CN220611088U - 正极涂布机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种正极涂布机，包括涂布模头以及除磁条；涂布模头上形成有喷浆开口，用以朝铝箔带表面喷射正极浆料；除磁条设于涂布模头且靠近喷浆开口设置，用以在喷浆开口喷射正极浆料时，吸附正极浆料内的磁性杂质；如此设置，涂布和除磁同时进行，不仅能够在前工序控制极片磁性物质含量，从而提高电池容量和循环性能，减少电池内短路风险，提高电池安全性能；而且能够保证生产效率，不会因为增加除磁而耽误生产；并且，本实用新型的方案中，只需在现有的正极涂布机基础上加装除磁条，结构简单，拆装简便，成本较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及涂布机技术领域，具体涉及一种正极涂布机。
背景技术
高能量密度、高安全性锂离子电池是动力电池和储能领域未来主要发展趋势。正极材料是锂离子电池的关键核心材料之一，其性能直接影响了锂离子电池的各项性能指标。当正极材料中存在磁性金属杂质时，在电池化成阶段的电压达到这些金属元素的氧化还原电位后，这些磁性金属杂质会先在正极氧化，再到负极还原，当负极处的磁性金属杂质累积到一定程度会刺穿电池隔膜造成电池内部短路后急剧自放电，引起电池发热、燃烧甚至爆炸。同时，磁性杂质的存在也会降低材料的比容量和能量密度，部分磁性杂质还会与电解液发生副反应，充放电过程中电解质中的有机物质会以磁性杂质为基体团聚生长形成棱角或尖刺，导致隔膜刺穿，从而导致电池内短路；因此如何去除正极材料中的磁性杂质成为亟需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的实施例提供了一种正极涂布机，可以去除正极浆料中的磁性杂质，在前工序控制极片磁性物质含量，降低电池内短路风险。
第一方面，本实用新型的实施例提供了一种正极涂布机，包括：
涂布模头，其上形成有喷浆开口，用以朝铝箔带表面喷射正极浆料；以及，
除磁条，设于所述涂布模头且靠近所述喷浆开口设置，用以在所述喷浆开口喷射正极浆料时，吸附正极浆料内的磁性杂质。
在一实施例中，所述喷浆开口沿前后向延伸设置，且所述喷浆开口在前后向上的长度为L1；
所述除磁条沿前后向设置，且所述除磁条在前后向上的长度为L2；
其中，L2≥L1。
在一实施例中，所述涂布模头包括相对设置的上模和下模，所述上模和所述下模之间间隔设置，用以形成所述喷浆开口；
其中，所述除磁条设于所述上模和/或所述下模。
在一实施例中，所述除磁条的磁感应强度选在30000GS～40000GS。
在一实施例中，所述正极涂布机还包括管套，所述管套沿前后向延伸，且可拆卸安装于所述涂布模头；
其中，所述除磁条可拆卸安装于所述管套内。
在一实施例中，所述管套的制成材质包括有机材料。
在一实施例中，所述涂布模头在与所述管套相对的表面上设置有卡槽，所述卡槽沿前后向延伸；
所述管套在与所述涂布模头相对的表面上设置有与所述卡槽对应的卡凸，所述卡凸沿前后向滑动安装于所述卡槽内，且在其滑动行程内，所述卡凸能够卡持于所述卡槽内、以及自所述卡槽一端滑出，以对应使所述管套安装于所述涂布模头上、以及与所述涂布模头相脱离。
在一实施例中，所述管套在左右向的两个内壁上相对设有两个滑槽；
所述除磁条在左右向上的两侧边滑动安装于两个所述滑槽内。
在一实施例中，所述正极涂布机还包括送料组件，所述送料组件与所述涂布模头在左右向上并排设置，所述送料组件包括对应所述喷浆开口设置的送料辊，所述送料辊的外壁用于供铝箔带绕设，所述送料辊的中心轴线沿前后向延伸设置，且所述送料辊沿其中心轴线转动设置，用以带动所述铝箔带向上依次经过所述喷浆开口；
