，以解决上述背景技术提出的现有的装置单单对极片的一侧进行涂覆，且涂覆的过程中，只是涂布辊转动来实现涂覆工作，涂层的均匀程度不高，同时涂层的厚度也无法做到精准把控的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电池极片高精控厚均涂装置，包括桌架、烘干槽装置、纠偏装置、横移装置和落料板，所述桌架的上端与所述横移装置的一侧固定连接，所述桌架的上侧固定连接有加压送料机构，所述横移装置的另一侧设置有均涂机构；所述均涂机构包括下推组件，所述下推组件的下侧固定连接有控厚组件，所述控厚组件包括两个第二齿轮件，每个所述第二齿轮件的一个齿轮活动卡接有第二皮带，所述第二皮带的另一端活动卡接有单齿轮件，所述第二齿轮件的另一端和所述单齿轮件的另一端通过螺栓固定安装有双侧均涂组件；所述双侧均涂组件包括分支钢管，所述分支钢管的分支下端分别转动连接有韧性软管，每个所述韧性软管的另一端转动连接有侧环，所述侧环的一侧设置有涂布辊，所述涂布辊的一端内部开设有环形槽，所述环形槽与所述韧性软管的一端相连通，所述涂布辊的内部开设若干长柱槽，每个所述长柱槽的一端与所述环形槽相连通，每个所述长柱槽的内壁开设有分料槽，每个所述分料槽与所述环形槽相连通，每个所述长柱槽的内壁滚动连接有细辊。

优选的，所述第二齿轮件的外表面和所述单齿轮件的外表面分别与所述涂布辊的内部通过键固定安装，所述第二齿轮件的另一个齿轮活动卡接有第一皮带。

优选的，所述第一皮带的另一端活动卡接有第一双齿轮件，所述第一双齿轮件的一端固定连接有马达。

优选的，所述马达的一侧固定连接有外壳体，所述外壳体的内部分别与所述第一双齿轮件、两个所述第二齿轮件和两个所述单齿轮件转动连接，所述外壳体的内腔固定连接有内置板。

优选的，每个所述单齿轮件的轴中部转动连接有连板，两个所述连板转动连接有连轴件，所述连轴件的中部与所述内置板的中部槽滑动卡接，所述连轴件的另一端固定连接有第三电缸，所述第三电缸的一侧与所述内置板的中部一侧固定连接。

优选的，所述内置板的下端开设有弧形槽，所述外壳体的内侧固定连接有若干弧形卡条，每个所述弧形槽的内壁与每个所述单齿轮件的一端滑动卡接，所述弧形卡条的外侧与所述单齿轮件的中部滑动卡接。

优选的，所述分支钢管的上端固定连接有连接阀，所述连接阀的上端固定连接有螺旋输出管，所述螺旋输出管的上端固定连接有双层架，所述双层架的内部固定连接有涂料罐，所述双层架的上侧固定安装有第一电缸。

优选的，所述第一电缸的活动杆下端固定连接有活塞块，所述活塞块的外侧与所述涂料罐的内壁滑动卡接，所述活塞块下部孔与所述双层架的中部孔重合，所述涂料罐的外侧下端固定连接有输入管，所述螺旋输出管的外侧套接有固定架，所述固定架的下端与所述桌架的上端固定连接。

优选的，所述螺旋输出管的下端与所述连接阀的上侧固定安装，所述螺旋输出管的外表面固定连接有滑板，所述滑板的内部滑动卡接有光滑杆，所述光滑杆的两端固定连接有移动板。

优选的，所述移动板的上侧固定安装有第二电缸，所述第二电缸的活动杆下端与所述滑板的上侧固定连接，所述移动板的另一侧与所述横移装置活动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过进入到分支钢管中的涂料会分别进入若干韧性软管中后，再分别注入对应的涂布辊的端部环形槽中，而长柱槽的内径略大于细辊的外径，两者之间存在一定间隙，若干分料槽与环形槽连通，涂料从环形槽进入分料槽和间隙中，使得每个细辊外侧环绕涂料，上下两组涂布辊分别贴合电极卷上下两侧滚动，同时横移装置带动均涂机构水平移动，若干细辊接触到电极卷后产生摩擦力，该摩擦力使得细辊在长柱槽内腔中滚动，接触时细辊向内收缩产生缝隙，环绕在细辊外侧的涂料从缝隙中渗出，滚动的过程中涂料涂覆在电极卷的两侧，多个细辊独立滚动放料，提高涂覆的均匀程度。

