CN215235408U - 高粘度电池浆料涂布装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高粘度电池浆料涂布装置，属于制备电池领域。包括涂布对辊机和进料装置，涂布对辊机包括用于承载集流体的第一涂布辊和用于压实电池浆料的第二涂布辊，进料装置包括进料斗和用于向进料斗内输送电池浆料的输料装置，还包括防止电池浆料粘在涂布对辊机上的防粘装置，进料斗内设置有用于将电池浆料打散的打散装置。本实用新型的涂布控制精度高，能提高生产效率，降低生产成本，同时制备的锂电池极化及欧姆内阻小，锂电池性能好，适用于涂布所有高粘度电池浆料。

Description

高粘度电池浆料涂布装置

技术领域

本实用新型属于制备电池技术领域，涉及一种高粘度电池浆料涂布装置。

背景技术

锂电池涂布工艺是生产锂电池的重要工序，其目的是将锂电池正负极材料制作成浆料均匀的涂布并粘到集流体上，形成锂电池极片。锂电池极片经过常规的辊压、分切、卷绕或叠片、包装、干燥、注液、化成、静置等关键工序，制作成锂电池。

目前锂电行业所用的涂布机均采用转移或挤压工艺将浆料均匀的涂布到集流体上，此方法对浆料的物理状态有较高的要求，如浆料应有较低的运动粘度，有较好的自流动性、流平性、有较好的粘接性，这样才能保证电池的浆料均匀的涂布到集流体上。因此，需要在电池浆料中加入大量的溶剂降低粘度，以适应涂布工艺对浆料的物理特性需求，使电池浆料具有良好的流动性，能均匀的涂布在集流体上，保证涂布的厚度。

现有技术中的涂布装置均是将电池浆料直接铺设在集流体上，靠电池浆料的流动性找平，通过涂布辊压辊将电池浆料压实，但是，这种涂布装置无法涂布粘度较大的电池浆料。

但是，低粘度的浆料（油状）也带来了一些负面影响，如容易分层、活性物质和导电剂团聚，增大锂电池内阻等问题。涂布完成后，在烘干极片时要将所有溶剂全部烘烤出来，也产生了烘干时能耗高、溶剂回收等一系列成本问题。如何将不使用溶剂或少使用溶剂形成的高粘度电池浆料涂布到集流体上，是丞待解决的问题。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的以上不足，本实用新型旨在提供一种高粘度电池浆料涂布装置，以达到将高粘度的电池浆料打散后，完成涂布的目的。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种高粘度电池浆料涂布装置，包括将电池浆料辊压在集流体上的涂布对辊机和用于向涂布对辊机中输入电池浆料的进料装置，所述涂布对辊机包括用于承载集流体的第一涂布辊和用于压实电池浆料的第二涂布辊，所述进料装置包括进料斗和用于向进料斗内输送电池浆料的输料装置，还包括防止电池浆料粘在涂布对辊机上的防粘装置，所述进料斗内设置有用于将电池浆料打散的打散装置。

作为对本实用新型的限定：所述打散装置包括设于进料斗内的打散轮和用于驱动打散轮转动的第一电机，所述打散轮为毛轮、刺轮、刀轮中的任意一种。

作为对本实用新型的进一步限定：所述进料斗的底部为锥形，且与集流体垂直设置；所述进料斗上设有使进料斗振动的振动源，且其出口上固设有出料网。

作为对本实用新型进一步限定：所述进料斗与集流体平行设置，包括与集流体相对设置的第一挡板、分别固设于第一挡板两侧的第二挡板和第三挡板，所述第一挡板沿集流体的运动方向由高向低倾斜，所述第一挡板靠近集流体的一端与集流体之间设有间隙，远离集流体的一端固设有第四挡板，所述第四挡板上设有与输料装置连通的开口，所述第一挡板上固设有振动源。

作为对本实用新型的进一步限定：所述进料斗与集流体平行设置，所述进料斗内还设有用于防止电池浆料向上飞散的阻挡辊，所述阻挡辊通过第二电机驱动；还包括用于将集流体上的电池浆料铺平的抹平辊，所述抹平辊通过第三电机驱动。

