一种基于电池极片涂布的多流道打印装置，包括浆料分流板、浆料分流压板和供料接头，浆料分流板和浆料分流压板相连形成流道，供料接头与流道相连通，所述流道形成各自独立的若干分流单元，且若干分流单元形成于浆料分流压板上，若干分流单元沿浆料分流压板的长度方向等距排布；所述分流单元自上而下形成多阶二分流道，每阶分流流道的截面积与相连通的下一阶两个分流流道的截面积之和相等；与现有技术相比，采用多流道分流打印的方式进行涂布，并采用直接涂层打印成形的方式进行电池极片涂布，相比传统电池极片涂布方式，可实现高粘度化，高固含量化的浆料涂布，在保证涂布精度的前提下，大大提高了涂层烘干收缩稳定性。大大提高了涂层烘干收缩稳定性。大大提高了涂层烘干收缩稳定性。
A multi channel printing device based on battery electrode coating and its printing method
【技术实现步骤摘要】
一种基于电池极片涂布的多流道打印装置及其打印方法
[0001]本专利技术涉及电池极片涂布
，具体涉及一种基于电池极片涂布的多流道打印装置及其打印方法。
技术介绍
[0002]随着电池生产技术的迭代，对电池生产工艺及性能指标有了更高的要求，其中极片涂布是电池生产过程中最重要的关键技术之一，具体指按一定厚度将稳定性好，粘度好的电子浆料均匀涂覆至电池极片上，极片涂布对电池具有重要的意义，主要体现在：对成品电池容量的影响，涂布过程中若极片不同位置涂层厚度不一致，则会造成电池容量过低或过高；对电池一致性的影响，如极片前后参数不一致，会造成容量差异大，循环寿命差异大；对电池安全性的影响，涂布后如存在涂层厚度不均匀，会引起电池内部微短路，严重时引起电池起火爆炸。目前电池极片涂布方法主要以下两种包括：狭缝式挤压涂布，通过上料系统将浆料输送至涂布头中，其中涂布头主要包括固定连接的上模和下模，上模和下模之间装有涂布头垫片，涂布头垫片上设有下沉面，组合后形成涂布狭缝。浆料通过挤出形式将浆料制成液膜后涂布至运动的极片上，经过干燥后形成质地均一的涂层。其优点是涂膜后极片非常均匀且精度高，涂层边缘平整度高，不足之处在于浆料粘度需保证在一定范围内，无法兼容高粘度浆料的涂布需求。此外，变换规格时需要更换新的垫片。
[0003]转移涂布，通过涂辊转动带动浆料，并通过调整刮刀间隙来调节浆料转移量，并利用背辊或涂辊的转动将浆料转移到基材上，按工艺要求，控制涂布层厚度已达到重量要求，同时，通过干燥加热出去平铺于基材上的浆料中的溶剂，使固体物质很好的粘结于基材上。其优点是对浆料粘度要求不高，容易调节涂布参数，无堵料等，不足之处在于涂布精度较差，无法保证极片的一致性。此外，浆料在辊间暴露于空气中，对浆料的性质有部分影响。
[0004]综上所述，所涉及的电池极片涂布要求具体包括涂层厚度需保证均匀一致性；涂层厚度精确可控化；不同涂层宽度的生产换型高效化；涂层电子浆料的高粘度化，高固含量化。
[0005]电池生产过程中，极片涂布浆料为非牛顿流体，主要由活性物质、粘结剂、导电剂、添加剂和溶剂构成。其中，当涂布浆料粘度较低时，湿涂层干燥过程中，溶剂蒸发，由于收缩比大，易导致开裂问题，造成涂层表面不均匀，易造成电池微短路，影响电池寿命和安全性。因此涂布浆料的高粘度化，高固含量化旨在提高湿涂层干燥前后的一致性均匀性。
[0006]现有涂布技术中，如CN212113924U中所提到的狭缝涂布机，其中所述挤压模头包括上下模头及唇口垫片，所述垫片形状会影响涂层厚度，即针对不同涂层厚度的涂布需求，需更换不同形状的垫片，进行挤压模头与极片间距调整，并需匹配对应的真空腔负压值，由此可见，所述的狭缝涂布技术对涂层厚度可控难度大；如CN108336305A中所述转移涂布技术，通过控制刮刀与极片间距实现涂层厚度的控制，刮刀涂覆过程中易导致浆料堆积现象，导致极片涂层边缘厚度较大，在电池充放电过程中，易导致短路，影响电池使用寿命。
[0007]如CN209886095U中所述狭缝涂布模头，其结构大致由上下模头及一间隙片构成，垫片 为“匚”形，于两模体之间形成狭缝流道，并形成出胶口，通过上方的供料口进行浆料供给由狭缝挤出，其中未考虑浆料在狭缝流道内部的速度差异，造成出料流量的不均一性，由此可见，所述技术存在出料流量均匀性差的问题。
[0008]如CN108816651B中所述唇口宽度自动调节的狭缝涂布模头，通过电机输出轴上的齿轮带动丝杆转动，丝杆转动使左套杆和右套杆相着相向或相背的方向运动，使得左施胶隔片和右施胶隔片朝着相向或相背的方向运动，实现左施胶隔片和右施胶隔片之间宽度的调节。其中，未考虑施胶隔片与涂布模块之间的运动配合间隙，配合位置处存在泄漏或运动卡滞问题。由此可见，所述宽度调节结构无法应用于实际生产中。
[0009]如CN210079920U中所述涂布宽度控制装置，通过将定位带黏贴，丝印或热压的方式固定于刮刀辊上，进行涂布宽度调整。其中，未考虑定位带与上料辊间隙的问题，如果二者间隙太小，定位带易发生磨损，导致定位失效；如果二者间隙太大，上料辊上会存在浆料残余，残余浆料会涂布在极片上，导致极片质量问题。由此可见，所述宽度控制方法存在较大风险，无法有效控制涂布宽度。
[0010]专利CN113844023A中所述3D打印工艺，提供一种基于直写3D打印工艺的栅极线打印针头及打印方法，采用供料主管道和分流管道连通的方式通过底部多个针头实现珊极线打印，其流道设计仅适用于线打印，并不适用于电池极片涂布打印。
