CN207967162U - 干粉热复合转移涂布系统 - Google Patents

Abstract

一种干粉热复合转移涂布系统，包括，粉末转移装置，所述集电体部分的包覆在粉末转移装置上，所述粉末转移装置向所述集电体与粉末转移装置的包覆入口处馈送混合物粉末，所述混合物粉末至少包含正电极活性材料或负电极活性材料，以及粘胶材料；热固化装置，对热粘胶材料进行加热，使粘胶材料连同混合物粉末中的其它物质固化一体，在所述集电体上形成混合物层。本实用新型具有混合物粉末不会流散，所形成的混合物层厚度均匀的优点，本实用新型不需要任何溶剂，从而可以减少溶剂对环境的污染，以及节省溶剂及对溶剂进行干燥的成本。

Description

干粉热复合转移涂布系统

技术领域

本实用新型涉及一种干粉热复合转移涂布系统，尤其是一种锂电池电极干粉热复合转移涂布系统。

背景技术

现有的锂离子电极的涂布，均采用的是湿法涂布，这种湿法涂布是将锂离子电池的活性材料与相应的有机溶剂混合后，再通过转移涂布或挤压涂布的方式，涂布到基材上。这种涂布方式在涂布后，需要很长的烘烤装置对涂布后的电极进行燥烤，以除去电极活性物质中的有机溶剂和水份。这种被烘烤出来的有机溶剂，如果不加以回收，直接排放到空气中，则会造成对空气的污染，如果加以回收利用，则会增加使用者的固定资产投入和营动成本。

为解决上述问题，人们提出了直接用粉末涂布的方法，以达到不需要采用有机溶剂，从而不需要后续的烘烤过程，同时也避免了有机溶剂对大气的污染的目的；如中国专利文献CN103825050A公开的一种锂离子二次电池的制造方法，该方法包括：在所述集电体的表面上进行所述第二粘合剂的图案化涂布，并且规则地形成粘合剂涂布部分和未涂布部分；以及在所述粘合剂涂布部分和所述未涂布部分上馈送混合物粉末以在所述集电体上形成所述混合物层。这种制造方法虽然采用了无有机溶剂的粉末涂布，可以不用烘烤设备对电机进行烘烤，也可以避免有机溶剂对大气的污染，但是，这种制造方法是先将第二粘合剂在集电体表面涂成预定图案，如点状或柱状等，再在预定图案内的集电体表面上馈送带有第一粘合剂的混合物粉末，被压紧而形成混合物层。这种制造方法，在利用对辊对包含有第一粘合剂的混合物粉末进行辗压时，所述混合物粉末很容易向四周流散，而造成所形成的混合物层不规则，且造成混合物层厚度不均匀。

发明内容

为了克服上述问题，本实用新型向社会提供一种混合物粉末不会流散，所形成的混合物层厚度均匀的干粉热复合转移涂布系统。

本实用新型的技术方案是：提供一种干粉热复合转移涂布系统，包括，

粉末转移装置，集电体部分的包覆在粉末转移装置上，所述粉末转移装置向所述集电体与粉末转移装置的包覆入口处馈送混合物粉末，所述混合物粉末至少包含正电极活性材料或负电极活性材料，以及粘胶材料；

热固化装置，对热粘胶材料进行加热，使粘胶材料连同混合物粉末中的其它物质固化一体，在所述集电体上形成混合物层。

作为对本实用新型的改进，所述集电体与所述粉末转移装置的包覆角α在10度与60度之间选择。

作为对本实用新型的改进，还包括导电胶水涂布装置，在集电体的表面上进行热固化导电胶水的涂布或规则地形成热固化电胶水矩形涂布部分和未涂布部分的图案化涂布。

作为对本实用新型的改进，在所述粉末转移装置的上方设有定量下料机构，所述定量下料机构包括粉末料斗，在粉末料斗的出口处设有定量下料辊，定量下料辊上设有下料凹槽、下料凹网或下料盲孔，调节定量下料辊的转速，可以调节定量下料机构的粉末输出量。

作为对本实用新型的改进，在所述集电体的远离所述粉末转移装置一侧，至少设有一根加热辊，利用所述加热辊对所述热固化导电胶水进行加热。

本实用新型由于采用了先对混合物粉末进行包覆，防止混合物粉末流散，然后，再对混合物粉末进行加热固化，使其在集电体上形成混合物层。因此，本实用新型具有混合物粉末不会流散，所形成的混合物层厚度均匀的优点，本实用新型不需要任何溶剂，从而可以减少溶剂对环境的污染，以及节省溶剂及对溶剂进行干燥的成本。

