电池极片双面同时涂布的设备及方法技术

本发明专利技术提出了一种电池极片双面同时涂布的设备及方法，该设备包括收卷有箔材的放卷装置，所述箔材沿向上的走带方向依次设置有第一过辊、第一张力浮动辊、闭合旋转的主驱辊和第一胶压辊；从闭合旋转的主驱辊和第一胶压辊中走出来的箔材沿竖直向上的走带方向依次穿设有A面涂布摸头、第一测厚仪、B面涂布摸头、第二测厚仪、竖直布置的烘箱、第二过辊、第二张力浮动辊、闭合旋转的张力隔断辊和第二胶压辊、用于收卷双面涂布且干燥的极片的收卷装置。本发明专利技术实现极片A、B面同时在烘箱内烘干，有效保证A、B面涂层质量的一致性，提高涂布效率，节约能耗；另外预留出空间安装涂布厚度检测设备，实现对涂布质量的实时监控。现对涂布质量的实时监控。现对涂布质量的实时监控。

Equipment and method for coating both sides of battery pole piece at the same time

【技术实现步骤摘要】
电池极片双面同时涂布的设备及方法


[0001]本专利技术涉及电池制造
，具体地指一种电池极片双面同时涂布的设备及方法。

技术介绍

[0002]目前，锂电行业量产电池极片的涂布方式有两种，其中一种涂布方式一(如图1所示)：放卷1a上的箔材经过第一过辊2a，进入闭合旋转的主驱辊5a和胶压辊3a，在此处通过挤压涂布头4a挤出的定量浆料涂覆于箔材上表面(A面)，形成极片12a，极片12a经过烘箱6a烘干后，再经过第二过辊10a，最后将单面涂布的极片12a收卷在收卷11a上；然后将此单面涂布的收卷11a取下，搬运到放卷1a 处，让A面朝下，B面朝上，再进行放卷，重复上述动作，继续涂布 B面，经过烘干后，收卷成双面涂层的极片12a。
[0003]现有涂布方式一的缺点如下：
①
每次进烘箱只能涂布一面，若两面同时涂布，则B面的湿涂敷层会接触到烘箱6a中的过辊9a，导致 B面涂层会被过辊9a刮擦，从而导致涂层被破坏，因此无法对A、B 面同时涂布，只能如上述所述的分两次涂布；
②
由于涂布需要分两次进行，生产效率低；
③
由于A面涂层经过了两次烘烤，从而使A、B 面的干燥程度不一致，导致产品缺陷，如A面开裂或者A面过度干燥导致的脆性增大出现打皱和断带，另外，此方法生产出的极片A、 B面水含量不一致，会对电芯的品质造成不良影响；
④
随着涂布产量的增加，烘箱6a逐渐加长，现有方案的烘箱6a中过辊9a非常多，过辊9a安装在烘箱6a内，维护困难，由于过辊9a的水平度、平行度直接影响涂布质量，如果过辊9a的水平度、平行度不符合要求，会造成极片12a在烘箱6a内跑偏、打皱、断带，另外过辊9a上如果有毛刺、粉尘、浆料颗粒等异物时，极片12a在过辊9a表面经过时，容易划伤，造成涂布品质缺陷；
⑤
由于烘烤过程采用加热系统，热风通过上风嘴7a、下风嘴8a吹到极片12a表面进行干燥，再将挥发的溶剂通过排风排出烘箱6a，现有涂布方式1需要经过二次加热，造成能耗过高。
[0004]另外一种涂布方式二(如图2示)：放卷1b上的箔材经过第一过辊2b，进入闭合旋转的主驱辊5b和胶压辊3b，在此处通过A面挤压涂布头4b挤出的定量浆料涂覆于箔材上表面(A面)，随后通过B面挤压涂布头6b挤出的定量浆料涂覆于箔材下表面(B面)，在B面涂布后增加了一个风刀7b，该风刀7b通过设计的吹风方向和风量，使得极片13b在此处从竖直状态变为水平状态，然后极片13b 进入水平布置的烘箱8b烘干后，再经过第二过辊11b，最后将双面涂布的极片13b收卷在收卷12b上。为了避免B面的涂层接触到过辊，该方案取消了烘箱8b中的过辊，极片13b在烘箱8b内上风嘴 9a和下风嘴10a的风场作用下，处于悬浮状态。
[0005]现有涂布方式二的弊端如下：
