CN211756447U - 锂电池极片涂布装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池极片涂布装置，包括机架、涂布机构以及输送机构，涂布机构和输送机构分别设于机架上，输送机构包括背辊，涂布机构设于背辊的一侧，涂布机构与背辊之间留有间隙，背辊用于传送待涂布极片并使待涂布极片经过涂布机构，涂布机构包括分别设于机架上的涂辊、刮刀、料槽，刮刀与涂辊平行且相对布设，刮刀用于使涂辊表面上的浆料均匀涂覆，料槽设于涂辊远离背辊的一侧并用来存放浆料，涂布机构包括还包括激光发射部，激光发射部用于朝向背辊的方向发射可视激光，使可视激光照射在待涂布极片的表面上形成激光点以监测待涂布极片的涂布宽度。本实用新型的锂电池极片涂布装置，使极片表面上的涂布边缘对齐以控制涂布宽度。

Description

锂电池极片涂布装置

技术领域

本实用新型涉及锂电池制造技术领域，特别地，涉及一种锂电池极片涂布装置。

背景技术

锂电池的电芯包括正极片和负极片，在铝箔上涂敷正极浆料烘干后形成正极片，在铜箔上涂敷负极浆料烘干后形成负极片。涂布工序使用的核心设备为涂布机，在涂布机工作时需要控制涂布宽度和涂布厚度两个工艺点，其中的涂布宽度涉及到下一道工序裁剪和控制电池极片的整齐性，涂布厚度涉及到电池的一致性和电池的正负极配组。

涂布机包括涂辊、用于传送极片的背辊、设于涂辊一侧的浆料槽以及刮刀，涂辊的一端与浆料槽内的液面接触，涂辊和背辊同时旋转，涂辊旋转过程中将浆料沾染在涂辊表面上，通过刮刀控制涂辊表面上的浆料厚度，绕在背辊上的箔材与涂辊接触，背辊旋转带动箔材移动，涂辊便将浆料均匀地涂布到箔材表面上。

现有的涂布机，在背辊旋转输送过程中，箔材容易往两侧偏摆并难以观察，箔材在输送涂布过程中与涂辊接触的位置不稳定，导致极片表面上的涂布边缘不齐、极片涂布宽度不一致，锂电池极片涂布的一致性差，影响极片的裁剪。

实用新型内容

本实用新型提供的锂电池极片涂布装置，以解决现有的锂电池极片设备，在涂布时，极片表面上的涂布边缘不齐、锂电池极片涂布的一致性差、不易裁剪的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种锂电池极片涂布装置，包括机架、涂布机构以及输送机构，涂布机构和输送机构分别设于机架上，输送机构包括背辊，涂布机构设于背辊的一侧，涂布机构与背辊之间留有间隙，背辊用于传送待涂布极片并使待涂布极片经过涂布机构，涂布机构包括分别设于机架上的涂辊、刮刀、料槽，刮刀与涂辊平行且相对布设，刮刀用于使涂辊表面上的浆料均匀涂覆，料槽设于涂辊远离背辊的一侧并用来存放浆料，涂布机构包括还包括激光发射部，激光发射部用于朝向背辊的方向发射可视激光，使可视激光照射在待涂布极片的表面上形成激光点以监测待涂布极片的涂布宽度。

进一步地，激光发射部为激光发射器，激光发射器沿涂辊的轴向可滑动地设置和/或可转动地设置。

进一步地，涂布机构还包括设于机架上的搅拌部，搅拌部设于料槽远离涂辊的一侧，搅拌部包括伸缩缸和搅拌杆，伸缩缸设于机架上，搅拌杆的第一端固定设于伸缩缸的输出端上以随伸缩缸沿涂辊的轴向往复运动，搅拌杆的第二端朝向料槽的方向悬设于料槽内。

进一步地，涂布机构还包括送料部，送料部包括送料泵和送料管道，送料管道的入口端与送料泵的输出端连通，送料管道的出口端朝向料槽布设，以将从送料泵的输入端泵入的浆料泵送至料槽内。

进一步地，涂布机构还包括研磨过滤部，研磨过滤部包括胶磨体和滤网，胶磨体设于送料管道上，以使通过送料管道的浆料经过研磨粉碎后泵送至料槽内，滤网设于送料管道的出口端上以过滤从送料管道输出的浆料。

