CN218360299U - 涂布背辊组件及涂布系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种涂布背辊组件及涂布系统,涂布背辊组件包括:背辊;温度调节单元,设置于背辊的外侧;其中,温度调节单元用于调节背辊的温度,以使背辊的至少部分区域产生可恢复地形变。由于背辊的外圆面与涂布挤压组件的距离和背辊上形成的涂层的厚度和重量呈正比,距离越大的区域形成的涂层的厚度和重量越大,距离越小的区域形成的涂层的厚度和重量越小,因此,通过调节背辊的温度,使背辊的对应区域发生形变而相对涂布挤压组件的距离增大或减小,进而实现涂层的厚度和重量的精确调节。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,特别涉及一种涂布背辊组件及涂布系统。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
涂布作为将电池制造所需要的正极涂布材料或负极涂布材料均匀地涂到基体上的一种工艺,是生产电池的最重要的工艺流程之一,涂布过程中的参数的制定和工艺精度的控制直接影响电池极片的性能。
但是,现有的涂布装置控制多个涂布区间的重量分布的手段较单一,多个涂布区间的重量容易存在较大差异,进而影响电池极片重量一致性,对电池的电性能和安全性能提出更高的要求。
实用新型内容
本申请提供一种涂布背辊组件及涂布系统,提高多个涂布区间的重量的一致性。
第一方面,本申请提供了一种涂布背辊组件,包括:
背辊;及
温度调节单元,设置于所述背辊的外侧;
其中,所述温度调节单元用于调节所述背辊的温度,以使所述背辊的至少部分区域产生形变。
由于背辊的外圆面与涂布挤压组件的距离和背辊上形成的涂层的厚度和重量呈线性关系,距离越大的区域形成的涂层的厚度和重量越大,距离越小的区域形成的涂层的厚度和重量越小,因此,通过调节背辊的温度,使背辊的对应区域发生形变而相对涂布挤压组件的距离增大或减小,进而实现涂层的厚度和重量的精确调节。
在其中一个实施例中,所述温度调节单元包括多个温度调节件,所述多个温度调节件沿所述背辊的轴向间隔排布。如此,可通过部分温度调节件对背辊的轴向上的对应区域进行精确调节,精准控制背辊的形状。
在其中一个实施例中,所述多个温度调节件自所述背辊的一轴向端至所述背辊的另一轴向端间隔排布。由于温度调节单元的覆盖范围自背辊从背辊在轴向上的一端延伸至轴向上的另一端,从而可对背辊从一端至另一端的温度进行全面调节。
在其中一个实施例中,所述涂布背辊组件包括多个所述温度调节单元,多个所述温度调节单元沿所述背辊的周向间隔排布。由于背辊可相对温度调节单元绕其自身中心轴线转动,因此每个温度调节单元均可对背辊的形状进行调节,进而实现对背辊的形状的有效控制,而且各个温度调节单元的安装不会相互干扰。
在其中一个实施例中,多个所述温度调节单元中的部分所述温度调节单元被配置为用于提供冷量以降低所述背辊的温度,多个所述温度调节单元中的其余部分所述温度调节单元被配置为用于提供热量以提高所述背辊的温度。
如此,当需要增加支撑于背辊的某区域的基材上的涂层的厚度和重量时,可根据需要开启对应区域的用于提供冷量的温度调节件,从而减小该区域的背辊的外径,进而增加支撑于该区域的基材上的涂层厚度。当需要减小支撑于背辊某区域的基材上的涂层厚度和重量时,可根据需要开启对应区域的用于提供热量的温度调节件,从而增大该区域的背辊的外径,进而减小支撑于该区域的基材上的涂层厚度。
在其中一个实施例中,所述涂布背辊组件包括两个所述温度调节单元,其中一个所述温度调节单元被配置为用于提供冷量以降低所述背辊的温度,另一个所述温度调节单元被配置为用于提供热量以提高所述背辊的温度。如此,仅需两个温度调节单元即可实现背辊的温度调节,有效控制了生产成本。
