CN208373458U - 一种极片自动涂胶设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种极片自动涂胶设备，包括放卷装置和收卷装置，所述放卷装置和收卷装置之间依次架设有涂胶装置和烤箱，所述涂胶装置设置有一垂直于卷料输送方向运动的模头，通过所述模头于卷料上纵向涂覆绝缘胶。本实用新型可进行连续涂胶加工，实现流水线加工作业；由于卷料宽度远大于极片宽度，因此涂胶均匀，且涂覆时绝缘胶为液态，之后通过烤箱加热固化，因此不会出现起皱现象；将涂覆完绝缘胶的卷料再依次分切为基片和极片，不存在漏贴现象的发生，安全性高，生产效率高，实用性强。

Description

一种极片自动涂胶设备

技术领域

本实用新型属于电池生产设备技术领域，具体涉及一种电池极片涂胶设备。

背景技术

正、负极片是电池的核心，正、负极片的加工也是电池制造环节里最重要的制造步骤。极片分为正极片和负极片，极片上的极耳是正、负电极的引出头，由极耳负责通电的功能。

目前，生产极片的工艺复杂，通常是将正负极基材(正极基材采用铝箔，负极基材采用铜箔)的卷料切出若干块基片，在块状基片中间进行涂料，涂料加热固化之后将块状基片分切为若干条极片，再于极片两端粘贴高温胶纸以用于保持绝缘。由于极片宽度较小，对单个极片进行两端贴胶，容易出现漏贴而存在安全隐患。同时由于极片及所贴高温胶纸的尺寸均较小，导致高温胶纸粘贴时容易起皱而影响绝缘性，存在安全隐患。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种可直接对卷料进行涂胶并固化的设备，只需先于卷料上间隔加工出若干涂料区，便可通过该设备进行绝缘胶涂覆、固化，之后再进行切片，从而解决上述问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种极片自动涂胶设备，包括放卷装置和收卷装置，所述放卷装置和收卷装置之间依次架设有涂胶装置和烤箱，所述涂胶装置设置有一垂直于卷料输送方向运动的模头，通过所述模头于卷料上纵向涂覆绝缘胶。

优选的，所述模头内具有均压腔，模头的下端具有连通均压腔的涂布口，模头的上端具有连通均压腔的供料口，所述绝缘胶从供料口进入均压腔，通过均压腔平均压力后从涂布口导出进行涂布。

优选的，所述模头于均压腔与涂布口之间设置有狭缝进行连通，所述狭缝的水平截面尺寸与涂布口尺寸一致，其长度与所设定的绝缘胶的宽度一致。

优选的，所述均压腔为半圆柱体形空腔，该半圆柱体形空腔的轴线平行于供料口，且其两端面之间的距离等于狭缝和涂布口的长度。

优选的，所述均压腔平行于自身轴线的端面竖直设置并使下端对齐狭缝，所述供料口连通均压腔的圆弧面。

优选的，所述涂胶装置设置有检测装置，所述检测装置用于检测卷料上的涂布线。

优选的，所述涂胶装置设置有横移机构，所述横移机构传动连接模头，以用于控制模头垂直于卷料输送方向运动。

优选的，所述涂胶装置还包括连通供料口的储料输送机构，所述储料输送机构用于向供料口输送绝缘胶。

优选的，所述放卷装置和收卷装置设置有驱动装置，所述驱动装置用于控制卷料的输送，在进行绝缘胶涂覆时控制卷料停止输送。

优选的，所述驱动装置于涂胶装置和烤箱设置有第一驱动辊、第二驱动辊和第三驱动辊，所述涂胶装置位于第一驱动辊和第二驱动辊之间，所述烤箱位于第二驱动辊和第三驱动辊之间。

本实用新型的有益效果是：只需先于卷料上间隔加工出若干段涂料区而形成连续的基片，在卷料于放卷装置输送至收卷装置的过程中，在涂料区的边界对齐模头上停止输送，即可通过涂胶装置于涂料区的边界涂覆一层绝缘胶，并通过烤箱进行加热固化而于涂料区两端留下一层绝缘层，可满足绝缘要求；通过该设备可进行连续涂胶加工，实现流水线加工作业；由于卷料宽度远大于极片宽度，因此涂胶均匀，且涂覆时绝缘胶为液态，之后通过烤箱加热固化，因此不会出现起皱现象；将涂覆完绝缘胶的卷料再依次分切为基片和极片，不存在漏贴现象的发生，安全性高，生产效率高，实用性强。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中模头的第一剖视图；

