CN220780975U - 浆料分区机构及涂布机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及涂布机技术领域，尤其涉及一种浆料分区机构及涂布机。浆料分区机构包括座架、吸附件和刮刀，吸附件设置于座架上，座架能够通过吸附件吸附于涂布线上。刮刀设置于座架上，刮刀的刀刃能够抵接于涂布线的涂布辊上，以将涂布辊表面的浆料沿宽度方向分隔成至少两个涂布区。涂布机包括刀辊、涂布辊和上述的浆料分区机构，浆料分区机构吸附于刀辊上。上述的浆料分区机构结构简单并通过磁吸方式安装于涂布线上，使得浆料分区机构的拆装简便易行，提高了拆装效率。

Description

浆料分区机构及涂布机

技术领域

本实用新型涉及涂布机技术领域，尤其涉及一种浆料分区机构及涂布机。

背景技术

锂电池的极片涂布工艺是将正负极浆料均匀涂布于集流体上。为了提高涂布效率，浆料一次性涂布在成卷的集流体上，然后根据所需正负极片的尺寸裁切，即沿宽度方向裁切成宽度较小的长条状，然后再将长条状裁切成所需要的大小。由于裁切部位于浆料涂布区域，裁切过程不仅造成涂布的浆料损耗严重，而且容易损伤极片。

目前，通过使用浆料分区机构在涂布时将浆料分隔开，从而在集流体的涂布区域中产生没有涂布浆料的长条区域。裁切刀具沿长条区域裁切，以此减少浆料损耗，提高极片的成品率与电性能。现有的浆料分区机构通过可调节的安装架固定安装于刀辊上，由于安装架的结构较为复杂，使得浆料分区机构的安装与拆卸过程较为繁琐，耗时耗力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种浆料分区机构及涂布机，以解决现有技术中存在的浆料分区机构结构复杂，拆装效率低的问题。

为达此目的，本实用新型所采用的技术方案是：

浆料分区机构，包括：

座架和吸附件，所述吸附件设置于所述座架上，所述座架能够通过所述吸附件吸附于涂布线上；

刮刀，设置于所述座架上，所述刮刀的刀刃能够抵接于所述涂布线的涂布辊上，以将所述涂布辊表面的浆料沿宽度方向分隔成至少两个涂布区。

作为优选方案，所述吸附件为磁力座或真空吸盘；

所述磁力座打开时吸附于所述涂布线上，所述磁力座关闭时与所述涂布线脱离，或者，所述真空吸盘关闭时吸附于所述涂布线上，所述真空吸盘打开时与所述涂布线脱离。

作为优选方案，所述座架上开设有减重孔，所述磁力座设置于所述减重孔内且所述磁力座的壳体的控制开关位于所述减重孔的外侧。

作为优选方案，所述刮刀沿长度方向的一端设置有所述刀刃，所述刮刀的上表面沿宽度方向呈中间低两边高的弧形凹面。

作为优选方案，所述刮刀包括：

主刀体，所述主刀体的上表面为所述弧形凹面，所述主刀体的一端设置有所述刀刃；

挡料板，所述主刀体宽度方向的两侧均设置有所述挡料板，两个所述挡料板与所述弧形凹面形成导料通道。

作为优选方案，所述挡料板沿所述主刀体的长度方向延伸，且所述挡料板的延伸至所述刀刃的端部设置有切刀。

作为优选方案，所述浆料分区机构还包括转接件，所述转接件的一端位置可调地安装于所述座架上，所述刮刀设置于所述转接件的另一端。

作为优选方案，所述座架包括：

主体架，所述主体架的一端设置有安装部；

锁紧杆，所述锁紧杆活动设置于所述安装部上，以将所述转接件锁定于所述安装部或从所述安装部释放所述转接件。

作为优选方案，所述主体架呈圆弧形，所述主体架通过所述吸附件同轴吸附于所述涂布线的刀辊的周向侧面。

涂布机，包括布置于涂布线上的刀辊、涂布辊和上述的浆料分区机构，所述浆料分区机构吸附于所述刀辊上。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的浆料分区机构包括座架、吸附件和刮刀，当座架通过吸附件吸附于涂布线时，刮刀的刀刃抵接于涂布线的涂布辊上，以将涂布辊表面的浆料沿宽度方向分隔成至少两个涂布区。浆料分区机构结构简单并通过磁吸方式安装于涂布线上，使得浆料分区机构的拆装简便易行，提高了拆装效率。

