CN213558127U

CN213558127U - 一种涂布阀组及极片涂布装置

Info

Publication number: CN213558127U
Application number: CN202021901162.XU
Authority: CN
Inventors: 付西超; 李小锋; 申超; 王双龙; 汪涛
Original assignee: Zhuhai Cosmx Battery Co Ltd
Current assignee: Zhuhai Cosmx Battery Co Ltd
Priority date: 2020-09-03
Filing date: 2020-09-03
Publication date: 2021-06-29
Anticipated expiration: 2030-09-03

Abstract

本实用新型公开了一种涂布阀组及极片涂布装置，其包括主阀体、密封圈、阀芯、驱动件及拉杆；所述密封圈和阀芯位于所述主阀体内，所述拉杆的一端与所述驱动件固定连接，另一端依次贯穿主阀体、密封圈和阀芯；所述阀芯套设在所述拉杆上并可以在所述拉杆上自由滑动，所述拉杆在远离所述驱动件的一端设有阀芯挡块；所述主阀体设有入料口和出料口，所述阀芯包括正立设置的第一锥形块和倒立设置的第二锥形块。本实用新型提供的涂布阀组及极片涂布装置，其可以快速调节涂布打试片，提高间歇涂布的涂布效率及一致性。

Description

一种涂布阀组及极片涂布装置

技术领域

本实用新型涉及涂布设备技术领域，具体涉及一种涂布阀组及极片涂布装置。

背景技术

锂离子电池是一种高容量长寿命环保电池，具有诸多优点，广泛应用于储能、电动汽车、便携式电子产品等领域。电极极片是锂离子动力电池的基础，直接决定电池的电化学性能以及安全性。锂离子电池极片制造是电池生产过程中的关键过程，具体包括浆料的制备、极片涂布和干燥、极片的辊压压实，以及极片的裁切。

涂布是将粘稠状的锂电池正负极涂料均匀地涂覆在铜箔或者铝箔上的一道工序。目前市场上常用的涂布机分为转移式涂布和挤压式涂布。挤压式涂布由于涂布速度快、精度高、湿厚均匀；涂布系统封闭，在涂布过程中能防止污染物进入，浆料利用率高、能够保持浆料性质稳定，可同时进行多层涂布。并能适应不同浆料粘度和固含量范围，与转移式涂布工艺相比具有更强的适应性。

极片涂布并不是持续不断地涂布，根据需要，部分极片涂布时是采用间歇式涂覆，部分位置是不需要涂覆涂布液的，间歇式涂覆是通过涂布阀来控制的，利用涂布阀交替打开和关闭进行涂布。然而由于涂布阀间歇打开和关闭的瞬间，会造成管路内的涂布液液压不稳定，锂离子电池正极极片涂布过程中经常出现涂布削薄异常：削薄区过厚、过薄或拖尾。削薄区厚度大于或小于极片中间平均厚度或者削薄区长度超过工艺标准。削薄区厚度偏厚，正极偏厚意味削薄区的Li+浓度增加，正负极之间的面密度容量比(CB值)降低，存在析锂风险；而削薄过薄或拖长则导致正极涂布增重COV较大，正极涂布增重一致性较差，则影响电芯容量一致性；其调试过程中耗费大量物料及时间，造成涂布效率低下。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种涂布阀组及极片涂布装置，其可以快速调节涂布打试片，提高间歇涂布的涂布效率及一致性。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种涂布阀组，其包括主阀体、密封圈、阀芯、驱动件及拉杆；所述密封圈和阀芯位于所述主阀体内，所述拉杆的一端与所述驱动件固定连接，另一端依次贯穿主阀体、密封圈和阀芯；所述阀芯套设在所述拉杆上并可以在所述拉杆上自由滑动，所述拉杆在远离所述驱动件的一端设有挡块；所述主阀体设有入料口和出料口，所述阀芯包括正立设置的第一锥形块和倒立设置的第二锥形块。

涂布浆料从入料口进入上述涂布阀组的主阀体后，阀芯在涂布浆料的冲击作用下自动缓慢离开主阀体，阀门打开，从而可以通过阀芯自身重力缓冲主阀体内产生的高压，减小浆料的冲击力，避免出口处浆料液压突增；阀芯的上端设置成正立的锥形块，增大阀芯上端面的横截面积，可有效减少阀芯上升过程中横截面积对浆料的反冲力；当不需涂布时，可以通过控制驱动件，带动拉杆向下运动，进而通过拉杆上的挡块带动阀芯一起向下移动，当阀芯下端的第二锥形块与密封圈接触后，主阀体关闭，涂布操作停止。

