一种锂离子电池电极的涂布装置及涂布方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种锂离子电池电极的涂布装置及涂布方法，包括底座和固设于底座两端用于对集流体进行放、收卷操作的放卷机构和收卷机构，位于放卷机构和收卷机构中间的底座上固设有支架，所述支架中间平行设有上、下两个支撑辊，位于两个支撑辊中间设有由驱动电机驱动往复水平运动的同步带，所述同步带上套设有随着其一同运动的喷头；所述喷头的入口端通过输料管与装有电极料的储料盒连接。本发明专利技术中涂布装置实现对成卷的集流体进行连续化涂布作业，从而有效的减少人工投入，且电极料干混而不加入溶剂，对环境无污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种锂离子电池电极的涂布装置及涂布方法。
技术介绍
近年来，锂离子电池具有续航时间长、使用寿命长、自放电率低和绿色环保等优点，而被广泛地应用于手机、电脑和电动汽车等领域，。在制造锂离子电池的过程中，电极片的制备一般为湿法工艺，合浆时采用溶剂甲基吡咯烷酮（nmp）或水等将电极上的各种物料活性物质（磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元材料等）、导电成分、粘结剂混合为流体，然后通过常规的转移式或挤压式涂布机进行涂覆，并在涂覆过程中同步采用烘箱将溶剂再烘出去。这样的制备过程溶剂是完全被浪费的，不仅耗费能量而且环境不友好。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池电极的涂布装置及涂布方法。本专利技术采用以下技术方案：一种锂离子电池电极的涂布装置，包括底座和固设于底座两端用于对集流体进行放、收卷操作的放卷机构和收卷机构，位于放卷机构和收卷机构中间的底座上固设有支架，所述支架中间平行设有上、下两个支撑辊，位于两个支撑辊中间设有由驱动电机驱动往复水平运动的同步带，所述同步带上套设有随着其一同运动的喷头；所述喷头的入口端通过输料管与装有电极料的储料盒连接。进一步方案，所述储料盒通过气管与增压机连接。进一步方案，位于放卷机构和支架之间、收卷机构和支架之间的底座上均固设有对集流体进行导向的导向辊。更进一步方案，所述支架上固定有控制器，所述控制器的输出端分别与驱动电机、增压机、放卷机构和收卷机构连接。本专利技术的另一个专利技术目的是提供一种锂离子电池电极的涂布方法，先将纳米级的原料加入混合设备中进行干混得电极料；然后采用上述的涂布装置将电极料打印涂布到集流体上。本专利技术利用打印原理将电极料通过喷头打印涂布到集流体，采用本专利技术的涂布装置进行打印涂布时，可通过计算机来设计好涂布的尺寸和花样，即通过控制器来控制驱动电机动作，进一步控制喷头的行走路径，从而实现涂布，并使锂离子电池电极的制备多样化。本专利技术中涂布装置实现对成卷的集流体进行连续化涂布作业，从而有效的减少人工投入，且区别于传统湿法制备对NMP、水等各种溶剂的需求，本专利技术中电极料的粒径为纳米级别，且物料间的混合为干式混合，而不加入溶剂，对环境无污染，有利于大规模工业化推广。另外，纳米级的电极料能从喷头中均匀地喷出，通过控制增压装置的气压来控制从喷头喷出的电极料的多少。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术示意图；图2是本专利技术中储料盒和增压装置的示意图。图中：1-底座，2-放卷机构，3-控制器，4-支架，5-储料盒，6-输料管，7-喷头，8-收卷机构，9-1第一导向辊，9-2第二导向辊，9-3第三导向辊，9-4支撑辊，10-同步带，11-驱动电机，12-集流体，13-气管，14-增压机。具体实施方式：实施例1：如图1所示，一种锂离子电池电极的涂布装置，包括底座1和固设于底座1两端用于对集流体13进行放、收卷操作的放卷机构2和收卷机构8，位于放卷机构2和收卷机构8中间的底座1上固设有支架4，所述支架4中间平行设有上、下两个支撑辊9-4，位于两个支撑辊9-4中间设有由驱动电机11驱动往复水平运动的同步带10，所述同步带10上套设有随着其一同运动的喷头7；所述喷头7的入口端通过输料管6与装有电极料的储料盒5连接。如图2所示，储料盒5通过气管14与增压机15连接。进一步方案，位于放卷机构2和支架4之间、收卷机构8和支架4之间的底座1上均固设有对集流体10进行导向的导向辊。更进一步方案，所述支架4上固定有控制器3，所述控制器3的输出端分别与驱动电机11、增压机15、放卷机构2和收卷机构8连接。实施例2：一种锂离子电池电极的涂布方法，先将纳米级的原料加入混合设备中进行干混得电极料，再将混合好的电极料加入储料盒5中；然后将成卷的集流体12安装在放卷机构2上，并将其前端依次穿过高低交错设置的第三导向辊9-3、支撑辊9-4、第二导向辊9-2、第一导向辊9-1后套在收卷机构8上（如图1所示），使集流体在放卷机构2、收卷机构8的张力作用下而贴合在导向辊、支撑辊上，且与喷头7的底端接触；其次是打开增压装置14通过气管13向储料盒5内充入正压保护气体，进而对电极料进行增压，使电极料通过输料管6进入喷头7中；驱动电机11工作通过同步带10带动喷头7进行水平往复运动，将电极料均匀地涂布在集流体12上。一段涂布完成后，收卷机构8和放卷机构2同步运行而移动集流体12，使喷头7沿着集流体的长度方向依次涂布，打印好集流体则收卷到收卷机构8上，从而完成电池电极的打印涂布。优选的方案是通过控制器分别来控制收卷机构8、放卷机构2、驱动电机11和增压机15的工作，使它们的工作实现可控，即通过控制器来控制收卷机构8、放卷机构2的同步转动，也可通过控制器来控制驱动电机11带动喷头7移动的速度，从而控制涂布的厚度；可通过控制器来控制增压机15输出气压的大小来实现电极料输出量的大小。以上所述仅为本专利技术专利的较佳实施例，并非用来限定本专利技术的实施范围；即凡依本专利技术的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本专利技术的权利要求范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池电极的涂布装置，包括底座（1）和固设于底座（1）两端用于对集流体（13）进行放、收卷操作的放卷机构（2）和收卷机构（8），其特征在于：位于放卷机构（2）和收卷机构（8）中间的底座（1）上固设有支架（4），所述支架（4）中间平行设有上、下两个支撑辊（9‑4），位于两个支撑辊（9‑4）中间设有由驱动电机（11）驱动往复水平运动的同步带（10），所述同步带（10）上套设有随着其一同运动的喷头（7）；所述喷头（7）的入口端通过输料管（6）与装有电极料的储料盒（5）连接。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池电极的涂布装置，包括底座（1）和固设于底座（1）两端用于对集流体（13）进行放、收卷操作的放卷机构（2）和收卷机构（8），其特征在于：位于放卷机构（2）和收卷机构（8）中间的底座（1）上固设有支架（4），所述支架（4）中间平行设有上、下两个支撑辊（9-4），位于两个支撑辊（9-4）中间设有由驱动电机（11）驱动往复水平运动的同步带（10），所述同步带（10）上套设有随着其一同运动的喷头（7）；所述喷头（7）的入口端通过输料管（6）与装有电极料的储料盒（5）连接。2.根据权利要求1所述一种锂离子电池电极的涂布装置，其特征在于：所述储料盒（5）通过气管...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东，张佳瑢，魏家兴，邵银，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34