CN206911654U - 双层涂布装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双层涂布装置，其包括：供料系统，包括表层供料模块和底层供料模块；涂布组件，包括表层涂布模头和底层涂布模头，分别接收来自表层供料模块和底层供料模块的浆料；背辊，用于传送集流体，两涂布模头沿着背辊的周向前后排列；以及安装调整机构，包括用于安装调整表层涂布模头的第一安装调整机构和安装调整底层涂布模头的第二安装调整机构，第一和第二安装调整机构调整表层涂布模头、底层涂布模头与背辊的相对位置。相对于现有技术，本实用新型双层涂布装置两个涂布模头共用高精度背辊，并通过安装调整装置调整两模头与背辊之间的间距，其结构简单、调整方便、涂布精度高，且两模头同时涂布，工序步骤少，生产效率高。

Description

双层涂布装置

技术领域

本实用新型属于电池领域，更具体地说，本实用新型涉及一种双层涂布装置。

背景技术

随着电池技术的发展，对电池的安全性提出了更高的要求。目前，为了增强电池的安全性能，一般采用在集流体的活性物质层的表面或底面设置功能涂层。常规的方法是：集流体先进行凹版印刷处理(功能涂层)再涂布活性物质，或采用先涂布活性物质再凹版印刷处理(功能涂层)，但是，上述方法所需要的设备多，工序步骤复杂，生产效率低。

有鉴于此，确有必要提供一种工序步骤少、生产效率高且涂布品质好的双层涂布装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种工序步骤少、生产效率高且涂布品质好的双层涂布装置。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种双层涂布装置，其包括：

供料系统，包括表层供料模块和底层供料模块；

涂布组件，包括表层涂布模头和底层涂布模头，分别接收来自表层供料模块和底层供料模块的浆料；

背辊，用于传送集流体，表层涂布模头和底层涂布模头沿着背辊的周向前后排列，并将来自表层供料模块和底层供料模块的浆料先后涂布于集流体上；以及

安装调整机构，包括用于安装调整表层涂布模头的第一安装调整机构和安装调整底层涂布模头的第二安装调整机构，第一和第二安装调整机构调整表层涂布模头、底层涂布模头与背辊的相对位置。

作为本实用新型双层涂布装置的一种改进，所述表层供料模块和底层供料模块分别设有缓冲罐、过滤器、伺服电机、供料螺杆泵和供料管道，表层供料模块和底层供料模块缓冲罐中的供料分别经过各自的过滤器由伺服电机驱动供料螺杆泵进入相应的供料管道。

作为本实用新型双层涂布装置的一种改进，所述涂布组件包括设置于表层涂布模头及其供料管道之间的第一间隙阀，以及设置于底层涂布模头及其供料管道之间的第二间隙阀。

作为本实用新型双层涂布装置的一种改进，所述表层涂布模头及其供料螺杆泵、底层涂布模头及其供料螺杆泵、第一间隙阀和第二间隙阀处分别设有压力传感器。

作为本实用新型双层涂布装置的一种改进，所述第一安装调整机构和第二安装调整机构分别设有导轨滑块结构，表层涂布模头和底层涂布模头通过导轨滑块结构相对于背辊运动。

作为本实用新型双层涂布装置的一种改进，所述第一安装调整机构包括相对于背辊的第一轴向调节模块和第一径向调节模块，所述第二安装调整机构包括相对于背辊的第二轴向调节模块和第二径向调节模块，且所述第一径向调节模块和第二径向调节模块分别包括粗调装置、精调装置和径向调节检测表。

作为本实用新型双层涂布装置的一种改进，所述第一轴向调节模块和第二轴向调节模块分别包括轴向调节旋钮，轴向调节旋钮通过螺纹配合调节实现表层涂布模头和底层涂布模头相对于背辊的轴向运动。

