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CN221694120U - 涂布装置及极片生产系统 - Google Patents

涂布装置及极片生产系统 Download PDF

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CN221694120U
CN221694120U CN202421505694.XU CN202421505694U CN221694120U CN 221694120 U CN221694120 U CN 221694120U CN 202421505694 U CN202421505694 U CN 202421505694U CN 221694120 U CN221694120 U CN 221694120U
Authority
CN
China
Prior art keywords
coating
roller
coated
substrate
slurry
Prior art date
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Active
Application number
CN202421505694.XU
Other languages
English (en)
Inventor
吕佳祺
商红武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Original Assignee
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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Abstract

本申请提供了一种涂布装置及极片生产系统。涂布装置,用于向极片的基材上涂布浆料,包括:涂布辊,可绕自身轴线转动,用于涂覆浆料;以及,压辊,压辊的轴向宽度与基材上待涂布区域的宽度相适配,以用于抵压基材上待涂布区域背向涂布辊的一侧,使所述待涂布区域的至少部分朝靠近涂布辊的方向凸出。通过设置压辊,抵压基材上待涂布区域背向涂布辊的一侧,使基材上待涂布区域向涂布辊的方向凸出,而与涂布辊接触,使涂布辊上的浆料涂布到基材的待涂布区域,这样仅会是处于涂布辊的周侧面上与待涂布区域对应位置的浆料会涂布到基材上的待涂布区域上,无需刮去涂布辊端面的浆料,即可使涂布的浆料均匀,提升形成的功能层的厚度的一致性。

