CN207507688U - 电池浆料的喷涂装置及电池极片生产设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电池浆料的喷涂装置及电池极片生产设备，涉及锂离子电池极片生产用设备领域，该电池浆料的喷涂装置包括用于盛放浆料的浆料储罐，浆料储罐的出口连接供料管路，供料管路上设有用于控制浆料流量的第一流量控制泵，供料管路末端连接用于喷洒浆料的喷头，喷头为雾化喷头。利用该喷涂装置能够缓解采用现有技术的涂布方式制备得到的电池极片涂布不均匀且无法实现浆料的纵向间隙涂布的问题，达到提高喷涂均匀性和实现纵向间隔喷涂的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池极片生产用设备领域，尤其是涉及一种电池浆料的喷涂装置及电池极片生产设备。
背景技术
涂布是锂离子电池生产中重要的甚至是关键的一道工序，对锂离子电池的质量影响很大，与电池的加工性能、安全性能、容量发挥和电池的一致性息息相关。涂布的作用就是把搅拌均匀的浆料，按照电池设计要求均匀地涂布在基材(一般为金属箔材)上。
目前比较成熟的涂布方式有两种：转移式涂布和挤压式涂布。转移式涂布技术成熟，但其结构复杂，设备调试非常繁琐，稳定性差等缺陷。转移式涂布技术中，料斗中的浆料暴露在空气中，且在挡板及涂辊周边存在干料现象，而且在间隙位存在厚度不均匀，拖尾等现象，成为电池生产棘手的问题。
挤压式涂布目前应用不断提高，但其对电池浆料的要求比较高，对高粘度、高固含电池浆料存在涂布不均匀现象，无法实现浆料的纵向间隔涂布。
有鉴于此，特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型的第一目的在于提供一种电池浆料的喷涂装置，以缓解采用现有技术的涂布方式制备得到的电池极片涂布不均匀且无法实现浆料的纵向间隙涂布的技术问题。
本实用新型的第二目的在于提供电池极片生产设备，利用该设备可以实现以喷涂方式制备电池极片。
为了实现本实用新型的上述目的，特采用以下技术方案：
一种电池浆料的喷涂装置，包括用于盛放浆料的浆料储罐，所述浆料储罐的出口连接供料管路，所述供料管路上设有用于控制浆料流量的第一流量控制泵，所述供料管路末端连接用于喷洒浆料的喷头，所述喷头为雾化喷头。
进一步的，所述喷头通过喷头腔体与滑杆滑动连接。
进一步的，所述喷头腔体的进口与所述供料管路连接，所述喷头腔体的出口连接回流管路，所述回流管路的末端连接供料管路或浆料储罐，所述喷头腔体内设有用于切换所述浆料流向的换向阀。
进一步的，所述换向阀包括换向球阀。
进一步的，所述供料管路上设有第二流量控制泵，所述浆料流经所述第一流量控制泵后再流经所述第二流量控制泵。
进一步的，所述供料管路上设有通断控制阀，所述浆料流经所述第二流量控制泵后再流经所述通断控制阀。
进一步的，所述供料管路上设有压力调节器，所述浆料流经所述通断控制阀后再流经所述压力调节器。
进一步的，所述压力调节器上设有压力表。
进一步的，所述供料管路上设有过滤器，所述浆料流经所述压力调节器后再流经所述过滤器。
一种电池极片生产设备，包括上述电池浆料的喷涂装置。
与已有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型提供的装置，是通过采用喷涂的方式将浆料喷涂在极片基体上制备电池极片的。本实用新型中的盛放于浆料储罐中的浆料在第一流量控制泵的作用下从供料管路流至喷头处，并从喷头中喷出。本实用新型中的喷头可以为单个喷头也可以为多个喷头，可以根据需要喷涂的极片基体的尺寸确定。
本实用新型中，浆料是在浆料储罐、供料管路和喷头之间流动，因此，浆料处于相对封闭的空间内，避免转移式涂布方式中浆料长时间爆露于空气中造成干料的现象发生。另外，由于采用喷涂的方式，浆料被雾化后可以均匀地铺设于极片基体表面，且通过调节第一流量控制泵的流量压力可以精确控制喷射的启停，解决转移式涂布技术中的拖尾问题。
针对挤压式涂布技术中存在的涂布不均匀和无法实现纵向间隔涂布的问题，本实用新型中提供的装置，可以通过调节第一流量控制泵的流量和压力，可以喷涂高粘度和高固含量的浆料，使其雾化后均匀布设于极片基体表面。此外，通过调整第一流量控制泵的流量、压力以及喷头的位置或通过间隔设置喷头可以实现浆料在极片基体上的纵向间隔喷涂。
因此，本实用新型提供的装置采用喷头喷涂的方式，通过控制喷头的流量来实现对不同浆料进行喷涂，该装置对浆料的适应性强，且具有涂布稳定性好，喷涂过程中浆料不干料，喷涂结束后无拖尾现象和涂布的均匀性好等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例一提供的电池浆料的喷涂装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例一中的喷头的一种排列结构示意图；