第二方面,本申请提供了一种涂布系统,包括以上任一项所述的涂布背辊组件,所述涂布系统还包括涂布挤压组件,所述涂布挤压组件位于所述背辊的径向上的一侧,用于涂覆涂布材料至支撑于所述背辊的外圆面的基材上。
如此,通过涂布挤压组件的设置,可将涂布材料涂覆至背辊的外圆面形成涂层。
在其中一个实施例中,所述涂布系统还包括烘干装置,所述烘干装置位于所述涂布挤压组件的下游,所述烘干装置用于烘干所述基材上的涂布材料。如此,通过涂布挤压组件涂布于基材上的涂布材料可在烘干装置的烘烤下干燥。
在其中一个实施例中,所述涂布系统还包括检测件,所述检测件用于获取所述基材上的涂布材料烘干后的重量。根据基材上各个区域的涂布材料烘干后的重量,可以计算背辊的对应区域距离涂布挤压组件的距离α,进而控制温度调节单元中的相应位置的温度调节件对背辊进行加热或冷却,背辊的形状随之改变,从而改变背辊的各个区域距离涂布挤压组件的距离α,最终实现对涂布重量一致性的改善。
在其中一个实施例中,所述涂布系统还包括控制模块,所述控制模块与所述温度调节单元和所述检测件均通信连接,用于根据所述检测件的检测结果控制所述温度调节单元的工作状态。
控制模块的设置可根据干燥后的涂层的重量控制温度调节单元自动调节背辊的形状,进而自动调节涂布重量而实现涂布重量的一致性,保证了涂布重量的调节效率。
附图说明
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请一实施例的涂布系统的部分结构的正视图;
图2为图1所示涂布系统的部分结构的侧视图;
图3为图1所示涂布系统的部分结构的俯视图;
图4为本申请一实施例的涂层的重量分布示意图;
图5为本申请一实施例的涂布背辊组件的示意图;
图6为本申请一实施例的涂层的重量分布示意图;
图7为本申请一实施例的涂层的重量分布示意图;
图8为本申请一实施例的涂布背辊组件的示意图;
100、涂布系统;20、涂布背辊组件;21、背辊;23、温度调节单元;232、温度调节件;40、涂布挤压组件;60、控制模块。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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申请实施例和简化描述,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申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
目前,电池具有高能量密度、高工作电压、高安全性能和长使用寿命等优点,在手机、数码相机等电子设备及电动汽车中得到了广泛的应用。随着绿色能源环保、能源储存利用等方面的需求日益急增,电池成为解决新能源发展的瓶颈。
电池有多种类型,卷绕式的电池使用范围较广。卷绕式电池包括壳体、电极组件及电解液,电解液灌注于壳体内,电极组件容置于装载有电解液的壳体内。电极组件包括层叠的正极片、隔离膜及负极片,一般需要先制备好正极片及负极片,再将正极片、隔离膜及负极片卷绕组装为电芯,再进行后续热冷压、化成、整形、容量测试等加工工序,以形成电池成品。
在电池的制备过程中,常采用挤压涂布的方式制备极片(包括正极片和负极片)。其中,挤压涂布指采用狭缝挤压的方式将搅拌均匀的涂布材料均匀地涂覆在基材上,并将涂布材料中的有机溶剂干燥的过程。基材可以为铜箔或铝箔,一般正极使用铝箔,负极使用铜箔。涂布材料挤压涂布时需要用到涂布机,涂布机具有涂布模头,涂布模头上设有涂布入口、涂布出口以及连通于两者之间的容料腔。在涂布时,涂布材料从涂布入口进入容料腔中,并经容料腔到达涂布出口,从涂布出口挤出。但是,受到涂布出口的大小、涂布出口与基材的距离、涂布材料流速、涂布材料压力、基材运动速度、流体力学性质、流变力学性质等多个工艺参数的影响,容易发生基体在横向方向上的各个涂布区间的涂层的重量不一致等涂布缺陷。
