CN218394395U - 网纹辊及涂布装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种网纹辊及涂布装置，属于电池涂布设备技术领域，网纹辊包括辊体和形成在辊体表面的环形凸台，环形凸台沿辊体的周向延伸，环形凸台包括圆周面、第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面沿辊体的轴向相对，圆周面连接第一侧面和第二侧面，圆周面包括蚀刻有网纹的网纹区。其中，网纹区与第一侧面之间设置有未蚀刻网纹的第一留白区。在网纹区与第一侧面之间设置未蚀刻网纹的第一留白区，环形凸台第一侧面和圆周面的接合处附近不会粘接浆料，可以降低环形凸台边缘对基材产生包角波动导致基材涂宽度发生变化的可能性，可以提高网纹辊涂布浆料时的涂布一致性。
Description
技术领域
本申请涉及电池涂布设备技术领域，具体而言，涉及一种网纹辊及涂布装置。
背景技术
涂布是电池单体生产过程中必不可少的工序，也是直接影响电池安全性、容量、寿命等各项性能的关键工序。
网纹辊是涂布装置的重要组成部件，网纹辊上的网纹可以粘接浆料然后将浆料均匀地涂布至基材表面。
在涂布加工时，为了避免网纹辊发生干涉会选用阶梯式网纹辊进行涂布加工，但阶梯式网纹辊涂布浆料时，存在涂布一致性差的问题。
实用新型内容
鉴于上述问题，本申请提供一种网纹辊及涂布装置，能够提高网纹辊涂布浆料时的涂布一致性。
第一方面，本申请提供了一种网纹辊，网纹辊包括辊体和形成在辊体表面的环形凸台，环形凸台沿辊体的周向延伸，环形凸台包括圆周面、第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面沿辊体的轴向相对，圆周面连接第一侧面和第二侧面，圆周面包括蚀刻有网纹的网纹区。其中，网纹区与第一侧面之间设置有未蚀刻网纹的第一留白区。
本申请实施例的技术方案中，在网纹区与第一侧面之间设置未蚀刻网纹的第一留白区，环形凸台第一侧面和圆周面的接合处附近不会粘接浆料，可以降低环形凸台边缘对基材产生包角波动导致基材涂宽度发生变化的可能性，可以提高网纹辊涂布浆料时的涂布一致性。
在一些实施例中，圆周面与第一侧面之间形成有第一圆弧倒角，第一圆弧倒角的半径为R1，第一留白区的宽度为W1，满足W1≥R1。第一圆弧倒角的设置可以降低环形凸台刮伤基材的可能性。W1≥R1可降低蚀刻网纹的难度。
在一些实施例中，0.1mm≤R1≤2mm，0.1mm≤W1≤2mm。将R1设置在合理范围内，一方面，能够降低因R1过小导致基材被环形凸台刮伤的风险，另一方面，能够缓解因R1过大导致生产成本增加的问题。将W1控制在合理范围内，一方面，能够降低因W1过小导致涂布横向宽度发生变化的可能性，另一方面，能够缓解因W1过大导致生产成本增加的问题。
在一些实施例中，在设置第一留白区的基础上，网纹区与第二侧面之间设置有未蚀刻网纹的第二留白区。这样的设计，使得环形凸台第一侧面和圆周面的接合处附近以及第二侧面和圆周面的接合处附近均不会粘接浆料，可以进一步降低涂布横向宽度发生变化的可能性，提高网纹辊涂布浆料时的涂布一致性。
在一些实施例中，圆周面与第二侧面之间形成有第二圆弧倒角，第二圆弧倒角的半径为R2，第二留白区的宽度为W2，满足W2≥R2。第二圆弧倒角的设置可以降低环形凸台刮伤基材的可能性。W2≥R2可降低蚀刻网纹的难度。
在一些实施例中，0.1mm≤R2≤2mm，0.1mm≤W2≤2mm。将R2设置在合理范围内，一方面，能够降低因R2过小导致基材被环形凸台刮伤的风险，另一方面，能够缓解因R2过大导致生产成本增加的问题。将W2控制在合理范围内，一方面，能够降低因W2过小导致涂布横向宽度发生变化的可能性，另一方面，能够缓解因W2过大导致生产成本增加的问题。
在一些实施例中，环形凸台凸出于辊体表面的高度为H，满足1mm≤H≤60mm。将H设置在合理范围内，一方面，能够降低因H过小导致辊体发生干涉的可能性。另一方面，能够缓解因H过大导致生产成本增加的问题。
在一些实施例中，15mm≤H≤25mm。
在一些实施例中，网纹区的网纹呈六边形、菱形或折线形。网纹区的网纹呈六边形、菱形，提高了涂布效率和涂布质量，网纹区的网纹呈折线形可降低蚀刻网纹的难度。
在一些实施例中，环形凸台的数量为多个，多个环形凸台沿辊体的轴向间隔设置。这样的设计，提高了涂布效率。
第二方面，本申请提供了一种涂布装置，包括设有容纳空间的料盘以及上述实施例中的网纹辊，辊体滚动安装在容纳空间中。