图3为本实用新型实施例一中的喷头的另一种排列结构示意图；
图4为本实用新型实施例二提供的电池浆料的喷涂装置的结构示意图；
图5为本实用新型实施例三提供的电池极片生产设备结构示意图。
图标：100－浆料储罐；101－浆料；200－供料管路；201－第一流量控制泵；202－第二流量控制泵；203－通断控制阀；204－压力调节器；205－过滤器；300－喷头；301－喷头腔体；302－滑杆；400－回流管路； 500－涂布辊；501－极片基体。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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在本实用新型中的具体含义。
下面将结合实施例一～实施例三对本实用新型做进一步详细说明。
实施例一
如图1所示，本实施例是一种电池浆料的喷涂装置，包括用于盛放浆料101的浆料储罐100，浆料储罐100的出口连接供料管路200，供料管路200上设有用于控制浆料101流量的第一流量控制泵201，供料管路200末端连接用于喷洒浆料101的喷头300，喷头300为雾化喷头。
本实施例提供的装置，是通过采用喷涂的方式将浆料101喷涂在极片基体上制备电池极片的。本实施例中的盛放于浆料储罐100中的浆料101在第一流量控制泵201的作用下从供料管路200流至喷头 300处，并从喷头300中喷出。本实施例中的喷头300可以为单个喷头300也可以为多个喷头300，可以根据需要喷涂的极片基体的尺寸确定。
本实施例中，浆料101是在浆料储罐100、供料管路200和喷头 300之间流动，因此，浆料101处于相对封闭的空间内，避免转移式涂布方式中浆料101长时间爆露于空气中造成干料的现象发生。另外，由于采用喷涂的方式，浆料101被雾化后可以均匀地铺设于极片基体表面，且通过调节第一流量控制泵201的流量压力可以精确控制喷射的启停，解决转移式涂布技术中的拖尾问题。
针对挤压式涂布技术中存在的涂布不均匀和无法实现纵向间隔涂布的问题，本实施例中提供的装置，可以通过调节第一流量控制泵 201的流量和压力，可以喷涂高粘度和高固含量的浆料101，使其雾化后均匀布设于极片基体表面。此外，通过调整第一流量控制泵201 的流量、压力以及喷头300的位置或通过间隔设置喷头300可以实现浆料101在极片基体上的纵向间隔喷涂。
因此，本实施例提供的装置采用喷头喷涂的方式，通过控制喷头 300的流量来实现对不同浆料101进行喷涂，该装置对浆料的适应性强，且具有涂布稳定性好，喷涂过程中浆料不干料，涂布的均匀性好等优点。
其中第一流量控制泵201为精密计量泵，能够最大限定地控制浆料的流量精度。
本实施例中的喷头300的个数可以根据需要喷涂的极片基体的面积大小确定。当需要喷涂的极片基体的面积较大时，可以同时设置多个喷头300同时喷涂；当需要喷涂的极片基体的面积较小时，可以设置一个喷头300。
喷头的排布方式可以为一排均匀排列，也可以为单排或多排分组排列，例如图2和图3所示。图2中，多个喷头300呈单排均匀排列；图3中，多个喷头300以分组方式排列。喷头300以分组方式排列时更易于实现纵向间隔喷涂。
喷头300的出口孔径可以根据具体的浆料101的粘度确定，经喷头300雾化后，浆料101形成液滴喷涂在极片基体表面。
实施例二
如图4所示，本实施例是一种电池浆料的喷涂装置，包括用于盛放浆料101的浆料储罐100，浆料储罐100的出口连接供料管路200，供料管路200上设有用于控制浆料101流量的第一流量控制泵201，供料管路200末端连接用于喷洒浆料101的喷头300，喷头300为雾化喷头。
其中，喷头300通过喷头腔体301与滑杆302滑动连接。喷头腔体301可以滑杆发生相对运动。其中，在喷涂过程中喷头腔体301 可与滑杆302相对固定，也可以与滑杆302相对发生相对运动。采用运动时相对固定的方式时，在喷涂前调整喷头腔体301的位置，从而固定喷头300的位置，在之后的喷涂过程中，喷头300的位置是固定不动的。而采用相对运动的方式时，喷头腔体301连接驱动机构，且喷头腔体301能够在滑杆302上来回往复运动，从而带动喷头300 与极片基体发生横向相对位移。
滑动连接可以实现喷头300的多位置和多角度喷涂。喷头腔体 301用于连接滑杆302和喷头300，同时连接供料管路200，使浆料 101流经喷头腔体301后到达喷头300。
本实施例中，喷头腔体301可以为一个，其上安装多个喷头300，此时只要移动一个喷头腔体301就可以带动多有的喷头300移动，增加的了喷头300移动的一致性。另外，喷头腔体301也可以为多个，例如一个喷头腔体301对应一个喷头300，此时，在移动喷头300时就要逐个，此种方式调整的灵活性更高。
这里需要指出的是，在喷涂过程中，当需要进行大面积的喷涂时，可以在滑杆302上设置驱动机构，该驱动机构连接喷头腔体301并驱动喷头腔体301与滑杆302发生相对运动，固定于喷头腔体301上的喷头300在喷头腔体301的带动下在喷涂的过程中随喷头腔体301 整体运动。