作为对本实用新型的另一种限定：所述打散装置包括设于进料斗内的支架和固设于支架上的振动器，所述进料斗上设有使进料斗振动的振动源。

作为对本实用新型的第三种限定：所述打散装置包括设于进料斗内的高压喷嘴，所述进料斗上设有使进料斗振动的振动源。

作为对本实用新型防粘装置的限定：所述防粘装置为以下任意一种：

a1：设置在第二涂布辊上随集流体运动的隔膜；

a2：设置在第二涂布辊内的气源，所述气源的喷气方向朝向第二涂布辊的表面；所述第二涂布辊为带网孔的筒状。

作为对本实用新型防粘装置的另一种限定：所述防粘装置为以下任意一种：

b1：设置在进料装置和涂布对辊机之间用于将电池浆料烘干的干燥器；

b2：设置在进料装置和涂布对辊机之间用于向附着在集流体上的电池浆料撒干燥剂的撒粉器。

由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的有益效果在于：

（1）本实用新型的电池浆料具有高粘度，会失去流动性，形成膏状或块状，无法在集流体上自动找平，但是，通过打散装置将其打散，形成细微的颗粒状，颗粒状的电池浆料在打散装置的带动下飞散，然后落到集流体上，即使电池浆料失去流动性，也能使电池浆料的附着在集流体上，打散的方式简单、快速、易于控制，本装置适用于涂布高粘度的电池浆料，使电池浆料中不用或少用溶剂，保证制备电池膜片中的各组分不易分层，浆料各组分分散更均匀，大大降低导电剂的团聚程度，进而会降低电池的极化及内阻，此外，由于不用或少用溶剂，可节省烘烤时间、提高生产效率、降低生产成本；

（2）本实用新型的毛轮、刺轮或刀轮能将电池浆料粉碎的颗粒更加细小，其本身的物理特性坚硬，使用寿命长；

（3）本实用新型进料斗上的振动源能使落在进料斗内壁上的电池浆料及时排出，不会产生残留，减少浪费，出料网能控制电池浆料排出的速度，有利于控制集流体上电池浆料的厚度，提高涂布的精度；

（4）本实用新型的第一挡板倾斜设置，能将打散后落在集流体上的电池浆料进行抹平，防止集流体上的电池浆料过厚或者过薄，影响后期涂布的精度，振动源能将落在进料斗内壁上的电池浆料振动下来，减少浪费，两侧的第二挡板和第三挡板能控制涂布的宽度，且能防止电池浆料向两侧堆积，提高了整个涂布的厚度精度；

（5）本实用新型的阻挡辊能防止电池浆料在打散的过程中随着旋转打散装置向上飞散，能使被打散的电池浆料直接落在集流体上，不会落在其他位置，减少电池浆料的浪费，抹平辊能防止落在集流体上的电池浆料过厚或过薄，有利于控制集流体上的电池浆料的厚度，提高后期涂布的精度；

（6）本实用新型的振动器采用振动的方式，将接触部位的浆料均匀振动打散，并落入进料斗中，效率高、能耗低，打散速度可根据来料速度调整，易于控制；

（7）本实用新型的高压喷嘴采用高压气流的方式，将浆料吹散，打散程度高，形成的颗粒细小，有利于去除浆料内应力，便于涂布；

（8）本实用新型的隔膜随着第二涂布辊转动，能有效防止电池浆料粘在第二涂布辊上，防粘效果好；干燥器将电池浆料烘干，省去隔膜，防止隔膜融入电池浆料中，避免二次配料，提高了电池浆料的纯净度，增加了电池的导电性；撒粉器向电池浆料中加入导电剂，能使电池浆料不与第二涂布辊粘连，操作方便，效率更高；高压气体吹向第二涂布辊的表面，电池浆料在高压气体的气流下附着在集流体上，不会与第二涂布辊粘连，既不会在电池浆料中增加其他物质，也大大节省了烘烤溶剂的时间，提高效率，防粘效果好。

综上所述，本实用新型的涂布控制精度高，能提高生产效率，降低生产成本，同时制备的锂电池极化及欧姆内阻小，锂电池性能好，适用于涂布所有高粘度电池浆料。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作更进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例1的透视结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的透视结构示意图；

