CN216322910U - 一种电池极片涂布装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池极片涂布设备领域，公开了一种电池极片涂布装置，包括机架和设置在机架上的涂头，所述涂头包括计量辊、粘料辊和涂层辊，所述计量辊、粘料辊和涂层辊分别由旋转驱动部驱动，所述计量辊与粘料辊的工作表面之间设有一定的间隙，所述粘料辊与涂层辊的工作表面之间设有一定的间隙，所述计量辊、粘料辊和涂层辊均通过涂层压力调节装置与机架连接，所述涂层辊的工作表面与极片基带的表面接触，涂层辊转动时将浆料均匀涂覆在极片基带的表面上，在涂覆过程中浆料不会产生起雾和飞溅，浆料利用率高，浆料涂覆的速度快，且涂层压力调节装置可以实时调节涂覆压力从而实时控制涂层厚度，涂层厚度稳定性好，精度高。

Description

一种电池极片涂布装置

技术领域

本实用新型涉及电池极片涂布设备技术领域，特别涉及一种电池极片涂布装置。

背景技术

锂电池的生产包括极片制造工艺、电池组装工艺以及最后的注液、预充、化成、老化工艺。在极片制造工艺阶段，可细分为浆料制备、浆料涂覆、极片辊压、极片干燥等工艺。浆料涂覆是继制备浆料完成后的下一道工序，此工序主要目的是将稳定性好、粘度好、流动性好的浆料均匀地涂覆在正负极集流体上。极片涂布对成品电池容量、电池的安全性、电池性能一致性和电池寿命具有重要的影响。

传统进行浆料的涂覆一般采用涂覆辊转动带动浆料涂覆到基材上，再用刮刀将多余的浆料刮除，但此种方法精度不高，涂覆不够均匀，容易导致生产的极片质量不佳，且当浆液粘度发生变化，不能精确控制涂布厚度，对于粘度较大或者较小的涂料，无法保证获得厚薄均匀的厚涂层，难以实现对涂层厚度的精确控制。

授权公告号为CN 207271543U的实用新型专利公开了一种电池极片涂布烘干装置，该装置通过第一涂布头和第二涂布头实现双面涂布，但第一涂布头和第二涂布头中的浆料供给是由动力泵来实现的，动力泵的实际排量与诸多因素有关，因此无法精准控制涂布头的喷涂量，并且在涂覆过程中，浆料容易起雾飞溅，造成浪费，污染环境。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电池极片涂布装置，具有涂覆的速度快，生产效率高，涂层的厚度更均匀，外观质量好，涂层厚度控制精准等优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种电池极片涂布装置，包括机架和设置在机架上的涂头，所述涂头包括计量辊、粘料辊和涂层辊，所述计量辊、粘料辊和涂层辊分别由旋转驱动部驱动，所述计量辊与粘料辊的工作表面之间设有一定的间隙，所述粘料辊与涂层辊的工作表面之间设有一定的间隙，所述计量辊、粘料辊和涂层辊均通过涂层压力调节装置与机架连接，所述涂层辊的工作表面与极片基带的表面接触。

通过采用上述技术方案，旋转驱动部驱动粘料辊转动时将浆料沾附在粘料辊工作表面，随着转料辊的持续转动，沾附在粘料辊表面的浆料运动至粘料辊和涂层辊的间隙中并随着涂层辊的转动逐渐转移到与粘料辊转动方向相对的涂层辊的工作表面，由于涂层辊的的工作表面与极片基带的表面接触，因此涂层辊在转动时涂层辊工作表面的浆料被均匀涂覆在极片基带的表面上，涂覆过程中浆料不会产生起雾和飞溅，浆料利用率高，且浆料涂覆的速度快，生产效率高。

本实用新型的进一步设置为：所述涂层压力调节装置包括固定滑道、与固定滑道滑动配合的滑块和驱动滑块沿固定滑道往复运动的直线驱动部，所述固定滑道和直线驱动部均与机架固定连接，所述计量辊、粘料辊和涂层辊依次通过轴承座固定在滑块上。

通过采用上述技术方案，由于液压伺服驱动装置的压力、速度、位置为全闭环数字控制，自动化程度高，精度好，其压力、速度可编程控制，满足各种工艺需要，还可以实现远程自动控制，因此直线驱动部优选伺服液压缸，伺服液压缸驱动滑块沿固定滑道往复运动，固定滑道上主要设有三个工作位：涂布位置：保证涂层辊的工作表面与极片基带的表面接触，实现浆料涂覆；中间位置：使涂层辊的工作表面与极片基带的表面分开一定距离，便于清洗或者手动调整时不会触碰到极片基带；后位：使涂层辊的工作表面与极片基带的表面分开较大距离，为换辊或者维修预留足够的空间，另外，利用伺服液压缸驱动滑块还可以实时调整涂层辊的工作表面与极片基带的表面之间的压力，以保证极片基带上涂层厚度的均匀性，此时计量辊、粘料辊和涂层辊与滑块形成一个整体结构，通过伺服液压缸实时调整涂层辊的工作表面与极片基带的表面之间的压力的时候，各辊同时随滑块一起运动，避免了分别调整时辊子之间振动产生相互干扰的现象，能够有效改善涂层厚度的精度和稳定性。