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为本申请一些实施例的微凹版辊在基材上涂布加工时的示意图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为本申请一些实施例的网纹辊的结构示意图；
图4为图3中B处的局部放大图；
图5为本申请一些实施例的网纹辊的局部剖视图；
图6为本申请一些实施例的网纹辊的局部结构示意图；
图7为本申请又一些实施例的网纹辊的局部结构示意图；
图8为本申请再一些实施例的网纹辊的局部结构示意图。
具体实施方式中的附图标号如下：
1-微凹版辊；11-辊轴；12-凸出部；2-基材；21-基材涂布区；3-网纹辊；31-辊体；32-环形凸台；321-圆周面；322-第一侧面；323-第二侧面；324-网纹区；325-第一留白区；326-第一圆弧倒角；327-第二留白区；328-第二圆弧倒角。
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“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，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。
涂布是将涂布材料以液体或粉末形式在织物，纸张，金属箔或板等物体表面上涂盖薄层。而涂布是电池单体生产过程中不可或缺的一步。
电池单体包括电极组件和电解液，电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极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部分表面，未涂覆正极活性物质层的正极集流体作为正极耳。以锂离子电池为例，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部分表面，未涂覆负极活性物质层的负极集流体作为负极耳。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，正极耳的数量为多个且层叠在一起，负极耳的数量为多个且层叠在一起。
在电池单体的生产过程中，将正极活性物质涂覆于正极集流体上，以及将负极活性物质涂覆于负极集流体上用的正是涂布工艺，即将制作好的糊状粘稠浆料(正极活性物质或负极活性物质)均匀的、连续或间断的涂覆在基材(正极集流体或负极集流体)上，涂布时需保证各个涂布位置的厚度一致性、并将涂布厚度控制在工艺要求的公差范围内。
涂布工艺所使用的涂布装置包括设有容纳空间的料盘和网纹辊，容纳空间中可以储存浆料，网纹辊滚动安装在容纳空间中。网纹辊的圆周面上喷涂陶瓷材料后利用激光蚀刻网纹，网纹用于粘接浆料。
在涂布加工过程中，为了降低网纹辊干涉其他区域导致基材产生凹凸点的可能性，一般会选用阶梯式网纹辊，例如，微凹版辊。微凹版辊一般包括辊轴和设置在辊轴周向且凸出辊轴曲面的凸出部。用于粘接浆料的网纹设置在凸出部的整个曲面。
本发明人注意到，由于基材一般为铝箔或铜箔，其厚度很薄。例如PET铜箔采用4.5微米PET作为基材，两侧覆盖各一微米的铜镀层，实际厚度仅仅6.5微米，并且基材的材质较软，在涂布过程中，一部分基材会包裹在凸出部的边缘出现包角波动导致基材涂布宽度发生变化，使基材的涂布一致性变差。
为了解决微凹版辊涂布过程中基材的涂布一致性差的问题，申请人研究发现，在微凹版辊的凸出部边缘设置留白区，使得凸出部边缘在涂布过程中不会粘接浆料，可以降低涂布过程中出现基材涂布宽度发生变化的可能性，提高微凹版辊涂布浆料时的涂布一致性。
本申请实施例公开的涂布装置可以但不限用于对正极集流体或负极集流体上涂布浆料。
以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的微凹版辊1为例进行说明。
请参照图1，微凹版辊1包括辊轴11和形成在辊轴11表面的凸出部12，凸出部12包括两个相对的底面和一个曲面，凸出部12的曲面上布满激光蚀刻的网纹。请参照图2，在涂布过程中，基材2上的基材涂布区21边缘会包裹在凸出部12边缘，基材涂布区21的宽度会发生波动，如基材涂布区21的实际宽度大于基材涂布区21的设计宽度，使微凹版辊1涂布浆料时的涂布一致性变差。
为了避免凸出部12的边缘刮伤基材2，一般会在凸出部12边缘加工倒角，但在倒角处蚀刻的网纹精度难以把控，使得微凹版辊1涂布浆料时会有一部分浆料残留在微凹版辊1倒角处的网纹内。长此以往，残留的浆料会使微凹版辊1涂布浆料时的涂布一致性变差。