本实用新型提出的涂布机包括上述的浆料分区机构，浆料分区机构结构简单并通过磁吸方式安装于涂布线上，使得浆料分区机构的拆装简便易行，提高了拆装效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的浆料分区机构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的磁力座的内部结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的主刀体的纵向截面视图；

图4是本实用新型实施例提供的刮刀的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的真空吸盘的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的手动真空吸盘的结构示意图。

图中部件名称和标号如下：

1、座架；11、主体架；111、减重孔；112、安装部；12、锁紧杆；2、吸附件；21、控制开关；22、壳体；23、永磁体；24、橡胶吸盘；25、抽真空接头；26、安装杆；27、安装块；28、挤压橡胶吸盘；29、手柄；291、挤压部；292、转轴；3、刮刀；31、主刀体；310、刀刃；311、弧形凹面；32、挡料板；33、切刀；4、转接件。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、“左”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实例提出了一种涂布机，涂布机是一种用于锂电池生产的主要设备，其主要作用是将正极活性浆料、负极活性浆料或者固态电解质活性浆料均匀地涂布在电池的集流体等基材上，以提高电池的性能和稳定性。涂布机的工作原理是通过涂布机的涂布辊和刀辊将浆料均匀地涂布在基材上，然后通过烘干设备将涂布的浆料烘干，使其固化成膜，从而形成电池的正极极片、负极极片或固态电解质膜。涂布机的核心部件主要由涂布辊、刀辊和压辊等组成；涂布辊是将浆料均匀地涂布在基材上的关键部件，其表面通常采用特殊的材料，以确保涂布的均匀性和质量。刀辊则用于控制涂布辊上的浆料厚度，以确保涂布浆料的均匀性和稳定性，压辊则用于将涂布辊上的浆料压实，以确保浆料能够均匀地涂布在基材上，确保活性浆料与基材的结合强度，使得活性物质浆料和基材能够紧密结合。具体地，涂布机包括布置于涂布线(即涂布生产线)的刀辊和涂布辊，通过调节涂布辊和刀辊之间的距离控制涂布浆料的厚度，涂布量准确，可进行无疵点涂布。

当涂布工艺完成后，基材上的浆料还处于浆糊状，需要对其进行烘干处理，以使其达到一定的干燥程度。在烘干过程中，需要将正极极片、负极极片或固态电解质膜等置于高温高湿的环境中，使其内部水分蒸发，有效地保证其质量，提高电池的使用寿命和性能。干燥完成后，需要将基材沿宽度方向裁切成所需宽度的长条状。由于裁切部位于浆料的涂布区，裁切过程不仅造成涂布的浆料损耗严重，而且容易损伤极片，同时浆料已经烘干粘结在基材表面，但是其粘结强度较低，在裁切过程中干燥的浆料受到裁切力的影响极易发生损坏，比如在裁切的切缝处产生毛刺、掉粉、脱落等，影响电池的性能和使用寿命，严重的会造成电池内部发生短路，造成电池起火爆炸等。所以，在裁切过程中，应重点关注浆料涂布区域的裁切质量，尤其是避免产生毛刺，这是由于毛刺会刺穿隔膜使得电池正极和负极发生短路，存在较大的安全隐患；为了提高裁切效率，减少安全隐患，目前通过使用浆料分区机构在涂布时将浆料分隔开，从而在集流体的涂布区域中产生没有涂布浆料的长条区域。现有的浆料分区机构通过可调节的安装架固定安装于刀辊上，由于安装架的结构较为复杂，使得浆料分区机构的安装与拆卸过程较为繁琐，耗时耗力。