本实用新型的进一步设置为：所述轴承座上设有间隙调整装置。

通过采用上述技术方案，间隙调整装置一般为手动调整机构，用于调整计量辊、粘料辊和涂层辊工作表面之间的间隙，通过调整计量辊与粘料辊的工作表面之间的间隙可以有效控制被粘料辊沾附的浆料的量，从而实现辅助调整涂层厚度的效果，通过调整粘料辊和涂层辊的工作表面之间的间隙可以有效控制被涂层辊沾附的浆料的量，进一步实现辅助调整涂层厚度的效果，通过调整涂层辊的工作表面与极片基带的表面之间间隙可以有效控制涂层辊的工作表面与极片基带的表面之间的压力，从而进一步实现极片基带上涂层厚度的调整。

本实用新型的进一步设置为：所述粘料辊的下方设有为粘料辊提供浆料的浆料槽，所述粘料辊的下沿没入浆料槽中。

通过采用上述技术方案，浆料槽用于容纳浆料并在粘料辊旋转的过程中带动浆料，使浆料附着在粘料辊的工作表面，同时，浆料槽还可以收集各辊上滴落的多余浆料，减少浪费。

本实用新型的进一步设置为：还包括用于支撑极片基带的支撑辊，所述支撑辊安装在机架上。

通过采用上述技术方案，支撑辊用于对极片基带进行支撑，保证极片基带与涂层辊的工作表面保持一定的接触压力，从而保证浆料能够被均匀的涂覆在极片基带的表面。

本实用新型的进一步设置为：所述粘料辊轴承座下方设有用于检测当前涂层压力的压力检测单元，所述压力传感器固定在滑块上。

通过采用上述技术方案，极片基带与涂层辊的工作表面之间具有一定的接触压力，由于计量辊、粘料辊和涂层辊均固定在滑块上，计量辊、粘料辊和涂层辊与滑块形成一个整体，涂层辊的工作表面与极片基带之间的工作压力会通过粘料辊轴承座传递给下方的压力检测单元，压力检测单元实时检测涂层压力，通过将涂层压力与设定的涂层目标压力进行比较，然后再通过压力控制算法得出伺服液压缸的实际工作位。

本实用新型的进一步设置为：所述涂头有两组，分别为上涂头和下涂头，所述上涂头和下涂头分别与极片基带的两个表面相对，所述上涂头和下涂头结构相同，所述上涂头和下涂头中涂层辊的工作表面分别与极片基带的两个表面接触。

通过采用上述技术方案，上涂头和下涂头可以对极片基带的上下两个表面同时涂覆，一方面提高了生产效率，另一方面从上下两个表面同时涂覆，使得极片基带的两侧均匀受力，因此极片基带在两侧涂层辊的压力作用下，不会产生变形，产品的外观质量更好。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型通过涂层辊的的工作表面与极片基带的表面接触从而使涂层辊在转动时其工作表面的浆料被均匀涂覆在极片基带的表面上，适应性好，低粘度和高粘度的浆液都适应，在涂覆过程中浆料不会产生起雾和飞溅，浆料利用率高，且浆料涂覆的速度快，生产效率高。

2.本实用新型通过伺服液压缸实时调整涂层辊的工作表面与极片基带的表面之间的压力，从而实时控制涂层厚度，另外各辊同时随滑块一起运动，避免了分别调整时辊子之间振动产生相互干扰的现象，能够有效改善涂层厚度的精度和稳定性，涂层的厚度更均匀。

3.本实用新型通过上涂头和下涂头同时对极片基带的上下表面进行涂覆，上涂头和下涂头在对极片基带的上下两个表面同时涂覆时，一方面提高了生产效率，另一方面可以使得极片基带的两侧均匀受力，因此极片基带在两侧涂层辊的压力作用下，不会产生变形，产品的外观质量更好。

4.本实用新型通过在计量辊、粘料辊和涂层辊的轴承座上设置间隙调整装置，来手动调整计量辊、粘料辊和涂层辊工作表面之间的间隙，从而有效控制被粘料辊沾附的浆料的量和被涂层辊沾附的浆料的量，从而实现辅助调整涂层厚度的效果，通过调整涂层辊的工作表面与极片基带的表面之间间隙可以有效控制涂层辊的工作表面与极片基带的表面之间的压力，可以实现极片基带上涂层厚度的调整，实现更精准的涂层厚度控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种电池极片涂布装置的整体结构示意图。