作为本实用新型双层涂布装置的一种改进，所述粗调装置包括推动气缸，所述精调装置包括蜗轮蜗杆、丝杠和楔块滚针。

作为本实用新型双层涂布装置的一种改进，所述粗调装置包括推动气缸，所述精调装置包括伺服电机、丝杠和楔块滚针。

作为本实用新型双层涂布装置的一种改进，所述表层涂布模头和底层涂布模头包括涂布间隙，涂布间隙与背辊的旋转轴处于同一平面。

相对于现有技术，本实用新型双层涂布装置两个涂布模头共用高精度背辊，结构简单、涂布精度高，且两模头同时涂布，工序步骤少，生产效率高；安装调整机构采用伺服电机、蜗轮蜗杆、高精度丝杠和高精度调节检测表，供料系统采用伺服电机和高精度供料螺杆泵，实现了涂布模头与背辊间距的精确调节和供料流量的精确控制，大大提高了涂布品质。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型双层涂布装置进行详细说明，其中：

图1所示为本实用新型双层涂布装置的工作状态示意图。

图2所示为本实用新型双层涂布装置的结构示意图。

图3为图2所示双层涂布装置中表层涂布模头的结构和安装示意图。

图4为图2所示双层涂布装置中安装调整机构的结构示意图。

图5为图2所示双层涂布装置中供料系统的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

10-表层涂布模头 100-挤压块 102-表层模头模唇

104-进料口 106-排气口 108-表层涂布间隙

109-底层涂布间隙 20-底层涂布模头 30-背辊

40-供料系统 400-车体 402a-底层供料缓冲罐

402b-表层供料缓冲罐 404a-底层供料过滤器 404b-表层供料过滤器

406a-底层伺服电机 406b-表层伺服电机 408a-底层供料螺杆泵

408b-表层供料螺杆泵 410a-底层供料搅拌器 410b-表层供料搅拌器

412a-底层供料管道 412b-表层供料管道 50-第一安装调整机构

500-支撑横梁 502-立板 504-安装底板

506-模头底板 508-轴向调节旋钮 510-推动气缸

512-蜗轮蜗杆机构 514-径向调节检测表 516-轴向导轨滑块结构

518-径向导轨滑块结构 60-第二安装调整机构 70-第二间隙阀

80-集流体

具体实施方式

为了使本实用新型的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。

请参阅图1至图5所示，本实用新型双层涂布装置，其包括：

供料系统40，包括表层供料模块和底层供料模块；

涂布组件，包括表层涂布模头10和底层涂布模头20，分别接收来自表层供料模块和底层供料模块的浆料；

背辊30，用于传送集流体80，表层涂布模头10和底层涂布模头20沿着背辊30的周向前后排列，并将来自表层供料模块和底层供料模块的浆料先后涂布于集流体80上；以及

安装调整机构，包括用于安装调整表层涂布模头10的第一安装调整机构50和安装调整底层涂布模头20的第二安装调整机构60，第一和第二安装调整机构50和60调整表层涂布模头10、底层涂布模头20与背辊30的相对位置。

在本实用新型双层涂布装置的实施方式中，由于表层涂布模头10与底层涂布模头20的结构和工作原理基本相同，仅以表层涂布模头10为例进行说明。表层涂布模头10包括两块长条形的挤压块100、进料口104和排气口106。两块挤压块100可拆卸固定连接，通过两块挤压块100的相互配合在其内部形成表层模头型腔(图中未示出)和表层模头模唇102。进料口104和排气口106装设于挤压块100上且与内部的表层模头型腔连通，进料口104用于输入来自供料系统40的浆料，排气口106用于排除浆料中存留的气体，保证涂布的品质。两块挤压块100之间夹设有一定厚度和宽度的垫片(图中未示出)，以在表层涂布模头10中形成一表层涂布间隙108。工作时，表层模头型腔内的浆料在供料系统40的压力作用下从表层涂布间隙108中均匀流动并通过表层模头模唇102进行涂布。作为本实用新型的一种实施方式，两块挤压块100之间的垫片的厚度为1mm。在实际涂布过程中，可以通过选择所设垫片的形状和宽度来控制所需涂布浆料的宽度。

作为本实用新型的一种实施方式，表层涂布模头10和底层涂布模头20中分别设有表层涂布间隙108、底层涂布间隙109，表层涂布间隙108与背辊30的旋转轴处于同一平面，底层涂布间隙109与背辊30的旋转轴也处于同一平面。这样的设计能够保证在涂布过程中，浆料以垂直于背辊30周向圆柱面的形式涂布于集流体80上。

