CN211026898U - 一种挤压涂布用下模头和挤压涂布机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种挤压涂布用下模头和挤压涂布机构，所述下模头设有进料口、第一腔室、第二腔室和出料口，所述进料口与第一腔室连通，第一腔室和第二腔室设有隔板，隔板上设有多个用于连通第一腔室和第二腔室的通孔，所述出料口与第二腔室连通；本实用新型中，所提出的挤压涂布用下模头，浆料经进料口进入第一腔室内，此时第一腔室内靠近进料口的位置浆料压力较大，第一腔室内远离进料口的位置浆料压力较小，第一腔室内的浆料通过数量众多的通孔后浆料各位置压力趋于一致，再到达第二腔室内，最后在第二腔室中电极浆料在各位置压力初步均匀化。

Description

一种挤压涂布用下模头和挤压涂布机构

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种挤压涂布用下模头和挤压涂布机构。

背景技术

动力锂离子电池生产过程中，涂布工序是将电极浆料均匀涂覆在基材上，然后通过烘烤将浆料中溶剂蒸发掉形成电极涂层，而电极涂层上电极材料的重量、厚度、密度、空隙及空穴等分布的均匀性直接影响到极片的质量，如果电极涂布不均匀不仅会影响后工序制造的合格率还会直接影响电池的寿命和性能。

目前常见的动力锂离子电池极片涂布方式主要有转移式涂布、挤压式涂布和喷涂三种，其中挤压式涂布是直接将电极浆料涂覆于基材上，不仅可以保护浆料不受环境污染而且能适应不同的浆料粘度范围、固含量以及溶剂系统，相比于转移式涂布具有更强的适应性，另外挤压式在提高浆料利用率可以使浆料利用率达到95％，并在保证电池电极的一致性，提高锂电池生产水平，降低成本，保持竞争力上更具优势，而影响挤压式涂布极片质量的关键就在涂布模头，其中下模型腔结构是挤压涂布模头最关键的环节，其设计合理性直接影响到浆料在基材上重量、厚度、密度、空隙及空穴等分布，现有的涂布下模头，浆料进入下模头的型腔内后，靠近下模头进料口位置的浆料压力较大，远离下模头进料口位置的浆料压力较小，从而导致浆料在基材上涂覆后，厚度、密度等参数在基材的宽度方向上不一致，参照图4，为现有下模头进行正极涂布后，在宽度方向100个点面密度分布情况，可以得知，采用现有下模头涂布后极片宽度方向上面密度分布较宽，面密度标准差0.8444，图5中采用现有下模头涂布产出电芯目前循环570周左右，容量保持率在90.32％，按此趋势在950周左右时容量保持低于80％。

实用新型内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种挤压涂布用下模头和挤压涂布机构。

本实用新型提出的一种挤压涂布用下模头，所述下模头设有进料口、第一腔室、第二腔室和出料口；

所述进料口与第一腔室连通，第一腔室和第二腔室设有隔板，隔板上设有多个用于连通第一腔室和第二腔室的通孔，所述出料口与第二腔室连通。

优选地，多个所述通孔在隔板上的投影面积为X，隔板一侧面积为Y，X≥0.5Y。

优选地，所述通孔直径为Z，Z＞1mm。

本实用新型中，所提出的挤压涂布用下模头，浆料经进料口进入第一腔室内，此时第一腔室内靠近进料口的位置浆料压力较大，第一腔室内远离进料口的位置浆料压力较小，第一腔室内的浆料通过数量众多的通孔后浆料各位置压力趋于一致，再到达第二腔室内，最后在第二腔室中电极浆料在各位置压力初步均匀化。

本实用新型提出的一种挤压涂布机构，包括上述挤压涂布用下模头；

还包括支架、进料管、上模头和背辊，进料管连接在所述进料口上，所述下模头和上模头安装在所述支架上，上模头位于所述下模头上方并与所述下模头之间形成狭缝，背辊转动安装在所述支架上并位于所述狭缝一侧。

优选地，还包括垫片，垫片位于所述狭缝之间。

本实用新型中，所提出的挤压涂布机构，由于经下模头出料口排出的浆料各处压力均匀，从而浆料在基材上分布均匀，最终得到的电极极片的重量、厚度、密度在、空隙及空穴在宽度方向均匀分布，进而提高锂离子电池的性能和使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种挤压涂布用下模头的轴侧图；