图3是本实用新型中模头的第二剖视图；

图4是本实用新型中极片生产过程中的状态示意图。

具体实施方式

实施例1

参照图1至图4，本实用新型是一种极片10自动涂胶设备，包括放卷装置1和收卷装置2，所述放卷装置1和收卷装置2之间依次架设有涂胶装置和烤箱5，所述涂胶装置设置有一垂直于卷料输送方向运动的模头3，通过所述模头3于卷料上纵向涂覆绝缘胶。

本设备中，放卷装置1所装载的卷料上加工有沿卷料长度方向间隔分布的若干涂料区11，相邻的两个涂料区11之间的非涂料区11形成有留白区12，涂料区11与留白区12之间形成有涂布线。由于在传统的极片10生产工艺中，先在卷料上进行涂料，再将卷料切块制成基片，之后将基片切条、贴胶纸制成极片10，生产效率低下，对单个极片10进行两端贴胶，容易出现漏贴而存在安全隐患，同时胶纸容易起皱，影响绝缘性。而本设备中，在卷料于放卷装置1输送至收卷装置2的过程中，在涂料区11的边界对齐模头3上停止输送，即可通过涂胶装置于涂料区11的边界涂覆一层绝缘胶，并通过烤箱5进行加热固化而于涂料区11两端留下一层绝缘层13，可满足绝缘要求；通过该设备可进行连续涂胶加工，实现流水线加工作业；由于卷料宽度远大于极片10宽度，因此涂胶均匀，且涂覆时绝缘胶为液态，之后通过烤箱5加热固化，因此不会出现起皱现象；将涂覆完绝缘胶的卷料再依次分切为基片和极片10，不存在漏贴现象的发生，安全性高，生产效率高，实用性强。

具体的，本实施例中所述涂胶装置包括储料输送机构4、检测装置、横移机构6和涂胶模头3，其中横移机构6传动连接模头3，以控制模头3垂直于卷料输送方向运动；储料输送机构4连接模头3，其内存储有绝缘胶并可将绝缘胶输送至模头3；检测装置用于检测卷料上涂料区11与留白区12之间形成的涂布线。该横移机构6设置为电机和丝杆组成的传动组件，丝杆上穿设一滑座，将模头3安装于滑座上。检测装置可以设置CCD，通过系统对图像进行实时监测，在检测到涂布线后反馈至横移机构6；该检测装置也可通过在卷料上设置识别孔，类似胶卷两侧的识别孔，通过对识别孔的识别进行涂布线的检测。

由于储料输送机构4输送的绝缘胶会具备一定压力，为了避免涂覆不均匀，优选的，所述模头3内具有均压腔301，模头3的下端具有连通均压腔301的涂布口304，模头3的上端具有连通均压腔301的供料口303，所述绝缘胶从供料口303进入均压腔301，通过均压腔301平均压力后从涂布口304导出进行涂布。所述模头3于均压腔301与涂布口304之间设置有狭缝302进行连通，所述狭缝302的水平截面尺寸与涂布口304尺寸一致，其长度与所设定的绝缘胶的宽度一致，其宽度可根据实际设定的绝缘胶厚度进行灵活设定。如图所示，本实施例中所述均压腔301为半圆柱体形空腔，该半圆柱体形空腔的轴线平行于供料口303，且其两端面之间的距离等于狭缝302和涂布口304的长度。所述均压腔301平行于自身轴线的端面竖直设置并使下端对齐狭缝302，所述供料口303连通均压腔301的圆弧面，且连通口位于均压腔301的中点位置。

如此设置，绝缘胶从供料口303进入均压腔301时，由于容积增大，因此绝缘胶的运动速度减慢、压力减小。绝缘胶从均压腔301中点位置进入均压腔301后沿圆弧面向下运动至撞击均压腔301的竖直面，进一步减缓流速，在均压腔301中均匀填充一定量的绝缘胶后，绝缘胶沿狭缝302均匀的导出，涂胶均匀。并且狭缝302对接均压腔301的下端，可有效避免绝缘胶积存、固化，便于清理，从而延长使用寿命，实用性强。同时狭缝302长度等于均压腔301两端的宽度，因此绝缘胶在释放压力、流速均匀后可直接沿狭缝302导出，不会出现缩口或扩口带来的流速不均的问题，有利于提高涂覆的均匀度。