为了解决基材在横向方向上的各个涂布区间的涂层重量不一致的问题,申请人研究发现,可以在涂布模头的涂布出口或容料腔内设置高度可调的调节块,使从涂布出口挤出的涂布材料层变薄或者变厚以控制涂层的厚度。但是采用在涂布出口设置调节块的方式进行调节,仅能实现单个涂布区间内的重量分布调节,而无法调节多个涂布区间的重量分布,而且对于因容料腔的腔体压力、涂布出口的压力过大或过小导致的重量波动、设备漏料的问题,无法进行有效在线调节。而采用在容料腔内设置调节块的方式进行调节,可调节行程较小而造成腔体压力过大,且长时间使用后容易堵积涂布材料颗粒,阻碍腔内涂布材料分布并形成颗粒划痕,同时也难以实现局部区域的精密调节。
基于以上考虑,为了实现基材的多个涂布区间的涂布重量调节,申请人经过深入研究,设计了一种涂布背辊组件,涂布背辊组件包括背辊和温度调节单元,背辊用于为基材提供支撑,温度调节单元可调节背辊的温度以调节背辊的形状,从而改变背辊与涂布挤压组件之间的距离,最终实现不同基材的各个涂布区间的涂布重量调节。
需说明的是,本申请中的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池包等。
为了满足不同的电力需求,电池可以包括多个电池单体,其中,多个电池单体之间可以串联或并联或混联,混联是指串联和并联的混合。可选地,多个电池单体可以先串联或并联或混联组成电池模块,多个电池模块再串联或并联或混联组成电池。也就是说,多个电池单体可以直接组成电池,也可以先组成电池模块,电池模块再组成电池。电池再进一步设置于用电设备中,为用电设备提供电能。
本申请中,电池单体可以包括二次电池、一次电池、锂硫电池、钠电池、钠离子电池或镁离子电池等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体,未涂敷正极活性物质层的集流体作为正极极耳。正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体,未涂敷负极活性物质层的集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离膜的材质可以为聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本申请实施例并不限于此。
本申请中的电池可以作为电源用于用电装置中,用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
如图1至图3所示,根据本申请的一些实施例,本申请提供一种涂布背辊组件20,包括背辊21和温度调节单元23,温度调节单元23位于背辊21的外侧,温度调节单元23用于调节背辊21的温度,以使背辊21的至少部分区域产生形变。
背辊21是由钢等金属材料制成的圆柱状结构,背辊21具有两个间隔设置的圆形端面及连接于两个端面之间的外圆面。背辊21位于基材的输送路径上以为基材提供支撑,涂布材料可由涂布挤压组件40涂布于支撑于背辊21的外圆面的基材的至少部分区域。可以理解,背辊21的材料、形状以及尺寸不限于此,可根据涂布需要设置以满足不同要求。
在下列实施例中,背辊21的轴向为其中心轴线的延伸方向,即两个圆形端面的间隔方向,背辊21的径向为圆形端面的直径方向,背辊21的周向为环绕其中心轴线的方向。