图2为本实用新型提出的一种挤压涂布用下模头的剖视图；

图3为本实用新型提出的一种挤压涂布机构的结构示意图；

图4为采用现有下模头的挤压涂布机构进行正极涂布后，在宽度方向100个点面密度分布情况；

图5为采用本实用新型提出的下模头的挤压涂布机构进行正极涂布后，在宽度方向100个点面密度分布情况；

图6为容量保持率示意图。

具体实施方式

如图1-6所示，图1为本实用新型提出的一种挤压涂布用下模头的轴侧图，图2为本实用新型提出的一种挤压涂布用下模头的剖视图，图3为本实用新型提出的一种挤压涂布机构的结构示意图，图4为采用现有下模头的挤压涂布机构进行正极涂布后，在宽度方向100个点面密度分布情况，图5为采用本实用新型提出的下模头的挤压涂布机构进行正极涂布后，在宽度方向100个点面密度分布情况，图6为容量保持率示意图。

参照图1-2，本实用新型提出的一种挤压涂布用下模头，所述下模头设有进料口、第一腔室11、第二腔室12和出料口；

下模头具有顶面和底面，所述进料口开设在底面中部位置，所述出料口开设在顶面上，所述进料口与第一腔室11连通，第一腔室11和第二腔室12设有隔板13，隔板13上设有多个用于连通第一腔室11和第二腔室12的通孔，所述出料口与第二腔室12连通，本实施例中的出料口即为第二腔室12形成的敞口。

本实施例提出的挤压涂布用下模头，浆料经进料口进入第一腔室11内，此时第一腔室11内靠近进料口的位置浆料压力较大，第一腔室11内远离进料口的位置浆料压力较小，第一腔室11内的浆料通过数量众多的通孔后浆料各位置压力趋于一致，再到达第二腔室12内，最后在第二腔室12中电极浆料在各位置压力初步均匀化。

所述通孔直径和数量可根据下模头第一腔室11容积大小以及浆料粘度决定，本实施例中，多个所述通孔在隔板13上的投影面积为X，隔板13一侧面积为Y，X≥0.5Y，确保第一腔室11内的浆料能够以预定流量进入第二腔室12内。

本实施例中，所述通孔直径为Z，Z＞1mm，确保浆料能够以预定的流速自第一腔室11进入第二腔室12内。

参照图3，本实用新型提出的一种挤压涂布机构，包括上述挤压涂布用下模头；

还包括支架、进料管2、上模头3和背辊4，进料管2连接在所述进料口上，进料管2向第一腔室11内输送浆料，所述下模头和上模头3安装在所述支架上，上模头3位于所述下模头上方并与所述下模头之间形成狭缝，背辊4转动安装在所述支架上并位于所述狭缝一侧，待涂布的基材连续经过背辊4，第二腔室12内的浆料经所述狭缝喷射在基材上，由于经下模头出料口排出的浆料各处压力均匀，从而浆料在基材上分布均匀，最终得到的电极极片的重量、厚度、密度在、空隙及空穴在宽度方向均匀分布，进而提高锂离子电池的性能和使用寿命。

进一步地，还包括垫片5，垫片5位于所述狭缝之间，垫片5用于控制涂覆宽度。

对采用本实施例提出的挤压涂布机构进行涂布得到极片密度分布以及电芯使用寿命进行评测，由图5可知，本发明涂布后极片宽度方向上面密度分布较窄，面密度标准差0.5684，图6中本发明涂布产出电芯目前循环570周左右，容量保持率在91.41％，按此趋势在1150周左右时容量保持低于80％。

综上，对比现有的挤压涂布机构，本实施例提出的挤压涂布机构涂布后极片宽度方向密度分布较窄，标准差较小，说明极片面密度波动较小，宽度方向电极材料分布较均匀，此外极片制作成电芯后，循环趋势也较优。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种挤压涂布用下模头，其特征在于，所述下模头设有进料口、第一腔室(11)、第二腔室(12)和出料口；

所述进料口与第一腔室(11)连通，第一腔室(11)和第二腔室(12)设有隔板(13)，隔板(13)设有多个用于连通第一腔室(11)和第二腔室(12)的通孔，所述出料口与第二腔室(12)连通。

2.根据权利要求1所述的挤压涂布用下模头，其特征在于，多个所述通孔在隔板(13)上的投影面积为X，隔板(13)一侧面积为Y，X≥0.5Y。

3.根据权利要求1所述的挤压涂布用下模头，其特征在于，所述通孔直径为Z，Z＞1mm。

4.一种挤压涂布机构，其特征在于，包括权利要求1-3中任一项所述的挤压涂布用下模头；

还包括支架、进料管(2)、上模头(3)和背辊(4)，进料管(2)连接在所述进料口上，所述下模头和上模头(3)安装在所述支架上，上模头(3)位于所述下模头上方并与所述下模头之间形成狭缝，背辊(4)转动安装在所述支架上并位于所述狭缝一侧。

5.根据权利要求4所述的挤压涂布机构，其特征在于，还包括垫片(5)，垫片(5)位于所述狭缝之间。

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