CN208712104U - 一种锂离子电池用吹气设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锂离子电池用吹气设备，包括吹气装置，所述吹气装置包括固定块及吹气管，吹气管固定在固定块上，吹气管为弯曲结构，吹气装置位于基材的上方，基材包括箔区和料区，箔区位于基材宽度方向的两侧边缘且吹气管下端的出气口位于箔区上方，吹气管向基材宽度方向中心线的方向弯曲，吹气管的出气口一吹气方向为从箔区向料区方向吹气，吹气管上端的进气口连通有气体产生装置。本实用新型的优点是由于设有吹气管，当基材涂覆有浆料后，将基材边缘上的涂层向料区宽度方向中心线方向吹扫，减少基材的料区边缘涂层由于表面张力变化引起的浆料边缘厚度较厚的问题，使料区边缘的涂层与预定涂覆的涂层厚度保持一致。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池生产设备领域，特别是涉及一种锂离子电池用吹气设备。
背景技术
现阶段国家全面发展锂离子电池新能源汽车，锂离子电池的质量直接决定新能源汽车的好坏，在锂离子电池的生产过程中，极片的涂布是必不可少的工序，涂布质量的好坏直接影响电池容量的一致性和安全性。
请参阅图1，现在企业基本都使用挤压式涂布机，浆料从模头挤压喷出时，粘弹性浆料流体会发生膨胀，由于受到模头边缘壁面的额外应力作用，基材一700上的浆料涂层一的两侧边缘处810浆料膨胀更明显，从而导致厚边现象的产生，一般地，基材一700上的浆料涂层一800边缘厚度比正常区域厚几微米至十几微米，在涂布干燥后收卷时，成百上千层极片收成一卷，浆料涂层一800侧面边缘厚度凸起累积成几毫米，导致极片卷产生鼓边现象，严重时会造成极片断裂，这严重影响涂布收卷整齐度及其后续工序，厚边现象造成的极片厚度、压实密度不均匀同样对电池性能有影响，在充放电过程中，可能出现电流分布不均匀，更容易形成极化。因此，电池极片在充放电膨胀、收缩过程中受力也不一致，厚边缘更容易失效。
实用新型内容
实用新型目的：针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种锂离子电池用吹气设备，以解决基材上涂层的边缘厚度较厚的技术问题。
技术方案：
一种锂离子电池用吹气设备，包括吹气装置，所述吹气装置包括固定块及吹气管，所述吹气管固定在所述固定块上，所述吹气管为弯曲结构，所述吹气装置位于基材的上方，基材包括箔区和料区，箔区位于基材宽度方向的两侧边缘且所述吹气管下端的出气口位于箔区上方，所述吹气管向所述基材宽度方向中心线的方向弯曲，所述吹气管的出气口一吹气方向为从箔区向料区方向吹气，所述吹气管上端的进气口连通有气体产生装置。由于设有吹气管，当基材的料区涂覆有浆料后，将基材的料区边缘上的涂层向基材宽度方向中心线方向吹扫，减少料区边缘涂层由于表面张力变化引起的浆料边缘厚度较厚的问题，使基材的料区边缘的涂层厚度与预定涂覆的涂层厚度保持一致，当卷绕成极片卷后，极片卷的侧面边缘厚度不会有凸起，不会造成极片卷鼓边现象的发生，也不会影响后期的电池性能。
在其中一个实施例中，还包括横杆，所述吹气装置安装在所述横杆上，所述横杆及所述吹气装置都位于所述基材的上方，所述横杆沿所述基材的宽度方向设置。
在其中一个实施例中，所述横杆的长度方向设有滑槽，所述固定块下端设有与所述滑槽匹配的滑块，所述滑块安装在所述滑槽内，并用紧固件将所述固定块与所述横杆安装固定。由于设有滑槽和滑块，可以调整吹气装置在横杆上的位置，从而适应不同宽度基材的需要，适应性较强。
在其中一个实施例中，所述吹气装置的数量为两个，两个所述吹气管下端的出气口一分别位于基材宽度方向两侧边缘上方，两个所述吹气管分别向所述基材宽度方向中心线的方向弯曲。由于设有两个吹气管，可以将基材宽度方向两侧边缘的浆料涂层向基材中心方向吹气，保证基材两侧边缘的浆料涂层厚度不会过厚，使得到的极片卷成品率较高，减少碾压过程中的极片断带问题。
在其中一个实施例中，所述吹气管的腔体直径从上到下依次变小设置。由于吹气管的腔体直径依次变小，使吹气管的出气口一一端的风速更稳定，即使假如吹气管的进气口一一端的气体压力有波动，吹气管的出气口一一端的气体压力波动也较小，保证了吹气管的出气稳定性。
在其中一个实施例中，所述吹气管的进气口一横截面内径为3～28mm2，所述吹气管的出气口一横截面内径为0.8～3mm2。
在其中一个实施例中，所述吹气管内气体的吹气速度为0.01～1m/s。
在其中一个实施例中，还包括速度控制阀，所述速度控制阀的出气口与所述吹气管的进气口一通过管路连接。