附图说明

图1是本实用新型的第一种实施例的结构示意图。

图2是图1的改进结构示意图。

图3是图2中的加热装置结构示意图。

图4是本实用新型涂布导电胶水后的集电体的平面结构示意图。

图5是图1中的定量下料机构放大结构示意图。

图6是采用图1所示实施例进行双面涂布的结构示意图。

图7是本实用新型的第二种实施例的结构示意图。

图8是图7的改进结构示意图。

图9是采用图7所示实施例进行双面涂布的结构示意图。

图10是本实用新型中的第二种定量下料机构结构示意图。

图11是图10所示实施例的改进型定量下料机构结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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组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”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”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，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，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。

请参见图1至图5，本实用新型还提供一种干粉热复合连续涂布系统，包括，

导电胶水涂布装置1，通过胶转移辊13在集电体11的表面上进行热固化导电胶水12的连续涂布或规则地形成热固化导电胶水矩形涂布部分13和未涂布部分14的图案化涂布；

粉末转移装置2，所述集电体11部分包覆在粉末转移装置2上，所述粉末转移装置2在所述集电体上馈送混合物粉末21，所述混合物粉末21至少包含正电极活性材料或负电极活性材料，以及粘胶材料，本明中的粘胶材料可以是现有的PVDF；

热固化装置3，对粘胶材料进行加热，使导粘胶材料连同混合物粉末21中的其它物质固化在一起，以在所述集电体11上形成混合物层31。

优选的，所述集电体11与所述粉末转移装置2的包覆角α在10度与60度之间选择。这样设计的好处在于可以防止在兵团续的馈送混合物粉末21时，形成混合物粉末21的二次分布，从而造成混合物粉末21在集电体11上的分布不均匀的问题，本实用新型通过所述粉末转移装置2在所述集电体11上馈送混合物粉末21，所述混合物粉末21至少包含正电极活性材料或负电极活性材料；为了更好的定量的馈送混合物粉末21，可以在所述粉末转移装置2的上方设有定量下料机构22，所述定量下料机构22包括粉末料斗221，用于盛装混合物粉末21，在粉末料斗221的出口处设有定量下料辊222，定量下料辊222上设有下料凹槽223、下料凹网或下料盲孔（见图5），图5中只示出了下料凹槽223的结构；而下料凹网是由多条下料凹槽交叉而成，下料盲孔就是在定量下料辊222上钻出许多盲孔（未画图），定量下料辊222转入粉末料斗221内时，在所述的下料凹槽、下料凹网或下料盲孔内可以装入混合物粉末21，当定量下料辊222转出粉末料斗221内时，所述混合物粉末21可以从所述的下料凹槽、下料凹网或下料盲孔内出来，而被转移到所述粉末转移装置2的上表面上，再通过所述粉末转移装置2转移至所述粉末转移装置2与集电体11之间，被粘胶材料粘附，调节定量下料辊2的转速，可以调节定量下料机构22的粉末输出量。

优选的，在所述粉末转移装置22内设有加热源，使所述粉末转移装置22也作为加热辊用；所述加热源是电热红外线发生器或油热加热源。

优选的，在所述述集电体11的远离所述粉末转移装置2一侧，至少设有一根加热辊32，利用所述加热辊32对所述热固化导电胶水进行加热。

所述加热辊3可以采用两种结构，第一种结构是在所述粉末转移辊内设有加热源，使所述粉末转移装置2也作为加热辊3使用；这种情况下，所述加热源可以是电热红外线发生器，或是油热加热源，电热红外线发生器和油热加热源（用加热后的油作为热源）是现有技术，这里不再赘述。

第二种结构是在所述述集电体11的远离所述粉末转移装置2一侧，至少设有一根加热辊3，本实施例中，共有三根加热辊3，这样的好处是每根加热辊3可以采用不同的温度加热，实现逐渐递增，也可以每根加热辊采用相同的温度加热，延长加热时间；加热辊3的加热方式也可以采用电热红外线发生器和油热加热源，利用所述加热辊3对所述粘胶材料进行加热（如图1中所示）。

本实用新型中，在所述粉末转移装置2与集电体11相交的出口处还有剥离辊4，用于防止混合物层31粘在所述粉末转移装置2的表面上。

本实用新型中的导电胶水12主要由树脂基体、导电粒子和分散添加剂和助剂等组成。其中的树脂基体，常用为环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、聚氨酯或丙烯酸树脂等。这些树脂基体在固化后形成了导电胶水的分子骨架结构，提供了力学性能和粘接性能保障，并使导电粒子形成通道；本实用新型中的导电粒子可以是金、银、铜、铝、锌、铁、镍的粉末和/或石墨及一些导电化合物；所述导电胶水12的热固化温度可在30℃至180℃之间选择；优选的是所述导电胶水12的热固化温度可在55℃至180℃之间选择。

