CN117282610A - 一种涂布垫片、涂布机、极片料带以及电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涂布垫片、涂布机、极片料带以及电池，包括本体，其上设有至少两个挡流部，所述挡流部设于所述本体上沿长度方向的两端，所述挡流部之间形成出料口；回流通道，包括第一削薄区以及第一回流流道，其中，所述第一削薄区设于所述挡流部的第一表面，所述第一削薄区的厚度小于所述挡流部的厚度，第一削薄区与所述出料口连通、且所述第一削薄区位于挡流部上靠近出料口的一侧。采用本发明的涂布垫片进行极片涂布，能够有效提高电池容量，增强电池的快速充放电循环寿命。本发明的涂布垫片在提升电芯能量密度的同时，还可以降低生产中因垫片削薄区造成极片边缘开裂现象，有效降低电芯在使用过程中出现析锂风险，提高电芯使用寿命。

Description

一种涂布垫片、涂布机、极片料带以及电池

技术领域

本发明涉及电池涂布技术领域，尤其是指一种涂布垫片、涂布机、极片料带以及电池。

背景技术

混合动力汽车是电动汽车中最具有产业化和市场化前景的车型。为提高混合动力汽车电池性能需求，从而需要针对电池极片涂布工艺进行优化，进而提高电池容量，并且解决电池快速充放电问题。浆料涂布是在制浆搅拌结束之后的下一个步骤，这个步骤的主要目的是将浆料涂敷在正、负极集流体上：涂辊转动带动浆料，通过调整刮刀间隙来调节浆料转移量，并利用背辊或涂辊的转动将浆料转移到基材上。电极涂层是影响锂电池容量、稳定性和安全性的关键因素。在生产中，电池的涂布技术是电池生产的关键。一般在常规涂布垫片设计中，通常采用修改涂布垫片厚度，修改垫片倒角设计，从而控制浆料在模头唇口处流向。

由于模头唇口距离涂辊表面基材距离较近，浆料同时受到涂辊的反作用力，在反作用力作用下，浆料在垫片出口位置向两端极耳处溢流，从而形成与主体之间的厚度差，并形成消薄区或鼓边，由此会导致电池性能降低。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中浆料溢流而导致的消薄或鼓边问题，提供了一种涂布垫片、涂布机、极片料带以及电池，能够解决上述问题，并有效改善电池性能。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种涂布垫片，包括，

本体，其上设有至少两个挡流部，所述挡流部设于所述本体上沿长度方向的两端，所述挡流部之间形成出料口；

回流通道，包括第一削薄区以及第一回流流道，其中，所述第一削薄区设于所述挡流部的第一表面，所述第一削薄区的厚度小于所述挡流部的厚度，所述第一削薄区与所述出料口连通、且所述第一削薄区位于所述挡流部上靠近出料口的一侧；所述第一回流流道设于所述挡流部的第二表面，所述第一回流流道的一端与所述第一削薄区连通，所述第一回流流道的另一端与所述出料口连通。

在本发明的一个实施例中，所述第一削薄区设有第一通孔，所述第一削薄区通过所述第一通孔与所述第一回流流道连通。

在本发明的一个实施例中，所述本体上设有至少一个分流部，所述分流部设于相邻两个挡流部之间、且与所述挡流部设于所述本体的同一侧，所述出料口形成于所述挡流部与所述分流部之间。

在本发明的一个实施例中，所述分流部上设有连接通道，所述连接通道连通所述出料口。

在本发明的一个实施例中，所述分流部上设有第二削薄区和第二回流流道，所述第二削薄区与所述第二回流流道连通。

在本发明的一个实施例中，所述挡流部还设有用于涂布第二浆料的第一流道。

在本发明的一个实施例中，所述第一流道的末端设有第一流道出口，所述第一流道为设于所述挡流部的第二通孔，所述第一流道出口与所述第一流道连通，所述第一流道出口的厚度小于所述挡流部的厚度。