图2是本实用新型一种电池极片涂布装置的主视图。

图中，1、机架；2、涂头；21、计量辊；22、粘料辊；23、涂层辊；24、旋转驱动部；25、涂层压力调节装置；251、固定滑道；252、滑块；253、直线驱动部；26、轴承座；27、间隙调整装置；28、浆料槽；29、压力检测单元；3、极片基带；4、支撑辊；201、上涂头；202、下涂头。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本实用新型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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

参照图1和图2，一种电池极片涂布装置，包括机架1和设置在机架1上的涂头2，所述涂头2有两组，分别为上涂头201和下涂头202，所述上涂头201和下涂头202分别与极片基带3的两个表面相对，上涂头201和下涂头202可以对极片基带3的上下两个表面同时涂覆，一方面提高了生产效率，另一方面从上下两个表面同时涂覆，使得极片基带3的两侧均匀受力，因此极片基带3在涂覆过程中，不会产生变形，产品的外观质量更好。

具体的，所述上涂头201和下涂头202结构相同，所述上涂头201和下涂头202中涂层辊23的工作表面分别与极片基带3的两个表面接触，两个涂层辊23转动时将浆料涂覆在极片基带3的两个表面上，所述上涂头201和下涂头202均包括计量辊21、粘料辊22和涂层辊23，所述计量辊21、粘料辊22和涂层辊23分别由旋转驱动部24驱动，计量辊21、粘料辊22和涂层辊23可以相互同向或者反向旋转，所述计量辊21与粘料辊22的工作表面之间设有一定的间隙，所述粘料辊22与涂层辊23的工作表面之间设有一定的间隙，计量辊21与粘料辊22的工作表面之间的间隙和粘料辊22与涂层辊23的工作表面之间的间隙均可以调节，以适应不同涂层厚度要求，另外，所述计量辊21、粘料辊22和涂层辊23均通过涂层压力调节装置25与机架1连接，所述涂层辊23的工作表面与极片基带3的表面接触，通过涂层压力调节装置25可以调节涂层辊23的工作表面与极片基带3表面的接触压力。

具体的，所述涂层压力调节装置25包括固定滑道251、与固定滑道251滑动配合的滑块252和驱动滑块252沿固定滑道往复运动的直线驱动部253，所述固定滑道251和直线驱动部253均与机架1固定连接，所述计量辊21、粘料辊22和涂层辊23依次通过轴承座26固定在滑块252上，通过直线驱动部253驱动滑块252沿固定滑道251往复运动，使得固定在滑块252上的涂层辊23的工作表面与极片基带3表面之间的接触压力增大或者减小，从而实现对涂层厚度的调节，由于液压伺服驱动装置的压力、速度、位置为全闭环数字控制，自动化程度高，精度好，其压力、速度可编程控制，满足各种工艺需要，还可以实现远程自动控制，因此直线驱动部253优选伺服液压缸，伺服液压缸驱动滑块252沿固定滑道251往复运动可以实时调整涂层辊23的工作表面与极片基带3的表面之间的压力，以保证极片基带3上涂层厚度的均匀性，此时计量辊21、粘料辊22和涂层辊23与滑块252形成一个整体结构，通过伺服液压缸实时调整涂层辊23的工作表面与极片基带3的表面之间的压力的时候，各辊同时随滑块252一起运动，避免了分别调整时辊子之间振动产生相互干扰的现象，能够有效改善涂层厚度的精度和稳定性，同时，为了便于设备的清理和维修，可以在固定滑道251上设置三个工作位：涂布位置：保证涂层辊23的工作表面与极片基带3的表面接触，实现浆料涂覆；中间位置：使涂层辊23的工作表面与极片基带3的表面分开一定距离，便于清洗或者手动调整时不会触碰到极片基带3；后位：使涂层辊23的工作表面与极片基带3的表面分开较大距离，为换辊或者维修预留足够的空间。

进一步的，所述轴承座26上设有间隙调整装置27，间隙调整装置27一般为手动调整机构，如螺旋升降机，通过转动螺栓升降机的手柄，使辊的高度发生变化，从而实现计量辊21、粘料辊22和涂层辊23工作表面之间的间隙的调节，通过调整计量辊21与粘料辊22的工作表面之间的间隙可以有效控制被粘料辊22沾附的浆料的量，从而实现辅助调整涂层厚度的效果，通过调整粘料辊22和涂层辊23的工作表面之间的间隙可以有效控制被涂层辊23沾附的浆料的量，进一步实现辅助调整涂层厚度的效果，通过调整涂层辊23的工作表面与极片基带3的表面之间间隙可以有效控制涂层辊23的工作表面与极片基带3的表面之间的压力，从而进一步实现极片基带上涂层厚度的调整。

