CN212517249U - 一种涂覆烘干压延机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种涂覆烘干压延机构，设置在真空腔体内，用于对带有金属箔材的正极和负极的基材表面涂覆活性物质混合剂以形成电极材料膜，红外加热装置设置在基材上方，加热辊组包括水平布置彼此传动连接的多个加热辊，加热辊组的进料端设有涂覆机构，加热辊组的出料端设有压延机构，测厚仪分别设置在涂覆机构和压延机构中，用于检测基材表面涂覆厚度，控制器与红外加热装置、加热辊、测厚仪、涂覆机构和压延机构电连接；本实用新型通过对基材上下表面同时加热，加快了基材表面涂覆材料的烘干效率，通过测厚仪实时检测成膜厚度，并通过控制器反馈给各个部分，实现涂覆材料以预设的厚度值涂覆在基材上。

Description

一种涂覆烘干压延机构

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池制造技术领域，更具体的说是涉及一种涂覆烘干压延机构。

背景技术

现有锂离子电池的生产过程是在铜箔和铝箔上分别涂上负极材料和正极材料，经过烘烤和延压完成，此过程实在大气状态下完成，但是现有技术中，所生产的正负极材料的厚度或密度很难控制，导致整体重量很难降低，所用的常规压延法无法获得较小的电极部分的厚度及更高的致密性，致使相同体积和重量情况下的电池能量大幅缩短。

因此，如何提供一种涂覆烘干压延机构，是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一，提供了一种涂覆烘干压延机构，在真空状态下完成正负极材料的涂敷、烘干、压延全过程，得到的涂层具有更加致密、结合力更好的特点。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种涂覆烘干压延机构，设置在真空腔体内，用于对带有金属箔材的正极和负极的基材表面涂覆活性物质混合剂以形成电极材料膜，包括：

定安装板，所述固定安装板位于所述真空腔体内的两侧；

红外加热装置，所述红外加热装置设置在所述基材上方，其两侧分别与两个所述固定安装板固定连接；

加热辊组，所述加热辊组包括水平布置彼此传动连接的多个加热辊，所述加热辊组的进料端设有涂覆机构，加热辊组的出料端设有压延机构；

测厚仪，所述测厚仪分别设置在所述涂覆机构和所述压延机构中，用于检测基材表面涂覆厚度；

控制器，所述控制器与所述红外加热装置、所述加热辊、测厚仪、所述涂覆机构和所述压延机构电连接。

通过上述方案，本实用新型通过对基材上下表面同时加热，能快速将水分烘干，加快了基材表面涂覆材料的烘干效率，同时可以软化涂覆区域和电极区域，使得涂覆材料与基材表面的粘结性，通过测厚仪实时检测成膜厚度，并通过控制器反馈给各个部分，实现涂覆材料以预设的厚度值涂覆在基材上。

进一步的，所述红外加热装置包括多个红外加热管和支撑架，多个所述红外加热管均与所述控制器电连接，所述支撑架固的两端分别固定连接在所述固定安装板上，两侧沿长度方向对应开设有多个安装孔，多个所述红外加热管与所述安装孔一一对应，所述红外加热管两端分别固定在所述支撑架两侧的所述安装孔中。

进一步的，所述压延机构包括推动件、轴承和压辊，所述压辊水平设置在所述加热辊组的出料端的正上方，与位于下方的所述加热辊传动连接；所述压辊的两端套接有所述轴承，两侧所述固定安装板上均设有两个竖直导轨，两个竖直导轨之间滑动连接有滑块，所述轴承位于所述滑块上，所述推动件设置在所述轴承的上方并与所述控制器电连接，所述推动件的驱动端与所述滑块固定连接。

进一步的，所述推动件包括驱动电机和竖向设置的丝杆，所述驱动电机与所述控制器电连接；所述丝杆的底端与所述滑块固定连接，所述丝杆的顶端与所述驱动电机固定连接。

采用上述方案的有益效果是，通过控制驱动电机的转速，改变丝杆的转速，从而实现调整压辊与下方加热辊的距离，以改变作用在基材表面涂覆材料的作用力，调节电极材料膜的厚度。

进一步的，所述涂覆机构包括刮刀、储料罐和涂覆材料过渡辊，所述储料罐顶部连接有进料管，所述进料管设有两个并分别设有阀门；所述储料罐的底部具有喷料口，所述喷料口与所述涂覆材料过渡辊对应，所述涂覆材料过渡辊与所述基材的表面抵接，将活性物质混合剂涂敷在基材上，所述涂覆材料过渡辊水平设置在所述加热辊组的进料端的正上方，与位于下方的所述加热辊同步传动连接；所述涂覆材料过渡辊的一侧设置有所述刮刀，所述刮刀与所述控制器电连接，所述刮刀的刀刃与所述涂覆材料过渡辊的之间留有用于活性物质混合剂经过的间隙。

采用上述方案的有益效果是，通过测厚仪实时监测膜厚，调节刮刀做微量转动，改变与涂覆材料过渡辊之间的缝隙，以此实现涂覆材料以期望的厚度覆在基材上；外部采用两个通道供给涂覆材料，保证生产持续进行，设置阀门也可以调节进料的流量。