[0011]专利CN212441861U中所述电池极片涂布装置，通过流量调节部件，调节浆料通道的过流面积实现对浆料出料均匀性的调控。然后，通过调节浆料局部的过流面积仅可实现局部流量大小的调控，针对涂布出料口均匀性并未根本解决。
[0012]专利CN203862492U中所述等流道挤出模头，其包括有挤出模本体，挤出模本体开设有浆料入口、浆料挤出口，挤出模本体内由后到前依次开设有储液槽、浆料压力平衡槽，储液槽与浆料压力平衡槽之间形成槽间狭缝，储液槽的槽底开设有多个分流口，浆料入口通过分流流道分别与多个分流口连通，本技术通过分流流道进行分流调节，使得浆料入口通过分流流道到每个分流口的路径长度相等形成等流道结构。然而，该专利未考虑不同级流道间分流截面积变化的影响，而截面积变化会导致浆料供料发生脉动现象，导致出料流量不稳定，影响挤出精度。
[0013]现有涂布技术，涂布口出料流量均匀性较差，涂布口出料流量，指涂布头狭缝不同位置出料流量大小不一，造成极片涂层厚度一致性差，影响电池的性能，且现有涂布技术，针对不同涂层宽度的生产换型效率低；针对不同电池的生产需求，极片浆料涂覆宽度尺寸存在差异，因此需根据不同涂覆需求，更换对应的涂布头垫片，目前均为人工更换，更换后需进行重新调试，换型效率低。
技术实现思路
[0014]本专利技术是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种出料均匀，涂布效果好，可有效降低分流过程中产生的流体漩涡及扰动的基于电池极片涂布的多流道打印装置及其打印方法。
[0015]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于电池极片涂布的多流道打印装置，包括浆料分流板、浆料分流压板和供料接头，浆料分流板和浆料分流压板相
连形成流道，供料接头与流道相连通，其特征在于，所述流道形成各自独立的若干分流单元，且若干分流单元形成于浆料分流压板上，若干分流单元沿浆料分流压板的长度方向等距排布；所述分流单元自上而下形成多阶二分流道，每阶分流流道的截面积与相连通的下一阶两个分流流道的截面积之和相等；同一分流单元的相邻阶流道过渡位置处形成有过渡倒角。
[0016]作为本专利技术的一种优选方案，所述浆料分流压板侧边形成与浆料分流板相连接的连接面，连接面上开槽形成分流单元，且连接面上还形成有若干沿连接面长度方向设置的连接孔，连接孔与分流单元依次交错排布。
[0017]作为本专利技术的一种优选方案，所述浆料分流板上形成有与本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于电池极片涂布的多流道打印装置，包括浆料分流板（200）、浆料分流压板（201）和供料接头（202），浆料分流板（200）和浆料分流压板（201）相连形成流道，供料接头（202）与流道相连通，其特征在于，所述流道形成各自独立的若干分流单元（206），且若干分流单元（206）形成于浆料分流压板（201）上，若干分流单元（206）沿浆料分流压板（201）的长度方向等距排布；所述分流单元（206）自上而下形成多阶二分流道，每阶分流流道的截面积与相连通的下一阶两个分流流道的截面积之和相等；同一分流单元（206）的相邻阶流道过渡位置处形成有过渡倒角（209）。2.根据权利要求1所述的一种基于电池极片涂布的多流道打印装置，所述浆料分流压板（201）侧边形成与浆料分流板（200）相连接的连接面，连接面上开槽形成分流单元（206），且连接面上还形成有若干沿连接面长度方向设置的连接孔（203），连接孔（203）与分流单元（206）依次交错排布。3.根据权利要求2所述的一种基于电池极片涂布的多流道打印装置，所述浆料分流板（200）上形成有与连接孔（203）相连通的配合孔（204），浆料分流压板（201）两端也形成有连接孔（203），相对应，浆料分流板（200）两端也形成有与连接孔（203）相对应的配合孔（204），浆料分流板（200）与浆料分流压板（201）之间通过螺钉固定连接。4.根据权利要求1所述的一种基于电池极片涂布的多流道打印装置，所述浆料分流压板（201）底部形成有与所有分流单元（206）相连通的狭缝流道（208），所有分流单元（206）底部的分流流道沿狭缝流道（208）的长度方向等距排布。5.根据权利要求2所述的一种基于电池极片涂布的多流道打印装置，所述连接面与浆料分流板（200）紧密贴合，且浆料分流板（200）与浆料分流压板（201）贴合将分流单元（206）密封设置。6.根据权利要求1所述的一种基于电池极片涂布的多流道打印装置，所述浆料分流压板（201）内形成有与供料接头（202）相连通的进料通道（205），进料通道（205）位于浆料分流压板（201）中部，且进料通道（205）竖直向下设置。7.根据权利要求6所述的一种基于电池极片涂布的多流道打印装置，所述进料通道（205）顶部形成...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘国栋，周南嘉，茹李波，黄飞，
申请(专利权)人：芯体素杭州科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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