在本发明的一个实施例中，所述分流部还设有用于涂布第二浆料的第二流道。

在本发明的一个实施例中，所述第二流道包括设于所述第一表面的第一凹槽和第二流道出口、以及设于所述第二表面的第二凹槽，所述分流部上设有连接孔，所述第一凹槽与所述第二凹槽通过所述连接孔贯通，所述第二凹槽与所述第二流道出口连通，所述第二流道出口的厚度小于所述分流部的厚度。

在本发明的一个实施例中，所述本体上设有多个安装孔。

本发明还提供了一种涂布机，包括上模头、下模头以及如上述所述的一种涂布垫片，所述上模头与所述下模头相对设置，所述涂布垫片设于所述上模头与所述下模头之间，且与所述上模头及所述下模头抵接，所述上模头或/和所述下模头设有与所述涂布垫片的出料口连通的进料口。

本发明还提供了一种极片料带，包括基材,利用如上述所述的涂布机对所述基材进行涂布、干燥形成所述极片料带。

本发明还提供了一种电池，包括多个如上述所述的极片料带裁切而成的极片。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所要保护的一种涂布垫片，在常规垫片的基础上，通过设计特殊的浆料回流通道，与垫片强制削薄相结合，从而打破浆料在模头内腔和出料口处的流动方向及压力，满足工艺要求，而且还能将单面涂敷重量波动降低至CL±0.5％以内。本发明的涂布垫片包括本体以及设于所述本体的挡流部，所述挡流部能够对流经涂布垫片的第一浆料进行部分挡流，并形成用于第一浆料流出的出料口，所述涂布垫片上设有回流通道，所述回流通道包括设于所述挡流部第一表面的第一削薄区、以及所设于所述挡流部第二表面的第一回流流道，从而能够使出料口处溢流的第一浆料沿所述第一削薄区进入第一回流流道，从而再通过第一回流流道回流至涂布垫片的本体与挡流部之间形成的腔体内，以达到在涂布边缘位置呈现出无削薄状态，有效避免由于第一浆料堆积而形成的厚度差，从而避免极片鼓边。采用本发明的涂布垫片进行极片涂布，能够有效提高电池容量，增强电池的快速充放电循环寿命。

本发明的涂布垫片在解决特殊涂敷工艺下极片削薄区，提升电芯能量密度的同时，还可以减少生产中因垫片削薄区造成极片边缘开裂现象，有效降低电芯在使用过程中出现析锂风险，提高电芯使用寿命。

本发明还能够有效降低涂布首检次数，利用涂布过程中腔体压力与涂辊反作用力，从而自行调整浆料的回流流速，减少浆料及极片的报废率，有效节约成本。

本发明的涂布垫片在生产制作时，对涂布垫片本身的制作成本无增加，间接提升涂布垫片通用性，使涂布垫片对不同的涂布工艺具备兼容性，减少垫片的设计和数量，使生产现场的降本增效得到显著提升。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明整体结构俯视示意图。

图2是本发明分流部的局部结构俯视示意图。

图3是本发明整体结构立体示意图。

图4是本发明挡流部的局部结构示意图。

图5是图4的挡流部的第一视角结构示意图。

图6是本发明的挡流部的第二视角结构示意图。

图7是图1的挡流部的局部结构示意图。

图8是本发明的分流部的第一视角立体结构示意图。

图9是本发明的分流部的第二视角立体结构示意图。

说明书附图标记说明：1、本体；11、挡流部；110、第一削薄区；12、出料口；120、第一回流流道；13、分流部；14、安装孔；130、第一通孔；131、连接通道；140、第二削薄区；150、第二回流流道；21、第一流道；210、第一流道出口；31、第一凹槽；310、第二流道出口；32、第二凹槽；33、第五通孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例一

参照图1和图3所示，本发明揭示了一种涂布垫片，所述涂布垫片包括本体1，所述本体1上设有至少两个挡流部11，所述挡流部11设于所述本体1上沿长度方向的两端，并且所述挡流部11均设置在所述本体1的同一侧，相邻的两个所述挡流部11之间形成出料口12；