①
用于将极片由垂直状态转为水平状态的风刀7b，其控制精度要求非常高，风场的均匀性和稳定性要求苛刻，且如果来料箔材和浆料重量、密度产生细微变化时，极片 13b无法稳定保持，会产生抖动，极片13b到B面挤压模头的距离会产生波动，从而影响B面涂布精度；
②
由于此处风刀7b的布局比较紧凑，A面涂层和B面涂层的测厚装置没有安装的空间，因此，很难对涂布产品质量进行有效的在线实时监控；
③
烘箱8b内的极片13b 在未烤干的状态下，其B面涂层浆料在重力的作用下处于竖直向下状态，很
容易从箔材上竖直向下流动滴落，特别是低粘度的浆料，更容易滴落，导致B面无法达到产品要求，还会导致烘箱内的污染。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足之处，本专利技术提出一种电池极片双面同时涂布的设备及方法，通过将箔材的走带方向设计为竖直向上布置，同时将水平布置的烘箱改为竖直布置，从而获得相对稳定不抖动的极片，提高极片涂布质量；另外箔材的走带方向一直保持竖直向上布置状态，避免箔材向水平布置状态的转变，从而加大A面涂布模头段和B 面涂布模头段的距离，从而预留出空间安装涂布厚度检测设备，实现对涂布质量的实时监控。
[0007]为达到上述目的，本专利技术所设计的一种电池极片双面同时涂布的设备，包括收卷有箔材的放卷装置，其特别之处在于：
[0008]所述箔材沿向上的走带方向依次设置有第一过辊、第一张力浮动辊、闭合旋转的主驱辊和第一胶压辊；
[0009]从闭合旋转的主驱辊和第一胶压辊中走出来的箔材沿竖直向上的走带方向依次穿设有用于对箔材A面进行涂布的A面涂布摸头、第一测厚仪、用于对箔材B面进行涂布的B面涂布摸头、第二测厚仪，从而获得双面涂布、且湿润的极片；
[0010]双面涂布且湿润的所述极片沿竖直向上的走带方向穿设有用于对极片的双面涂布进行烘干、且竖直布置的烘箱，从而获得双面涂布且干燥的极片；
[0011]双面涂布且干燥的所述极片沿向上的走带方向依次设置有第二过辊、第二张力浮动辊、闭合旋转的张力隔断辊和第二胶压辊、用于收卷双面涂布且干燥的极片的收卷装置。
[0012]进一步地，所述烘箱内部左右两侧壁上设置有分布均匀的若干个风嘴，若干个所述风嘴内均吹有热风，从而使双面涂布且湿润的极片经过两侧壁上的热风吹干后形成双面涂布且干燥的极片。
[0013]更进一步地，所述A面涂布摸头包括上下贴合的A面挤压模头上模和A面挤压模头下模，所述A面挤压模头下模顶端面处设置有半圆形的A面空腔，所述A面空腔沿远离箔材侧延伸有A面进料管，所述A面空腔沿靠近箔材侧延伸有抵至箔材的A面狭缝，所述A面狭缝外端口设置有A面唇口。
[0014]更进一步地，所述B面涂布摸头包括上下贴合的B面挤压模头上模和B面挤压模头下模，所述B面挤压模头下模顶端面处设置有半圆形的B面空腔，所述B面空腔沿远离箔材侧延伸有B面进料管，所述B面空腔沿靠近箔材侧延伸有抵至箔材的B面狭缝，所述B面狭缝外端口设置有B面唇口。
[0015]更进一步地，所述第一测厚仪包括第一测厚仪主体，所述第一测厚仪主体内部贯穿有用于穿透极片的第一穿透腔体，所述第一穿透腔体前侧设置有与第一测厚仪主体连接、且能够左右移动的第一射线发射头，所述第一穿透腔体后侧设置有与第一测厚仪主体连接、且能够与第一射线发射头同步移动的第一射线接收头，所述第一射线发射头和第一射线接收头处于同一水平直线上。
[0016]更进一步地，所述第二测厚仪包括第二测厚仪主体，所述第二测厚仪主体内部贯穿有用于穿透极片的第二穿透腔体，所述第二穿透腔体前侧设置有与第二测厚仪主体连接、且能够左右移动的第二射线发射头，所述第二穿透腔体后侧设置有与第二测厚仪主体