在其中一个实施例中，所述吹气装置还包括调压阀及数显压力表，所述数显压力表安装在所述固定块上，所述气体产生装置的出气口连接所述调压阀的进气口，所述调压阀的出气口连接所述数显压力表的进气口，所述数显压力表的出气口连接所述速度控制阀的进气口。由于设有数显压力表及调压阀，可以实时调节并控制吹气管内的气体压力，保证基材涂覆浆料涂层后的产品稳定性。
在其中一个实施例中，所述横杆的侧面一沿长度方向设有刻度尺。由于设有刻度尺，可以精确控制吹气装置的位置。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点是由于设有吹气管，当基材的料区涂覆有浆料后，将基材的料区边缘上的涂层向基材宽度方向中心线方向吹气，减少基材的料区边缘涂层由于表面张力变化引起的浆料边缘厚度较厚的问题，使基材边缘的涂层厚度与预定涂覆的涂层厚度保持一致，当卷绕成极片卷后，极片卷的侧面边缘厚度不会有凸起，不会造成极片卷鼓边现象的发生，也不会影响后期的电池性能。
附图说明
图1为现有的基材一涂覆浆料涂层一后的结构示意图；
图2为本实用新型的锂离子电池用吹气设备与基材工作时的结构示意图；
图3为图2中横杆左侧的吹气装置的结构示意图；
图4为图3的主视图；
图5为图3的左视图；
图6为本实用新型的吹气管的结构示意图；
图7为本实用新型的挤压涂布机模头涂覆及吹气装置工作时的结构示意图；
图8为本实用新型的基材涂覆浆料涂层后的结构示意图；
图中，100-锂离子电池用吹气设备、1-吹气装置、11-固定块、111-滑块、12-吹气管、121-出气口一、122-进气口一、13-调压阀、14-数显压力表、15-速度控制阀、2-横杆、21-滑槽、22-侧面一、3-紧固件、200-浆料输送管道、210-浆料涂层、300-模头、400-基材、410-箔区、420-料区、500-背辊、600-烘箱、700-基材一、800-浆料涂层一、810-浆料涂层一的两侧边缘处。
具体实施方式
实施例1
请参阅图2，一种锂离子电池用吹气设备，包括两个吹气装置1及横杆2，横杆2上设有滑槽21，两个吹气装置1都安装在横杆2上，横杆2沿基材400的宽度方向设置，基材400分为箔区410和料区420。箔区410为位于料区420宽度方向两边边缘外侧的区域，箔区410上不涂覆浆料，料区420上涂覆有浆料。
请参阅图2～图5，吹气装置1包括固定块11、吹气管12、调压阀13、数显压力表14及速度控制阀15，吹气管12固定在固定块11上，且吹气管12穿过固定块11，固定块11下端设有与滑槽21匹配的滑块111，通过滑块111将吹气装置1安装在滑槽21上，并通过紧固件3穿过固定块11后与横杆2的侧面一22接触固定，从而固定吹气装置1在横杆2中的位置，横杆2的侧面一22上沿长度方向设有刻度尺(图中未显示)，由于设有刻度尺，可以精确控制吹气装置1的位置；吹气管12为弯曲结构，吹气管12下端的出气口一121位于箔区410的上方，吹气管12向基材400宽度方向中心线的方向弯曲，吹气管的出气口一121吹气方向为从箔区410向料区420方向吹气，吹气管12下端与基材400上表面的夹角为55～65°，吹气管12上端的进气口一122连通有速度控制阀15，速度控制阀15的出气口与吹气管12的进气口一122通过管路连通，速度控制阀15的进气口与数显压力表14的出气口通过管路连通，数显压力表14的进气口与调压阀13的出气口通过管路连通，调压阀13的进气口通过管路与气体产生装置连接，数显压力表14安装在固定块11上。
请参阅图8，两个吹气管12下端的出气口一121都向基材400宽度方向中心线的方向弯曲，两个吹气管12内的气体通过出气口一121吹出，将料区420宽度方向两侧边边缘的浆料涂层向从箔区410到料区420的方向吹扫，通过调整调压阀13及速度控制阀15控制吹气管12内气体的吹气速度，使基材400的料区420两侧边边缘的浆料涂层210尽量与预定涂覆的浆料涂层210厚度保持一致，减少料区420宽度方向两侧边缘由于表面张力影响而增厚现象的发生。本实施例中，紧固件3为锁紧旋钮。通过调压阀13及数显压力表14控制、显示气体的压力，通过速度控制阀15精准控制吹气管12内气体的吹气速度，保证吹气速度的稳定性。