所述涂布垫片还包括回流通道，所述回流通道包括第一削薄区110以及第一回流流道120。其中，所述第一削薄区110设于所述挡流部11的第一表面，所述第一削薄区110的厚度小于所述挡流部11的厚度，所述第一削薄区110与所述出料口12连通、且所述第一削薄区110位于所述挡流部11上靠近出料口的一侧。所述第一回流流道120设于所述挡流部11的第二表面，所述第一回流流道120的一端与所述第一削薄区110连通，所述第一回流流道120的另一端与所述出料口12连通。

由此可以得知，本发明所要保护的一种涂布垫片，通过设计特殊的浆料回流通道，与涂布垫片的强制削薄相结合，从而打破浆料在模头内腔和出料口处的流动方向及压力，满足工艺要求，而且还能将单面涂敷重量波动降低至CL±0.5％以内。为满足当前特殊无削薄不鼓边的工艺要求，即消除浆料流出时的削薄宽度，使浆料在固化成型时达到削薄宽度为零状态，从而满足无削薄特征；本发明通过分析原涂敷浆料在垫片出料口处非牛顿流出状态，在垫片上增加浆料回流流道设计，使该浆料回流流道设计在不影响原工艺要求尺寸基础上，通过让出料口多余的浆料进行回流，即浆料在受到涂辊反作用力下，可通过特殊设计的浆料回流流道，返回垫片主体腔体内，从而实现削薄区宽度为零设计，削薄区厚度与涂膜区厚度一致，以实现在涂布边缘位置呈现出无削薄状态。所述涂布垫片包括本体以及设于所述本体的挡流部，所述挡流部能够对流经涂布垫片的第一浆料进行挡流，并形成用于第一浆料流出的出料口，所述涂布垫片上与待涂布基材相邻的一侧设有回流通道，所述回流通道包括设于所述挡流部第一表面的第一削薄区、以及所设于所述挡流部第二表面的第一回流流道，从而对出料口处溢流的第一浆料进行导流，使第一浆料沿所述第一削薄区进入第一回流流道，从而再通过第一回流流道回流至涂布垫片的本体与挡流部之间形成的腔体内，有效避免消薄和鼓边现象。采用本发明的涂布垫片进行极片涂布，能够有效提高电池容量，改善电池性能。

结合图3来看，作为一种优选的实施方式，所述涂布垫片为等厚度一体成型的片材。所述涂布垫片上对称设有两个所述挡流部11。具体地，所述挡流部11包括连接部和延伸部，所述连接部与所述本体1相连，所述连接部的延伸方向与所述本体1的长度方向垂直，所述延伸部与所述连接部上远离所述本体1的一端相连，所述延伸部的延伸方向与所述连接部的延伸方向垂直，进而，所述延伸部的延伸方向和所述本体1的长度方向同向。

进一步地，参照图4、图5以及图6所示，所述第一削薄区110设有第一通孔130，所述第一削薄区110通过所述第一通孔130与所述第一回流流道120连通。

从细节上来看，所述第一削薄区110呈阶梯状设于所述挡流部11，从而为第一浆料的流动提供空间，所述第一通孔130设置在所述第一削薄区110的侧壁、且位于所述第一削薄区110的侧壁与底壁的连接处。如此以来，在涂布过程中，第一浆料在涂辊的反作用力下，回流至所述第一削薄区110，并通过所述第一通孔130进入所述第二回流流道120内。需要注意的是，所述第二回流流道120的拐角均为圆弧设计，从而能够防止所述第一浆料流动受压，避免将第一浆料推出、形成鼓边。

更进一步地，结合图2来看，所述本体1上设有至少一个用于对第一浆料进行分流的分流部13，所述分流部13设于相邻两个挡流部11之间、且与所述挡流部11设于所述本体的同一侧，所述出料口12形成于所述挡流部11与所述分流部13之间。

