一种锂电池极片双面涂布设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种锂电池极片双面涂布设备及方法。它包括收卷有箔材的放卷装置，所述箔材沿走带方向设置有张力辊，经过张力辊后的箔材沿竖直向上的走带方向设有并排布置且高度相同的第一涂布辊和第二涂布辊；双面涂布且湿润的极片沿竖直向上的走带方向穿过视觉检测系统后进入烘箱，获得双面涂布且干燥的极片；双面涂布且干燥的所述极片沿竖直向上的走带方向依次设置有第一面密度检测仪和摆辊；经过摆辊后的双面涂布且干燥的极片沿走带方向依次设置有压辊和用于收卷双面涂布且干燥的极片的收卷装置。本发明专利技术涂布方式为转移涂布，双面同时涂布，箔材从AB面涂布背辊中间通过，浆料同时涂覆在箔材AB两面，完成双面涂布工作，有效提高了涂布效率。有效提高了涂布效率。有效提高了涂布效率。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池极片双面涂布设备及方法


[0001]本专利技术属于电池制造
，具体涉及一种锂电池极片双面涂布设备及方法。

技术介绍

[0002]锂电池极片涂布设备中，涂布工序主要是将合成好的浆料均匀涂覆在正负极集流体（铝箔/铜箔）上，目前锂电池行业使用的涂布设备主要是单面涂布设备，因为锂电池极片是双面都需要涂布的，所以极片完成一面涂布烘干工作后，一般需要折返回来进行另一面涂布烘干。
[0003]传统单层折返式涂布机占地面积大，设备利用率低，工作效率低，能耗高，走带过程长且过程中会出现褶皱、断带等情况造成原材料浪费。传统双面涂布设备，因为湿料期间无法提供过辊支撑，需要对烘箱内极片施加极大张力，导致断带情况严重，且烘箱长度受到限制（30m以内）导致涂布速度不高（35m/min以内）。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提供一种锂电池极片双面涂布设备及方法，减少涂布机占地面积、增加设备利用率、降低设备能耗，双面同时进行涂布，提高设备工作效率。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：一种锂电池极片双面涂布设备，包括收卷有箔材的放卷装置， 所述箔材沿走带方向设置有张力辊，张力辊上设置用于检测箔材张力的张力检测模块；经过张力辊后的箔材沿竖直向上的走带方向设有并排布置且高度相同的用于分别对箔材的A面和B面进行涂布的第一涂布辊和第二涂布辊，从而获得双面涂布且湿润的极片；所述第一涂布辊和第二涂布辊远离箔材的一侧分别设有存放用于进行涂布的浆料的料槽，第一涂布辊和第二涂布辊的上方分别设有用于限制箔材上浆料厚度的刮刀；双面涂布且湿润的极片沿竖直向上的走带方向穿过视觉检测系统后进入用于对极片的双面涂布进行烘干且竖直布置的烘箱，获得双面涂布且干燥的极片；双面涂布且干燥的所述极片沿竖直向上的走带方向依次设置有第一面密度检测仪和摆辊；经过摆辊后的双面涂布且干燥的极片沿走带方向依次设置有压辊和用于收卷双面涂布且干燥的极片的收卷装置。
[0006]进一步地，所述料槽内的浆料由浆料缓存罐提供，浆料缓存罐与料槽之间通过管道连通，管道上设有输送泵和阀门，料槽上设有用于检测浆料液位的液位检测模块。
[0007]进一步地，所述第一涂布辊和第二涂布辊均为凹版辊，所述凹版辊包括同轴布置的左段、中段和右段，左段和右段直径相同，所述中段直径小于左段直径，凹版辊旋转时，料槽内的浆料黏附在中段上并随凹版辊的旋转喷涂到箔材上。
[0008]进一步地，所述烘箱包括烘箱主体、位于烘箱主体内部两侧的空气加热器和位于烘箱主体中部的供双面涂布且湿润的极片通过的通道，通道的两侧沿竖直方向设有若干用