其中，所述除磁条设于所述涂布模头的上侧。
在一实施例中，所述除磁条在左右向上的一侧弯折延伸，以覆盖在所述涂布模头在左右向上的侧壁且处于所述喷浆开口的上周缘。
本实用新型的实施例的有益效果：
在本实用新型的实施例中，所述正极涂布机包括涂布模头和除磁条；所述涂布模头上形成有喷浆开口，用以朝铝箔带表面喷射正极浆料；所述除磁条设于所述涂布模头且靠近所述喷浆开口设置，用以在所述喷浆开口喷射正极浆料时，吸附正极浆料内的磁性杂质；也就是说，正极浆料从所述喷浆开口处喷出到铝箔带上，同时，正极浆料从所述喷浆开口处喷出时，通过除磁片的磁力吸附除去正极浆料中的磁性杂质，如此设置，涂布和除磁同时进行，随后极片进入烘箱正常烘烤，不增加新工序，不仅能够在前工序控制极片磁性物质含量，从而提高电池容量和循环性能，减少电池内短路风险，提高电池安全性能；而且能够保证生产效率，不会因为增加除磁而耽误生产；并且，本实用新型的方案中，只需在现有的正极涂布机基础上加装除磁条，结构简单，拆装简便，成本较低。
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是本实用新型的实施例提供的正极涂布机的结构示意图；
图2为图1中的局部A的放大示意图。
图中相应附图标记所对应的组成部分的名称为：正极涂布机-100、涂布模头-1、喷浆开口-11、上模-12、下模-13、除磁条-2、管套-3、送料组件-4、送料辊-41、铝箔带-200。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
第一方面，本实用新型提供一种正极涂布机100。图1是本实用新型的实施例提供的正极涂布机100的结构示意图；图2为图1中的局部A的放大示意图。请参阅图1，所述正极涂布机100包括涂布模头1以及除磁条2；所述涂布模头1上形成有喷浆开口11，用以朝铝箔带200表面喷射正极浆料；所述除磁条2设于所述涂布模头1且靠近所述喷浆开口11设置，用以在所述喷浆开口11喷射正极浆料时，吸附正极浆料内的磁性杂质。
也就是说，在实际生产过程中，正极浆料从所述喷浆开口11处喷出到铝箔带200上，同时，正极浆料从所述喷浆开口11处喷出时，通过所述除磁条2的磁力吸附除去正极浆料中的磁性杂质，如此设置，涂布和除磁同时进行，随后极片进入烘箱正常烘烤，不增加新工序，不仅能够在前工序控制极片磁性物质含量，从而提高电池容量和循环性能，减少电池内短路风险，提高电池安全性能；而且能够保证生产效率，不会因为增加除磁而耽误生产；并且，本实用新型的方案中，只需在现有的正极涂布机100基础上加装除磁条2，结构简单，拆装简便，成本较低。
可以理解的是，在生产过程中，铝箔带200上的正极浆料的涂层的宽度等于所述喷浆开口11的长度，为了保证铝箔带200上的正极浆料的涂层都能够经过除磁处理，因此，在一实施例中，所述喷浆开口11沿前后向延伸设置，且所述喷浆开口11在前后向上的长度为L1；所述除磁条2沿前后向设置，且所述除磁条2在前后向上的长度为L2；其中，L2≥L1；也即，将所述除磁条2的长度设置为大于等于所述喷浆开口11的长度，从而使得所述除磁条2能够完全对铝箔带200上的正极浆料的涂层进行除磁，进而提高除磁效果，进一步降低正极磁性杂质含量。
进一步参阅图1，在一实施例中，所述涂布模头1包括相对设置的上模12和下模13，所述上模12和所述下模13之间间隔设置，用以形成所述喷浆开口11；其中，所述除磁条2设于所述上模12和/或所述下模13；也就是说，所述除磁条2可以设置在所述上模12，也可以设置在所述下模13，还可以在上模12和下模13同时设置，具体设置位置根据铝箔带200的出料方向来确定。