作为一种优选的实施方式，所述分流部13设有一个，且位于相邻的两个所述挡流部11之间。两个所述挡流部11以所述分流部13为中心相互对称。如此设置，能够使形成于所述分流部13与所述挡流部11之间的出料口12的结构相同。从而能够同时在两个所述出料口12涂布形成相同规格的极片料带，同时实现两列涂布，即同时涂布加工得到包括两列料带的极片。当所述分流部13设有两个时，所述涂布垫片能够同时实现三列涂布。同理，当所述分流部13的数量设有N个时，所述涂布垫片能够同时实现N+1列涂布，从而实现同时多列涂布，有效提高涂布效率。

从细节上来看，为了使位于所述分流部13两侧的由所述本体1与所述挡流部11之间形成的腔体内的所述第一浆料在涂布时更加均匀，同时保持涂布速率的稳定性和一致性，所述分流部13上设有连接通道131，所述连接通道131连通两个所述出料口12。

结合图2和图3来看，作为一种优选的实施方式，所述连接通道131为设于所述分流部13表面的凹陷部，所述凹陷部的延伸方向与所述本体1的长度方向平行。所述凹陷部的两端连通位于所述分流部13两侧的腔体。

在另一种实施方式中，所述连接通道131为设于所述分流部13的至少一个导流孔，所述导流孔穿设于所述分流部13，并且所述导流孔的延伸方向与所述本体1的长度方向平行。所述导流孔的端部分别连通位于所述分流部13两侧的腔体。进一步地，当所述导流孔设有多个时，多个所述导流孔之间相互平行设置。

具体地，参照图8和图9所示，为了使所述第一浆料在受到涂辊的反作用力时，能够沿所述出料口12的两侧均匀回流，所述分流部13上设有第二削薄区140和第二回流流道150，所述第二削薄区140与所述第二回流流道150连通。并且，所述第二削薄区140与所述第一削薄区110对称，所述第二回流流道120与所述第一回流流道110对称。

作为一种优选的实施方式，所述第二削薄区140设置在所述分流部13的第一表面，所述第二回流流道150设置在所述分流部13的第二表面，所述第一表面和所述第二表面为所述分流部13上相对的两面。同样地，所述第二削薄区140呈阶梯状设于所述分流部13，所述第二削薄区140设有与所述第二回流流道150相连通的第三通孔。所述第三通孔可以设于所述第二削薄区140的底面，也可以设于所述第二削薄区140的侧壁，在本实施例中，为了使所述第一浆料的回流更为顺畅，所述第三通孔设于所述第二削薄区140的侧壁，并且所述第三通孔靠近所述侧壁与底面相连处。

与此同时，结合图2来看，为了配合分别位于所述分流部13两侧的两个所述挡流部11，所述分流部13上设有两个所述第二削薄区140、且两个所述第二削薄部140沿所述分流部13的中轴线对称，另外，所述分流部13上设有两个所述第二回流流道150、且两个所述第二回流流道150沿所述分流部13的中轴线对称。

进一步地，所述挡流部11还设有用于涂布第二浆料的第一流道21。

具体地，参照图7所示，所述第一流道21的末端设有第一流道出口210，所述第一流道21为设于所述挡流部11的第二通孔，所述第一流道出口210与所述第一流道21连通，所述第一流道出口210的厚度小于所述挡流部11的厚度。作为一种优选的实施方式，所述第一流道21为设于所述延伸部的第四通孔，所述第四通孔沿所述延伸部的长度方向延伸。所述第四通孔与涂布机的上模头、下模头之间形成能够容纳所述第二浆料的腔体，同时所述第二浆料的进料口与所述第四通孔连通。所述第一流道口210为设于所述挡流部11的第三凹槽，所述第三凹槽的一端与所述第四通孔连通，另一端靠近所述待涂布基材。所述第二浆料进入所述第一流道21内、并通过所述第一流道口210向所述待涂布基材涂布所述第二浆料。