进一步地，涂布机构还包括加湿部，加湿部包括加湿器和加湿软管，加湿软管的入口端与加湿器连通，加湿软管的出口端设于搅拌部上并朝向料槽方向布设，以均匀加湿料槽内的浆料。

进一步地，机架包括机体和设于机体上的支架，支架设于刮刀远离背辊的一侧，激光发射器设于支架上，搅拌部设于机体上，搅拌部设于支架的下侧。

进一步地，送料部还包括设于支架上的固定架，送料管道的出口端通过固定架固定并朝向料槽方向布设。

进一步地，锂电池极片涂布装置还包括设于背辊上游的放卷机构、设于涂布机构下游的烘干机构和收卷机构，输送机构还包括输送辊，放卷机构用于放置待涂布极片卷料，烘干机构用于将涂布后的待涂布极片及时烘干，输送辊工作使涂布后的待涂布极片经过烘干机构并输送至收卷机构进行收卷。

进一步地，放卷机构包括设于机架上的放卷辊、传感器、报警器和处理器，传感器和报警器均与处理器电连接，传感器包括分别设于放卷辊两侧的发射器和接收器，接收器与发射器对应布设，随着放卷辊上的卷料减少，发射器发射的感应光沿放卷辊的轴向从放卷辊的表面穿过并被接收器接收，处理器接收处理传感器发生的感应信号并控制报警器发出报警。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的锂电池极片涂布装置，包括机架、输送机构以及涂布机构，输送机构包括背辊，通过背辊传送待涂布极片经过涂布机构，完成极片的自动涂布；通过涂辊旋转过程中将浆料沾染在涂辊表面上并通过刮刀修整涂辊上的浆料的厚度，以使涂辊上表面上的浆料均匀涂覆，从而控制涂布厚度，有利于控制锂电池正负极片配组时的一致性；通过设置激光发射部，并使激光发射器发射的使可视激光照射在待涂布极片的表面上形成激光点，通过比较激光点相对待涂布极片的涂布区域和非涂布区域的界线位置，便于观察涂布直线度，在待涂布极片偏摆时能及时进行纠偏，使极片表面上的涂布边缘对齐以控制涂布宽度，有利于控制锂电池正负极片涂布的一致性、便于裁剪。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的锂电池极片涂布装置的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例的锂电池极片涂布装置的主视图；

图3是本实用新型优选实施例的锂电池极片涂布装置的侧视图；

图4是本实用新型优选实施例的锂电池极片涂布装置的俯视图。

图例说明：

100、锂电池极片涂布装置；11、支架；20、涂布机构；21、涂辊；22、刮刀；23、料槽；24、激光发射部；25、搅拌部；251、伸缩缸；252、搅拌杆；26、送料部；261、送料泵；262、送料管道；263、固定架；27、研磨过滤部；271、胶磨体；272、滤网；28、加湿部；281、加湿器；282、加湿软管；31、背辊。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本实用新型优选实施例的锂电池极片涂布装置的结构示意图；图2是本实用新型优选实施例的锂电池极片涂布装置的主视图；图3是本实用新型优选实施例的锂电池极片涂布装置的侧视图；图4是本实用新型优选实施例的锂电池极片涂布装置的俯视图。

如图1、图2、图3和图所示，本实施例的锂电池极片涂布装置100，包括机架(图未标示)、涂布机构20以及输送机构(图未标示)，涂布机构20和输送机构分别设于机架上，输送机构包括背辊31，涂布机构20设于背辊31的一侧，涂布机构20与背辊31之间留有间隙，背辊31用于传送待涂布极片并使待涂布极片经过涂布机构20，涂布机构20包括分别设于机架上的涂辊21、刮刀22、料槽23，刮刀22与涂辊21平行且相对布设，刮刀22用于使涂辊 21表面上的浆料均匀涂覆，料槽23设于涂辊21远离背辊31的一侧并用来存放浆料，涂布机构20包括还包括激光发射部24，激光发射部24用于朝向背辊31的方向发射可视激光，使可视激光照射在待涂布极片的表面上形成激光点以监测待涂布极片的涂布宽度。