图3为本实用新型实施例2的进料斗3立体结构示意图；

图4为本实用新型实施例3的透视结构示意图；

图5为本实用新型实施例4的透视结构示意图；

图6为本实用新型实施例5的透视结构示意图。

图中：1-集流体，2-输料装置，21-筒体，201-出料口，22-绞龙，23-输料电机，3-进料斗，4-刺轮，5-第一电机，6-出料网， 7-振动源，8-涂布对辊机，81-第一涂布辊，82-第二涂布辊，9-阻挡辊，10-第二电机，11-抹平辊，12-第三电机，13-干燥器，14-撒粉器，15-第一挡板，16-第二挡板，17-第三挡板，18-第四挡板，19-气源，20-隔膜，30-支架，40-振动器，50-高压喷嘴。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的高粘度电池浆料涂布装置为优选实施例，仅用于说明和解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

实施例1 高粘度电池浆料涂布装置

本实施例如图1所示，一种高粘度电池浆涂布装置，包括用于将电池浆料辊压在集流体1上的涂布对辊机8和用于向涂布对辊机8中输入电池浆料的进料装置，还包括防止电池浆料粘在涂布对辊机8上的防粘装置。所述进料装置为盛放电池浆料的装置，高粘度的电池浆料通过进料装置上料，使电池浆料进入涂布对辊机8中，利用涂布对辊机8将电池浆料涂布到集流体1上，在涂布过程中，防粘装置能有效防止电池浆料粘在涂布对辊机8的涂布辊上。

所述进料装置包括进料斗3和用于向进料斗3内输送电池浆料的输料装置2，所述输料装置2采用现有技术中的双螺杆输送机，包括筒体21、设于筒体21内的绞龙22和用于驱动绞龙22转动的输料电机23，所述筒体21上设有进料口和出料口201，所述出料口201的直径较小，方便电池浆料带着压力排出，所述出料口201设于进料斗3内，保证电池浆料全部进入进料斗3，不会造成浪费。

所述进料斗3内设置有用于将电池浆料打散的打散装置，所述打散装置包括设于进料斗3内的打散轮和用于驱动打散轮转动的第一电机5，所述打散轮为毛轮、刺轮4、刀轮中的任意一种，本实施例的打散轮采用刺轮4，所述刺轮4设于筒体21上的出料口201右侧，便于将排出的电池浆料及时打散。

所述进料斗3的底部为锥形，且其出口上固设有出料网6，出料网6上的网孔为圆形孔、菱形孔或条形孔中的任意一种，本实施例采用的是菱形孔。所述进料斗3与集流体1垂直设置，即进料斗3的上下方向为其长度方向，其长度方向与集流体1的运动方向垂直，被打散的电池浆料落在出料网6上，然后通过出料网6上的网孔排出。电池浆料被打散时，会随着刺轮4分散在进料斗3的内壁上，在进料斗3上设有振动源7，使进料斗3振动，将进料斗3内壁上附着的电池浆料振动下来，避免电池浆料的浪费，所述振动源7采用现有技术中的气动振动器、电动振动台或压电晶体振动头中的任意一种，本实施例采用的是压电晶体振动头。

所述涂布对辊机8采用现有技术，包括用于承载集流体1的第一涂布辊81和用于将电池浆料压实在集流体1上的第二涂布辊82，所述进料斗3的出口设置在第一涂布辊81和第二涂布辊82间隙的上方，使打散后的电池浆料能直接落在集流体1上，附着了电池浆料的集流体1进入涂布对辊机8后，通过调整第一涂布辊81和第二涂布辊82之间的间隙，将电池浆料辊压在集流体1上，完成涂布。虽然被打散后的电池浆料均匀地附着在集流体1上，但是辊压时，由于电池浆料具有粘度，还会有一部分粘在第二涂布辊82上，使集流体1上的电池浆料厚度产生偏差，降低了涂布的精度，而防粘装置很好的解决了电池浆料粘在第二涂布辊82上这一问题。

所述防粘装置为设置在第二涂布辊82上随集流体1运动的隔膜20，所述隔膜20采用现有技术，将隔膜20绕过第二涂布辊82，随着第二涂布辊82转动，当电池浆料被第二涂布辊82辊压时，隔膜20被压到电池浆料上，并融进电池浆料。隔膜20将电池浆料和第二涂布辊82隔开，有效防止电池浆料粘在第二涂布辊82上。