在滑杆302上设置一个或多个喷头300，将浆料101以喷雾状方式喷涂到极片基体上。当采用相对运动喷涂方式进行喷涂时，喷头 300在滑杆302上的一定限位区域内来回平移，不同喷头300喷涂不同的区域，且可根据需要使不同喷头300之间留有间隙或使喷涂区域相接触。
喷头腔体301的进口与供料管路200连接，喷头腔体301的出口连接回流管路400，回流管路400的末端连接供料管路200或浆料储罐100，喷头腔体301内设置用于切换浆料101流向的换向阀。
喷头腔体301连接回流管路400，其目的是防止在停机时浆料101 在供料管路200中长时间停留干燥后堵塞管路。同时，在每次开始喷涂前先打开回流管路400，关闭喷头300，使喷头腔体301中完全充满浆料101，然后再打开喷头300，关闭回流管路400，可以排除供料管路200中的气体，有效防止涂布过程中产生气泡。
回流管路400的末端连接供料管路200或浆料储罐100可以使浆料101循环流通，避免浆料101的浪费。
喷头腔体301内设置用于切换浆料101流向的换向阀。本实施例中，该换向阀为换向球阀。通过设置换向阀可以转换浆料101的流动，使浆料101按要求流向喷头300或回流管路400。
供料管路200上设有第二流量控制泵202，浆料101流经第一流量控制泵201后再流经第二流量控制泵202。
其中，第二流量控制泵202的控制精度要高于第一流量控制泵 201的控制精度。通过设置第二流量流量控制泵可以进一步提高浆料101的流量精度。
供料管路200上设有通断控制阀203，浆料101流经第二流量控制泵202后再流经通断控制阀203。
在供料管路200上安装通断控制阀203，该通断控制阀203优选采用气动或伺服电机控制的通断控制阀203，能迅速地实现浆料101 的供料管路200的通断，以实现喷头300的喷涂时间的间隔控制，达到横向间隙涂布的目的。同时，通过回流管路400将间隙涂布时多余的浆料101输送回浆料储罐100，避免浆料101的浪费。此外，还可以通过调节多个喷头300移动的间隔距离来达到纵向间隙涂布的目的。
供料管路200上设有压力调节器204，浆料101流经通断控制阀 203后再流经压力调节器204。压力调节器204上设有压力表。
通过设置压力调节器204可以根据浆料101的粘稠度和固含量调节流向喷涂的浆料101的压力，使其在高压的作用下在喷头300处形成雾滴后喷涂在极片基体表面。
供料管路200上设有过滤器205，浆料101流经压力调节器204 后再流经过滤器205。
设置过滤器205可以过滤掉浆料101中的大颗粒物质，防止其堵塞喷头300，从而可以提高喷头300的使用寿命。
实施例三
如图5所示，本实施例是一种电池极片生产设备，包括实施例二中提供的电池浆料101的喷涂装置，除此之外，还设备中还包括涂布辊500，极片基体501在涂布辊500的带动下运动。喷涂装置中的喷头300对准极片基体501的表面即可。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种电池浆料的喷涂装置，其特征在于，包括用于盛放浆料的浆料储罐，所述浆料储罐的出口连接供料管路，所述供料管路上设有用于控制浆料流量的第一流量控制泵，所述供料管路末端连接用于喷洒浆料的喷头，所述喷头为雾化喷头。
2.根据权利要求1所述的电池浆料的喷涂装置，其特征在于，所述喷头通过喷头腔体与滑杆滑动连接。
3.根据权利要求2所述的电池浆料的喷涂装置，其特征在于，所述喷头腔体的进口与所述供料管路连接，所述喷头腔体的出口连接回流管路，所述回流管路的末端连接供料管路或浆料储罐，所述喷头腔体内设有用于切换所述浆料流向的换向阀。
4.根据权利要求3所述的电池浆料的喷涂装置，其特征在于，所述换向阀包括换向球阀。
5.根据权利要求1－4任一项所述的电池浆料的喷涂装置，其特征在于，所述供料管路上设有第二流量控制泵，所述浆料流经所述第一流量控制泵后再流经所述第二流量控制泵。
6.根据权利要求5所述的电池浆料的喷涂装置，其特征在于，所述供料管路上设有通断控制阀，所述浆料流经所述第二流量控制泵后再流经所述通断控制阀。
7.根据权利要求6所述的电池浆料的喷涂装置，其特征在于，所述供料管路上设有压力调节器，所述浆料流经所述通断控制阀后再流经所述压力调节器。
8.根据权利要求7所述的电池浆料的喷涂装置，其特征在于，所述压力调节器上设有压力表。
9.根据权利要求7所述的电池浆料的喷涂装置，其特征在于，所述供料管路上设有过滤器，所述浆料流经所述压力调节器后再流经所述过滤器。
10.一种电池极片生产设备，其特征在于，包括权利要求1－9任一项所述的电池浆料的喷涂装置。
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