进一步的，所述刮刀包括刀轴以及一组相对连接在所述刀轴上的刀具，所述刀具截面为扇形，且两侧具有弧形刀刃。

采用上述方案的有益效果是，控制器控制刮刀做微量转动，改变旋转角度就可以改变与涂覆材料过渡辊之间的缝隙，并且刀具设为两个，具有更好的可操作性，一个刀具受损另一个刀具也可使用，不影响生产，此外弧形结构提高了结构的稳定性。

进一步的，所述储料罐内设有搅拌轮。

采用上述方案的有益效果是，将储存罐里的涂覆材料进行搅拌，使材料配比和粘度保持均匀。

进一步的，所述测厚仪为超声波测厚仪。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种涂覆烘干压延机构，通过测厚仪实时检测成膜厚度，并通过控制器反馈给压延机构和涂覆机构，使获得的金属电极拥有更小的厚度，能使相同体积和重量情况下的电池能量大幅提升。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的结构示意图。

图2为本实用新型红外加热装置的结构示意图。

图3为本实用新型涂覆机构的结构示意图。

图4为本实用新型压延机构的结构示意图。

图5为本实用新型刮刀的结构示意图。

图6为本实用新型超声波测厚仪的工作流程图。

图7为本实用新型温度测量仪的工作流程图。

图8为本实用新型一个实施例镀完膜的结构示意图。

其中：

10-红外加热装置；20-加热辊组；30-涂覆机构；40-压延机构；11-红外加热管；12-支撑架；41-推动件；42-轴承；43-压辊；44-滑块；411-驱动电机；412-丝杆；31-刮刀；32-储料罐；33-涂覆材料过渡辊；34-喷料口；311-刀轴；312-刀具；321-搅拌轮；50-PET塑料膜；60-金属正极；70-金属负极；80-正极材料膜；90-负极材料膜。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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元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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本实用新型实施例公开了一种涂覆烘干压延机构，设置在真空腔体内，用于对带有金属箔材的正极和负极的基材表面涂覆活性物质混合剂以形成电极材料膜，包括：红外加热装置10、加热辊组20、测厚仪和控制器，本实施例中基材选用PET塑料膜，真空腔体内的两侧设有固定安装板，红外加热装置10设置在基材上方，包括多个红外加热管11和支撑架12，红外加热管11为陶瓷套石英加热管，支撑架12的两端分别固定连接在固定安装板上，支撑架12两侧沿长度方向对应开设有多个安装孔，多个红外加热管11与安装孔一一对应，红外加热管11两端分别固定在支撑架12两侧的安装空中，进一步的，支撑架11可由上下两部分组成，下部分固定在真空腔体的内壳上，上部分由螺栓与下部分连接在一起；

加热辊组20包括水平布置彼此传动连接的多个加热辊，可以采用电磁加热辊，并由电机直接驱动，其余电磁加热辊由同步带和同步轮连接和传递动力，各电磁加热辊受PLC控制器控制，有利于调节每一个加热辊的温度；

有利的，还设有温度测量仪，采用PT100热电偶，测得的温度与目标温度进行对比，通过PLC控制器调整红外加热管或电磁加热辊发热的功率来使实际温度达到设定的目标温度；

加热辊组20的进料端设有涂覆机构30，加热辊组20的出料端设有压延机构40，测厚仪为超声波测厚仪，分别设置在涂覆机构30和压延机构40中，用于检测基材表面涂覆厚度，并将信息反馈给控制器，控制器控制涂覆机构30和压延机构40改变涂覆厚度，以得到设定厚度值；控制器与红外加热装置10、加热辊组20、测厚仪、涂覆机构30和压延机构40电连接。

具体的，涂覆机构30包括刮刀31、储料罐32和涂覆材料过渡辊33，储料罐32顶部连接有进料管，为使生产不会停止，进料管设有两个并分别设有阀门，采用两个电动丝扣球阀相互切换，阀门型号为Q911F-16P，保证供给的涂覆材料不间断，同时，也可以控制调节流量；储料罐32的底部具有喷料口34，喷料口34与涂覆材料过渡辊33对应，涂覆材料过渡辊33与基材的表面抵接，将活性物质混合剂涂敷在基材上，涂覆材料过渡辊33水平设置在加热辊组20的进料端的正上方，与位于下方的加热辊同步传动连接，需要说明的是，涂覆烘干压延机构所在的真空腔体内两侧均设有固定安装板，涂覆材料过渡辊33两端安装有轴承，轴承与两侧固定安装板连接，轴承外通过同步轮和同步带与下方的加热辊传动连接；涂覆材料过渡辊33的一侧设有刮刀31，刮刀31的刀刃与涂覆材料过渡辊33之间留有用于活性物质混合剂经过的间隙。

压延机构40包括推动件41、轴承42和压辊43，压辊43水平设置在加热辊组20的出料端的正上方，与位于下方的加热辊通过皮带传动连接；压辊43的两端套接有轴承42，两侧的固定安装板上的设有导轨，导轨之间滑动连接有滑块44，轴承42位于滑块44上，推动件41设置在滑块44的上方并与控制器电连接，其驱动端与滑块44固定连接，带动滑块44在导轨上下运动