实施例2 高粘度电池浆料涂布装置

本实施例与实施例1的结构基本相同，不同的是进料斗3的结构、进料斗3的设置方式和防粘装置的结构。

如图2所示，本实施例的进料斗3与集流体1平行设置，即进料斗3的左右方向为其长度方向，所述进料斗3的长度方向与集流体1的运动方向相同，如图3所示，所述进料斗3包括与集流体1相对设置的第一挡板15、分别固设于第一挡板15两侧的第二挡板16和第三挡板17。所述第一挡板15沿集流体1的运动方向由高向低倾斜，形成斜面，所述第一挡板15靠近集流体1的一端与集流体1之间之间设有间隙，此间隙用于抹平集流体1上的电池浆料，使电池浆料在出进料斗3时，在集流体1上附着的厚度均匀。所述第一挡板15远离集流体1的一端固设有第四挡板18，所述第四挡板18用于将第一挡板15、第二挡板16和第三挡板17的左侧封闭起来，使进料斗3扣在集流体1上，所述第四挡板18上设有与输料装置2连通的开口，所述筒体21的出料口201通过开口伸入进料斗3中，所述刺轮4位于出料口201的右侧。

本实施例的进料斗3沿其长度方向的截面为直角三角形，进料斗3扣在集流体1上后形成封闭的空腔，被刺轮4打散后的电池浆料可能会附着在进料斗3的内壁上，所述第一挡板15上固设有振动源7，用于将进料斗3内壁上的电池浆料振下来，避免浪费，所述振动源7还可以设置在第二挡板16和第二挡板17上。

所述防粘装置与实施例1的结构不同。所述防粘装置为设置在进料斗3和涂布对辊机8之间用于将电池浆料烘干的干燥器13，所述干燥器13采用现有技术，当集流体1附着了电池浆料，并且电池浆料的厚度抹平后，用干燥器13将其烘干，干燥后的电池浆料粘度降低，再被第二涂布辊82辊压时，不会使电池浆料粘在第二涂布辊82上，并且，通过物理烘干的方式，不会使电池浆料增加其他材料，提高了电池浆料的纯净度，制作成电池后，增加了其导电性。

实施例3 高粘度电池浆料涂布装置

本实施例与实施例1的结构基本相同，不同的是进料斗3的结构、进料斗3的设置方式和防粘装置的结构。

如图4所示，本实施例的进料斗3与集流体1平行设置，即进料斗3的左右方向为其长度方向，所述进料斗3的长度方向与集流体1的运动方向相同，所述进料斗3为壳体，所述进料斗3内还设有用于防止电池浆料向上飞散的阻挡辊9，所述阻挡辊9通过第二电机10驱动，所述阻挡辊9与刺轮4之间的间隙为0.1～5mm，本实施例采用的间隙是3mm，既能使刺轮4正常旋转，又能阻挡电池浆料向上飞散，保证打散后的电池浆料均落在集流体1上。所述进料斗3的外面还设有用于将集流体1上的电池浆料铺平的抹平辊11，所述抹平辊11通过第三电机12驱动，所述集流体1与抹平辊11之间设有间隙，将抹平辊11与集流体1之间调整到合适的间隙，以满足电池浆料附着在集流体1上的厚度。

所述防粘装置为设置在进料斗3和涂布对辊机8之间用于向附着在集流体1上的电池浆料撒干燥剂的撒粉器14，所述撒粉器14采用现有技术，包括粉料斗和用于使粉料斗振动的振动件。电池浆料厚度均匀的附着在集流体1上后，通过撒粉器14向电池浆料的表面撒入导电剂，降低电池浆料表面的粘度，当电池浆料被第二涂布辊82辊压时，电池浆料就不会粘在第二涂布辊82上了。

实施例4 高粘度电池浆料涂布装置

本实施例与实施例1的结构基本相同，不同的是打散装置、第二涂布辊82和防粘装置的结构。

如图5所示，所述打散装置包括设于进料斗3内的支架30和固设于支架30上的振动器40，所述支架30为固定在进料斗3的内壁上，用于承载振动器40，所述振动器40采用现有技术，设置在出料口201的上方，当电池浆料由出料口201喷出后，上下振动的振动器40与电池浆料接触，将膏状或块状的电池浆料的打散，由于振动器40振动的频率较高，能将电池浆料粉碎成较小的颗粒，实现打散的目的。