根据本申请的一些实施例，请参照图3，本申请提供了一种网纹辊3，网纹辊3包括辊体31和形成在辊体31表面的环形凸台32，环形凸台32沿辊体31的周向延伸，环形凸台32包括圆周面321、第一侧面322和第二侧面323，第一侧面322和第二侧面323沿辊体31的轴向相对，圆周面321连接第一侧面322和第二侧面323，圆周面321包括蚀刻有网纹的网纹区324。其中，网纹区324与第一侧面322之间设置有未蚀刻网纹的第一留白区325。
辊体31可以为圆柱体、长方体、棱柱等。示例性的，辊体31为圆柱体，辊体31表面为圆柱体的曲面。
网纹的形状可以为六边形、菱形、五边形、八边形、折线形等。
在网纹区324与第一侧面322之间设置未蚀刻网纹的第一留白区325，环形凸台32第一侧面322和圆周面321的接合处附近不会粘接浆料，可以降低环形凸台32边缘对基材2产生包角波动导致基材2涂宽度发生变化的可能性，可以提高网纹辊3涂布浆料时的涂布一致性。
根据本申请的一些实施例，请参照图4和图5，圆周面321与第一侧面322之间形成有第一圆弧倒角326，第一圆弧倒角326的半径为R1，第一留白区325的宽度为W1，满足W1≥R1。
W1≥R1表示第一圆弧倒角326位于第一留白区325内，第一圆弧倒角326不会蚀刻网纹。
第一圆弧倒角的设置可以降低环形凸台32刮伤基材2的可能性。无需在第一圆弧倒角326表面蚀刻网纹，可降低蚀刻网纹的难度，并且有利于网纹蚀刻精度的控制。
根据本申请的一些实施例，请参照图4和图5，0.1mm≤R1≤2mm，0.1mm≤W1≤2mm。
R1可以是0.1mm-2mm之间的任意数值，比如，0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2mm。
W1可以是0.1mm-2mm之间的任意数值，比如，0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2mm。
将R1设置在合理范围内，一方面，能够降低因R1过小导致基材2被环形凸台32刮伤的风险，另一方面，能够缓解因R1过大导致生产成本增加的问题。将W1控制在合理范围内，一方面，能够降低因W1过小导致涂布横向宽度发生变化的可能性，另一方面，能够缓解因W1过大导致生产成本增加的问题。
根据本申请的一些实施例，请参照4和图5，在设置第一留白区325的基础上，网纹区324与第二侧面323之间设置有未蚀刻网纹的第二留白区327。
第一留白区325的宽度和第二留白区327的宽度可相同或不同。
这样的设计，使得环形凸台32第一侧面322和圆周面321的接合处附近以及第二侧面323和圆周面321的接合处附近均不会粘接浆料，可以进一步降低涂布横向宽度发生变化的可能性，提高网纹辊3涂布浆料时的涂布一致性。
根据本申请的一些实施例，请参照图4和图5，圆周面321与第二侧面323之间形成有第二圆弧倒角328，第二圆弧倒角328的半径为R2，第二留白区327的宽度为W2，满足W2≥R2。
W2≥R2表示第二圆弧倒角328位于第二留白区327内，第二圆弧倒角328不会蚀刻网纹。
第二圆弧倒角328的设置可以降低环形凸台32刮伤基材2的可能性。无需在第一圆弧倒角326表面蚀刻网纹，可降低蚀刻网纹的难度，并且有利于网纹蚀刻精度的控制。
根据本申请的一些实施例，请参照图4和图5，0.1mm≤R2≤2mm，0.1mm≤W2≤2mm。
R2可以是0.1mm-2mm之间的任意数值，比如，0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2mm。
W2可以是0.1mm-2mm之间的任意数值，比如，0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2mm。
将R2设置在合理范围内，一方面，能够降低因R2过小导致基材2被环形凸台32刮伤的风险，另一方面，能够缓解因R2过大导致生产成本增加的问题。将W2控制在合理范围内，一方面，能够降低因W2过小导致涂布横向宽度发生变化的可能性，另一方面，能够缓解因W2过大导致生产成本增加的问题。
根据本申请的一些实施例，请参照图5，环形凸台32凸出于辊体31表面的高度为H，满足1mm≤H≤60mm。
示例性的，辊体31为圆柱体，H为环形凸台32圆环面的外直径与辊体31的辊轴11直径的差值。
H可以是1mm-60mm间的任一数值，比如，1mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm。