本实用新型的锂电池极片涂布装置100，包括机架、输送机构以及涂布机构20，输送机构包括背辊31，通过背辊31传送待涂布极片经过涂布机构20，完成极片的自动涂布；通过涂辊21旋转过程中将浆料沾染在涂辊21表面上并通过刮刀22修整涂辊21上的浆料的厚度，以使涂辊21上表面上的浆料均匀涂覆，从而控制涂布厚度，有利于控制锂电池正负极片配组时的一致性；通过设置激光发射部24，并使激光发射器发射的使可视激光照射在待涂布极片的表面上形成激光点，通过比较激光点相对待涂布极片的涂布区域和非涂布区域的界线位置，便于观察涂布直线度，在待涂布极片偏摆时能及时进行纠偏，使极片表面上的涂布边缘对齐以控制涂布宽度，有利于控制锂电池正负极片涂布的一致性、便于裁剪。

可以理解地，在本实施例中中，激光发射部24可以设于机架上，也可以设置在其他位置，只要激光发射部24用于朝向背辊31的方向发射可视激光，使可视激光照射在待涂布极片的表面上形成激光点以监测待涂布极片的涂布宽度即可。

进一步地，激光发射部24为激光发射器，激光发射器沿涂辊21的轴向可滑动地设置和/ 或可转动地设置。可选地，在本实施例中，激光发射器沿涂辊21的轴向可滑动地设置或可转动地设置，在另一实施例中，激光发射器沿涂辊21的轴向既可滑动地设置又可转动地设置。可以理解地，激光发射器沿涂辊21的轴向可滑动地设置，可以是支架11为铁制支架11，激光发射器的端部设有磁性底座，激光发射器通过磁性粘贴设于支架11上；也可以是在支架11 上凹设有滑槽，激光发射器的端部设有滑块，滑块在滑槽内可滑动地设置，并且滑块可通过顶丝螺杆固定于滑槽。

更优地，激光发射器的数量为两个，通过设置两个激光发射器，可以同时观察比对待涂布极片上的两根涂布区域和非涂布区域的界线，便于观察和控制涂布直线度和涂布精度，具体地，只有当两个激光点与待涂布极片表面上的两根界线对应重合时，无需对待涂布极片进行纠偏处理。

进一步地，为了防止料槽23内的浆料凝结，通过设置搅拌部25及时对浆料进行搅动，具体地，涂布机构20还包括设于机架上的搅拌部25，搅拌部25设于料槽23远离涂辊21的一侧，搅拌部25包括伸缩缸251和搅拌杆252，伸缩缸251设于机架上，搅拌杆252的第一端固定设于伸缩缸251的输出端上以随伸缩缸251沿涂辊21的轴向往复运动，搅拌杆252的第二端朝向料槽23的方向悬设于料槽23内。可以理解地，伸缩缸251可以是液压伸缩缸、也可以是气压伸缩缸、还可以是其他弹性伸缩组件等，在本实施例中，伸缩缸251为无杆气缸，无杆气缸设于机架上，无杆气缸的输出端沿涂辊21的轴向往复运动，搅拌杆252的第一端固定设于活塞上，搅拌杆252的第二端通过无杆气缸的带动在料槽23内往复运动进行搅料。

更优地，搅拌杆252的第二端设有转动叶片以及微型电机，微型电机驱动搅拌叶片转动进行旋转搅料。

进一步地，为了自动上料至料槽23内，涂布机构20还包括送料部26，送料部26包括送料泵261和送料管道262，送料管道262的入口端与送料泵261的输出端连通，送料管道262的出口端朝向料槽23布设，以将从送料泵261的输入端泵入的浆料泵送至料槽23内。可以理解地，送料管道262可以是pvc管、软管等，送料管道262的入口端可以设于料槽23内，也可以是送料管道262的入口端端面与料槽23内的浆料液面之间的间距为0.5mm至30mm，以避免输送至料槽23内的浆料混入气泡或浆料团聚结块。

进一步地，涂布机构20还包括研磨过滤部27，研磨过滤部27包括胶磨体271和滤网272，胶磨体271设于送料管道262上，以使通过送料管道262的浆料经过研磨粉碎后泵送至料槽 23内，滤网272设于送料管道262的出口端上以过滤从送料管道262输出的浆料。具体地，泵送的浆料可能有颗粒或结块，通过在送料管道262上设置胶磨体271将颗粒和结块粉碎和分散，通过在送料管道262的出口端设置过滤网272进行过滤，使颗粒和结块不流入料槽23 内，提高了涂布时使用的浆料的均匀性。