推动件41设置在轴承42的上方并与控制器电连接，推动件41的驱动端与轴承42固定连接；推动件41包括驱动电机411和竖向设置的丝杆412，丝杆412的底端与轴承42固定连接，丝杆412的顶端与驱动电机411固定连接，驱动电机411与控制器电连接。

有利的是，储料罐32内设有搅拌轮，将储存罐里的涂覆材料进行搅拌，使材料配比和粘度保持均匀。

在一个具体的实施例中，刮刀31包括刀轴311以及一组相对连接在刀轴上的刀具312，刀具312的截面为扇形，且两侧具有弧形刀刃，刀轴两端通过轴承固定在两侧的固定安装板上，其中一端通过磁流体密封轴承与真空腔体的内壁密封连接，并伸出真空腔体，通过联轴器与外部的减速电机传动连接；控制器可控制刀轴做微量转动，改变旋转角度就可以改变刀刃与涂覆材料过渡辊之间的缝隙，改变基材表面的涂覆厚度，并且刀具设为两个，具有更好的可操作性，一个刀具受损另一个刀具也可使用，不影响生产，此外弧形结构提高了刀具的强度和结构的稳定性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种涂覆烘干压延机构，设置在真空腔体内，用于对带有金属箔材的正极和负极的基材表面涂覆活性物质混合剂以形成电极材料膜，其特征在于，包括：

固定安装板，所述固定安装板位于所述真空腔体内的两侧；

红外加热装置(10)，所述红外加热装置(10)设置在所述基材上方，其两侧分别与两个所述固定安装板固定连接；

加热辊组(20)，所述加热辊组(20)包括水平布置彼此传动连接的多个加热辊，所述加热辊组(20)的进料端设有涂覆机构(30)，所述加热辊组(20)的出料端设有压延机构(40)；

测厚仪，所述测厚仪分别设置在所述涂覆机构(30)和所述压延机构(40)中，用于检测基材表面涂覆厚度；

控制器，所述控制器与所述红外加热装置(10)、所述加热辊组(20)、测厚仪、所述涂覆机构(30)和所述压延机构(40)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种涂覆烘干压延机构，其特征在于，所述红外加热装置(10)包括多个红外加热管(11)和支撑架(12)，所述支撑架(12)的两端分别固定连接在所述固定安装板上，两侧沿长度方向对应开设有多个安装孔，多个所述红外加热管(11)与所述安装孔一一对应，所述红外加热管(11)两端分别固定在所述支撑架(12)两侧的所述安装孔中。

3.根据权利要求1所述的一种涂覆烘干压延机构，其特征在于，所述压延机构(40)包括推动件(41)、轴承(42)和压辊(43)，所述压辊(43)水平设置在所述加热辊组(20)的出料端的正上方，与位于下方的所述加热辊传动连接；所述压辊(43)的两端套接有所述轴承(42)，两侧所述固定安装板上均设有两个竖直导轨，两个竖直导轨之间滑动连接有滑块(44)，所述轴承(42)位于所述滑块(44)上，所述推动件(41)设置在所述轴承(42)的上方并与所述控制器电连接，所述推动件(41)的驱动端与所述滑块(44)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种涂覆烘干压延机构，其特征在于，所述推动件(41)包括驱动电机(411)和竖向设置的丝杆(412)，所述丝杆(412)的底端与所述滑块(44)固定连接，所述丝杆(412)的顶端与所述驱动电机(411)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种涂覆烘干压延机构，其特征在于，所述涂覆机构(30)包括刮刀(31)、储料罐(32)和涂覆材料过渡辊(33)，所述储料罐(32)顶部连接有进料管，所述进料管设有两个并分别设有阀门；所述储料罐(32)的底部具有喷料口(34)，所述喷料口(34)与所述涂覆材料过渡辊(33)对应，所述涂覆材料过渡辊(33)与所述基材的表面抵接，将活性物质混合剂涂敷在基材上，所述涂覆材料过渡辊(33)水平设置在所述加热辊组(20)的进料端的正上方，与位于下方的所述加热辊同步传动连接；所述涂覆材料过渡辊(33)的一侧设置有所述刮刀(31)，所述刮刀(31)的两端通过轴承固定在两侧的所述固定安装板上，所述刮刀(31)与所述控制器电连接，所述刮刀(31)的刀刃与所述涂覆材料过渡辊(33)之间留有用于活性物质混合剂经过的间隙。

6.根据权利要求5所述的一种涂覆烘干压延机构，其特征在于，所述刮刀(31)包括刀轴(311)以及一组相对连接在所述刀轴上的刀具(312)，所述刀具(312)的截面为扇形，且两侧具有弧形刀刃。

7.根据权利要求5所述的一种涂覆烘干压延机构，其特征在于，所述储料罐(32)内设有搅拌轮(321)。

8.根据权利要求1所述的一种涂覆烘干压延机构，其特征在于，所述测厚仪为超声波测厚仪。

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