于进行加热的红外灯管和用于将加热的空气吹向双面涂布且湿润的极片的风嘴，所述风嘴的出风口包括呈外八字型布置的两个风道间隙。
[0009]进一步地，所述风道间隙的中心平面与垂直于极片的平面之间的夹角为40
°‑
55
°
。
[0010]进一步地，所述风嘴包括外壳体，所述外壳体为内部中空的腔体结构，外壳体内设有第一隔板组件，所述第一隔板组件将腔体结构分隔成进风通道和排风通道，所述进风通道的进风口位于腔体结构的中部下端、出风口位于腔体结构的顶部两侧，所述进风口设有与气流方向垂直的均风板，所述排风通道位于腔体结构的顶部和左右两端。
[0011]进一步地，所述风嘴还包括上下贯穿的内壳体，所述外壳体的两侧分别设有若干呈竖直方向布置的腰型孔，所述内壳体的两侧分别设有若干调节螺栓，所述外壳体通过若干腰型孔与若干调节螺栓配合套接于内壳体外部，所述均风板固定于内壳体内部。
[0012]进一步地，所述摆辊通过摆杆连接驱动气缸，通过驱动气缸驱动摆杆动作带动摆辊上下移动改变极片行进过程中的张力。
[0013]进一步地，所述放卷装置与张力辊之间设有第二面密度检测仪，所述第一面密度检测仪和第二面密度检测仪为β射线面密度测量仪或X射线面密度测量仪。
[0014]一种根据上述的锂电池极片双面涂布设备的涂布方法，包括如下步骤：步骤1）、穿带，将收卷在放卷装置上的箔材展开，经过张力辊进入并排布置的第一涂布辊与第二涂布辊之间后，穿过视觉检测系统进入竖直布置的烘箱，从烘箱出来后再依次经过第一面密度检测仪、摆辊、压辊，最后采用收卷装置将极片收集成卷；步骤2）、涂布，开启张力辊、第一涂布辊、第二涂布辊、视觉检测系统、第一面密度检测仪、摆辊和收卷装置；控制第一涂布辊顺时针旋转、第二涂布辊逆时针旋转，向料槽中注入浆料，浆料通过黏附在第一涂布辊和第二涂布辊上并随第一涂布辊和第二涂布辊的旋转分别喷涂到箔材的A面和B面；控制两个刮刀的刀尖分别与第一涂布辊和第二涂布辊的辊面的距离调整极片的A面和B面的涂层厚度；步骤3）、烘干，开启竖直布置的烘箱，使双面涂布且湿润的极片经过烘箱主体内部两侧的热风吹干及红外灯管加热后形成双面涂布且干燥的极片，并收集成卷。
[0015]本专利技术的有益效果为：本专利技术涂布方式为转移涂布，双面同时涂布，箔材从AB面涂布背辊中间通过，浆料同时涂覆在箔材AB两面，完成双面涂布工作，有效提高了涂布效率。
[0016]本专利技术张力辊与摆辊之间箔材走向设计成竖直向上方向布置，尤其是改占地面积较大的烘箱水平布置为竖直布置，大大减少了涂布设备的占地面积、增加设备利用率；整个涂布及烘干过程中，极片保持竖直向上的状态，避免了长距离走带，减少走带过程中的异常情况（极片褶皱、断带等）造成的原材料浪费。
[0017]本专利技术湿膜极片竖直走带，张力仅需要维持极片稳定，受极片重量的影响较小，避免过大张力导致极片断带，张力的大小通过一上一下的摆辊和张力辊检测并控制，方法简单，控制灵活、方便。
[0018]本专利技术烘箱不仅通过喷入热空气对湿润的极片进行烘干，还在烘箱内布置红外灯管对空气进行加热，烘干效率更高。
[0019]本专利技术烘箱内喷热空气的风嘴与湿润极片保持一定距离，同时风嘴上与极片相对的位置设置呈外“八”型的两个间隙通道，经过加热的空气被进气风机送入烘箱，从进风口1
开始进入进风通道，经过呈外“八”型的间隙通道后从出风口均匀吹扫在待烘干的湿膜极片上，由独特的外“八”型的两个间隙通道组成的风嘴结构，能有效降低烘箱进风撞击阻力，同时提高回风的效率，减少风量损失，提高烘箱干燥效率。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的结构示意图。