如图1和图4所示，本实施例还提出了一种浆料分区机构，浆料分区机构包括座架1、吸附件2和刮刀3，吸附件2设置于座架1上，座架1通过吸附件2吸附于涂布线上。具体地，座架1可以吸附于靠近涂布辊的可以被吸附的任意位置，比如吸附在安装涂布辊的安装架上，也可以另行单独设置支架。刮刀3设置于座架1上，刮刀3的刀刃310抵接于涂布线的涂布辊上，以将涂布辊表面的浆料沿宽度方向分隔成至少两个涂布区。浆料分区机构结构简单并通过吸附方式安装于涂布线上，使得浆料分区机构的拆装简便易行，提高了拆装效率。

需要说明的是，刮刀3可以采用紫铜等硬度较低的金属材料，或者聚丙烯或聚氨酯等硬质塑料制成，以避免刮刀3在刮除浆料时刮伤涂布辊。为了便于装夹刮刀3，如图1所示，浆料分区机构还包括转接件4，转接件4的一端位置可调地安装于座架1上，刮刀3设置于转接件4的另一端。

具体地，转接件4为刚性连接件且可以采用钢板、铝合金板、铁板等强度较高的金属板材制成，为了避免受到浆料的腐蚀作用，转接件4一般采用不锈钢板或者经钝化后的铝合金板等，以使转接件4具有较好的刚度，便于装夹于座架1上。转接件4为条形板状结构，可以在不锈钢板或钝化铝合金板上直接裁切而成，制备简单。转接件4与刮刀3可以采用结构胶、胶带、螺钉或铆接等形式进行连接，只需保证转接件4与刮刀3稳定安装即可。

在涂布线中，涂布辊与刀辊距离较近，座架1通过吸附件2吸附于涂布线的刀辊上，有利于座架1尽量小型化，以减少座架1的占地面积，便于拆装，且实现了浆料分区机构的紧凑安装。在其他实施例中，座架1还可以吸附于涂布线的其他部件上，只需保证刮刀3的刀刃310抵接于涂布辊表面即可。

如图1所示，座架1包括主体架11和锁紧杆12，主体架11的一端设置有安装部112，锁紧杆12活动设置于安装部112上，以将转接件4锁定于安装部112或从安装部112释放转接件4。具体地，主体架11呈圆弧形，主体架11通过吸附件2同轴吸附于涂布线的刀辊的周向侧面，使得主体架11的内侧面紧密贴合于刀辊的周向侧面，增加了主体架11与刀辊的接触面积，提高了主体架11与刀辊之间的吸附强度。圆弧形的主体架11的一端具有安装部112，安装部112呈开口朝外的U型框。锁紧件为螺栓，锁紧杆12与安装部112的一个侧壁螺纹连接并伸入U型框内。当锁紧杆12拧紧时，将转接件4抵紧在安装部112的另一个侧壁上，以使刮刀3稳固安装于座架1上。当锁紧杆12拧松时，转接件4可以从安装部112中脱离，从而拆下刮刀3。

需要注意的是，还可以采用增减转接件4的厚度或者在转接件4与安装部112的侧壁之间增加垫片的方式调整转接件4在安装部112的安装位置，从而调整刮刀3相对于涂布辊的安装角度，提高对涂布辊表面的浆料的分隔效果。

进一步地，座架1上开设有减重孔111，以实现座架1的轻量化。主体架11沿周向间隔开设有多个减重孔111，减重孔111贯穿主体架11径向的内外两侧。吸附件2安装于减重孔111内，以实现吸附件2的紧凑安装，有利于减少浆料分区机构的体积。

在本实施例中，吸附件2为磁力座，磁力座打开时吸附于涂布线上，磁力座关闭时与涂布线脱离。通过控制磁力座的开闭能快速实现座架1的拆装操作。磁力座设置于减重孔111内且磁力座的壳体22的控制开关21位于减重孔111的外侧，以便于操作控制开关21。