背辊21的外侧是指区别于背辊21的内部而位于背辊21外的区域。在本申请中,背辊21具有热胀冷缩的物理特性,因此可因温度的变化产生形状变化。背辊21的某个区域受热时会发生膨胀而外径增大,当某个区域冷却时会发生收缩而外径减小。
其中,热胀冷缩是指物体受热时会膨胀,遇冷时会收缩的特性。由于物体内的粒子(原子)运动会随温度改变,因此当温度上升时,粒子的振动幅度加大,令物体膨胀;但当温度下降时,粒子的振动幅度便会减少,使物体收缩。
温度调节单元23可通过安装机构安装于背辊21的外圆面的一侧,并与背辊21的外圆面之间存在一定间隙,背辊21可相对温度调节单元23绕其自身中心轴线转动。温度调节单元23与背辊21的外圆面中间的间隙的具体数值可根据背辊21的直径和涂层的厚度设置,从而防止温度调节单元23与背辊21的距离过近而干扰背辊21的转动、基材的输送以及涂层的形成。可选地,温度调节单元23距离背辊21的外圆面间隙大于0.1mm。
由于背辊21的外圆面与涂布挤压组件40的距离α和背辊21上形成的涂层的厚度和重量呈线性关系,距离α越大的区域形成的涂层的厚度和重量越大,距离α越小的区域形成的涂层的厚度和重量越小,因此,通过调节背辊21的温度,使背辊21的对应区域发生形变而相对涂布挤压组件40的距离α增大或减小,进而实现涂层的厚度和重量的精确调节。
具体地,温度调节单元23可被配置为用于提供冷量以使背辊21的至少部分区域冷却收缩,也可被配置用于提供热量以使背辊21的至少部分区域受热膨胀。
更具体地,温度调节单元23可通过冷却水冷却、空气冷却和半导体冷却中的一种或多种方式使背辊21的至少部分区域冷却收缩,或通过导热油加热、电阻丝加热、电弧加热、电极加热、水阻加热、微波加热、红外加热和电磁感应加热中的一种或多种使背辊21的至少部分区域受热膨胀。可以理解,温度调节单元23的加热方式和冷却方式不限,可以采用直接加热或冷却的方式、也可采用换热的方式实现加热或冷却。
具体地,在一实施例中,所有温度调节单元23均被配置为用于提供冷量以使背辊21的至少部分区域冷却收缩。在另一实施例中,所有温度调节单元23均被配置为用于提供热量以使背辊21的至少区域受热膨胀。在其他一些实施例中,部分温度调节单元23被配置为用于提供冷量以使背辊21的至少部分区域冷却收缩,其余部分温度调节单元23被配置为用于提供热量以使背辊21的至少区域受热膨胀。
如此,温度调节单元23可通过冷却降温和/或加热升温的方式使背辊21发生热胀冷缩而调节背辊21的外径,进而调节背辊21的外圆面与涂布挤压组件40的距离α,最终实现基材上的涂层的厚度和重量调节。其中,当部分温度调节单元23被配置为用于提供冷量以使背辊21的至少部分区域冷却收缩,其余部分温度调节单元23被配置为用于提供热量以使背辊21的至少区域受热膨胀时,可根据需要使背辊21迅速收缩或迅速膨胀,从而具有更高的调节效率和调节范围。
根据本申请的一些实施例,温度调节单元23包括多个温度调节件232,多个温度调节件232沿背辊21的轴向间隔排布。
相邻两个温度调节件232之间的距离相等,每个温度调节件232均可对背辊21的对应区域进行加热或冷却,且每个温度调节件232可单独控制以具有不同的加热或冷却功率,从而使背辊21在轴向上的不同区域发生不同幅度的形变。可以理解,在其它一些实施例中,多个温度调节件232也可沿背辊21的轴向非均匀排布,相邻两个温度调节件232之间的距离可根据实际需要设置以满足不同形变要求。
如此,可通过部分温度调节件232对背辊21的轴向上的对应区域进行精确调节,精准控制背辊21的形状。
根据本申请的一些实施例,多个温度调节件232自背辊21的一轴向端至背辊21的另一轴向端间隔排布。
背辊21的轴向端是指背辊21在轴向上设有端面的相对两端,位于多个温度调节件232最外侧的两个温度调节件232分别对应于背辊21的两个轴向端。