将H设置在合理范围内，一方面，能够降低因H过小导致辊体31发生干涉的可能性。另一方面，能够缓解因H过大导致生产成本增加的问题。
根据本申请的一些实施例，请参照图5，15mm≤H≤25mm。
H可以是15mm-25mm间的任一数值，比如，15mm、20mm、25mm。
根据本申请的一些实施例，请参照图6-图8，网纹区324的网纹呈六边形、菱形或折线形。
网纹的大小可以相同亦可不同，示例性的，网纹区324的网纹呈六边形，网纹区324布满多个六边形网纹，其中，不同六边形网纹的外接圆直径可以相同亦可不同。
网纹区324的网纹呈六边形、菱形，提高了涂布效率和涂布质量，网纹区324的网纹呈折线形可降低蚀刻网纹的难度。
根据本申请的一些实施例，请参照图3，环形凸台32的数量为多个，多个环形凸台32沿辊体31的轴向间隔设置。
相邻的环形凸台32间的距离可相同或不同。
这样的设计，提高了涂布效率。
根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种涂布装置，包括设有容纳空间的料盘以及上述实施例中的网纹辊3，辊体31滚动安装在容纳空间中。
根据本申请的一些实施例，参见图3至图8，本申请提供了一种网纹辊3，网纹辊3包括辊体31和形成在辊体31表面的环形凸台32，环形凸台32沿辊体31的周向延伸，环形凸台32形成凸出部，使网纹辊3成为阶梯式的微凹的网纹辊3。
环形凸台32包括圆周面321、第一侧面322和第二侧面323，第一侧面322和第二侧面323沿辊体31的轴向相对，圆周面321连接第一侧面322和第二侧面323，圆周面321包括蚀刻有网纹的网纹区324。
其中，网纹区324与第一侧面322之间设置有未蚀刻网纹的第一留白区325。圆周面321与第一侧面322之间形成有第一圆弧倒角326，第一圆弧倒角326的半径为R1，第一留白区325的宽度为W1，满足W1≥R1。R1为0.2mm，W1为0.3mm。网纹区324与第二侧面323之间设置有未蚀刻网纹的第二留白区327。圆周面321与第二侧面323之间形成有第二圆弧倒角328，第二圆弧倒角328的半径为R2，第二留白区327的宽度为W2，满足W2≥R2。R2为0.2mm，W2为0.3mm。环形凸台32凸出于辊体31表面的高度为H,H为20mm。
网纹区324的网纹呈六边形，环形凸台32的数量为两个，两个环形凸台32沿辊体31的周向间隔设置。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种网纹辊，其特征在于，包括辊体和形成在所述辊体表面的环形凸台，所述环形凸台沿所述辊体的周向延伸，所述环形凸台包括圆周面、第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面沿所述辊体的轴向相对，所述圆周面连接所述第一侧面和所述第二侧面，所述圆周面包括蚀刻有网纹的网纹区；
其中，所述网纹区与所述第一侧面之间设置有未蚀刻网纹的第一留白区。
2.根据权利要求1所述的网纹辊，其特征在于，所述圆周面与所述第一侧面之间形成有第一圆弧倒角，所述第一圆弧倒角的半径为R1，所述第一留白区的宽度为W1，满足W1≥R1。
3.根据权利要求2所述的网纹辊，其特征在于，0.1mm≤R1≤2mm，0.1mm≤W1≤2mm。
4.根据权利要求1所述的网纹辊，其特征在于，所述网纹区与所述第二侧面之间设置有未蚀刻网纹的第二留白区。
5.根据权利要求4所述的网纹辊，其特征在于，所述圆周面与所述第二侧面之间形成有第二圆弧倒角，所述第二圆弧倒角的半径为R2，所述第二留白区的宽度为W2，满足W2≥R2。
6.根据权利要求5所述的网纹辊，其特征在于，0.1mm≤R2≤2mm，0.1mm≤W2≤2mm。
7.根据权利要求1所述的网纹辊，其特征在于，所述环形凸台凸出于所述辊体表面的高度为H，满足1mm≤H≤60mm。
8.根据权利要求7所述的网纹辊，其特征在于，15mm≤H≤25mm。
9.根据权利要求8所述的网纹辊，其特征在于，所述网纹区的网纹呈六边形、菱形或折线形。
10.根据权利要求1所述的网纹辊，其特征在于，所述环形凸台的数量为多个，多个所述环形凸台沿所述辊体的轴向间隔设置。
11.一种涂布装置，其特征在于，包括设有容纳空间的料盘以及如权利要求1-10任一项所述的网纹辊，所述辊体滚动安装在所述容纳空间中。
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