作为本实用新型的一种实施方式，将底层涂布间隙109设置成水平的角度进行涂布。

在本实用新型双层涂布装置的实施方式中，由于第一安装调整机构50与第二安装调整机构60的结构和工作原理基本相同，对第一安装调整机构50为例进行详细说明。第一安装调整机构50包括两固定连接于背辊30两端的立板502和支撑横梁500，支撑横梁500安装于两立板502之间，使得两立板502相互固定连接。两立板502之间设有安装底板504，安装底板504相对于立板502的径向(即平行于背辊30的径向方向)位置可调；同时，安装底板504上还装设有模头底板506，模头底板506相对于安装底板504的轴向(即平行于背辊30的轴向方向)位置可调。表层涂布模头10通过模头底板506固定连接在第一安装调整机构50上，由于模头底板506相对于立板502的轴向位置和径向位置都可以调整，即可通过调整模头底板506相对于立板502的轴向位置和径向位置实现表层涂布模头10空间位置的调整，进而使得表层涂布模头10与背辊30的间距可调。相应地，第二安装调整机构60使得底层涂布模头20与背辊30的间距可调。

作为本实用新型的一种实施方式，第一安装调整机构50和第二安装调整机构60分别设有导轨滑块结构，表层涂布模头10和底层涂布模头20相对于背辊30的轴向和径向位置可调。

对于第一安装调整机构50，为了实现模头底板506相对于安装底板504的轴向位置可调，在安装底板504和模头底板506之间设置轴向导轨滑块结构516。在图4所示的实施方式中，轴向导轨滑块结构516的导轨安装在安装底板504上，轴向导轨滑块结构516的滑块可移动嵌入导轨中，模头底板506与滑块通过螺钉固定连接；为了实现安装底板504相对于立板502的径向位置可调，在安装底板504和立板502之间设置径向导轨滑块结构518，其中径向导轨滑块结构518的导轨安装于立板502上，径向导轨滑块结构518的滑块可移动嵌入导轨中，安装底板504与滑块通过螺钉固定连接。相应地，第二安装调整机构60也设置了轴向导轨滑块结构和径向导轨滑块结构，可以实现底层涂布模头20相对于背辊30的轴向和径向位置的调节。

第一安装调整机构50包括相对于背辊30的第一轴向调节模块和第一径向调节模块。

第一轴向调节模块包括轴向调节旋钮508，轴向调节旋钮508包括固连于安装底板504上的本体，以及相对于本体作螺纹调节的螺杆，螺杆抵接于模头底板506上，通过旋动轴向调节旋钮508使得轴向调节旋钮508的螺杆推动模头底板506沿安装底板504上的导轨滑动，实现模头底板506的轴向位置可调，即表层涂布模头10的轴向位置可调。为了实现第一安装调整机构50的安装底板504相对于立板502的径向位置可调，在立板502和安装底板504之间设有第一径向调节模块，第一径向调节模块包括粗调装置、精调装置和径向调节检测表514。

粗调装置包括推动气缸510和设置在立板502上的最大、最小限位，推动气缸510的推杆抵接在安装底板504上，推动气缸510通过推杆推动安装底板504沿着立板502上的导轨在最大、最小限位间移动，实现对安装底板504径向位置的粗调。

在图4所示的实施方式中，精调装置包括蜗轮蜗杆机构512，蜗轮蜗杆机构512包括蜗轮蜗杆、联轴器、丝杆和楔块滚针机构，其中，蜗杆通过联轴器和丝杆联接，丝杆顶推楔块滚针机构以产生相应的运动，安装底板504抵接在楔块滚针机构的楔块斜面上，通过调整蜗轮蜗杆机构512推动楔块滚针机构运动，进而顶推安装底板504沿立板502上的导轨作相应的位置调整，手动实现对安装底板504径向位置的精调。

