CN220738253U - 涂布模头及电池涂布装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池制造设备技术领域，公开了一种涂布模头及电池涂布装置，本实用新型提供的涂布模头，通过使引流板凸出设置于所述上模头与所述下模头朝向所述第一空腔的一侧，使引流板构成连续的螺旋形，且螺旋形的引流板沿涂布模头的长度方向延伸；从而在第一空腔内部形成螺旋形流道。能够使浆料由进料口进入第一空腔后，在螺旋形的引流板的导流作用下，浆料在第一空腔内呈螺旋形流动分散至两侧，压力由进料处至两侧无损失，能够使浆料在模头内部分布更加均匀，横向压力相对一致，使得高粘度浆料在进入涂布模头时进料处压力和两侧的压力保持一致，保证涂料过程的横向一致性，涂布得到的极片横向面密度一致性较高。

Description

涂布模头及电池涂布装置

技术领域

本实用新型涉及电池制造设备技术领域，具体涉及一种涂布模头及电池涂布装置。

背景技术

在电池极片的涂料工序中，使用的浆料粘度较高，高粘度浆料导致流动性差，进入涂布模头时进料处压力大，而两侧压力小，导致涂布得到的极片横向面密度一致性差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种涂布模头及电池涂布装置，以解决浆料进入涂布模头时压力不一致而导致涂布得到的极片横向面密度一致性差的问题。

第一方面，本实用新型提供了一种涂布模头，包括：

上模头和下模头，所述上模头和所述下模头内部围设形成第一空腔，所述第一空腔沿所述涂布模头的长度方向延伸；

进料口，贯穿所述上模头和/或所述下模头，且所述进料口与所述第一空腔相连通；

引流板，凸出设置于所述上模头与所述下模头朝向所述第一空腔的一侧，所述引流板构造为连续的螺旋形，且螺旋形的所述引流板沿所述涂布模头的长度方向延伸，以使所述第一空腔内部形成螺旋形流道。

有益效果：本实用新型提供的涂布模头，通过使引流板凸出设置于所述上模头与所述下模头朝向所述第一空腔的一侧，使引流板构成连续的螺旋形，且螺旋形的所述引流板沿所述涂布模头的长度方向延伸；从而在所述第一空腔内部形成螺旋形流道。能够使浆料由所述进料口进入所述第一空腔后，在螺旋形的引流板的导流作用下，浆料在所述第一空腔内呈螺旋形流动分散至两侧，压力由进料处至两侧无损失，能够使浆料在模头内部分布更加均匀，横向压力相对一致，使得高粘度浆料在进入涂布模头时进料处压力和两侧的压力保持一致，则浆料在所述第一空腔内沿沿所述涂布模头的长度方向分布较为均衡，进而保证涂料过程的横向一致性，保证供料的均匀性和稳定性，涂布得到的极片横向面密度一致性较高。

第二方面，本实用新型还提供了一种电池涂布装置，包括：

供料机构，以及与所述供料机构相连通的如上述所述的涂布模头；

所述供料机构包括：储料罐、推料泵和进料管路，所述进料管路依序连通所述推料泵、所述储料罐及所述涂布模头。

因为电池涂布装置包括涂布模头，具有与涂布模头相同的效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型电池涂布装置的示意图；

图2为本实用新型的引流板为一体式的涂布模头的分解状态示意图；

图3为本实用新型涂布模头的后视图；

图4为图3中A-A截面的示意图；

图5为本实用新型的引流板为一体式的下模头在剖视状态的轴测图；

图6为本实用新型的引流板为分体式的涂布模头的分解示意图；

附图标记说明：

1、推料泵；2、进料管路；3、储料罐；4、阀门；5、涂布模头；

51、上模头；52、下模头；53、垫片；54、进料口；55、第一空腔；56、第二空腔；521、引流板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在电池极片的涂料工序中，使用的浆料粘度较高，涂布模头使用的浆料粘度一般在3000mpa.s-12000mpa.s，铁锂电池所用的浆料固含量最高在65％左右，三元锂电池所用的浆料固含量最高在72％左右。然而，高粘度浆料导致流动性差，相关技术中所采用的涂布模头不适应高粘度和高固含的浆料进行涂布；为了提高涂布效率，只能通过增加涂布机烘箱长度的间接解决，这就导致设备投入成本相应增加。此外，高粘度浆料的流动性差，还会导致进入涂布模头时进料处压力大，而两侧压力小，涂料不均，导致涂布得到的极片横向面密度一致性差。

