加热式挤压涂布头及相应的涂布机的制作方法

专利检索2024-11-22  2


本技术属于锂离子电池挤压式涂布,具体涉及一种具有加热功能的挤压式涂布头和应用有该挤压式涂布头的涂布设备。


背景技术:

1、涂布工艺是生产锂离子电池的重要工序段,其目的是将锂离子电池的正负极材料制作成浆料后均匀涂布于集流体上。涂布质量的好坏直接影响电池的性能。

2、目前,涂布工艺中使用的挤压式涂布头,其结构主要包括上模、下模、垫片三部分。下模设有特殊型腔(例如梯度式、衣架式、单腔式和双腔式等),上模设有千分尺均流调节机构实现对浆料出口流量的微调以保证涂布的均匀和稳定,垫片位于上下模之间,可根据不同的涂布形式进行选择(例如斑马线、全涂等)。

3、随着锂离子电池的发展,更高粘度的浆料被要求应用到涂布工艺中。高粘度浆料为非牛顿流体,粘度极大,流动性差,若使用上述传统的挤压式涂布头进行涂布,浆料沿程压力损失大,难以保证涂布的均匀和稳定。


技术实现思路

1、本实用新型提供了一种加热式挤压涂布头及相应的涂布机,旨在解决高粘度浆料不易涂布的难点。

2、为实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案如下:一种加热式挤压涂布头,包括相配合的上模、下模,以及设置在上模与下模之间的垫片;其中,上模设有千分尺均流调节机构、下模设有型腔,上模与下模之间形成有涂布狭缝;上模、下模中均设有加热组件。

3、作为本实用新型的限定,加热组件包括均匀分布在上模、下模中的若干个加热棒,以及设置在上模中的上模温度传感器和设置在下模中的下模温度传感器。

4、作为本实用新型的另一种限定,沿浆料流动方向,下模中的型腔被分隔为第一缓冲槽、第二缓冲槽和第三缓冲槽,并且第一缓冲槽、第二缓冲槽和第三缓冲槽之间由涂布狭缝连通;

5、第一缓冲槽与浆料入口相连通,第三缓冲槽通过涂布狭缝与浆料出口相连通。

6、作为本实用新型的进一步限定,千分尺均流调节机构包括截流工作端位于第一缓冲槽和第二缓冲槽之间的一级千分尺均流调节组件,和截流工作端位于第三缓冲槽和浆料出口之间的二级千分尺均流调节组件。

7、本实用新型还提供了一种涂布机,沿基材输送方向,包括依次设置的放卷机构、s辊、涂布辊、干燥箱、转向辊和收卷机构;还包括如上所述的加热式挤压涂布头,加热式挤压涂布头的浆料出口朝向绕设在涂布辊上的基材;

8、s辊和涂布辊中均设有用于循环恒温热油的油路。

9、由于采用了上述的技术方案,本实用新型与现有技术相比,所取得的有益效果是:

10、(1)高粘度浆料为非牛顿流体,具有加热变稀的流体特性。本实用新型利用该特性,分别在上模、下模增设了加热组件,使其具有加热功能,能将流经的浆料加热到指定温度(根据浆料特性确定的温度值),使浆料粘度降低、流动性变好,进而能降低沿程压力损失从而降低初始供料压力。本实用新型能够实现粘度为300~4000p的浆料涂布,解决了高粘度浆料不易涂布的难点。

11、(2)本实用新型在下模中设计有三个缓冲槽,与千分尺均流调节机构配合具有多次均流作用:浆料流入第一缓冲槽,并与一级千分尺均流调节组件配合,可以对浆料进行一次缓冲均流;被初步均流后的浆料流入第二缓冲槽,并配合后方突变为狭窄缝隙的涂布狭缝,可以对浆料进行二次缓冲均流;被二次均流后的浆料流入第三缓冲槽,并配合后方突变为狭窄缝隙的涂布狭缝,可以对浆料进行三次缓冲均流(通道突变为狭窄缝隙,会使浆料流动阻力变大,进而实现均流作用);最后二级千分尺均流调节组件调节涂布狭缝宽度,可以对浆料进行四次均流。

12、本实用新型型腔的整体结构设计具有多次均流作用,能够大大增加浆料出口处横向流速及流量的稳定性,进而保证涂布的均匀和稳定。

13、(3)本实用新型中公开的涂布机,除涂布头具有加热功能外,还在s辊和涂布辊中设计了用于恒温热油循环的油路,涂布前预先通入恒温热油,可以通过s辊和涂布辊对基材进行加热,使基材与浆料温度一致,进而保证良好的涂布质量。(涂布工艺中,要得到好的涂布质量要保证基材和浆料温度的一致性。)



技术特征:

1.一种加热式挤压涂布头,包括相配合的上模、下模,以及设置在上模与下模之间的垫片;其中,上模设有千分尺均流调节机构、下模设有型腔,上模与下模之间形成有涂布狭缝;其特征在于:上模、下模中均设有加热组件。

2.根据权利要求1所述的加热式挤压涂布头,其特征在于:加热组件包括均匀分布在上模、下模中的若干个加热棒,以及设置在上模中的上模温度传感器和设置在下模中的下模温度传感器。

3.根据权利要求1或2所述的加热式挤压涂布头,其特征在于:沿浆料流动方向,下模中的型腔被分隔为第一缓冲槽、第二缓冲槽和第三缓冲槽,并且第一缓冲槽、第二缓冲槽和第三缓冲槽之间由涂布狭缝连通;

4.根据权利要求3所述的加热式挤压涂布头,其特征在于:千分尺均流调节机构包括截流工作端位于第一缓冲槽和第二缓冲槽之间的一级千分尺均流调节组件,和截流工作端位于第三缓冲槽和浆料出口之间的二级千分尺均流调节组件。

5.一种涂布机,沿基材输送方向,包括依次设置的放卷机构、s辊、涂布辊、干燥箱、转向辊和收卷机构;其特征在于:还包括如权利要求1所述的加热式挤压涂布头,加热式挤压涂布头的浆料出口朝向绕设在涂布辊上的基材;


技术总结
本技术公开了一种加热式挤压涂布头及相应的涂布机,其中公开的一种加热式挤压涂布头包括相配合的上模、下模,以及设置在上模与下模之间的垫片;其中,上模设有千分尺均流调节机构、下模设有型腔,上模与下模之间形成有涂布狭缝;上模、下模中均设有加热组件。其中公开的一种涂布机,沿基材输送方向包括依次设置的放卷机构、S辊、涂布辊、干燥箱、转向辊和收卷机构;还包括如上1所述的加热式挤压涂布头,加热式挤压涂布头的浆料出口朝向绕设在涂布辊上的基材;S辊和涂布辊中均设有用于循环恒温热油的油路。本技术能够实现粘度为300~4000P的浆料涂布,解决了高粘度浆料不易涂布的难点,适合在生产锂离子电池的涂布工艺中使用。

技术研发人员:王俊勇,王亚玮,关亮亮,胡跃辉
受保护的技术使用者:波若涅利(邢台)电池设备有限公司
技术研发日:20231011
技术公布日:2024/5/29
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