作为本实用新型的一种实施方式，精调装置包括伺服电机、联轴器、丝杆和楔块滚针机构，其中，伺服电机的输出轴通过联轴器和丝杆联接，高精密的丝杆顶推楔块滚针机构以产生相应的运动，安装底板504抵接在楔块滚针机构的楔块斜面上，通过控制伺服电机推动楔块滚针机构运动，进而顶推安装底板504沿立板502上的导轨作相应的位置调整，电驱动实现对安装底板504径向位置的精调。

径向调节检测表514安装于安装底板504和立板502之间，用于检测安装底板504的精确调节大小。作为本实用新型的一种实施方式，径向调节检测表514为千分表，千分表的表体固定安装于安装底板504上，测量表头抵接在立板502上的一个固定面上，径向调节检测表514可以精确检测出安装底板504相对于立板502的径向位移。

第二安装调整机构60包括相对于背辊30的第二轴向调节模块和第二径向调节模块。

第二轴向调节模块和第一轴向调节模块的调节原理和设计机构基本相同，包括轴向调节旋钮(图中未示出)，通过轴向调节旋钮的顶推作用和轴向导轨滑块结构的导向作用，实现底层涂布模头20的轴向位置可调。

第二径向调节模块的调节原理和第一径向调节模块相同，其包括粗调装置、精调装置和径向调节检测表。其中，粗调装置通过推动气缸实现第二径向调节模块的初步调节；精调装置通过伺服电机、联轴器、高精度的丝杆和楔块滚针机构实现第二径向调节模块的精确调节；第二径向调节模块的径向调节检测表为千分表，用于检测第二径向调节模块的精确调节大小。

作为本实用新型的一种实施方式，第二径向调节模块的精调装置通过蜗轮蜗杆、联轴器、丝杆和楔块滚针机构实现第二径向调节模块的精确调节。

供料系统40包括车体400，以及安装在车体400上的缓冲罐、过滤器、伺服电机、供料螺杆泵和供料管道，其中，缓冲罐包括底层供料缓冲罐402a和表层供料缓冲罐402b，过滤器包括底层供料过滤器404a和表层供料过滤器404b，伺服电机包括底层伺服电机406a和表层伺服电机406b，供料螺杆泵包括底层供料螺杆泵408a和表层供料螺杆泵408b，供料管道包括高精密的底层供料管道412a和表层供料管道412b，此外，底层供料缓冲罐402a和表层供料缓冲罐402b分别设有底层供料搅拌器410a和表层供料搅拌器410b。

在本实用新型双层涂布装置的实施方式中，由于供料系统40的底层供料装置和表层供料装置基本相同，仅以表层供料装置为例进行说明。

表层供料搅拌器410b用于对表层供料缓冲罐402b内的浆料进行搅拌，表层供料过滤器404b则对搅拌过程中出现团聚的浆料或其它颗粒进行过滤，以提高浆料的品质。表层伺服电机406b驱动表层供料螺杆泵408b将浆料推入表层供料管道412b，表层供料管道412b为表层涂布模头10供料。

为了实现间隙涂布，涂布组件设有间隙阀，其包括设置于表层涂布模头10和表层供料管道412b之间的第一间隙阀(图中未示出)，及设置于底层涂布模头20和底层供料管道412a之间的第二间隙阀70，系统通过程序控制间隙阀的开启、闭合动作，控制浆料涂布的间隙和涂布长度。

为了实时监控涂布装置的各部件的工作状态，在表层涂布模头10及其供料螺杆泵、底层涂布模头20及其供料螺杆泵、第一间隙阀和第二间隙阀70处分别设有压力传感器。其中，设置于表层涂布模头10和底层涂布模头20的模头型腔内的压力传感器用于针对不同密度浆料确定不同的最合适压力；设置于供料螺杆泵的压力传感器用于检测管路是否发生堵塞，便于及时报警；设置于第一间隙阀和第二间隙阀70中的压力传感器用于保证间隙涂布时的品质，使得间隙涂布的收尾部边界清晰。