本实用新型的实施例提供的涂布模头，能够使浆料在模头内部分布更加均匀，横向压力相对一致，使得高粘度浆料在进入涂布模头时进料处压力和两侧的压力保持一致，进而保证涂料过程的横向一致性，保证供料的均匀性和稳定性，涂布得到的极片横向面密度一致性较高。

下面结合图1至图6，描述本实用新型的实施例。

根据本实用新型的实施例，一方面，提供了一种涂布模头，包括：

上模头51和下模头52，所述上模头51和所述下模头52内部围设形成第一空腔55，所述第一空腔55沿所述涂布模头的长度方向延伸；

进料口54，贯穿所述上模头51和/或所述下模头52，且所述进料口54与所述第一空腔55相连通；

引流板521，凸出设置于所述上模头51与所述下模头52朝向所述第一空腔55的一侧，所述引流板521构造为连续的螺旋形，且螺旋形的所述引流板521沿所述涂布模头的长度方向延伸，以使所述第一空腔55内部形成螺旋形流道。

所述上模头51和所述下模头52内部均开设有空腔，在所述上模头51和所述下模头52堆叠后，能够共同围设形成第一空腔55。

所述上模头51和所述下模头52之间垫设有垫片53，从而在所述上模头51和所述下模头52之间形成挤出缝隙，方便浆料从缝隙处挤出，以便在极片上进行涂布。

在本实施例中，所述涂布模头构造为长条状，所述涂布模头沿长度方向延伸，对应的，所述第一空腔55也沿所述涂布模头的长度方向延伸。

所述进料口54与所述第一空腔55相连通，从而通过所述进料口54将浆料通入所述第一空腔55内。

在所述浆料进入所述第一空腔55后，会沿所述涂布模头的长度方向铺开，以填充所述第一空腔55，并从缝隙处挤出，以便在极片上进行涂布。然而，由于浆料粘度较高，在所述浆料沿所述涂布模头的长度方向铺开过程中，容易使进料口54处的压力大，而沿所述涂布模头的长度方向两侧的压力小。

本实用新型的实施例提供的涂布模头，通过使引流板521凸出设置于所述上模头51与所述下模头52朝向所述第一空腔55的一侧，使引流板521构成连续的螺旋形，且螺旋形的所述引流板521沿所述涂布模头的长度方向延伸；从而在所述第一空腔55内部形成螺旋形流道。能够使浆料由所述进料口54进入所述第一空腔55后，在螺旋形的引流板521的导流作用下，浆料在所述第一空腔55内呈螺旋形流动分散至两侧，压力由进料处至两侧无损失，能够使浆料在模头内部分布更加均匀，横向压力相对一致，使得高粘度浆料在进入涂布模头时进料处压力和两侧的压力保持一致，则浆料在所述第一空腔55内沿沿所述涂布模头的长度方向分布较为均衡，进而保证涂料过程的横向一致性，保证供料的均匀性和稳定性，涂布得到的极片横向面密度一致性较高。

本实用新型的实施例提供的涂布模头能够解决涂布厚电极及高速涂布过程容易出现的干裂及粘附力较差的问题。

引流板521构成连续的螺旋形，由于浆料从所述进料口54进入所述第一空腔55后，会在较高压力的作用下，由螺旋形的引流板521引导，在所述第一空腔55呈螺旋形流动，方便高粘度浆料向两侧分流，并在分流过程中保持浆料横向分布均匀性。

本实用新型的实施例提供的涂布模头，使用螺旋形的引流板521，使浆料在所述第一空腔55内部螺旋分流，能够适应粘度值在20000mpa.s-40000mpa.s范围内的浆料，使得铁锂电池所用的浆料固含量最高可达70％，三元锂电池所用的浆料固含量最高可达78％。能够针对流变性较差的高粘浆料，使高粘浆料能够依据螺纹流向均匀的分布至两侧，使两侧压力与中间压力保持一致。

作为一种可选的实现形式，结合图5所示，引流板521一体成型于所述上模头51与所述下模头52。

作为变形，结合图6所示，所述引流板521与所述上模头51及所述下模头52采用分体式设置形式，使所述引流板521可以从所述上模头51和所述下模头52内取出，以便进行更换。也即，所述引流板521采用可拆卸的装配形式。