本实用新型对所述除磁条2的磁感应强度不做限制，但是为了保证所述除磁条2能够尽可能多的吸附铝箔带200上正极浆料涂层内的磁性杂质，所述除磁条2的磁感应强度选在30000GS～40000GS，如此，能够保证除磁效果。
在除磁过程中，为了避免所述除磁条2因腐蚀而对物料二次污染，在一实施例中，所述正极涂布机100还包括管套3，所述管套3沿前后向延伸，且可拆卸安装于所述涂布模头1；其中，所述除磁条2可拆卸安装于所述管套3内；如此设置，在生产过程中，只用定期拆卸更换所述管套3即可；不仅能够避免所述除磁条2被腐蚀，而且能够通过更换管套3快速处理吸附出的磁性杂质；同时，更换管套3拆装便利，不会对生产进度产生影响。
本实用新型对所述管套3的制成材质不做限制，优选的，所述管套3的制成材质包括有机材料。
本实用新型对所述管套3的具体安装方式不做限制；所述管套3可以用螺丝锁付于所述涂布模头1；也可以是，所述涂布模头1在与所述管套3相对的表面上设置有卡槽，所述卡槽沿前后向延伸；所述管套3在与所述涂布模头1相对的表面上设置有与所述卡槽对应的卡凸，所述卡凸沿前后向滑动安装于所述卡槽内，且在其滑动行程内，所述卡凸能够卡持于所述卡槽内、以及自所述卡槽一端滑出，以对应使所述管套3安装于所述涂布模头1上、以及与所述涂布模头1相脱离。
本实用新型对所述除磁条2的具体安装方式不做限制；优选的，所述管套3在左右向的两个内壁上相对设有两个滑槽；所述除磁条2在左右向上的两侧边滑动安装于两个所述滑槽内。
再次参阅图1，在一实施例中，所述正极涂布机100还包括送料组件4，所述送料组件4与所述涂布模头1在左右向上并排设置，所述送料组件4包括对应所述喷浆开口11设置的送料辊41，所述送料辊41的外壁用于供铝箔带200绕设，所述送料辊41的中心轴线沿前后向延伸设置，且所述送料辊41沿其中心轴线转动设置，用以带动所述铝箔带200向上依次经过所述喷浆开口11；其中，所述除磁条2设于所述涂布模头1的上侧；也就是说，再生产过程中，铝箔带200绕设于所述送料辊41的外壁，当所述送料辊41沿其中心轴线转动时，能够带动所述铝箔带200向上依次经过所述喷浆开口11，涂布有正极浆料的铝箔带200从上方出料，将所述除磁条2设于所述涂布模头1的上侧，在正极浆料从所述喷浆开口处喷出的同时，对正极浆料进行除磁处理；不仅能够在前工序控制极片磁性物质含量，从而提高电池容量和循环性能，减少电池内短路风险，提高电池安全性能；而且能够保证生产效率，不会因为增加除磁而耽误生产。
为了进一步增大所述除磁条2的除磁面积，从而提高除磁效果，所述除磁条2在左右向上的一侧弯折延伸，以覆盖在所述涂布模头1在左右向上的侧壁且处于所述喷浆开口11的上周缘。
以下以实际生产条件为基础，对铝箔带200除磁后电池性能的实验：
正极配方LFP：SP：CNT：PVDF＝97.4％：0.5％：0.4％：1.7％，材料按照以上比例在搅拌罐中混合均匀得到正极浆料；
正极片A：由常规未装除磁条2的涂布机进行正极浆料涂布；
正极片B：由加装除磁条2的涂布机进行正极浆料涂布；
涂布完成的正极片A和正极片B，依次经过烘烤-冷压-组装-化成-分容，并且工序参数保持一致；
取烘烤后的正极片A和正极片B，分别正极片A和正极片B的表面刮下粉料，并检测磁性物质含量，未经除磁的正极片A磁性物质含量900ppb，经过除磁的正极片B磁性物质含量200ppb；