[0021]图2为本专利技术凹版辊的示意图。
[0022]图3为本专利技术烘箱中风嘴的爆炸图。
[0023]图4为本专利技术烘箱中风嘴与极片的位置关系示意图。
[0024]图5为本专利技术烘箱中风嘴的排气通道的示意图。
[0025]图6为本专利技术烘箱中风嘴的外壳体与第一隔板组件配合的示意图。
[0026]图7为本专利技术烘箱中风嘴的外壳体与第一隔板组件配合的局部示意图。
[0027]图8为本专利技术烘箱中风嘴的内壳体与第二隔板组件、均风板配合的示意图。
[0028]图9为本专利技术烘箱中风嘴连接处的烘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池极片双面涂布设备，包括收卷有箔材（2）的放卷装置（1），其特征在于：所述箔材（2）沿走带方向设置有张力辊（4），张力辊（4）上设置用于检测箔材张力的张力检测模块（4.1）；经过张力辊（4）后的箔材沿竖直向上的走带方向设有并排布置且高度相同的用于分别对箔材的A面和B面进行涂布的第一涂布辊（5）和第二涂布辊（6），从而获得双面涂布且湿润的极片（14）；所述第一涂布辊（5）和第二涂布辊（6）远离箔材的一侧分别设有存放用于进行涂布的浆料的料槽（7），第一涂布辊（5）和第二涂布辊（6）的上方分别设有用于限制箔材上浆料厚度的刮刀（13）；双面涂布且湿润的极片（14）沿竖直向上的走带方向穿过视觉检测系统（15）后进入用于对极片的双面涂布进行烘干且竖直布置的烘箱（16），获得双面涂布且干燥的极片；双面涂布且干燥的所述极片沿竖直向上的走带方向依次设置有第一面密度检测仪（17）和摆辊（18）；经过摆辊（18）后的双面涂布且干燥的极片沿走带方向依次设置有压辊（21）和用于收卷双面涂布且干燥的极片的收卷装置（22）。2.根据权利要求1所述的锂电池极片双面涂布设备，其特征在于：所述料槽（7）内的浆料由浆料缓存罐（11）提供，浆料缓存罐（11）与料槽（7）之间通过管道（12）连通，管道（12）上设有输送泵（10）和阀门（8），料槽（7）上设有用于检测浆料液位的液位检测模块（9）。3.根据权利要求1所述的锂电池极片双面涂布设备，其特征在于：所述第一涂布辊（5）和第二涂布辊（6）均为凹版辊，所述凹版辊（28）包括同轴布置的左段（28.1）、中段（28.2）和右段（28.3），左段（28.1）和右段（28.3）直径相同，所述中段（28.2）直径小于左段（28.1）直径，凹版辊旋转时，料槽内的浆料黏附在中段上并随凹版辊的旋转喷涂到箔材上。4.根据权利要求1所述的锂电池极片双面涂布设备，其特征在于：所述烘箱（16）包括烘箱主体（29）、位于烘箱主体（29）内部两侧的空气加热器（30）和位于烘箱主体中部的供双面涂布且湿润的极片通过的通道，通道的两侧沿竖直方向设有若干用于进行加热的红外灯管（31）和用于将加热的空气吹向双面涂布且湿润的极片的风嘴（32），所述风嘴（32）的出风口包括呈外八字型布置的两个风道间隙（32.6）。5.根据权利要求4所述的锂电池极片双面涂布设备，其特征在于：所述风道间隙（32.6）的中心平面与垂直于极片（14）的平面之间的夹角为40
°‑
50
°
。6.根据权利要求4所述的锂电池极片双面涂布设备，其特征在于：所述风嘴（32）包括外壳体（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊颖，
申请(专利权)人：楚能新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：