一种腔体结构及包括该腔体结构的涂布模头制造技术

技术编号:39168446 阅读:11 留言:0更新日期:2023-10-23 15:05
本实用新型专利技术涉及一种腔体结构及包括该腔体结构的涂布模头,腔体结构包括左右对称的主腔,主腔内设有左右对称的凸台,凸台的展向长度小于主腔的展向长度、凸台高度小于主腔的深度,凸台的拉伸面呈纺锤状或类纺锤状。同时,还涉及一种包括上述腔体结构的涂布模头,其包括上模、下模和设在两者之间的垫片,所述下模设有腔体结构,流体入口位于主腔展向长度的中间位置,垫片位于流体入口一侧,流体入口另一侧的上模和下模之间因垫片形成狭缝流道。上述技术方案中提供的腔体结构及包括该腔体结构的涂布模头,能有效解决现有涂布头涂布宽度越大一致性越差和涂宽比腔体展向长度小带来的两侧浆料沉积问题。侧浆料沉积问题。侧浆料沉积问题。

【技术实现步骤摘要】
一种腔体结构及包括该腔体结构的涂布模头


[0001]本技术涉及模头
,具体涉及一种腔体结构及包括该腔体结构的涂布模头。

技术介绍

[0002]涂布过程是生产锂电池极片的关键工序之一,涂布质量的好坏很大程度决定了锂电池的电容、电压等重要参数,其中浆料涂布厚度的均匀性是涂布质量的重要体现。影响涂布厚度均匀性的因素主要有涂布模头腔体出口速度的横向一致性、基材的平面度、浆料的均匀性以及表面张力等。申请号为201420736860.7的技术专利公开了一种用于低粘度流体超薄涂布的狭缝涂布头,包括由上游模、下游模以及夹在上游模与下游模之间的垫片,还包括流体进口、输送管道、分配主腔、狭缝流道和流体出口;其中,流体入口设置在上游模的侧面,并通过管螺纹与流体输送管道连接;并且,分配主腔的截面结构设置为半圆结构。低粘度涂布流体通过泵等装置提供动力后,由涂布头腔体中上游模侧面的流体进口进入,依次经过半圆截面结构的分配主腔、以及狭缝流道,然后经流体出口后涂布到箔材上。但是,该技术的涂布头存在以下两点问题:
[0003](1)由于不同的流体流经路径的流体压力沿程损失有所不同,客观上存在流体流经中间和流经两端的差异。一般地,中间路程短,沿程损失小,越往两侧越大,相应的,在涂布效果上,越往两侧涂布厚度越小。因此,涂布宽度越大,越容易出现中间厚两侧薄的现象,涂布一致性越差。
[0004](2)当腔体展向宽度明显长于涂布宽度时,腔体两侧长于涂布宽度的部分流速较小,极易在腔体两端产生流动停滞区,长时间使用容易发生浆料沉积现象,进而影响涂布稳定性。
[0005]因此,亟需设计一种新的技术方案,以综合解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是提供一种腔体结构及包括该腔体结构的涂布模头,能有效解决现有涂布头涂布宽度越大一致性越差和涂宽比腔体展向长度小带来的两侧浆料沉积问题。
[0007]为解决上述技术问题,本技术采用了以下技术方案:
[0008]一种腔体结构,包括左右对称的主腔,所述主腔内设有左右对称的凸台,凸台的展向长度小于主腔的展向长度、凸台高度小于主腔的深度,所述凸台的拉伸面呈纺锤状或类纺锤状。
[0009]优选地,所述主腔的截面形状为梯形、半圆形、半椭圆形或半水滴形,腔体空间由该截面横向扫掠而得。
[0010]同时,本申请还提供一种包括上述腔体结构的涂布模头,其包括上模、下模和设在两者之间的垫片,所述下模设有腔体结构,流体入口位于主腔展向长度的中间位置,垫片位
于流体入口一侧,流体入口另一侧的上模和下模之间因垫片形成狭缝流道。
[0011]上述技术方案中提供的腔体结构和包括该腔体结构的涂布模头,较现有的设计增加了一个凸台,凸台的展向长度小于腔体展向长度,凸台深度大于狭缝流道深度,该设置使得大部分流体会流经腔体的左右两侧,而流体也从凸台和上模之间的空间流过,对中间部位进行一定的补充;另外大部分流体从左右两端流过,增加了腔体左右两端的流速,减少了两端的沉降风险,小部分流体从凸台上方空间流过,实现了流体的补充。即本技术有效解决了
技术介绍
提出的涂布宽度越大一致性越差和涂宽比腔体展向长度小带来的两侧浆料沉积问题。
附图说明
[0012]图1为本技术涂布模头的整体结构示意图;
[0013]图2为涂布模头的使用状态示意图;
[0014]图3为涂布模头的剖面视图;
[0015]图4为实施例2下模的俯视图;