更进一步地，所述分流部13还设有用于涂布所述第二浆料的第二流道。

从细节上来看，结合图8和图9来看，所述第二流道包括设于所述第一表面的第一凹槽31和第二流道出口310、以及设于所述第二表面的第二凹槽32。所述分流部13上设有连接孔132，所述第一凹槽31与所述第二凹槽32通过所述连接孔132相互贯通。其中，所述第二凹槽32与所述第二流道出口310连通，所述第二流道出口310的厚度小于所述分流部13的厚度。

作为一种优选的实施方式，所述分流部13上还设有第五通孔33，所述第五通孔33与所述第二凹槽32连通，同时，所述第五通孔33与所述第二流道出口310连通。如此设置，所述第二浆料能够通过所述第一凹槽31进入所述第二凹槽32，再由所述第二凹槽32进入所述第五通孔33，最后沿所述第二流道出口310流出。相应地，所述分流部13上对称设有两组所述第二流道。

作为一种优选的实施方式，所述第一浆料为活性浆料，所述第二浆料为陶瓷浆料，采用本发明的涂布垫片对所述待涂布基础进行涂布时，能够使所述陶瓷浆料涂布在所述活性浆料两侧，从而起到绝缘作用。

从细节上来看，结合图1和图3来看，为了便于对所述涂布垫片进行固定，使其稳定装配于涂布机，所述本体1上设有多个安装孔14，多个所述安装孔14均匀设置于所述本体1，从而所述涂布垫片通过所述安装孔14装配至所述涂布机的上模头或下模头。

在本发明所述的涂布垫片的回流通道的加工要求如下，由于在涂敷过程中，浆料在模头腔体内压力一致性影响，浆料在出料口处受到的纵向波动，本发明的回流通道在设计时，可根据削薄区实际宽度效果设计回流流道宽度和深度；

进一步地，回流通道在涂布垫片的边缘位置处为光滑流线设计，以免浆料在涂布过程及回流过程中受到较大压力，从而影响涂布外观品质；

更进一步地，为了避免涂布垫片受模头腔体内压力作用，发生变形，从而导致模头腔体内浆料混合，第一回流流道与第二回流流道设置在所述第二表面，所述第二表面与下模头相接触，从而所述第一回流流道与所述第二回流流道均与下模头相对。

实施例二

本发明还提供了一种涂布机，所述涂布机包括上模头、下模头以及实施例一所述的一种涂布垫片。具体来看，所述上模头与所述下模头相对设置，所述涂布垫片装配于所述上模头与所述下模头之间，且与所述上模头及所述下模头抵接。所述上模头或/和所述下模头设有与所述涂布垫片的出料口12连通的进料口。

由此可以得知，采用本发明所述的涂布机对基材进行涂布的过程中，能够自行调节浆料的回流流速，减少浆料及极片的报废率，提高涂布效率，同时还能提高涂布良率。

进一步地，第一回流流道120与下模头相对设置，以免垫片受模头腔体内压力作用，产生变形，从而导致模头腔体内浆料混合。

进一步地，所述进料口与盛放待涂布浆料的容器相连通。所述涂布垫片与所述上模头和所述下模头之间形成容纳待涂布浆料的腔体，所述第一浆料通过所述进料口进入该腔体，经由所述出料口12进行挤出，涂布于基材上，进而干燥形成极片料带。

因此所述涂布垫片的厚度直接决定了从所述上模头与下模头中挤出的所述第一浆料的厚度，即直接决定了所述待涂布基材上活性物质层的厚度。

实施例三

本发明还公开了一种极片料带，所述极片料带包括基材,利用实施例二所述的涂布机对所述基材进行涂布、干燥形成所述极片料带。

由此可以得知，通过前述涂布机生产而成的所述极片料带，极片料带削薄区宽度为零设计，削薄区厚度与涂膜区厚度一致，从而使得电池容量、能量密度得到提升，同时还能减少生产中因垫片削薄区造成极片边缘开裂现象，从而降低电芯在使用过程中出现析锂风险，提高电芯使用寿命。