Description

涂布装置及极片生产系统
技术领域
本申请属于电池技术领域,更具体地说,是涉及一种涂布装置及极片生产系统。
背景技术
极片制作过程中,往往需要在基材上多个区域涂布不同的功能层。在目前的涂布工艺中,特别是在二次涂布工艺中,多是设置与需要涂布区域宽度相等的辊体,使辊体经过用来形成功能层的浆料,使浆料附着于辊体,再使用刮刀刮去辊体的端面上的多余浆料,再涂布于基材的设定位置上。这种方式所使用的刮刀一般是具有凹槽的刮刀结构,通过凹槽的侧壁来刮去辊体的端面上的多余浆料。但这种结构,辊体的端面上的多余浆料难以被刮干净,导致涂布在极片上的功能层的厚度一致性差。
实用新型内容
本申请实施例的目的在于提供一种涂布装置及极片生产系统,以改善相关技术中涂布功能层的厚度一致性差的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种涂布装置,用于向极片的基材上涂布浆料,包括:
涂布辊,可绕自身轴线转动,用于涂覆浆料;以及,
压辊,压辊的轴向宽度与基材上待涂布区域的宽度相适配,以用于抵压基材上待涂布区域背向涂布辊的一侧,使待涂布区域的至少部分朝靠近涂布辊的方向凸出。
本申请实施例的技术方案中,通过设置压辊,以抵压基材上待涂布区域背向涂布辊的一侧,可以使基材上待涂布区域向涂布辊的方向凸出,而与涂布辊接触,以使涂布辊上的浆料涂布到基材的待涂布区域,这样仅会是处于涂布辊的周侧面上与待涂布区域对应位置的浆料会涂布到基材的待涂布区域上,无需刮去涂布辊端面的浆料,以简化结构,使涂布的浆料均匀,进而提升形成的功能层的厚度的一致性。
在一些实施例中,涂布装置包括刮刀,刮刀设于涂布辊的外周侧,以刮除涂布辊的周侧面上的部分浆料。
设置刮刀,以刮动涂布辊的周侧面上部分浆料,可以刮去涂布辊的周侧面上多余浆料,使涂布辊的周侧面上浆料分布更均匀,进而在基材上涂布的浆料均匀,进而提升形成的功能层的厚度的一致性。
在一些实施例中,刮刀靠近涂布辊的一侧边设置呈直线状。
将刮刀靠近涂布辊的一侧边设置呈直线状,以简化刮刀的结构,方便加工制作。
在一些实施例中,涂布辊的周侧面上至少对应于待涂布区域的位置分布有附着凹槽。
在涂布辊上至少对应于待涂布区域的位置分布附着凹槽,以便附着浆料,进而便于将浆料涂布于基材上。
在一些实施例中,涂布辊的整个周侧面上均分布有附着凹槽。
在涂布辊的整体周侧面均分布附着凹槽,无需考虑附着凹槽的加工位置,以便于加工制作。
在一些实施例中,压辊设有多个,多个压辊间隔设置。
设置多个压辊,可以在基材上多个待涂布区域同时涂布浆料,以提升效率。
在一些实施例中,涂布装置包括支撑轴,压辊安装于支撑轴上,并可沿支撑轴的轴向活动。
设置支撑轴,以便支撑住压辊,方便压辊的组装使用;
将压辊活动安装在支撑轴上,可以方便调节压辊的位置,进而可以根据基材上待涂布区域的位置来设置压辊的位置,以适应不同的极片加工需求。
在一些实施例中,涂布辊呈圆柱状或圆筒状。
将涂布辊设为圆柱状或圆筒状,以方便加工制作。
在一些实施例中,涂布装置包括用于储存浆料的储液槽,涂布辊的部分位于储液槽内。
设置储液槽,并将涂布辊的部分位于储液槽内,不仅便于存储浆料,而且便于浆料附着于涂布辊上。
在一些实施例中,涂布装置包括用于卷绕涂布后的基材的卷绕辊。
设置卷绕辊,以便输送与回收基材,便于基材经过涂布辊与压辊之间,以便向基材上涂布浆料。
在一些实施例中,涂布装置包括用于支撑并引导基材移动的第一过辊,第一过辊设于涂布辊与卷绕辊之间。
设置第一过辊,可以为从涂布辊与压辊间输出的基材提供引导与张紧力,以使涂布后的基材回复平整,以便收取。
在一些实施例中,涂布装置包括用于支撑并引导基材移动的第二过辊,第二过辊设于涂布辊远离卷绕辊的一侧。
设置第二过辊,可以为进入涂布辊与压辊间的基材提供引导与张紧力,以便于压辊将基材上待涂布区域顶出,以接触涂布辊上的浆料,以便涂布。
第二方面,本申请实施例提供了一种极片生产系统,包括如上述实施例所述的涂布装置。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一些实施例的基材的结构示意图;
图2为本申请一些实施例的涂布装置的结构示意图;
图3为图2中涂布装置的部分立体结构示意图;
图4为本申请一些实施例的涂布装置处于浆料涂布状态下的结构示意图。
其中,图中各附图主要标记:
10-基材;11-待涂布区域;111-第一工序涂布区域;112-第二工序涂布区域;
21-涂布辊;211-附着凹槽;22-压辊;23-支撑轴;24-储液槽;25-刮刀;26-卷绕辊;27-第一过辊;28-第二过辊;
30-浆料。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”、“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以以任何合适的方式与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。“若干”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“邻近”是指位置上接近。例如A1、A2和B三部件,A1与B之间的距离大于A2与B之间的距离,那么A2相比A1来说,A2更接近于B,即A2邻近B,也可以说B邻近A2。再如,当有多个C部件,多个C部件分别为C1、C2……CN,当其中一个C部件,如C2相比其他C部件更靠近B部件,那么B邻近C2,也可以说C2邻近B。
本申请实施例中电池单体包括但不限于锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等。电池单体的形状包括但不限于可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。电池单体一般按封装的方式,包括但不限于分成:柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模块、电池模组或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以在一定程度上避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。在一些情况下,也可以直接使用电池单体,即电池也可以不包括箱体,在此不作限定。
在电池中,电池单体为多个时,多个电池单体之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体构成的整体容纳于箱体内;当然,电池也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体内。电池还可以包括其他结构,例如,该电池还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体之间的电连接。