进一步地，料槽23中的浆料溶剂挥发，水系工艺处理时一般在料槽23处设置一个加湿器281，用于补充溶剂，具体地，涂布机构20还包括加湿部28，加湿部28包括加湿器281和加湿软管282，加湿软管282的入口端与加湿器281连通，加湿软管282的出口端设于搅拌部25上并朝向料槽23方向布设，以均匀加湿料槽23内的浆料。可以理解地，当加湿器281 的长时间处于一个位置时，水汽会在接触到的物体上凝结出水珠，流入浆料的水珠会造成浆料不均匀，因此，通过加湿软管282的出口端设于伸缩缸251的输出端或搅拌杆252上并朝向料槽23方向布设，使加湿器281的水汽出口随伸缩缸251或搅拌杆252沿涂辊21的轴向往复移动，均匀的加湿料槽23内的浆料，防止长时间加湿单一位置造成水汽凝结。

进一步地，机架包括机体(图未示出)和设于机体上的支架11，支架11设于刮刀22远离背辊31的一侧，激光发射器设于支架11上，搅拌部25设于机体上，搅拌部25设于支架11的下侧。可以理解地，在本实施例中，可以是激光发射器设于支架11的上表面，激光发射器发射的可视激光照射在待涂布极片的表面上形成激光点；也可以是激光发射器设于支架11 的侧壁上，激光发射器发射的可视激光照射在待涂布极片的表面上形成激光点，在其他实施例中，可以是搅拌部25直接设置在支架11的下壁面上。

进一步地，为了防止送料时送料管道262出口受内部压力晃动使浆料溅出，将送料管道 262出口端固定设置，具体地，送料部26还包括设于支架11上的固定架263，送料管道262 的出口端通过固定架263固定并朝向料槽23方向布设。可以理解地，在本实施例中，固定架 263可以是三脚架、也可以是矩形架等，可以是通过卡箍、扎带等紧固件将送料管道262的出口端固定在固定架263上。

更优地，送料部26还包括可转动布设于送料管道262的出口端的旋转喷头，以控制旋转喷头出料时转动，使浆料均匀散落于料槽23内并形成搅拌效果。

进一步地，锂电池极片涂布装置100还包括设于背辊31上游的放卷机构、设于涂布机构 20下游的烘干机构和收卷机构，输送机构还包括输送辊，放卷机构用于放置待涂布极片卷料，烘干机构用于将涂布后的待涂布极片及时烘干，输送辊工作使涂布后的待涂布极片经过烘干机构并输送至收卷机构进行收卷。

进一步地，放卷机构包括设于机架上的放卷辊、传感器、报警器和处理器，传感器和报警器均与处理器电连接，传感器包括分别设于放卷辊两侧的发射器和接收器，接收器与发射器对应布设，随着放卷辊上的卷料减少，发射器发射的感应光沿放卷辊的轴向从放卷辊的表面穿过并被接收器接收，处理器接收处理传感器发生的感应信号并控制报警器发出报警。可以理解地，在本实施例中，激光传感器设置在放卷轴的一端，固定在机架上，不与轴相连，不与轴一起转动，当卷料余量较少时，提醒操作人员换卷料。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池极片涂布装置，包括机架、涂布机构(20)以及输送机构，其特征在于，

所述涂布机构(20)和所述输送机构分别设于所述机架上，所述输送机构包括背辊(31)，所述涂布机构(20)设于所述背辊(31)的一侧，所述涂布机构(20)与所述背辊(31)之间留有间隙，所述背辊(31)用于传送待涂布极片并使待涂布极片经过所述涂布机构(20)，

所述涂布机构(20)包括分别设于所述机架上的涂辊(21)、刮刀(22)、料槽(23)，所述刮刀(22)与所述涂辊(21)平行且相对布设，所述刮刀(22)用于使涂辊(21)表面上的浆料均匀涂覆，所述料槽(23)设于所述涂辊(21)远离所述背辊(31)的一侧并用来存放浆料，