涂布组件还设有在线测长系统，对集流体80上所涂布浆料的长度进行测量。

涂布时，集流体80以一定的速度稳定运动，供料系统40将底层浆料和表层浆料通过底层供料管道412a和表层供料管道412b以一定的压力、流量分别输送到第一间隙阀和第二间隙阀70中，程序自动控制间隙阀的动作节拍，将底层浆料输送到底层涂布模头20，将表层浆料输送至表层涂布模头10，两种浆料经模头型腔流至模唇，在集流体80的表面形成双层液态涂层。可根据电池极片工艺规格的要求，实现连续或间隙处理，动作灵活，尺寸精度较高。

结合以上对本实用新型实施方式的详细描述可以看出，相对于现有技术，本实用新型双层涂布装置具有以下技术优点：

1.表层涂布模头10和底层涂布模头20共用高精度的背辊30，两模头顺着涂布方向前后排列，其结构简单、成本低，控制方便且涂布精度高，而且两模头同时涂布，工序步骤少，生产效率高；

2.供料系统40采用伺服电机和高精度供料螺杆泵，能够实现对供料流量的高精度控制；

3.安装调整机构采用伺服电机、蜗轮蜗杆、高精密丝杆和千分表，实现两模头与背辊30间距的精确调节；

4.两模头采用高精密的挤压块100，并根据浆料的流变特性设计专用的挤压块100，提高了涂层的面密度一致性；

5.通过调整两种浆料的物化参数(如表面张力、粘度、固含量等)，使得两层浆料干燥后边界清晰，表面平整。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种双层涂布装置，其特征在于，包括：

供料系统，包括表层供料模块和底层供料模块；

涂布组件，包括表层涂布模头和底层涂布模头，分别接收来自表层供料模块和底层供料模块的浆料；

背辊，用于传送集流体，表层涂布模头和底层涂布模头沿着背辊的周向前后排列，并将来自表层供料模块和底层供料模块的浆料先后涂布于集流体上；以及

安装调整机构，包括用于安装调整表层涂布模头的第一安装调整机构和安装调整底层涂布模头的第二安装调整机构，第一和第二安装调整机构调整表层涂布模头、底层涂布模头与背辊的相对位置。

2.根据权利要求1所述的双层涂布装置，其特征在于，所述表层供料模块和底层供料模块分别设有缓冲罐、过滤器、伺服电机、供料螺杆泵和供料管道，表层供料模块和底层供料模块缓冲罐中的供料分别经过各自的过滤器由伺服电机驱动供料螺杆泵进入相应的供料管道。

3.根据权利要求2所述的双层涂布装置，其特征在于，所述涂布组件包括设置于表层涂布模头及其供料管道之间的第一间隙阀，以及设置于底层涂布模头及其供料管道之间的第二间隙阀。

4.根据权利要求3所述的双层涂布装置，其特征在于，所述表层涂布模头及其供料螺杆泵、底层涂布模头及其供料螺杆泵、第一间隙阀和第二间隙阀处分别设有压力传感器。

5.根据权利要求1所述的双层涂布装置，其特征在于，所述第一安装调整机构和第二安装调整机构分别设有导轨滑块结构，表层涂布模头和底层涂布模头通过导轨滑块结构相对于背辊运动。

6.根据权利要求5所述的双层涂布装置，其特征在于，所述第一安装调整机构包括相对于背辊的第一轴向调节模块和第一径向调节模块，所述第二安装调整机构包括相对于背辊的第二轴向调节模块和第二径向调节模块，且所述第一径向调节模块和第二径向调节模块分别包括粗调装置、精调装置和径向调节检测表。

7.根据权利要求6所述的双层涂布装置，其特征在于，所述第一轴向调节模块和第二轴向调节模块分别包括轴向调节旋钮，轴向调节旋钮通过螺纹配合调节实现表层涂布模头和底层涂布模头相对于背辊的轴向运动。

8.根据权利要求6所述的双层涂布装置，其特征在于，所述粗调装置包括推动气缸，所述精调装置包括蜗轮蜗杆、丝杠和楔块滚针。

9.根据权利要求6所述的双层涂布装置，其特征在于，所述粗调装置包括推动气缸，所述精调装置包括伺服电机、丝杠和楔块滚针。

10.根据权利要求1所述的双层涂布装置，其特征在于，所述表层涂布模头和底层涂布模头包括涂布间隙，涂布间隙与背辊的旋转轴处于同一平面。