将由正极片A对应制成的电池标记为A，将由正极片B对应制成的电池标记为B；电池A分容容量1.63Ah，首效86.4％，K值0.15；电池B分容容量1.65Ah，首效87.8％，K值0.11。把电池A、B满充(0.5C恒流恒压充至3.65V，充电截止电流0.02C)后在45℃恒温箱搁置30天，测试搁置前后电压，30天后，电池A电压降低0.066V，容量损失9％，电池B电压降低0.059V，容量损失7.5％；电池A、B进行25℃和45℃循环(0.5C恒流恒压充至3.65V，充电截止电流0.02C，搁置5min，0.5C恒流放电到2.5V)，循环500周电池A、B的容量保持率分别为95.0％/92.5％和95.5％/93.5％(25℃/45℃)，在相同循环圈数下，电池B容量保持率高于电池A0.5％(25℃循环)和1.0％(45℃循环)。
由上述数据可知，经过除磁后，极片磁性物质含量能够大幅降低，从而提高电池容量和循环性能，减少电池内短路风险，提高电池安全性能；而且本实用新型的方案中，涂布和除磁同时进行，在不增加新工序的基础上，在前工序控制极片磁性物质含量，保证生产效率，不会因为增加除磁而耽误生产。
以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (9)
1.一种正极涂布机，其特征在于，包括：
涂布模头，其上形成有喷浆开口，用以朝铝箔带表面喷射正极浆料；以及，
除磁条，设于所述涂布模头的外壁上且靠近所述喷浆开口设置，用以在所述喷浆开口喷射正极浆料时，吸附正极浆料内的磁性杂质；
所述正极涂布机还包括管套，所述管套沿前后向延伸，且可拆卸安装于所述涂布模头；
其中，所述除磁条可拆卸安装于所述管套内。
2.根据权利要求1所述的正极涂布机，其特征在于，所述喷浆开口沿前后向延伸设置，且所述喷浆开口在前后向上的长度为L1；
所述除磁条沿前后向设置，且所述除磁条在前后向上的长度为L2；
其中，L2≥L1。
3.根据权利要求1所述的正极涂布机，其特征在于，所述涂布模头包括相对设置的上模和下模，所述上模和所述下模之间间隔设置，用以形成所述喷浆开口；
其中，所述除磁条设于所述上模和/或所述下模。
4.根据权利要求2或3中任意一项所述的正极涂布机，其特征在于，所述除磁条的磁感应强度选在30000GS～40000GS。
5.根据权利要求1所述的正极涂布机，其特征在于，所述管套的制成材质包括有机材料。
6.根据权利要求1所述的正极涂布机，其特征在于，所述涂布模头在与所述管套相对的表面上设置有卡槽，所述卡槽沿前后向延伸；
所述管套在与所述涂布模头相对的表面上设置有与所述卡槽对应的卡凸，所述卡凸沿前后向滑动安装于所述卡槽内，且在其滑动行程内，所述卡凸能够卡持于所述卡槽内、以及自所述卡槽一端滑出，以对应使所述管套安装于所述涂布模头上、以及与所述涂布模头相脱离。
7.根据权利要求1所述的正极涂布机，其特征在于，所述管套在左右向的两个内壁上相对设有两个滑槽；
所述除磁条在左右向上的两侧边滑动安装于两个所述滑槽内。
8.根据权利要求1所述的正极涂布机，其特征在于，所述正极涂布机还包括送料组件，所述送料组件与所述涂布模头在左右向上并排设置，所述送料组件包括对应所述喷浆开口设置的送料辊，所述送料辊的外壁用于供铝箔带绕设，所述送料辊的中心轴线沿前后向延伸设置，且所述送料辊沿其中心轴线转动设置，用以带动所述铝箔带向上依次经过所述喷浆开口；
其中，所述除磁条设于所述涂布模头的上侧。
9.根据权利要求8所述的正极涂布机，其特征在于，所述除磁条在左右向上的一侧弯折延伸，以覆盖在所述涂布模头在左右向上的侧壁且处于所述喷浆开口的上周缘。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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