请参阅图6，吹气管12的腔体直径从上到下依次变小设置。优选的，吹气管12的进气口一122横截面内径为3～28mm2，吹气管12的出气口一121横截面内径为0.8～3mm2。吹气管12内气体的吹气速度为0.01～1m/s。吹气管12内的气体为干燥氮气。与吹气管12的进气口一122相连的气体产生装置为氮气发生器。本实施例中，吹气管12的进气口一122横截面内径为15mm2，吹气管12的出气口一121横截面内径为1.5mm2。吹气管12内气体的吹气速度为0.2m/s，吹气管12下端与基材400上表面的夹角为55°。
请参阅图7，上述锂离子电池用吹气设备的工作过程为：浆料涂布时，背辊500带动基材400运动，挤压涂布机将浆料均匀涂覆在基材400上。具体的，浆料输送管道200内的浆料经过模头300涂覆在基材400上，涂覆有浆料的基材400在运输至烘箱600的输送路径上，设有锂离子电池用吹气设备100，锂离子电池用吹气设备100位于基材400某一宽度方向上方，使两个吹气管12的出气口一121分别位于基材400的箔区410上方，且两个出气口一121分别向基材400宽度方向中心线的方向弯曲，使吹气管12内吹出的气体将料区420宽度方向两侧边缘的浆料都向基材400中心方向吹气，使料区420的宽度方向两侧边缘不会发生厚边现象，使料区420的宽度方向两侧边缘实际涂覆厚度与预定涂覆厚度保持一致，减少由于料区边缘起鼓导致的碾压过程中的断带，减少极片卷的报废率，减少了由于极片卷边缘厚度过高导致的充放电安全问题。
实施例2
本实施例与实施例1的区别点在于：本实施例中，吹气管12的进气口一122横截面内径为8mm2，吹气管12的出气口一121横截面内径为1mm2。吹气管12内气体的吹气速度为0.2m/s，吹气管12下端与基材400上表面的夹角为60°。
实施例3
本实施例与实施例1的区别点在于：本实施例中，吹气管12的进气口一122横截面内径为23mm2，吹气管12的出气口一121横截面内径为2.5mm2。吹气管12内气体的吹气速度为0.8m/s，吹气管12下端与基材400上表面的夹角为65°。
对比例1
请参阅图1，本对比例为常规的挤压涂布机进行浆料涂布工序，将浆料涂覆在基材一的表面，本对比例中基材一的材质、宽度等都与实施例1保持一致，使用的浆料、挤压涂布机的工艺参数等都与实施例1保持一致。
性能测试
对上述实施例1～3得到的涂覆有浆料涂层的基材、对比例1得到的涂覆有浆料涂层一的基材一都分别经过烘箱烘干后，对浆料涂层或浆料涂层一的厚度进行测试，测试得到的数据如表1所示。
| 料区宽度方向两侧边缘厚度(μm) | 料区宽度方向中心线厚度(μm) | |
| 实施例1 | 183 | 190 |
| 实施例2 | 188 | 190 |
| 实施例3 | 179 | 190 |
| 对比例1 | 200 | 190 |
在实际生产中，料区宽度方向两侧边缘的浆料涂层厚度一般比料区其他区域的浆料涂层厚度少10μm，目的是为了防止由于表面张力等问题使料区宽度方向两侧边缘变厚后不好控制的问题；由表1可知，实施例1～3得到的料区上的浆料涂层厚度与预定厚度保持一致，而对比例1中的浆料涂层一，由于表面张力作用，使料区宽度方向两侧边缘的厚度偏厚，大于其他区域的浆料涂层一厚度，会造成后期极片卷的边缘厚度过高，从而可能导致的充放电安全问题，因此，本实用新型的锂离子电池用吹气设置，能够有效避免料区宽度方向两侧边缘由于表面张力造成的厚度较厚的问题，保证极片卷的产品品质。
Claims (10)
1.一种锂离子电池用吹气设备，其特征在于，包括吹气装置(1)，所述吹气装置(1)包括固定块(11)及吹气管(12)，所述吹气管(12)固定在所述固定块(11)上，所述吹气管(12)为弯曲结构，所述吹气装置(1)位于基材的上方，基材包括箔区和料区，箔区位于基材宽度方向的两侧边缘且所述吹气管(12)下端的出气口一(121)位于箔区上方，所述吹气管(12)向所述基材宽度方向中心线的方向弯曲，所述吹气管(12)的出气口一(121)吹气方向为从箔区向料区方向吹气，所述吹气管(12)上端的进气口一(122)连通有气体产生装置。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用吹气设备，其特征在于，还包括横杆(2)，所述吹气装置(1)安装在所述横杆(2)上，所述横杆(2)及所述吹气装置(1)都位于所述基材的上方，所述横杆(2)沿所述基材的宽度方向设置。