[0016]图5为实施例3下模的俯视图;
[0017]图6为传统模头的剖面视图;
[0018]图7为传统模头的俯视图;
[0019]图8为实施例2的腔体流速分布模拟结果;
[0020]图9为传统腔体的腔体流速分布模拟结果;
[0021]图10为实施例2和传统腔体的流体数值模拟出口流速横向分布结果;
[0022]图11为实施例2的流线图,其中浆料流经两侧和中间,降低沉降风险。
[0023]图中:1、主腔;2、凸台;3、狭缝流道;4、流体入口;5、流体出口;6、垫片。
具体实施方式
[0024]为了使本技术的目的及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本技术进行具体说明。应当理解,以下文字仅仅用以描述本技术的一种或几种具体的实施方式,并不对本技术具体请求的保护范围进行严格限定。
[0025]实施例1
[0026]本实施例采取的技术方案为一种腔体结构,可参考图2到图5,包括左右对称的主腔1,主腔1内设有左右对称的凸台2,凸台2的展向长度小于主腔1的展向长度、凸台2高度小于主腔1的深度,凸台2的拉伸面呈纺锤状或类纺锤状。本实施例主腔1的截面形状为梯形,腔体空间由该截面横向扫掠而得。
[0027]实施例2
[0028]本实施例采取的技术方案如图1~4所示,一种涂布模头,包括上模、下模和设在两者之间的垫片6,下模设有腔体结构,腔体结构包括左右对称的主腔1,主腔1内设有左右对称的凸台2,凸台2的展向长度小于主腔1的展向长度、凸台2高度小于主腔1的深度,凸台2的拉伸面呈纺锤状或类纺锤状。
[0029]其中本实施例的主腔1的截面形状为梯形,腔体空间由该截面横向扫掠而得。
[0030]流体入口4位于主腔1展向长度的中间位置,垫片6位于流体入口4一侧,流体入口4
另一侧的上模和下模之间因垫片形成狭缝流道3,流体通过狭缝流道3由流体出口5涂到锂电池极片或板材上。
[0031]图4中,狭缝流道Lb选择500~700mm,主腔展向长度Lm取值范围为0.5*Lm<Lb<=Lm,凸台展向长度Lt取值范围为0.75*Lm<Lt<0.95Lm,主腔截面为梯形,凸台为类纺锤形,凸台拉伸面的β1和β2取值范围为177
°
<β1=β2<180
°
,图3中的h2为2.0~4.0mm。涂布一致性结果为好于
±
0.1%,性能优于业内
±
0.3%的领先水平。
[0032]实施例3
[0033]本实施例除以下特征外均与实施例2相同:主腔1的截面形状为半圆形,如图5所示,凸台拉伸面β1取值范围为177
°
<β1<180
°
,β2=180
°
。涂布一致性结果为
±
0.11%。
[0034]对比例
[0035]参考图6和图7,图6中h1的值与图3中h1一致,图6中h3的值与图3中h3一致,图7中狭缝流道宽度Lb与图4中狭缝流道宽度Lb一致,图7中主腔展向长度Lm与图4中主腔展向长度Lm一致,且Lb<Lt<Lm。
[0036]采用ANSYS Fluent流体数值模拟软件分别模拟对比例和实施例2的腔本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种腔体结构,包括左右对称的主腔,其特征在于:所述主腔内设有左右对称的凸台,所述凸台的展向长度小于主腔的展向长度、凸台高度小于主腔的深度,所述凸台的拉伸面呈纺锤状或类纺锤状。2.根据权利要求1所述的腔体结构,其特征在于:所述主腔的截面形状为梯形、半圆形、半椭圆形或半水滴形,腔体空间由该截面横向扫掠而得。3.一种包括权利要求1或2腔体结构的涂布模头,包括上模、下模和设在两者之间的垫片,其特征在于:所述下模设有腔体结构,流体入口位于主腔展向长度的中间位置,垫片位于流体入口一侧,流体入口另一侧的上模和下模之间因垫片形成狭缝流道。4.根据权利要求3所述的涂布模头,其特征在于:所述凸台上表面到下模底面的距离为2.0~4.0mm。5.根据权利要求3所述的涂布模...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹国平金学进
申请(专利权)人:上川精密科技无锡有限公司
类型:新型
国别省市:

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