进一步的，所述粘料辊22的下方设有为粘料辊22提供浆料的浆料槽28，所述粘料辊22的下沿没入浆料槽28中，所述浆料槽28用于容纳浆料并在粘料辊22旋转的过程中带动浆料，使浆料附着在粘料辊的工作表面，同时，浆料槽28还可以收集各辊上滴落的多余浆料，减少浪费。

进一步的，还包括用于支撑极片基带3的支撑辊4，所述支撑辊4安装在机架1上，支撑辊4用于对极片基带3进行支撑，保证极片基带3与涂层辊23的工作表面保持一定的接触压力，从而保证浆料能够被均匀的涂覆在极片基带3的表面。

进一步的，所述粘料辊22轴承座26的下方设有用于检测当前涂层压力的压力检测单元29，所述压力检测单元29固定在滑块252上，极片基带3与涂层辊23的工作表面之间具有一定的接触压力，由于计量辊21、粘料辊22和涂层辊23均固定在滑块252上，计量辊21、粘料辊22和涂层辊23与滑块252形成一个整体，涂层辊23的工作表面与极片基带3之间的工作压力会通过粘料辊22传递给下方的压力检测单元29，压力检测单元29实时检测涂层压力，通过将涂层压力与设定的涂层目标压力进行比较，然后再通过压力控制算法得出伺服液压缸的实际工作位。

本实用新型的工作原理：涂覆时，上涂头201和下涂头202对极片基带3的上下两个表面同时涂覆，上涂头201和下涂头202中的涂层辊23的工作表面分别与极片基带3的两个表面接触，两个涂层辊23转动时将浆料涂覆在极片基带3的两个表面上，通过调整计量辊21与粘料辊22的工作表面之间的间隙可以有效控制被粘料辊22沾附的浆料的量，从而实现辅助调整涂层厚度的效果，通过调整粘料辊22和涂层辊23的工作表面之间的间隙可以有效控制被涂层辊23沾附的浆料的量，进一步实现辅助调整涂层厚度的效果，通过调整涂层辊23的工作表面与极片基带3的表面之间接触压力可以有效控制涂层辊23的工作表面与极片基带3的表面之间的压力，从而进一步实现极片基带上涂层厚度的调整。

Claims (7)

1.一种电池极片涂布装置，包括机架(1)和设置在机架(1)上的涂头(2)，其特征在于：所述涂头(2)包括计量辊(21)、粘料辊(22)和涂层辊(23)，所述计量辊(21)、粘料辊(22)和涂层辊(23)分别由旋转驱动部(24)驱动，所述计量辊(21)与粘料辊(22)的工作表面之间设有一定的间隙，所述粘料辊(22)与涂层辊(23)的工作表面之间设有一定的间隙，所述计量辊(21)、粘料辊(22)和涂层辊(23)均通过涂层压力调节装置(25)与机架(1)连接，所述涂层辊(23)的工作表面与极片基带(3)的表面接触。

2.根据权利要求1所述的一种电池极片涂布装置，其特征在于：所述涂层压力调节装置(25)包括固定滑道(251)、与固定滑道(251)滑动配合的滑块(252)和驱动滑块(252)沿固定滑道(251)往复运动的直线驱动部(253)，所述固定滑道(251)和直线驱动部(253)均与机架(1)固定连接，所述计量辊(21)、粘料辊(22)和涂层辊(23)依次通过轴承座(26)固定在滑块(252)上。

3.根据权利要求2所述的一种电池极片涂布装置，其特征在于：所述轴承座(26)上设有间隙调整装置(27)。

4.根据权利要求1所述的一种电池极片涂布装置，其特征在于：所述粘料辊(22)的下方设有为粘料辊(22)提供浆料的浆料槽(28)，所述粘料辊(22)的下沿没入浆料槽(28)中。

5.根据权利要求1所述的一种电池极片涂布装置，其特征在于：还包括用于支撑极片基带(3)的支撑辊(4)，所述支撑辊(4)安装在机架(1)上。

6.根据权利要求2所述的一种电池极片涂布装置，其特征在于：所述粘料辊(22)轴承座(26)下方设有用于检测当前涂层压力的压力检测单元(29)，所述压力检测单元(29)固定在滑块(252)上。

7.根据权利要求1所述的一种电池极片涂布装置，其特征在于：所述涂头(2)有两组，分别为上涂头(201)和下涂头(202)，所述上涂头(201)和下涂头(202)分别与极片基带(3)的两个表面相对，所述上涂头(201)和下涂头(202)结构相同，所述上涂头(201)和下涂头(202)中涂层辊(23)的工作表面分别与极片基带(3)的两个表面接触。

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