请参见图6，图6是采用图1所示实施例进行双面涂布的结构示意图。图6所示实施例是在图1所示实施例的基础上增加了第二导电胶水涂布装置10，在集电体11的另一表面上进行导电胶水12的连续涂布或规则地形成导电胶水矩形涂布部分13和未涂布部分14的图案化涂布；

第二粉末转移装置20，所述集电体11部分包覆在粉末转移装置20上，所述第二粉末转移装置20在所述集电体上馈送混合物粉末21，所述混合物粉末21至少包含正电极活性材料或负电极活性材料，以及粘胶材料；

第二热固化装置30，对粘胶材料进行加热，使粘胶材料连同混合物粉末21固化在一起，以在所述集电体11上形成第二混合物层310。

在第二所述粉末转移装置20的上方设有第二定量下料机构220，所述第二定量下料机构220包括第二粉末料斗2210，用于盛装混合物粉末21，在第二粉末料斗2210的出口处设有第二定量下料辊2220，第二定量下料辊2220上设有下料凹槽223、下料凹网或下料盲孔（参见图5），图5中只示出了下料凹槽223的结构；而下料凹网是由多条下料凹槽交叉而成，下料盲孔就是在第二定量下料辊2220上钻出许多盲孔（未画图），第二定量下料辊2220转入第二粉末料斗2210内时，在所述的下料凹槽、下料凹网或下料盲孔内可以装入混合物粉末21，当第二定量下料辊2220转出第二粉末料斗2210时，所述混合物粉末21可以从所述的下料凹槽、下料凹网或下料盲孔内出来，而被转移到所述第二粉末转移装置20的上表面上，再通过所述第二粉末转移装置20转移至所述第二粉末转移装置20与集电体11之间，被导电胶水12粘附，调节第二定量下料辊20的转速，可以调节第二定量下料机构220的粉末输出量。

优选的，在所述第二粉末转移装置220内设有加热源，使所述第二粉末转移装置220也作为加热辊用；所述加热源是电热红外线发生器或油热加热源。

优选的，在所述述集电体11的远离所述第二粉末转移装置20一侧，至少设有一根第二加热辊30，利用所述第二加热辊30对所述粘胶材料进行加热。本实施例中，第二加热辊30共有三根加热辊3，这样的好处是每根第二加热辊30可以采用不同的温度加热，实现逐渐递增，也可以每根第二加热辊30采用相同的温度加热，延长加热时间。

所述第二加热辊30可以采用两种结构，第一种结构是在所述粉末转移辊内设有加热源，使所述第二粉末转移装置20也作为第二加热辊30使用；这种情况下，所述加热源可以是电热红外线发生器，或是油热加热源，电热红外线发生器和油热加热源（用加热后的油作为热源）是现有技术，这里不再赘述。

第二种结构是在所述述集电体11的远离所述第二粉末转移装置20一侧，至少设有一根第二加热辊30，第二加热辊30的加热方式也可以采用电热红外线发生器和油热加热源，利用所述第二加热辊30对所述粘胶材料进行加热（如图1中所示）。

所述集电体11与所述第二粉末转移装置20的第二包覆角β可在10度与60度之间选择。

请参见图7，图7是本实用新型第三种实施例的结构示意图。图7所示实施例与图1所示实施例相比，其大体结构相同，所不同的是在图1所示实施例的基础上增加了一个第一副粉末转移辊23，所述第一副粉末转移辊23与粉末转移装置2之间通过第一皮带24连接，而所述定量下料机构22设在所述第一皮带24的上方，通过所述第一皮带24将混合物粉末21转移到粉末转移装置2与集电体11之间；本实用新型中，所述定量下料机构22包括粉末料斗221，用于盛装混合物粉末21，在粉末料斗221的出口处设有定量下料辊222，定量下料辊222上设有下料凹槽223、下料凹网或下料盲孔（见图5），图5中只示出了下料凹槽223的结构；而下料凹网是由多条下料凹槽交叉而成，下料盲孔就是在定量下料辊222上钻出许多盲孔（未画图），定量下料辊222转入粉末料斗221内时，在所述的下料凹槽、下料凹网或下料盲孔内可以装入混合物粉末21，当定量下料辊222转出粉末料斗221内时，所述混合物粉末21可以从所述的下料凹槽、下料凹网或下料盲孔内出来，而被转移到所述粉末转移装置2的上表面上，再通过所述粉末转移装置2转移至所述粉末转移装置2与集电体11之间，被粘胶材料粘附，调节定量下料辊2的转速，可以调节定量下料机构22的粉末输出量。