需要说明的是，所述基材包括但不限于箔材。

实施例四

本发明还揭示了一种电池，所述电池包括多个如实施例三所述的极片料带裁切而成的极片。

由此可以得知，采用本发明的极片生产而成的电池，电池容量能够得到有效提升，并且电池的快速充放电循环寿命得以提升。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。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变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (13)

1.一种涂布垫片，其特征在于：包括，

本体(1)，其上设有至少两个挡流部(11)，所述挡流部(11)设于所述本体(1)上沿长度方向的两端，所述挡流部(11)之间形成出料口(12)；

回流通道，包括第一削薄区(110)以及第一回流流道(120)，其中，所述第一削薄区(110)设于所述挡流部(11)的第一表面，所述第一削薄区(110)的厚度小于所述挡流部(11)的厚度，所述第一削薄区(110)与所述出料口(12)连通、且所述第一削薄区(110)位于所述挡流部(11)上靠近出料口的一侧；所述第一回流流道(120)设于所述挡流部(11)的第二表面，所述第一回流流道(120)的一端与所述第一削薄区(110)连通，所述第一回流流道(120)的另一端与所述出料口(12)连通。

2.根据权利要求1所述的一种涂布垫片，其特征在于：所述第一削薄区(110)设有第一通孔(130)，所述第一削薄区(110)通过所述第一通孔(130)与所述第一回流流道(120)连通。

3.根据权利要求1所述的一种涂布垫片，其特征在于：所述本体(1)上设有至少一个分流部(13)，所述分流部(13)设于相邻两个挡流部(11)之间、且与所述挡流部(11)设于所述本体的同一侧，所述出料口(12)形成于所述挡流部(11)与所述分流部(13)之间。

4.根据权利要求3所述的一种涂布垫片，其特征在于：所述分流部(13)上设有连接通道(131)，所述连接通道(131)连通所述出料口(12)。

5.根据权利要求3所述的一种涂布垫片，其特征在于：所述分流部(13)上设有第二削薄区(140)和第二回流流道(150)，所述第二削薄区(140)与所述第二回流流道(150)连通。

6.根据权利要求1所述的一种涂布垫片，其特征在于：所述挡流部(11)还设有用于涂布第二浆料的第一流道(21)。

7.根据权利要求6所述的一种涂布垫片，其特征在于：所述第一流道(21)的末端设有第一流道出口(210)，所述第一流道(21)为设于所述挡流部(11)的第二通孔，所述第一流道出口(210)与所述第一流道(21)连通，所述第一流道出口(210)的厚度小于所述挡流部(11)的厚度。

8.根据权利要求1所述的一种涂布垫片，其特征在于：所述分流部(13)还设有用于涂布第二浆料的第二流道。

9.根据权利要求8所述的一种涂布垫片，其特征在于：所述第二流道包括设于所述第一表面的第一凹槽(31)和第二流道出口(310)、以及设于所述第二表面的第二凹槽(32)，所述分流部(13)上设有连接孔(132)，所述第一凹槽(31)与所述第二凹槽(32)通过所述连接孔(132)贯通，所述第二凹槽(32)与所述第二流道出口(310)连通，所述第二流道出口(310)的厚度小于所述分流部(13)的厚度。

10.根据权利要求1所述的一种涂布垫片，其特征在于：所述本体(1)上设有多个安装孔(14)。

11.一种涂布机，其特征在于：包括上模头、下模头以及如权利要求1-10中任意一项所述的一种涂布垫片，所述上模头与所述下模头相对设置，所述涂布垫片设于所述上模头与所述下模头之间，且与所述上模头及所述下模头抵接，所述上模头或/和所述下模头设有与所述涂布垫片的出料口(12)连通的进料口。

12.一种极片料带，其特征在于：包括基材,利用如权利要求11所述的涂布机对所述基材进行涂布、干燥形成所述极片料带。

13.一种电池，其特征在于：包括多个如权利要求12中所述的极片料带裁切而成的极片。