具体地，如图1和图2所示，磁力座包括控制开关21、壳体22和永磁体23，永磁体23转动安装于壳体22内，壳体22内还安装有软磁材料。控制开关21的旋钮部分设置于主体架11的外侧，控制开关21的传动杆依次活动穿设于主体架11的侧壁与壳体22内，且传动杆的末端与永磁体23传动连接。通过转动旋钮驱动永磁体23在壳体22内转动。当永磁体23的N极与S极呈水平方向时(如图2所示)，即永磁体23的N或S极正对壳体22内的软磁材料时，软磁材料被磁化了，壳体22能吸附于刀辊上。当永磁体23旋转90°时，即永磁体23的N或S极不再正对壳体22内的软磁材料时，软磁材料不会被磁化了，壳体22能从刀辊上脱离。由于磁力座为现有技术，对于磁力座的具体结构和工作原理不再赘述。需要说明的是，壳体22的底侧面呈弧形并与主体架11的内侧面共面，以使壳体22的底侧面直接与刀辊的周向侧面接触，提高了吸附强度。

本实施例的磁力座具有多个，多个磁力座分别安装于对应的减重孔111内，以使主体架11沿周向分布有均匀的吸附力，提高了吸附强度和稳定性。

在其他实施例中，吸附件2也可以为真空吸盘，真空吸盘的原理是在真空吸盘与工件表面之间产生一定的负压，使得真空吸盘与工件表面之间的接触面积增大，从而产生强大的吸附力，负压越大，吸附力越大。真空吸盘的稳定性好，真空吸盘的吸附力可以快速地产生并维持一定的吸引力，不受工件表面粗糙度、形状和材质的影响，真空吸盘与工件表面之间的接触面积可以自适应的调整，自适应能力较强；操作简单，真空吸盘的操作非常简单，只需要一个真空发生器就可以让它自动工作，结构简单，并且在涂布线自动化生产中，真空发生器为常规自动化设备，只需通过管道连通即可，无需增添额外设备。

具体的，如图5所示，真空吸盘包括橡胶吸盘24、抽真空接头25和安装杆26，其中抽真空接头25为快速接头，外接真空发生装置(图中未示出)，比如涂布线上的真空泵等，抽真空接头25与橡胶吸盘24连通。当真空泵抽真空时，橡胶吸盘与刀辊的周向侧面形成密封的负压腔室，从而将真空吸盘吸附在刀辊上。真空吸盘24通过安装杆26和安装块27固定安装在减重孔111内。需要说明的是，附图5中的橡胶吸盘24的形状可以设计成与刀辊周向侧面(圆弧面)相同或相似的形状，以便于橡胶吸盘24更好的密封吸附在刀辊上。在一个可替换的技术方案中，如图6所示，真空吸盘为手动真空吸盘，手动真空吸盘包括挤压橡胶吸盘28和手柄29，手柄29通过转轴292与挤压橡胶吸盘28转动连接，手柄29通过挤压部291与挤压橡胶吸盘28抵接；具体为，手柄29通过转轴292进行旋转带动挤压部291对挤压橡胶吸盘28产生挤压的作用力，挤压橡胶吸盘28产生挤压变形从而吸附在刀辊上；反向转动手柄29，挤压橡胶吸盘28与刀辊脱离。

如图3和图4所示，刮刀3沿长度方向的一端设置有刀刃310，刮刀3的上表面沿宽度方向呈中间低两边高的弧形凹面311，弧形凹面311对刀刃310刮除的浆料起到导向作用，使得刮除后的浆料集中于弧形凹面311的中间位置。

进一步地，刮刀3包括主刀体31和挡料板32，主刀体31的上表面为弧形凹面311，主刀体31的一端设置有刀刃310。主刀体31宽度方向的两侧均设置有挡料板32，两个挡料板32与弧形凹面311形成导料通道。两个挡料板32垂直于设置于主刀体31的宽度方向的两侧，以围成U型的导料通道。挡料板32能够防止刮除的浆料流向主刀体31宽度方向的两侧，避免回流至涂布辊的表面。