由于涂胶装置垂直于卷料进行涂覆加工，为了提高涂胶精准度，本设备中，所述放卷装置1和收卷装置2设置有驱动装置，所述驱动装置用于控制卷料的输送，在进行绝缘胶涂覆时控制卷料停止输送。该驱动装置包括放卷装置1和收卷装置2上的驱动辊、张紧辊、纠偏机构外，还对应涂胶装置和烤箱5设置有第一驱动辊7、第二驱动辊8和第三驱动辊9，所述涂胶装置位于第一驱动辊7和第二驱动辊8之间，所述烤箱5位于第二驱动辊8和第三驱动辊9之间。且该驱动装置与涂胶装置连接于同一控制系统，工作时，驱动装置控制卷料从放卷装置1横向输送至收卷装置2，检测装置实时监测卷料上的涂布线，在检测到涂布线时，根据系统运算结果，驱动装置控制卷料停止运动，再通过横移机构6控制模头3纵向运动进行绝缘胶涂覆。

综上所述，本实用新型只需先于卷料上间隔加工出若干段涂料区11而形成连续的基片，在卷料于放卷装置1输送至收卷装置2的过程中，在涂料区11的边界对齐模头3上停止输送，即可通过涂胶装置于涂料区11的边界涂覆一层绝缘胶，并通过烤箱5进行加热固化而于涂料区11两端留下一层绝缘层13，可满足绝缘要求；通过该设备可进行连续涂胶加工，实现流水线加工作业；由于卷料宽度远大于极片10宽度，因此涂胶均匀，且涂覆时绝缘胶为液态，之后通过烤箱5加热固化，因此不会出现起皱现象；将涂覆完绝缘胶的卷料再依次分切为基片和极片10，不存在漏贴现象的发生，安全性高，生产效率高，实用性强。

实施例2

本实施例以实施例1为主体，不同之处在于，本实施例中，涂胶装置对应模头3的下方设置承载板，卷料从模头3和承载板之间穿过。该承载板可上下运动，在模头3进行涂胶时上升贴合卷料下端面。

实施例3

本实施例以实施例1为主体，不同之处在于，本实施例中，横移机构6对应模头3还设置有一竖直驱动气缸，以控制模头3升降。进行涂胶时，模头3先向下运动一定距离，再纵向运动进行涂胶，涂胶完成后上升，以此来避免涂布口304处粘附的绝缘胶粘黏于卷料上的涂料区11。

实施例4

本实施例以实施例1为主体，不同之处在于，本实施例中，横移机构6下端并列设置两个模头3，两个模头3之间的距离等于涂料区11的宽度，从而分别对应一涂布线。进行涂胶时，一次完成两条涂布线的涂胶加工，提高生产效率。

实施例5

传统的极片10生产工艺为卷料涂料、切片制成基片、切条制成极片10、贴胶纸。而本实用新型的设备先对卷料进行涂胶，因此极片10的生产工艺较传统工艺也有显著的改进。应用本设备进行生产的极片10生产工艺包括：

S1，基片准备，沿卷料长度方向在卷料上间隔加工若干涂料区11，涂料区11的两端具有留白区12；

S2，涂胶，在涂料区11与留白区12之间涂覆一定宽度及厚度的绝缘胶；

S3，烘烤，对涂覆的绝缘胶进行加热固化；

S4，切片，沿绝缘胶的分布方向将基片分切出若干条极片10。

为了保证绝缘性能，所述绝缘胶部分覆盖涂料区11，即绝缘胶同时涂覆于留白区12和涂料区11。优选的，绝缘胶涂覆于涂料区11的面积与涂覆于留白区12的面积比为0.1-1。由于绝缘胶根据极片10的尺寸不同而设置为几毫米至几厘米，因此于基片上进行绝缘胶涂覆，有效的增大了单次涂覆面积，涂覆更均匀。在步骤S3中，烘烤温度为60-120℃、烘烤时间为2-5秒，在烘烤之后的绝缘胶的干厚度为5-30μm、宽度为6-30mm。如所设定绝缘胶的干厚度为30μm、宽度为30mm时，烘烤温度优选120℃、时长5秒，即根据绝缘胶的具体涂覆参数进行烘烤参数设定，以在最短的时间内完成绝缘胶的加热固化，提高生产效率。

实施例6

本设备所采用的绝缘胶可以为市面上现有的绝缘胶，但为了实现更好的涂覆效果，本实施例公开一种绝缘胶组分。该绝缘胶为Al₂O₃、粘结剂和溶剂按一定配比制成的陶瓷胶溶液，且按溶剂的不同分为水性溶液和油性溶液。本实施例中具体公开其为油性溶液时的组分，具体包括：20％-35％的Al₂O₃、2％-5％的PVDF(粘结剂)、63％-75％的NMP(溶剂)。