由于温度调节单元23的覆盖范围自背辊21从背辊21在轴向上的一端延伸至轴向上的另一端,从而可对背辊21从一端至另一端的温度进行全面调节。
进一步地,在一些实施例中,每个温度调节件232的温度调节范围在背辊21的轴向上的长度小于背辊21的轴向长度的一半。
温度调节范围是指,在预设时间内背辊21可在温度调节件232的冷却或加热下发生形变的范围。可以理解,温度调节件232的具体的温度调节范围可根据温度调节件232的数量等因素调节,从而使控制温度的误差在5℃以下。
由于温度调节件232的温度调节范围在背辊21的轴向上的长度小于背辊21的轴向长度的一半,因此使温度调节单元23具有较高的温度调节精度。如果温度调节件232的温度调节范围过大,则会影响温度调节精度。
根据本申请的一些实施例,涂布背辊组件20包括多个温度调节单元23,多个温度调节单元23沿背辊21周向间隔排布。
如此,多个温度调节单元23沿周向分布于背辊21外,由于背辊21可相对温度调节单元23绕其自身中心轴线转动,因此每个温度调节单元23均可对背辊21的形状进行调节,进而实现对背辊21的形状的有效控制,而且各个温度调节单元23的安装不会相互干扰。
根据本申请的一些实施例,多个温度调节单元23中的部分温度调节单元23被配置为用于提供冷量以降低背辊21的温度,多个温度调节单元23中的其余部分所述温度调节单元23被配置为用于提供热量以提高背辊21的温度。
如此,当需要增加支撑于背辊21的某区域的基材上的涂层的厚度和重量时,可根据需要开启对应区域的用于提供冷量的温度调节件232,从而减小该区域的背辊21的外径,进而增加支撑于该区域的基材上的涂层厚度。当需要减小支撑于背辊21某区域的基材上的涂层厚度和重量时,可根据需要开启对应区域的用于提供热量的温度调节件232,从而增大该区域的背辊21的外径,进而减小支撑于该区域的基材上的涂层厚度。
根据本申请的一些实施例,涂布背辊组件20包括两个温度调节单元23,两个温度调节单元23沿背辊21的周向间隔排布,每个温度调节单元23包括多个温度调节件232,每个温度调节单元23中的所有温度调节件232沿背辊21的轴向间隔排布。其中一个温度调节单元23被配置为用于提供冷量以降低背辊21的温度,另一个温度调节单元23被配置为用于提供热量以提高背辊21的温度。在背辊21的轴向上,两个温度调节单元23的所有温度调节件232均自背辊21的一轴向端延伸至背辊21的另一轴向端间隔排布,且每相邻两个温度调节件232之间的距离均相等,因此可均匀调背辊21在轴向上的各个区域的温度。
如此,仅需两个温度调节单元23即可实现背辊21的温度调节,有效控制了生产成本。
如图1至图3所示,根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种涂布系统100,包括以上任一方案中的涂布背辊组件20。涂布系统100还包括涂布挤压组件40,涂布挤压组件40位于背辊21的径向的一侧,用于提供涂布材料至支撑于背辊21的外圆面的基材上。
涂布挤压组件40包括多个涂布出口,在背辊21的轴向上,多个涂布出口沿背辊21的轴向自背辊21的一轴向端延伸至背辊21的另一轴向端,背辊21可相对涂布挤压组件40绕自身中心轴线转动,因此涂布出口可将涂布材料涂覆至支撑于背辊21的外圆面的基材上。可以理解,涂布挤压组件40的具体构造不属于本申请的主要申请点,故不在此赘述,只要能将涂布材料涂覆至基材即可。
如此,通过涂布挤压组件40的设置,可将涂布材料涂覆至支撑于背辊21的外圆面的基材上以形成涂层。
根据本申请的一些实施例,涂布系统100还包括烘干装置,烘干装置位于涂布挤压组件100的下游,烘干装置用于基材上的涂布材料。