2、本发明中，通过设置控厚组件和马达、第一双齿轮件、第二齿轮件之间的传动，使得对应的单齿轮件旋转，两个第二齿轮件和两个单齿轮件带动对应连接的涂布辊转动，横移装置带动均涂机构水平移动，实现贴合式滚动涂覆，一层涂覆结束后，第三电缸的活动杆收缩一定距离，增大上下两组涂布辊之间的垂直高度差，横移装置带动均涂机构往回移动，同样原理进行二次涂覆，实现多次涂覆，对涂层厚度进行精准控制。

3、本发明中，通过设置加压送料机构，将电极卷搭在纠偏装置上，并穿过双侧均涂组件的中间区域，使得上下各两组涂布辊，打开输入管关闭螺旋输出管，第一电缸的启动，其活动杆收缩，带动活塞块在涂料罐内壁向上移动，使得涂料罐内部产生负压，从输入管抽取涂料进入涂料罐，此时关闭输入管打开螺旋输出管，第一电缸的活动杆慢速向下按压活塞块，涂料从涂料罐底部孔和双层架中部孔进入螺旋输出管中，经过连接阀进入分支钢管中，实现涂料的均匀转移，完成后续涂覆。

附图说明

图1为本发明一种锂电池极片高精控厚均涂装置的立体结构示意图；

图2为本发明一种锂电池极片高精控厚均涂装置第二视角的立体结构示意图；

图3为本发明一种锂电池极片高精控厚均涂装置中均涂机构的立体结构示意图；

图4为本发明一种锂电池极片高精控厚均涂装置中控厚组件内部的立体结构示意图；

图5为本发明一种锂电池极片高精控厚均涂装置中控厚组件内部第二视角的立体结构示意图；

图6为本发明一种锂电池极片高精控厚均涂装置中控厚组件局部的立体结构示意图；

图7为本发明一种锂电池极片高精控厚均涂装置中控厚组件传动关系的正视结构示意图；

图8为本发明一种锂电池极片高精控厚均涂装置中双侧均涂组件分解的立体结构示意图；

图9为本发明一种锂电池极片高精控厚均涂装置中双侧均涂组件局部的立体结构示意图；

图10为本发明一种锂电池极片高精控厚均涂装置中加压送料机构的立体结构示意图。

图中：1、桌架；2、烘干槽装置；3、纠偏装置；4、横移装置；5、加压送料机构；51、第一电缸；52、涂料罐；53、活塞块；54、输入管；55、螺旋输出管；56、固定架；57、双层架；6、落料板；7、均涂机构；71、下推组件；711、第二电缸；712、移动板；713、光滑杆；714、滑板；715、连接阀；72、双侧均涂组件；721、分支钢管；722、韧性软管；723、侧环；724、涂布辊；725、环形槽；726、长柱槽；727、分料槽；728、细辊；73、控厚组件；731、马达；732、第一双齿轮件；733、外壳体；734、第一皮带；735、第二齿轮件；736、第二皮带；737、内置板；738、单齿轮件；739、弧形卡条；740、弧形槽；741、第三电缸；742、连板；743、连轴件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：参照图1-10所示：一种锂电池极片高精控厚均涂装置，包括桌架1、烘干槽装置2、纠偏装置3、横移装置4和落料板6，桌架1的上端与横移装置4的一侧固定连接，桌架1的上侧固定连接有加压送料机构5，横移装置4的另一侧设置有均涂机构7，均涂机构7包括下推组件71，下推组件71的下侧固定连接有控厚组件73，控厚组件73包括两个第二齿轮件735，每个第二齿轮件735的一个齿轮活动卡接有第二皮带736，第二皮带736的另一端活动卡接有单齿轮件738，第二齿轮件735的另一端和单齿轮件738的另一端通过螺栓固定安装有双侧均涂组件72，双侧均涂组件72包括分支钢管721，分支钢管721的分支下端分别转动连接有韧性软管722，每个韧性软管722的另一端转动连接有侧环723，侧环723的一侧设置有涂布辊724，涂布辊724的一端内部开设有环形槽725，环形槽725与韧性软管722的一端相连通，涂布辊724的内部开设若干长柱槽726，每个长柱槽726的一端与环形槽725相连通，每个长柱槽726的内壁开设有分料槽727，每个分料槽727与环形槽725相连通，每个长柱槽726的内壁滚动连接有细辊728。