请参见图8，图8揭示的是一种干粉热复合转移涂布方法的第四种实施例，图8所述实施例与图7所示实施例相比，其大体上相同，所不同的是图8中的加热辊3是设在一个固定架32上（见图3），做成一体式结构，这样便于安装与维修。

请参见图9，图9是采用图7所示实施例进行双面涂布的结构示意图。图9所示实施例与图7所示实施例相比，其大体结构相同，所不同的是在图7所示实施例的基础上增加了第二导电胶水涂布装置10，在集电体11的另一表面上进行导电胶水12的连续涂布或规则地形成导电胶水矩形涂布部分13和未涂布部分14的图案化涂布；

第二副粉末转移辊230和第二粉末转移装置20，所述第二副粉末转移辊230与第二粉末转移装置20之间通过第二皮带240连接，而所述定量下料机构22设在所述第二皮带240的上方，通过所述第二皮带240将混合物粉末21转移到第二粉末转移装置20与集电体11之间；所述集电体11部分包覆在粉末转移装置20上，所述第二粉末转移装置20在所述集电体上馈送混合物粉末21，所述混合物粉末21至少包含正电极活性材料或负电极活性材料，以及粘胶材料；

第二热固化装置30，对粘胶材料进行加热，使粘胶材料连同混合物粉末21一起被固化，以在所述集电体11上形成第二混合物层310。

请参见图10，图10是本实用新型中的第二种定量下料机构结构示意图，此种定量下料机构可以代替上述各实施例中的定量下料机构使用。第二种定量下料机构100包括框体110和移粉机构120，所述框体110被分隔板111分成第一部分112和第二部分113，在所述框体110的底面设有出料口114；所述移粉机构120包括主动辊121和至少一个被动辊122，在主动辊121和被动辊122之间套有带孔124的回转皮带123；所述第一部分112用来盛装混合物粉末21，所述主动辊121或被动辊122（本实施例中是被动辊122）位于第一部分112内，所述回转皮带123穿过所述分隔板111覆盖在所述出料口114上方，当所述主动辊121转动时，所述回转皮带123的孔124将混合物粉末21带到出料口114，从出料口114排到集电体11上被固化后形成混合物层31。在所述回转皮带123设有用于清除余粉的毛刷辊130。

请参见图11，图11是图10所示实施例的改进型定量下料机构结构示意图。图11所示实施例与图10所示实施例相比，其大体结构相同，所不同的是所述移粉机构120包括一个主动辊121和三个被动辊122，在主动辊121和被动辊122之间套有带孔124的回转皮带123；其中一个被动辊122位于第一部分112内，所述回转皮带123穿过所述分隔板111覆盖在所述出料口114上方，当所述主动辊121转动时，所述回转皮带123的孔124将混合物粉末21带到出料口114，从出料口114排到集电体11上被固化后形成混合物层31。

本实用新型中的集电体是铝箔或铜箔。

Claims (5)

1.一种干粉热复合转移涂布系统，其特征在于：包括，

粉末转移装置（2），集电体（11）部分的包覆在粉末转移装置（2）上，所述粉末转移装置（2）向所述集电体（11）与粉末转移装置（2）的包覆入口处馈送混合物粉末（21），所述混合物粉末（21）至少包含正电极活性材料或负电极活性材料，以及粘胶材料；

热固化装置（3），对热粘胶材料进行加热，使粘胶材料连同混合物粉末（21）中的其它物质固化一体，在所述集电体（11）上形成混合物层（31）。

2.根据权利要求1所述的干粉热复合转移涂布系统，其特征在于：所述集电体（11）与所述粉末转移装置（2）的包覆角（α）在10度与60度之间选择。

3.根据权利要求1或2所述的干粉热复合转移涂布系统，其特征在于：还包括导电胶水涂布装置（1），在集电体（11）的表面上进行热固化导电胶水（12）的涂布或规则地形成热固化导电胶水矩形涂布部分（13）和未涂布部分（14）的图案化涂布。

4.根据权利要求1或2所述的干粉热复合转移涂布系统，其特征在于：在所述粉末转移装置（2）的上方设有定量下料机构（22），所述定量下料机构（22）包括粉末料斗（221），在粉末料斗（221）的出口处设有定量下料辊（222），定量下料辊（222）上设有下料凹槽、下料凹网或下料盲孔，调节定量下料辊（222）的转速，可以调节定量下料机构（22）的粉末输出量。

5.根据权利要求3所述的干粉热复合转移涂布系统，其特征在于：在所述集电体（11）的远离所述粉末转移装置（2）一侧，至少设有一根加热辊（32），利用所述加热辊（32）对所述热固化导电胶水（12）进行加热。