进一步，所述第一锥形块的下表面面积大于与其相接触的所述第二锥形块的上表面面积。所述第一锥形块的下表面留有一圈平台区域，可以更好的缓冲浆料向出料口的冲击力。

进一步，所述拉杆的一端设有螺纹，所述挡块为反向螺丝并通过螺纹连接固定于所述拉杆上。

进一步，所述第一锥形块和所述第二锥形块一体成型。

进一步，所述涂布阀组还包括回流阀，所述回流阀包括回流阀体、回流密封圈、回流阀芯、回流驱动件及回流拉杆；所述回流密封圈和回流阀芯位于所述回流阀体内；所述回流拉杆的一端与所述回流驱动件固定连接，另一端依次贯穿回流阀体、回流密封圈并和所述回流阀芯固定连接；所述回流驱动件可以通过控制回流拉杆移动，从而带动回流阀芯沿回流阀体的中心轴移动；所述回流阀体设有辅入料口、辅出料口和回流口，所述辅出料口与所述入料口连通。

涂布浆料通过辅入料口入料，当需要涂布作业时，通过控制回流驱动件带动回流拉杆、回流阀芯向下移动，回流阀关闭，此时，涂布浆料将通过辅出料口、入料口进入主阀体后再进入涂布模头涂布到电池极片上；当不需要涂布作业时，通过控制回流驱动件带动回流拉杆、回流阀芯向上移动，打开回流阀，同时通过控制驱动件关闭主阀体，涂布浆料将通过回流阀体、回流口回流至涂布浆料罐，避免了涂布主阀体关闭时，浆料在主阀体内产生高压，造成涂布液液压不稳定，影响涂布精度。

进一步，所述回流阀芯为倒锥形。

进一步，所述拉杆与所述驱动件通过万向接头连接，所述回流拉杆与所述回流驱动件通过万向接头连接。通过万向接头连接拉杆和驱动件，可提高阀门组件之间放置和操作的灵活性。

进一步，所述驱动件和所述回流驱动件为电动缸或气动缸。

一种极片涂布装置，其包括依次连接的入料泵、涂布阀组和涂布模头，所述入料泵的出口与所述涂布阀组的辅入料口连接，所述涂布模头通过管道与所述涂布阀组的出料口连接。涂布浆料通过入料泵打料进入涂布阀组内，通过控制涂布阀组内的主阀体与回流阀的错位闭合实现浆料进入涂布模头进行间歇涂布。

进一步，所述入料泵为螺杆泵。

综上所述，采用本实用新型提供的涂布阀组及极片涂布装置可以保持整个涂布过程中浆料压力稳定，上料速度不变，湿涂层面载荷不变，在涂布过程中可明显改善涂布头尾削薄，提高了涂布一致性及涂布效率。

附图说明

图1是本实用新型中涂布阀组的结构示意图；

图2是本实用新型中阀芯的剖面结构示意图；

图3是本实用新型中极片涂布装置的结构示意图；

图中标记：1-涂布阀组、11-主阀体、12-密封圈、13-阀芯、131-第一锥形块、132-第二锥形块、14-驱动件、15-拉杆、151-挡块、152-万向接头、111-入料口、112-出料口、2-回流阀、21-回流阀体、22-回流密封圈、23-回流阀芯、24-回流驱动件、25-回流拉杆、211-辅入料口、212-辅出料口、213-回流口、3-入料泵、4-涂布模头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型具体实施方式作详细说明。为了叙述方便，下文中所称的“上”“下”“左”“右”与附图本身的上、下、左、右方向一致，但不对本实用新型的结构起限定作用。

如图1和图2所示，一种涂布阀组，其包括主阀体11、密封圈12、阀芯13、驱动件14及拉杆15；所述密封圈12和阀芯13位于所述主阀体11内，所述驱动件14位于所述主阀体11的下方。所述拉杆15的一端与所述驱动件14之间通过万向接头152固定连接，另一端依次贯穿主阀体11、密封圈12和阀芯13；所述阀芯13套设在所述拉杆15上并可以在所述拉杆15上上下自由滑动，所述拉杆15在远离所述驱动件14的一端设有挡块151；所述主阀体11设有入料口111和出料口112，所述阀芯13包括正立设置的第一锥形块131和倒立设置的第二锥形块132，所述第二锥形块132位于所述第一锥形块131的下方，所述第一锥形块131和所述第二锥形块132一体成型。所述第一锥形块131的下表面面积大于与其相接触的所述第二锥形块132的上表面面积。所述拉杆15的一端设有螺纹，所述挡块151为反向螺丝并通过螺纹连接固定于所述拉杆15上。本实施例中反向螺丝的数量为两个。