连接、且能够与第二射线发射头同步移动的第二射线接收头，所述第二射线发射头和第二射线接收头处于同一水平直线上。
[0017]更进一步地，从闭合旋转的主驱辊和第一胶压辊中走出的箔材和从第二过辊走入的极片处于同一条竖直直线上。
[0018]本专利技术还提供一种根据上述的电池极片双面同时涂布的设备的涂布方法，包括如下步骤：
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池极片双面同时涂布的设备，包括收卷有箔材(18)的放卷装置(1)，其特征在于：所述箔材(18)沿向上的走带方向依次设置有第一过辊(2)、第一张力浮动辊(3)、闭合旋转的主驱辊(5)和第一胶压辊(4)；从闭合旋转的主驱辊(5)和第一胶压辊(4)中走出来的箔材(18)沿竖直向上的走带方向依次穿设有用于对箔材(18)A面进行涂布的A面涂布摸头(6)、第一测厚仪(7)、用于对箔材(18)B面进行涂布的B面涂布摸头(8)、第二测厚仪(9)，从而获得双面涂布、且湿润的极片(17)；双面涂布且湿润的所述极片(17)沿竖直向上的走带方向穿设有用于对极片(17)的双面涂布进行烘干、且竖直布置的烘箱(10)，从而获得双面涂布且干燥的极片(17)；双面涂布且干燥的所述极片(17)沿向上的走带方向依次设置有第二过辊(12)、第二张力浮动辊(13)、闭合旋转的张力隔断辊(15)和第二胶压辊(14)、用于收卷双面涂布且干燥的极片(17)的收卷装置(16)。2.根据权利要求1所述的电池极片双面同时涂布的设备，其特征在于：所述烘箱(10)内部左右两侧壁上设置有分布均匀的若干个风嘴(11)，若干个所述风嘴(11)内均吹有热风，从而使双面涂布且湿润的极片(17)经过两侧壁上的热风吹干后形成双面涂布且干燥的极片(17)。3.根据权利要求2所述的电池极片双面同时涂布的设备，其特征在于：所述A面涂布摸头(6)包括上下贴合的A面挤压模头上模(6
‑
1)和A面挤压模头下模(6
‑
2)，所述A面挤压模头下模(6
‑
2)顶端面处设置有半圆形的A面空腔(6
‑
3)，所述A面空腔(6
‑
3)沿远离箔材(18)侧延伸有A面进料管(6
‑
4)，所述A面空腔(6
‑
3)沿靠近箔材(18)侧延伸有抵至箔材(18)的A面狭缝(6
‑
5)，所述A面狭缝(6
‑
5)外端口设置有A面唇口(6
‑
6)。4.根据权利要求3所述的电池极片双面同时涂布的设备，其特征在于：所述B面涂布摸头(8)包括上下贴合的B面挤压模头上模(8
‑
1)和B面挤压模头下模(8
‑
2)，所述B面挤压模头下模(8
‑
2)顶端面处设置有半圆形的B面空腔(8
‑
3)，所述B面空腔(8
‑
3)沿远离箔材(18)侧延伸有B面进料管(8
‑
4)，所述B面空腔(8
‑
3)沿靠近箔材(18)侧延伸有抵至箔材(18)的B面狭缝(8
‑
5)，所述B面狭缝(8
‑
5)外端口设置有B面唇口(8
‑
6)。5.根据权利要求4所述的电池极片双面同时涂布的设备，其特征在于：所述第一测厚仪(7)包括第一测厚仪主体(7
‑
1)，所述第一测厚仪主体(7
‑
1)内部贯穿有用于穿透极片(17)的第一穿透腔体(7
‑
2)，所述第一穿透腔体(7
‑
2)前侧设置有与第一测厚仪主体(7
‑
1)连接、且能够左右移动的第一射线发射头(7
‑
3)，所述第一穿透腔体(7
‑
2)后侧设置有与第一测厚仪主体(7
‑
1)连接、且能够与第一射线发射头(7
‑
3)同步移动的第一射线接收头(7
‑
4)，所述第一射线发射头(7
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晚成，
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：