本实施例中，通过进入分支钢管721中的涂料分别进入若干韧性软管722，接着分别注入对应的涂布辊724的端部环形槽725中，而长柱槽726的内径略大于细辊728的外径，两者之间存在一定间隙，若干分料槽727与环形槽725连通，涂料从环形槽725进入分料槽727和间隙中，使得每个细辊728外侧环绕涂料，上下两组涂布辊724分别贴合在电极卷上下两侧滚动，同时横移装置4带动均涂机构7水平移动，若干细辊728接触到电极卷后产生摩擦力，该摩擦力使得细辊728在长柱槽726内腔中滚动，接触时细辊728向内收缩产生缝隙，环绕在细辊728外侧的涂料从缝隙中渗出，滚动的过程中涂料涂覆在电极卷的两侧，多个细辊728独立滚动放料，提高涂覆的均匀度。

实施例二：根据图1、图2、图3、图4、图5和图10所示：分支钢管721的上端固定连接有连接阀715，连接阀715的上端固定连接有螺旋输出管55，螺旋输出管55的上端固定连接有双层架57，双层架57的内部固定连接有涂料罐52，双层架57的上侧固定安装有第一电缸51，第一电缸51的活动杆下端固定连接有活塞块53，活塞块53的外侧与涂料罐52的内壁滑动卡接，活塞块53下部孔与双层架57的中部孔重合，涂料罐52的外侧下端固定连接有输入管54，螺旋输出管55的外侧套接有固定架56，固定架56的下端与桌架1的上端固定连接。

本实施例中，通过将电极卷搭在纠偏装置3上，并穿过双侧均涂组件72的中间区域，使电极卷上下各分布两组涂布辊724，打开输入管54并关闭螺旋输出管55，第一电缸51的启动，其活动杆收缩，带动活塞块53在涂料罐52内壁向上移动，使得涂料罐52内部产生负压，从输入管54抽取涂料进入涂料罐52，此时关闭输入管54并打开螺旋输出管55，第一电缸51的活动杆慢速向下按压活塞块53，涂料从涂料罐52底部孔和双层架57中部孔进入螺旋输出管55中，经过连接阀715进入分支钢管721中，实现涂料的均匀转移，方便后续涂覆。

实施例三：根据图1-7所示：第二齿轮件735的外表面和单齿轮件738的外表面分别与涂布辊724的内部通过键固定安装，第二齿轮件735的另一个齿轮活动卡接有第一皮带734，第一皮带734的另一端活动卡接有第一双齿轮件732，第一双齿轮件732的一端固定连接有马达731，马达731的一侧固定连接有外壳体733，外壳体733的内部分别与第一双齿轮件732、两个第二齿轮件735和两个单齿轮件738转动连接，外壳体733的内腔固定连接有内置板737，每个单齿轮件738的轴中部转动连接有连板742，两个连板742转动连接有连轴件743，连轴件743的中部与内置板737的中部槽滑动卡接，连轴件743的另一端固定连接有第三电缸741，第三电缸741的一侧与内置板737的中部一侧固定连接，内置板737的下端开设有弧形槽740，外壳体733的内侧固定连接有若干弧形卡条739，每个弧形槽740的内壁与每个单齿轮件738的一端滑动卡接，弧形卡条739的外侧与单齿轮件738的中部滑动卡接，螺旋输出管55的下端与连接阀715的上侧固定安装，螺旋输出管55的外表面固定连接有滑板714，滑板714的内部滑动卡接有光滑杆713，光滑杆713的两端固定连接有移动板712，移动板712的上侧固定安装有第二电缸711，第二电缸711的活动杆下端与滑板714的上侧固定连接，移动板712的另一侧与横移装置4活动连接。