烘干装置包括多个烘箱,支撑于背辊21的外圆面上的基材完成涂布材料的涂布后可进入烘箱中,烘箱中的高温气流可烘干基材上的涂布材料。可以理解,烘干装置的具体构造不属于本申请的主要申请点,故不在此赘述,只要能将涂布于基材上的涂布材料烘干即可。
如此,通过涂布挤压组件40涂布于基材上的涂布材料可在烘干装置的烘烤下干燥。
根据本申请的一些实施例,涂布系统100还包括检测件,检测件用于获取基材上的涂布材料烘干后的重量。
检测件设于烘干装置的下游,用于获取基材上的涂布材料经过烘干装置烘干后的重量,根据基材上各个区域的涂布材料烘干后的重量,可以计算背辊21的对应区域距离涂布挤压组件40的距离α,进而控制温度调节单元23中的相应位置的温度调节件232对背辊21进行加热或冷却,背辊21的形状随之改变,从而改变背辊21的各个区域距离涂布挤压组件40的距离α,最终实现对涂布重量一致性的改善。检测件的设置,实现了对基材上的涂布材料经过烘干装置烘干后的重量的实时监控,进而可及时、准确地控制温度调节件232对背辊21进行加热或冷却以改变背辊21的形状,最终实现对涂布重量一致性的改善。
根据本申请的一些实施例,涂布系统100还包括控制模块60,控制模块60与温度调节单元23和检测件均通信连接,用于根据所述检测件的检测结果控制温度调节单元23的工作状态。
控制模块60可从检测件中获取干燥后的涂层的重量,然后根据干燥后的涂层的重量,计算背辊21的各个区域距离涂布挤压组件40的距离α,从而发送控制信号至温度调节单元23的相应的温度调节件232对背辊21进行加热或冷却,背辊21的形状随之改变,从而改变背辊21的各个区域距离涂布挤压组件40的距离α,最终实现对涂布重量一致性的改善。可以理解,温度调节单元23的控制也可不依赖于控制模块60,而是通过操作人员的实际判断控制温度调节单元23。
控制模块60的设置可根据干燥后的涂层的重量控制温度调节单元23的温度调节件232自动调节背辊21的形状,进而自动调节涂布重量而实现涂布重量的一致性,保证了涂布重量的调节效率。
请参阅图1至图3,根据本申请的一些实施例,本申请提供了一种涂布背辊组件20,该涂布背辊组件20包括背辊21及两个温度调节单元23,涂布挤压组件40可在支撑于背辊21的外圆面的基材上涂覆形成涂层。两个温度调节单元23沿背辊21的周向间隔设置于背辊21的外圆面的外侧,每个温度调节单元23包括多个温度调节件232,每个温度调节单元23中的全部温度调节件232沿背辊21的轴向间隔排布。其中一个温度调节单元23被配置为用于提供冷量以降低背辊21的温度,另一个温度调节单元23被配置为用于提供热量以提高背辊21的温度。
图4提供了本申请一实施例的涂层的重量分布示意图,图6提供了本申请一实施例的涂层的重量分布示意图,其中,纵轴表示单位面积的涂层的重量W,横轴表示距离背辊21的一轴向端的距离L。
具体在一实施例中,如图4所示,当基材上的干燥后的涂层的重量呈现中间低两侧高的“U”形分布时,在控制模块60的控制下,用于提供冷量的一个温度调节单元23开始工作,且该温度调节单元23的每个温度调节件232的冷却功率与其对应区域的涂层的重量呈负线性关系,即越靠近背辊21的中间区域的温度调节件232的冷却功率越大,因此背辊21的收缩率自其轴向上的中点至两端逐渐减小,背辊21的两端区域的收缩率小,所以背辊21的形状由圆柱形变为轻微的哑铃型(如图5所示),即背辊21的直径自其轴向上的中点向两端逐渐增大,从而改善了涂层在背辊21的轴向上的重量的一致性(如图6所示)。
图7提供了本申请一实施例的涂层的重量分布示意图,其中,纵轴表示单位面积的涂层的重量W,横轴表示距离背辊21的一轴向端的距离L。