在一些实施例中，结合图4所示，所述第一空腔55为圆柱形。

通过将所述第一空腔55构造为圆柱形，从而浆料从所述进料口54进入所述第一空腔55后，由螺旋形的引流板521引导，在所述第一空腔55内能够更加顺畅的流动，避免绕第一空腔55呈螺旋前进过程中造成过多能量损失。且所述第一空腔55构造为圆柱形能够更好的保证浆料的受力，使两侧压力与中间压力保持一致。

在一些实施例中，结合图4、图5所示，所述进料口54的延伸方向与所述第一空腔55的轴线相垂直，且所述进料口54的延伸方向与所述第一空腔55的周向边缘相切。

通过使所述进料口54的延伸方向与所述第一空腔55的周向边缘相切，能够使浆料从所述进料口54进入所述第一空腔55内后，能够更加顺畅的绕所述第一空腔55的内壁实现旋转，保证浆料的高速行进，以便使高粘浆料能够更加顺畅的依据螺纹流向均匀的分布至两侧。

在一些实施例中，结合图3所示，所述进料口54位于所述第一空腔55的中部，且所述进料口54距离所述第一空腔55延伸方向两侧的边缘的距离相等。

通过使所述进料口54位于所述第一空腔55的中部，且所述进料口54距离所述第一空腔55延伸方向两侧的边缘的距离相等，从而在浆料进入所述第一空腔55后，能够相对均匀的向两侧分流，进而有利于保证两侧压力与中间压力保持一致。

在一些实施例中，结合图2、图4、图5所示，所述上模头51和所述下模头52之间还围设形成第二空腔56，所述第二空腔56沿所述涂布模头的长度方向延伸；且所述第一空腔55与所述第二空腔56沿所述涂布模头的宽度方向间隔排列。

所述第二空腔56设置于所述第一空腔55远离所述进料口54的一侧，且所述第二空腔56沿所述涂布模头的长度方向延伸。

可选的，所述第一空腔55与所述第二空腔56相连通。浆料自进料口54进入第一空腔55内，随后经过所述上模头51和所述下模头52之间的间隙被挤入第二空腔56进行汇集，随着浆料的继续移动，被挤出模头，以便进行涂布。

由于所述第一空腔55内设置有螺旋形的引流板521，从所述第一空腔55流出的浆料会是不连续的状态，其对应引流板521处会出现浆料的缺失，通过设置第二空腔56，能对浆料进行汇集，进一步均衡浆料压力，保证浆料的横向均衡。

本实用新型的实施例提供的涂布模头，通过在所述第一空腔55内形成有螺旋形的引流板521，能够使高粘浆料通过螺旋形结构对横向压力进行分流；并沿浆料的流动方向，通过在第一空腔55的下游位置设置第二空腔56，能够进一步对高粘浆料进行横向拉伸，保证横向一致性。

在一些实施例中，结合图4所示，沿垂直于所述第一空腔55的延伸方向，所述引流板521的高度为H，其中，H满足：2mm≤H≤5mm。

可选的，所述引流板521的高度可以根据不同粘度的浆料进行匹配。

所述引流板521的高度越大，浆料螺旋分散至两侧阻力越小；同时，需要避免所述引流板521的高度过高，避免导致浆料压力中间小两侧高的情况发生。

在一些实施例中，结合图5所示，沿所述涂布模头的宽度方向，所述第二空腔56的宽度为D，其中，D满足2mm≤D≤3mm。

所述第二空腔56的宽度过窄，则所述第二空腔56相当于一条缝，均衡浆料压力效果差；而如果所述第二空腔56的宽度过宽，则所述第二空腔56对浆料汇集效果差，均衡浆料压力效果差。