进一步地，由于浆料的黏度较大，挡料板32沿主刀体31的长度方向延伸，且挡料板32的延伸至刀刃310的端部设置有切刀33。切刀33可以采用紫铜、聚丙烯或聚氨酯等硬质塑料制成，以避免切刀33刮伤涂布辊。随着涂布辊的转动，两个切刀33在涂布辊表面的浆料中划出两条分割线，以将浆料分隔开来，然后通过主刀体31的刀刃310将两条分割线之间的浆料铲起，以使两条分割线之间的浆料与涂布辊分离。通过设置切刀33，在刮除浆料时能够避免被刮除的浆料与未被刮除的浆料发生粘黏，保证良好的刮除效果，有利于提高涂布质量。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.浆料分区机构，其特征在于，包括：

座架(1)和吸附件(2)，所述吸附件(2)设置于所述座架(1)上，所述座架(1)能够通过所述吸附件(2)吸附于涂布线上；

刮刀(3)，设置于所述座架(1)上，所述刮刀(3)的刀刃(310)能够抵接于所述涂布线的涂布辊上，以将所述涂布辊表面的浆料沿宽度方向分隔成至少两个涂布区。

2.根据权利要求1所述的浆料分区机构，其特征在于，所述吸附件(2)为磁力座或真空吸盘；

所述磁力座打开时吸附于所述涂布线上，所述磁力座关闭时与所述涂布线脱离；或者，所述真空吸盘关闭时吸附于所述涂布线上，所述真空吸盘打开时与所述涂布线脱离。

3.根据权利要求2所述的浆料分区机构，其特征在于，所述座架(1)上开设有减重孔(111)，所述磁力座设置于所述减重孔(111)内且所述磁力座的壳体(22)的控制开关(21)位于所述减重孔(111)的外侧。

4.根据权利要求1所述的浆料分区机构，其特征在于，所述刮刀(3)沿长度方向的一端设置有所述刀刃(310)，所述刮刀(3)的上表面沿宽度方向呈中间低两边高的弧形凹面(311)。

5.根据权利要求4所述的浆料分区机构，其特征在于，所述刮刀(3)包括：

主刀体(31)，所述主刀体(31)的上表面为所述弧形凹面(311)，所述主刀体(31)的一端设置有所述刀刃(310)；

挡料板(32)，所述主刀体(31)宽度方向的两侧均设置有所述挡料板(32)，两个所述挡料板(32)与所述弧形凹面(311)形成导料通道。

6.根据权利要求5所述的浆料分区机构，其特征在于，所述挡料板(32)沿所述主刀体(31)的长度方向延伸，且所述挡料板(32)的延伸至所述刀刃(310)的端部设置有切刀(33)。

7.根据权利要求1所述的浆料分区机构，其特征在于，所述浆料分区机构还包括转接件(4)，所述转接件(4)的一端位置可调地安装于所述座架(1)上，所述刮刀(3)设置于所述转接件(4)的另一端。

8.根据权利要求7所述的浆料分区机构，其特征在于，所述座架(1)包括：

主体架(11)，所述主体架(11)的一端设置有安装部(112)；

锁紧杆(12)，所述锁紧杆(12)活动设置于所述安装部(112)上，以将所述转接件(4)锁定于所述安装部(112)或从所述安装部(112)释放所述转接件(4)。

9.根据权利要求8所述的浆料分区机构，其特征在于，所述主体架(11)呈圆弧形，所述主体架(11)通过所述吸附件(2)同轴吸附于所述涂布线的刀辊的周向侧面。

10.涂布机，其特征在于，包括布置于涂布线上的刀辊、涂布辊和权利要求1～9中任一项所述的浆料分区机构，所述浆料分区机构吸附于所述刀辊上。