具体在一实施例中,如图7所示,当基材上的干燥后的涂层的重量呈现中间高两端低的“倒U”形分布时,在控制模块60的控制下,用于提供热量的一个温度调节单元23开始工作,且该温度调节单元23的每个温度调节件232的加热功率与其对应区域的涂层的重量呈正比,即越靠近背辊21的中间区域的温度调节件232的制热功率越大,因此背辊21的膨胀率自其轴向上的中点至两端逐渐减小,背辊21的两端区域的膨胀率小,所以背辊21的形状由圆柱形变为纺锤形(如图8所示),即背辊21的直径自其轴向上的中点向两端逐渐减小,从而改善了涂层在背辊21的轴向上的重量的一致性(如图6所示)。
可以理解,基材上的干燥后的涂层的重量的分布情况不限于上述两个实施例,在涂层的实际形成过程中,基材上的涂层的重量可沿背辊21的轴向以不同规律分布,各个温度调节件232的冷却功率或加热功率可根据其对应区域的涂层的重量调节,以实现不同情况下的涂层厚度一致性的调节。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种涂布背辊组件,其特征在于,包括:
背辊(21);及
温度调节单元(23),设置于所述背辊(21)的外侧;
其中,所述温度调节单元(23)用于调节所述背辊(21)的温度,以使所述背辊(21)的至少部分区域产生形变。
2.根据权利要求1所述的涂布背辊组件,其特征在于,所述温度调节单元(23)包括多个温度调节件(232),所述多个温度调节件(232)沿所述背辊(21)的轴向间隔排布。
3.根据权利要求2所述的涂布背辊组件,其特征在于,所述多个温度调节件(232)自所述背辊(21)的一轴向端至所述背辊(21)的另一轴向端间隔排布。
4.根据权利要求1-3任一项所述的涂布背辊组件,其特征在于,所述涂布背辊组件包括多个所述温度调节单元(23),多个所述温度调节单元(23)沿所述背辊(21)的周向间隔排布。
5.根据权利要求4所述的涂布背辊组件,其特征在于,多个所述温度调节单元(23)中的部分所述温度调节单元(23)被配置为用于提供冷量以降低所述背辊(21)的温度,多个所述温度调节单元(23)中的其余部分所述温度调节单元(23)被配置为用于提供热量以提高所述背辊(21)的温度。
6.根据权利要求5所述的涂布背辊组件,其特征在于,所述涂布背辊组件包括两个所述温度调节单元(23),其中一个所述温度调节单元(23)被配置为用于提供冷量以降低所述背辊(21)的温度,另一个所述温度调节单元(23)被配置为用于提供热量以提高所述背辊(21)的温度。
7.一种涂布系统,其特征在于,包括如权利要求1至6任意一项所述的涂布背辊组件,所述涂布系统还包括涂布挤压组件(40),所述涂布挤压组件(40)位于所述背辊(21)的径向上的一侧,用于涂覆涂布材料至支撑于所述背辊(21)的外圆面的基材上。
8.根据权利要求7所述的涂布系统,其特征在于,所述涂布系统还包括烘干装置,所述烘干装置位于所述涂布挤压组件的下游,所述烘干装置用于烘干所述基材上的涂布材料。
9.根据权利要求8所述的涂布系统,其特征在于,所述涂布系统还包括检测件,所述检测件用于获取所述基材上的涂布材料烘干后的重量。
10.根据权利要求9所述的涂布系统,其特征在于,所述涂布系统还包括控制模块(60),所述控制模块(60)与所述温度调节单元(23)和所述检测件均通信连接,用于根据所述检测件的检测结果控制所述温度调节单元(23)的工作状态。
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- 2022-06-22 CN CN202221578155.XU patent/CN218360299U/zh active Active
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