作为油性溶液的第一优选配比，其包括：26.4％的Al₂O₃、3.6％的PVDF、70％的NMP。

作为油性溶液的第二优选配比，其包括：20％的Al₂O₃、5％的PVDF、75％的NMP。

作为油性溶液的第三优选配比，其包括：35％的Al₂O₃、2％的PVDF、63％的NMP。

作为油性溶液的第四优选配比，其包括：30％的Al₂O₃、4％的PVDF、66％的NMP。

作为油性溶液的第五优选配比，其包括：32％的Al₂O₃、5％的PVDF、63％的NMP。

上述的Al₂O₃通过勃姆石提供。采用上述配比的陶瓷胶溶液，粘度在1000左右，含固量在30％左右，便于生产调配；在涂覆于卷料上时不会扩散；在加热固化后可于卷料上留下一层稳固的、具有一定厚度的绝缘层13，可满足安全要求。

实施例7

本实施例与实施例6相对应，具体公开绝缘胶为水性溶液的组分，具体包括：25％-35％的Al₂O₃、0.3％-0.6％的SBR(粘结剂)、0.7％-1.5％的CMC(增稠剂)、64％-74％的H₂O(溶剂)。

作为水性溶液的第一优选配比，其包括：28.65％的Al₂O₃、0.45％的SBR、0.9％的CMC、70％的H₂O。

作为水性溶液的第二优选配比，其包括：25％的Al₂O₃、0.3％的SBR、1.2％的CMC、73.5％的H₂O。

作为水性溶液的第三优选配比，其包括：35％的Al₂O₃、0.3％的SBR、0.7％的CMC、64％的H₂O。

作为水性溶液的第四优选配比，其包括：25％的Al₂O₃、0.3％的SBR、0.7％的CMC、74％的H₂O。

作为水性溶液的第五优选配比，其包括：30％的Al₂O₃、0.4％的SBR、0.7％的CMC、68.9％的H₂O。

作为水性溶液的第六优选配比，其包括：34％的Al₂O₃、0.6％的SBR、1.4％的CMC、64％的H₂O。

上述的Al₂O₃通过勃姆石提供。采用上述配比的陶瓷胶溶液，粘度在1000左右，含固量在30％左右，便于生产调配；在涂覆于卷料上时不会扩散；在加热固化后可于卷料上留下一层稳固的、具有一定厚度的绝缘层13，可满足安全要求。

上述实施例只是本实用新型的优选方案，本实用新型还可有其他实施方案。本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所设定的范围内。

Claims (10)

1.一种极片自动涂胶设备，包括放卷装置和收卷装置，其特征在于，所述放卷装置和收卷装置之间依次架设有涂胶装置和烤箱，所述涂胶装置设置有一垂直于卷料输送方向运动的模头，通过所述模头于卷料上纵向涂覆绝缘胶。

2.如权利要求1所述的一种极片自动涂胶设备，其特征在于，所述模头内具有均压腔，模头的下端具有连通均压腔的涂布口，模头的上端具有连通均压腔的供料口，所述绝缘胶从供料口进入均压腔，通过均压腔平均压力后从涂布口导出进行涂布。

3.如权利要求2所述的一种极片自动涂胶设备，其特征在于，所述模头于均压腔与涂布口之间设置有狭缝进行连通，所述狭缝的水平截面尺寸与涂布口尺寸一致，其长度与所设定的绝缘胶的宽度一致。

4.如权利要求3所述的一种极片自动涂胶设备，其特征在于，所述均压腔为半圆柱体形空腔，该半圆柱体形空腔的轴线平行于供料口，且其两端面之间的距离等于狭缝和涂布口的长度。

5.如权利要求4所述的一种极片自动涂胶设备，其特征在于，所述均压腔平行于自身轴线的端面竖直设置并使下端对齐狭缝，所述供料口连通均压腔的圆弧面。

6.如权利要求1所述的一种极片自动涂胶设备，其特征在于，所述涂胶装置设置有检测装置，所述检测装置用于检测卷料上的涂布线。

7.如权利要求1所述的一种极片自动涂胶设备，其特征在于，所述涂胶装置设置有横移机构，所述横移机构传动连接模头，以用于控制模头垂直于卷料输送方向运动。

8.如权利要求1所述的一种极片自动涂胶设备，其特征在于，所述涂胶装置还包括连通供料口的储料输送机构，所述储料输送机构用于向供料口输送绝缘胶。

9.如权利要求1所述的一种极片自动涂胶设备，其特征在于，所述放卷装置和收卷装置设置有驱动装置，所述驱动装置用于控制卷料的输送，在进行绝缘胶涂覆时控制卷料停止输送。

10.如权利要求9所述的一种极片自动涂胶设备，其特征在于，所述驱动装置于涂胶装置和烤箱设置有第一驱动辊、第二驱动辊和第三驱动辊，所述涂胶装置位于第一驱动辊和第二驱动辊之间，所述烤箱位于第二驱动辊和第三驱动辊之间。