所述涂布阀组还包括回流阀2，所述回流阀2包括回流阀体21、回流密封圈22、回流阀芯23、回流驱动件24及回流拉杆25；所述回流密封圈22和回流阀芯23位于所述回流阀体21内；所述回流驱动件24位于所述回流阀体21的下方。所述回流阀芯23为倒锥形。所述回流拉杆25的一端与所述回流驱动件24通过万向接头152固定连接，另一端依次贯穿回流阀体21、回流密封圈22并和所述回流阀芯23固定连接；所述回流阀体21设有辅入料口211、辅出料口212和回流口213，所述辅出料口212与所述入料口111连通。

所述驱动件14和所述回流驱动件24均为电动缸。

如图3所示，一种极片涂布装置，其包括依次连接的入料泵3、涂布阀组1和涂布模头4，所述入料泵3的出口与所述涂布阀组1的辅入料口211连接，所述涂布模头4通过管道与所述涂布阀组1的出料口112连接。所述入料泵3为螺杆泵。

涂布作业时，启动螺杆泵，回流驱动件24带动回流拉杆25、回流阀芯23向下移动，回流阀2关闭；涂布浆料依次通过螺杆泵、辅入料口211、入料口111、主阀体11和出料口112，再进入涂布模头4涂布到电池极片上。涂布浆料进入主阀体11后，阀芯13在涂布浆料的冲击作用下自动缓慢离开主阀体，阀门打开，从而可以通过阀芯13自身重力缓冲主阀体11内产生的高压，减小浆料的冲击力，避免出口处浆料液压突增；阀芯13的上端设置成正立的锥形块，增大阀芯13上端面的横截面积，可有效减少阀芯13上升过程中横截面积对浆料的反冲力，保持整个涂布过程中浆料压力稳定，提高涂布精度和一致性。

涂布作业暂停时，通过控制回流驱动件24带动回流拉杆25、回流阀芯23向上移动，回流阀2打开，同时通过控制驱动件14关闭主阀体11，涂布浆料将依次通过螺杆泵、辅入料口211、回流阀体21、回流口213回流至涂布浆料罐，避免了涂布主阀体11关闭时，浆料在主阀体11及管道内产生高压，造成涂布液液压不稳定，影响涂布精度。

上面结合具体实施方式对本实用新型作了详细的说明。但是，本实用新型并不限于上面所描述的内容。在本领域技术人员所具备的知识范围内，不脱离本实用新型构思作出的各种变化，仍落在本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种涂布阀组，其特征在于：其包括主阀体、密封圈、阀芯、驱动件及拉杆；所述密封圈和阀芯位于所述主阀体内，所述拉杆的一端与所述驱动件固定连接，另一端依次贯穿主阀体、密封圈和阀芯；所述阀芯套设在所述拉杆上并可以在所述拉杆上自由滑动，所述拉杆在远离所述驱动件的一端设有挡块；所述主阀体设有入料口和出料口，所述阀芯包括正立设置的第一锥形块和倒立设置的第二锥形块。

2.根据权利要求1所述的一种涂布阀组，其特征在于：所述第一锥形块的下表面面积大于与其相接触的所述第二锥形块的上表面面积。

3.根据权利要求2所述的一种涂布阀组，其特征在于：所述拉杆的一端设有螺纹，所述挡块为反向螺丝并通过螺纹连接固定于所述拉杆上。

4.根据权利要求3所述的一种涂布阀组，其特征在于：所述第一锥形块和所述第二锥形块一体成型。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的一种涂布阀组，其特征在于：所述涂布阀组还包括回流阀，所述回流阀包括回流阀体、回流密封圈、回流阀芯、回流驱动件及回流拉杆；所述回流密封圈和回流阀芯位于所述回流阀体内；所述回流拉杆的一端与所述回流驱动件固定连接，另一端依次贯穿回流阀体、回流密封圈并和所述回流阀芯固定连接；所述回流阀体设有辅入料口、辅出料口和回流口，所述辅出料口与所述入料口连通。

6.根据权利要求5所述的一种涂布阀组，其特征在于：所述回流阀芯为倒锥形。

7.根据权利要求6所述的一种涂布阀组，其特征在于：所述拉杆与所述驱动件通过万向接头连接，所述回流拉杆与所述回流驱动件通过万向接头连接。

8.根据权利要求7所述的一种涂布阀组，其特征在于：所述驱动件和所述回流驱动件为电动缸或气动缸。

9.一种极片涂布装置，其特征在于：其包括依次连接的入料泵、如权利要求1～8所述的涂布阀组和涂布模头，所述入料泵的出口与所述涂布阀组中的辅入料口连接，所述涂布模头通过管道与所述涂布阀组中的出料口连接。

10.根据权利要求9所述的一种极片涂布装置，其特征在于：所述入料泵为螺杆泵。