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池用吹气设备，其特征在于，所述横杆(2)的长度方向设有滑槽(21)，所述固定块(11)下端设有与所述滑槽(21)匹配的滑块(111)，所述滑块(111)安装在所述滑槽(21)内，并用紧固件(3)将所述固定块(11)与所述横杆(2)安装固定。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用吹气设备，其特征在于，所述吹气装置(1)的数量为两个，两个所述吹气管(12)下端的出气口一(121)分别位于基材宽度方向两侧边缘上方，两个所述吹气管(12)分别向所述基材宽度方向中心线的方向弯曲。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用吹气设备，其特征在于，所述吹气管(12)的腔体直径从上到下依次变小设置。
6.根据权利要求5所述的一种锂离子电池用吹气设备，其特征在于，所述吹气管(12)的进气口一(122)横截面内径为3～28mm2，所述吹气管(12)的出气口一(121)横截面内径为0.8～3mm2。
7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用吹气设备，其特征在于，所述吹气管(12)内气体的吹气速度为0.01～1m/s。
8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用吹气设备，其特征在于，所述吹气装置(1)还包括速度控制阀(15)，所述速度控制阀(15)的出气口与所述吹气管(12)的进气口一(122)通过管路连接。
9.根据权利要求8所述的一种锂离子电池用吹气设备，其特征在于，所述吹气装置(1)还包括调压阀(13)及数显压力表(14)，所述数显压力表(14)安装在所述固定块(11)上，所述气体产生装置的出气口连接所述调压阀(13)的进气口，所述调压阀(13)的出气口连接所述数显压力表(14)的进气口，所述数显压力表(14)的出气口连接所述速度控制阀(15)的进气口。
10.根据权利要求2所述的一种锂离子电池用吹气设备，其特征在于，所述横杆(2)的侧面一(22)沿长度方向设有刻度尺。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821037499.3U CN208712104U (zh) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | 一种锂离子电池用吹气设备 |
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| CN201821037499.3U CN208712104U (zh) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | 一种锂离子电池用吹气设备 |
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|---|---|
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ID=65972506
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| CN201821037499.3U Active CN208712104U (zh) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | 一种锂离子电池用吹气设备 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108580202A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-09-28 | 力信（江苏）能源科技有限责任公司 | 一种锂离子电池用吹气设备 |
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2018
- 2018-07-03 CN CN201821037499.3U patent/CN208712104U/zh active Active
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| CN108580202A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-09-28 | 力信（江苏）能源科技有限责任公司 | 一种锂离子电池用吹气设备 |
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