本实施例中，通过第三电缸741的活动杆向下伸长，推动连轴件743在内置板737的中部槽中向下滑动，滑动的过程中带动两个连板742运动，两个连板742之间的夹角逐渐变大，两者之间的水平距离变大，分别推动两端的单齿轮件738，两个单齿轮件738受到向外的力，在弧形槽740内壁以及两个弧形卡条739组成的限位环中向外作扇形圆周运动，单齿轮件738连接的双侧均涂组件72水平高度上升，在与第二齿轮件735连接的双侧均涂组件72配合下，上下两组双侧均涂组件72分别贴合在电极卷上下两侧，接着，启动马达731，马达731带动第一双齿轮件732在外壳体733的内部上端转动，第一双齿轮件732的两齿轮在两个第一皮带734的传动下，分别带动第二齿轮件735转动，从而分别带动第二皮带736转动，使得对应的单齿轮件738旋转，两个第二齿轮件735和两个单齿轮件738带动对应连接的涂布辊724转动，横移装置4带动均涂机构7水平移动，实现贴合式滚动涂覆，一层涂覆结束后，第三电缸741的活动杆收缩一定距离，增大上下两组涂布辊724之间的垂直高度差，横移装置4带动均涂机构7往回移动，同样原理进行二次涂覆，重复几次上述操作即实现多次涂覆，对涂层厚度进行精准控制。

本装置的使用方法及工作原理：在使用该锂电池极片高精控厚均涂装置时，首先，启动第二电缸711，第二电缸711的活动杆向下伸长，并推动滑板714，滑板714沿着两根光滑杆713向下滑动，使得滑板714带动控厚组件73和双侧均涂组件72向下移动至烘干槽装置2的内腔，位于与纠偏装置3两侧的纠偏轮齐平位置；接着，将电极卷搭在纠偏装置3上，并穿过双侧均涂组件72的中间区域，使电极卷上下各分布两组涂布辊724，打开输入管54并关闭螺旋输出管55，第一电缸51的启动，其活动杆收缩，带动活塞块53在涂料罐52内壁向上移动，使得涂料罐52内部产生负压，从输入管54抽取涂料进入涂料罐52，此时关闭输入管54并打开螺旋输出管55，第一电缸51的活动杆慢速向下按压活塞块53，涂料从涂料罐52底部孔和双层架57中部孔进入螺旋输出管55中，经过连接阀715进入分支钢管721中；进入到分支钢管721中的涂料分别进入若干韧性软管722中，接着分别注入对应的涂布辊724的端部环形槽725中，而长柱槽726的内径略大于细辊728的外径，两者之间存在一定间隙，若干分料槽727与环形槽725连通，涂料从环形槽725进入分料槽727和间隙中，使得每个细辊728外侧环绕涂料；然后，第三电缸741的活动杆向下伸长，推动连轴件743在内置板737的中部槽中向下滑动，滑动的过程中带动两个连板742运动，两个连板742之间的夹角逐渐变大，两者之间的水平距离变大，分别推动两端的单齿轮件738，两个单齿轮件738受到向外的力，在弧形槽740内壁以及两个弧形卡条739组成的限位环中向外作扇形圆周运动，单齿轮件738连接的双侧均涂组件72水平高度上升，在与第二齿轮件735连接的双侧均涂组件72配合下，上下两组双侧均涂组件72分别贴合在电极卷上下两侧；接着，启动马达731，马达731带动第一双齿轮件732在外壳体733的内部上端转动，第一双齿轮件732的两齿轮在两个第一皮带734的传动下，分别带动第二齿轮件735转动，从而分别带动第二皮带736转动，使得对应的单齿轮件738旋转，两个第二齿轮件735和两个单齿轮件738带动对应连接的涂布辊724转动；上下两组涂布辊724分别贴合在电极卷上下两侧滚动，同时横移装置4带动均涂机构7水平移动，若干细辊728接触到电极卷后产生摩擦力，该摩擦力使得细辊728在长柱槽726内腔中滚动，接触时细辊728向内收缩产生缝隙，环绕在细辊728外侧的涂料从缝隙中渗出，滚动的过程中涂料涂覆在电极卷的两侧，多个细辊728独立滚动放料，提高涂覆的均匀程度，烘干槽装置2工作，对涂覆的区域进行烘干，而韧性软管722的是韧性材料，两端分别在分支钢管721分支管和侧环723中转动，避免涂布辊724滚动时，扭转打结；一层涂覆结束后，第三电缸741的活动杆收缩一定距离，增大上下两组涂布辊724之间的垂直高度差，横移装置4带动均涂机构7往回移动，同样原理进行二次涂覆，重复几次上述操作即实现多次涂覆，对涂层厚度进行精准控制，该段距离的电机卷涂覆结束后，拉动电机卷在纠偏装置3上移动，进行新区域的涂覆。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (6)