所述防粘装置为设置在第二涂布辊82内的气源19，所述气源19向第二涂布辊82的表面喷出高压气体。所述第二涂布辊82为带有网孔的筒状。将第二涂布辊82设置为空心的筒状，且在第二涂布辊82的外圆周上设置网孔，保证气源19喷出的高压气体能由第二涂布辊82喷出。当电池浆料被第二涂布辊82辊压时，高压气体充斥着第二涂布辊82的表面，电池浆料在高压气体的排斥下，不与第二涂布辊82粘连，起到防粘的作用。此种结构既能避免电池浆料中掺杂其他材料，提高电池浆料的纯净度，还能节省干燥电池浆料的时间，防粘效果好。

本实施例的防粘装置将电池浆料打散后，均匀地附着在集流体1上后，进入涂布对辊机8，第二涂布对辊机8辊压电池浆料时，气源19喷出的高压气体使电池浆料与第二涂布辊82的表面形成气流层，不与第二涂布辊82粘连。

实施例5 高粘度电池浆料涂布装置

本实施例与实施例1的结构基本相同，不同的是打散装置的结构。

如图6所示，本实施例的打散装置为高压喷嘴50，所述高压喷嘴50设置在进料斗3内，并位于出料口201的上方，当电池浆料喷出后，高压气体将电池浆料打散，落在集流体1上，所述高压喷嘴50采用现有技术，连接高压气体喷出。

Claims (9)

1.一种高粘度电池浆料涂布装置，包括将电池浆料辊压在集流体上的涂布对辊机和用于向涂布对辊机中输入电池浆料的进料装置，所述涂布对辊机包括用于承载集流体的第一涂布辊和用于压实电池浆料的第二涂布辊，所述进料装置包括进料斗和用于向进料斗内输送电池浆料的输料装置，其特征在于：还包括防止电池浆料粘在涂布对辊机上的防粘装置，所述进料斗内设置有用于将电池浆料打散的打散装置。

2.根据权利要求1所述的高粘度电池浆料涂布装置，其特征在于：所述打散装置包括设于进料斗内的打散轮和用于驱动打散轮转动的第一电机，所述打散轮为毛轮、刺轮、刀轮中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的高粘度电池浆料涂布装置，其特征在于：所述进料斗的底部为锥形，且与集流体垂直设置；所述进料斗上设有使进料斗振动的振动源，且其出口上固设有出料网。

4.根据权利要求2所述的高粘度电池浆料涂布装置，其特征在于：所述进料斗与集流体平行设置，包括与集流体相对设置的第一挡板、分别固设于第一挡板两侧的第二挡板和第三挡板，所述第一挡板沿集流体的运动方向由高向低倾斜，所述第一挡板靠近集流体的一端与集流体之间设有间隙，远离集流体的一端固设有第四挡板，所述第四挡板上设有与输料装置连通的开口，所述第一挡板上固设有振动源。

5.根据权利要求2所述的高粘度电池浆料涂布装置，其特征在于：所述进料斗与集流体平行设置，所述进料斗内还设有用于防止电池浆料向上飞散的阻挡辊，所述阻挡辊通过第二电机驱动；还包括用于将集流体上的电池浆料铺平的抹平辊，所述抹平辊通过第三电机驱动。

6.根据权利要求1所述的高粘度电池浆料涂布装置，其特征在于：所述打散装置包括设于进料斗内的支架和固设于支架上的振动器，所述进料斗上设有使进料斗振动的振动源。

7.根据权利要求1所述的高粘度电池浆料涂布装置，其特征在于：所述打散装置包括设于进料斗内的高压喷嘴，所述进料斗上设有使进料斗振动的振动源。

8.根据权利要求3、6、7中任意一项所述的高粘度电池浆料涂布装置，其特征在于：所述防粘装置为以下任意一种：

a1：设置在第二涂布辊上随集流体运动的隔膜；

a2：设置在第二涂布辊内的气源，所述气源的喷气方向朝向第二涂布辊的表面；所述第二涂布辊为带网孔的筒状。

9.根据权利要求4或5所述的高粘度电池浆料涂布装置，其特征在于：所述防粘装置为以下任意一种：

b1：设置在进料装置和涂布对辊机之间用于将电池浆料烘干的干燥器；

b2：设置在进料装置和涂布对辊机之间用于向附着在集流体上的电池浆料撒干燥剂的撒粉器。

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