在一些实施例中，所述涂布模头内适于流通浆料，且所述浆料的粘度μ满足：20000mpa.s≤μ≤40000mpa.s。

根据本实用新型的实施例，另一方面，还提供了一种电池涂布装置，包括：

供料机构，以及与所述供料机构相连通的如上述所述的涂布模头5；

所述供料机构包括：储料罐3、推料泵1和进料管路2，所述进料管路2依序连通所述推料泵1、所述储料罐3及所述涂布模头5。

所述储料罐3用于储存浆料，所述推料泵1能够将所述储料罐3内的浆料推注进入所述涂布模头5内。

可选的，所述储料罐3内的浆料适于流入所述进料管路2内，并由所述推料泵1进行挤压。

可选的，所述进料管路2靠近所述涂布模头5的管路上设置有阀门4。

本实用新型的实施例提供的电池涂布装置，通过使所述上模头51与所述下模头52均朝向所述第一空腔55凸出形成有引流板521，使引流板521构成连续的螺旋形，且螺旋形的所述引流板521沿所述涂布模头的长度方向延伸；从而在所述第一空腔55内部形成螺旋形流道。能够使浆料由所述进料口54进入所述第一空腔55后，在螺旋形的引流板521的导流作用下，浆料在所述第一空腔55内呈螺旋形流动分散至两侧，压力由进料处至两侧无损失，能够使浆料在模头内部分布更加均匀，横向压力相对一致，使得高粘度浆料在进入涂布模头时进料处压力和两侧的压力保持一致，则浆料在所述第一空腔55内沿沿所述涂布模头的长度方向分布较为均衡，进而保证涂料过程的横向一致性，保证供料的均匀性和稳定性，涂布得到的极片横向面密度一致性较高。

在一些实施例中，所述推料泵1为压力泵。

因浆料粘度较高，流变性变差，本实用新型的实施例提供的电池涂布装置不适宜使用传统的螺杆泵，通过采用压力泵均衡供料，能够给浆料提供更大的动力，以便使浆料在涂布模头内腔呈螺旋形流动分散至两侧，保证供料的均匀性和稳定性。

可选的，所述推料泵1与所述储料罐3为一体式结构。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入本实用新型所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种涂布模头，其特征在于，包括：

上模头(51)和下模头(52)，所述上模头(51)和所述下模头(52)内部围设形成第一空腔(55)，所述第一空腔(55)沿所述涂布模头的长度方向延伸；

进料口(54)，贯穿所述上模头(51)和/或所述下模头(52)，且所述进料口(54)与所述第一空腔(55)相连通；

引流板(521)，凸出设置于所述上模头(51)与所述下模头(52)朝向所述第一空腔(55)的一侧，所述引流板(521)构造为连续的螺旋形，且螺旋形的所述引流板(521)沿所述涂布模头的长度方向延伸，以使所述第一空腔(55)内部形成螺旋形流道。

2.根据权利要求1所述的涂布模头，其特征在于，所述第一空腔(55)为圆柱形。

3.根据权利要求2所述的涂布模头，其特征在于，所述进料口(54)的延伸方向与所述第一空腔(55)的轴线相垂直，且所述进料口(54)的延伸方向与所述第一空腔(55)的周向边缘相切。

4.根据权利要求1所述的涂布模头，其特征在于，

所述上模头(51)和所述下模头(52)之间还围设形成第二空腔(56)，所述第二空腔(56)沿所述涂布模头的长度方向延伸；且所述第一空腔(55)与所述第二空腔(56)沿所述涂布模头的宽度方向间隔排列。

5.根据权利要求4所述的涂布模头，其特征在于，所述第一空腔(55)与所述第二空腔(56)相连通。

6.根据权利要求1至5任一项所述的涂布模头，其特征在于，沿垂直于所述第一空腔(55)的延伸方向，所述引流板(521)的高度为H，其中，H满足：2mm≤H≤5mm。

7.根据权利要求5所述的涂布模头，其特征在于，沿所述涂布模头的宽度方向，所述第二空腔(56)的宽度为D，其中，D满足2mm≤D≤3mm。

8.根据权利要求1至5任一项所述的涂布模头，其特征在于，所述涂布模头内适于流通浆料，且所述浆料的粘度μ满足：20000mpa.s≤μ≤40000mpa.s。

9.一种电池涂布装置，其特征在于，包括：

供料机构，以及与所述供料机构相连通的如上述权利要求1至8任一项所述的涂布模头；

所述供料机构包括：储料罐(3)、推料泵(1)和进料管路(2)，所述进料管路(2)依序连通所述推料泵(1)、所述储料罐(3)及所述涂布模头。

10.根据权利要求9所述的电池涂布装置，其特征在于，所述推料泵(1)为压力泵。