1.一种锂电池极片高精控厚均涂装置，包括桌架（1）、烘干槽装置（2）、纠偏装置（3）、横移装置（4）和落料板（6），其特征在于：所述桌架（1）的上端与所述横移装置（4）的一侧固定连接，所述桌架（1）的上侧固定连接有加压送料机构（5），所述横移装置（4）的另一侧设置有均涂机构（7）；所述均涂机构（7）包括下推组件（71），所述下推组件（71）的下侧固定连接有控厚组件（73），所述控厚组件（73）包括两个第二齿轮件（735），每个所述第二齿轮件（735）的一个齿轮均活动卡接有第二皮带（736），所述第二皮带（736）的另一端活动卡接有单齿轮件（738），所述第二齿轮件（735）的另一端和所述单齿轮件（738）的另一端通过螺栓固定安装有双侧均涂组件（72）；所述双侧均涂组件（72）包括分支钢管（721），所述分支钢管（721）的分支下端分别转动连接有韧性软管（722），每个所述韧性软管（722）的另一端转动连接有侧环（723），所述侧环（723）的一侧设置有涂布辊（724），所述涂布辊（724）的一端内部开设有环形槽（725），所述环形槽（725）与所述韧性软管（722）的一端相连通，所述涂布辊（724）的内部开设若干长柱槽（726），每个所述长柱槽（726）的一端与所述环形槽（725）相连通，每个所述长柱槽（726）的内壁开设有分料槽（727），每个所述分料槽（727）与所述环形槽（725）相连通，每个所述长柱槽（726）的内壁滚动连接有细辊（728）；所述第二齿轮件（735）的外表面和所述单齿轮件（738）的外表面分别与所述涂布辊（724）的内部通过键固定安装，所述第二齿轮件（735）的另一个齿轮活动卡接有第一皮带（734）；所述第一皮带（734）的另一端活动卡接有第一双齿轮件（732），所述第一双齿轮件（732）的一端固定连接有马达（731）；所述马达（731）的一侧固定连接有外壳体（733），所述外壳体（733）的内部分别与所述第一双齿轮件（732）、两个所述第二齿轮件（735）和两个所述单齿轮件（738）转动连接，所述外壳体（733）的内腔固定连接有内置板（737）；每个所述单齿轮件（738）的轴中部转动连接有连板（742），两个所述连板（742）转动连接有连轴件（743），所述连轴件（743）的中部与所述内置板（737）的中部槽滑动卡接，所述连轴件（743）的另一端固定连接有第三电缸（741），所述第三电缸（741）的一侧与所述内置板（737）的中部一侧固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池极片高精控厚均涂装置，其特征在于：所述内置板（737）的下端开设有弧形槽（740），所述外壳体（733）的内侧固定连接有若干弧形卡条（739），每个所述弧形槽（740）的内壁与每个所述单齿轮件（738）的一端滑动卡接，所述弧形卡条（739）的外侧与所述单齿轮件（738）的中部滑动卡接。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池极片高精控厚均涂装置，其特征在于：所述分支钢管（721）的上端固定连接有连接阀（715），所述连接阀（715）的上端固定连接有螺旋输出管（55），所述螺旋输出管（55）的上端固定连接有双层架（57），所述双层架（57）的内部固定连接有涂料罐（52），所述双层架（57）的上侧固定安装有第一电缸（51）。

4.根据权利要求3所述的一种锂电池极片高精控厚均涂装置，其特征在于：所述第一电缸（51）的活动杆下端固定连接有活塞块（53），所述活塞块（53）的外侧与所述涂料罐（52）的内壁滑动卡接，所述活塞块（53）下部孔与所述双层架（57）的中部孔重合，所述涂料罐（52）的外侧下端固定连接有输入管（54），所述螺旋输出管（55）的外侧套接有固定架（56），所述固定架（56）的下端与所述桌架（1）的上端固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种锂电池极片高精控厚均涂装置，其特征在于：所述螺旋输出管（55）的下端与所述连接阀（715）的上侧固定安装，所述螺旋输出管（55）的外表面固定连接有滑板（714），所述滑板（714）的内部滑动卡接有光滑杆（713），所述光滑杆（713）的两端固定连接有移动板（712）。

6.根据权利要求5所述的一种锂电池极片高精控厚均涂装置，其特征在于：所述移动板（712）的上侧固定安装有第二电缸（711），所述第二电缸（711）的活动杆下端与所述滑板（714）的上侧固定连接，所述移动板（712）的另一侧与所述横移装置（4）活动连接。