所述涂布机构(20)包括还包括激光发射部(24)，所述激光发射部(24)用于朝向所述背辊(31)的方向发射可视激光，使可视激光照射在待涂布极片的表面上形成激光点以监测待涂布极片的涂布宽度。

2.根据权利要求1所述的锂电池极片涂布装置，其特征在于，

所述激光发射部(24)为激光发射器，所述激光发射器沿所述涂辊(21)的轴向可滑动地设置和/或可转动地设置。

3.根据权利要求2所述的锂电池极片涂布装置，其特征在于，

所述涂布机构(20)还包括设于所述机架上的搅拌部(25)，所述搅拌部(25)设于所述料槽(23)远离所述涂辊(21)的一侧，所述搅拌部(25)包括伸缩缸(251)和搅拌杆(252)，所述伸缩缸(251)设于所述机架上，所述搅拌杆(252)的第一端固定设于所述伸缩缸(251)的输出端上以随所述伸缩缸(251)沿所述涂辊(21)的轴向往复运动，所述搅拌杆(252)的第二端朝向所述料槽(23)的方向悬设于所述料槽(23)内。

4.根据权利要求3所述的锂电池极片涂布装置，其特征在于，

所述涂布机构(20)还包括送料部(26)，所述送料部(26)包括送料泵(261)和送料管道(262)，所述送料管道(262)的入口端与所述送料泵(261)的输出端连通，所述送料管道(262)的出口端朝向所述料槽(23)布设，以将从所述送料泵(261)的输入端泵入的浆料泵送至所述料槽(23)内。

5.根据权利要求4所述的锂电池极片涂布装置，其特征在于，

所述涂布机构(20)还包括研磨过滤部(27)，所述研磨过滤部(27)包括胶磨体(271)和滤网(272)，所述胶磨体(271)设于所述送料管道(262)上，以使通过所述送料管道(262)的浆料经过研磨粉碎后泵送至所述料槽(23)内，所述滤网(272)设于所述送料管道(262)的出口端上以过滤从所述送料管道(262)输出的浆料。

6.根据权利要求5所述的锂电池极片涂布装置，其特征在于，

所述涂布机构(20)还包括加湿部(28)，所述加湿部(28)包括加湿器(281)和加湿软管(282)，所述加湿软管(282)的入口端与所述加湿器(281)连通，所述加湿软管(282)的出口端设于所述搅拌部(25)上并朝向所述料槽(23)方向布设，以均匀加湿所述料槽(23)内的浆料。

7.根据权利要求5所述的锂电池极片涂布装置，其特征在于，

所述机架包括机体和设于所述机体上的支架(11)，所述支架(11)设于所述刮刀(22)远离所述背辊(31)的一侧，所述激光发射器设于所述支架(11)上，

所述搅拌部(25)设于所述机体上，所述搅拌部(25)设于所述支架(11)的下侧。

8.根据权利要求7所述的锂电池极片涂布装置，其特征在于，

所述送料部(26)还包括设于所述支架(11)上的固定架(263)，所述送料管道(262)的出口端通过所述固定架(263)固定并朝向所述料槽(23)方向布设。

9.根据权利要求8所述的锂电池极片涂布装置，其特征在于，

所述锂电池极片涂布装置还包括设于所述背辊(31)上游的放卷机构、设于所述涂布机构(20)下游的烘干机构和收卷机构，

所述输送机构还包括输送辊，所述放卷机构用于放置待涂布极片卷料，所述烘干机构用于将涂布后的待涂布极片及时烘干，所述输送辊工作使涂布后的待涂布极片经过所述烘干机构并输送至收卷机构进行收卷。

10.根据权利要求9所述的锂电池极片涂布装置，其特征在于，

所述放卷机构包括设于所述机架上的放卷辊、传感器、报警器和处理器，所述传感器和所述报警器均与所述处理器电连接，

所述传感器包括分别设于所述放卷辊两侧的发射器和接收器，所述接收器与所述发射器对应布设，随着所述放卷辊上的卷料减少，所述发射器发射的感应光沿所述放卷辊的轴向从所述放卷辊的表面穿过并被所述接收器接收，所述处理器接收处理传感器发生的感应信号并控制所述报警器发出报警。

Images