本申请实施例中的电池单体包括电极组件和外壳,电极组件安装在外壳中,以通过外壳来保护电极组件。
电极组件也称为裸电芯,是存储和释放电能的部件,电极组件由正极片、负极片和隔膜组成。电极组件主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,正极集流体上未涂覆正极活性物质层的部分凸出于已涂覆正极活性物质层的部分,未涂覆正极活性物质层的部分作为正极极耳,或者在正极集流体上焊接并引出金属导电体,以作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,负极集流体上未涂覆负极活性物质层的部分凸出于已涂覆负极活性物质层的部分,未涂覆负极活性物质层的部分作为负极极耳,或者在负极集流体上焊接并引出金属导电体,以作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。正极片和负极片统称为极片。正极集流体和负极集流体统称为集流体,也称为基材。正极活性物质层和负极活性物质层统称为活性物质层,也称为功能层。
电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构。本申请实施例并不限于此。卷绕式结构多是将极耳焊接到集流体上,再按正极片——隔膜——负极片——隔膜的顺序排列;再通过卷绕组成圆柱形或方形电芯。叠片式结构多是在集流体上引出极耳,将正极片、负极片和隔膜按照正极片——隔膜——负极片——隔膜顺序排列,逐层叠合在一起形成叠片电芯;其中,可将隔膜切断,并以隔膜片直接叠片,或不将隔膜切断,而是以Z型折叠叠片。隔膜的材质可以为PP(Polypropylene,聚丙烯)或PE(Polyethylene,聚乙烯)等。隔膜是设置在正极片和负极片之间的绝缘膜,其主要作用是:隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过,防止短路,而能够让电解液中的离子在正负极之间自由通过,以在正负极间形成回路。正极极耳和负极极耳统称为极耳。
极片制作过程中,往往需要在基材上多个区域涂布不同的功能层。例如,极片生产过程中在边缘位置容易出现毛刺,特别是在模切极耳的边缘更容易产生毛刺,而负极片上的活性物质层涂覆宽度一般要超出正极片上的活性物质层,这样负极片上活性物质层的涂覆区域更加靠近正极片的极耳模切位置。由此,尖锐的毛刺会刺破隔膜,使正极片和负极片之间发生接触行程短路,严重时会造成起火爆炸。为了防止毛刺带来影响,可以在极片的集流体上靠近极耳的边缘区域涂覆绝缘物料,或者在极片的集流体上于活性物质层的两侧涂覆绝缘物料,如极耳胶等,形成绝缘层,以覆盖集流体上靠近极耳的区域产生的毛刺,降低毛刺或金属屑刺破隔膜后正极片和负极片发生短路的风险。而为了降低不同功能层的浆料混合而影响电池的使用寿命的风险,往往每次涂布仅会涂布一种浆料,形成一种功能层。因而,当极片包括多种功能层时,往往需要进行多次涂布。另外,一些极片中使用多种材料的活性物质层,也需要多次涂布,形成相应的功能层。
在基材上进行了一次涂布作业,之后的各次涂布均称为二次涂布,二次涂布也可以称为再涂布。
在目前的涂布工艺中,特别是在二次涂布工艺中,多是设置与需要涂布区域宽度相等的辊体,使辊体经过用来形成功能层的浆料,使浆料附着于辊体,再使用刮刀刮去辊体的端面上的多余浆料,再涂布于基材的设定位置上。这种方式所使用的刮刀一般是具有凹槽的刮刀结构,辊体的部分置于凹槽中,使用时,辊体经过凹槽,通过凹槽的侧壁来刮去辊体的端面上的多余浆料。但这种结构,辊体的端面上的浆料难以被刮干净,浆料涂布到基材上后,会使设定区域的边缘挂着多余浆料,导致形成的功能层的厚度一致性差。
基于上述考虑,为了改善涂布功能层的厚度一致性差的问题,本申请实施例提供了一种涂布装置,以用来向极片的基材上涂布浆料。该涂布装置,通过设置压辊,以抵压基材上的待涂布区域的背面,可以使基材上的待涂布区域向靠近涂布辊的方向凸出并与涂布辊接触,以使涂布辊上的浆料涂布到基材的待涂布区域上,这样仅涂布辊的周侧面上与待涂布区域对应位置的浆料会涂布到基材的待涂布区域上,基材也不会接触涂布辊的端部,因而,无需刮去涂布辊的端面上的浆料,从而可以简化结构,使涂布的浆料均匀,进而提升形成的功能层的厚度的一致性。
本申请实施例的涂布装置可以应用于极片的加工制作,如可以应用于正极片的加工制作,也可以应用于负极片的加工制作。本申请实施例的涂布装置不仅可以用于对极片的基材上进行第一次(即初次)浆料的涂布,也可以用于对基材进行二次(即再次)浆料的涂布。
请参阅图1,以一种极片加工制作为例,该极片的制备,需要在作为极片集流体的基材10上涂布活性物质制作的浆料,以形成活性物质层。另外,还需要在基材10上于活性物质层的两侧涂布绝缘层,以减少加工制作的毛刺,降低毛刺或金属屑刺破隔膜后正极片和负极片发生短路的风险。因而,基材10上会设置两种待涂布区域11,如第一工序涂布区域111和第二工序涂布区域112,第一工序涂布区域111用于涂布活性物质层,第二工序涂布区域112用于涂布绝缘层。则本申请实施例的涂布装置可以用来对第一工序涂布区域111进行涂布,也可以用来对第二工序涂布区域112进行涂布。
请参阅图2、图3和图4,根据本申请的一些实施例中,本申请提供了一种涂布装置,用于向极片的基材10上涂布浆料30。该涂布装置包括涂布辊21和压辊22。涂布辊21可绕自身轴线转动,用于涂覆浆料30。压辊22的轴向宽度与基材10上待涂布区域11的宽度相适配,以用于抵压基材10上待涂布区域11背向涂布辊21的一侧,使基材10的待涂布区域11的至少部分朝靠近涂布辊21的方向凸出。
涂布装置是指用来向带状的基材10上涂布浆料的装置。
基材10是指承载功能层或活性材料层,并将活性材料产生的电流汇集并输出的构件或零件,基材10可以为铜箔或铝箔。
浆料30是指涂布于基材10上,以在基材10上形成所需要制作的功能层的材料制作的液体状的原料。浆料30可以是活性物质材料制作,以便在涂布于基材10上,可以形成活性物质层。当然,浆料30也可以是绝缘材料制作,如可以是绝缘胶、绝缘涂料等。浆料30还可以是涂布于基材10上的底涂料,在基材10上设置底涂料,以便向基材10涂布活性物质层和绝缘层,提升活性物质层与基材10的结合力以及绝缘层与基材10的结合力。
底涂料包括功能材料、粘结剂和导电剂,粘结剂可以选自聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯和丁苯橡胶中至少一种,导电剂可以选自碳黑、碳纤维、碳纳米管、石墨、石墨烯、金属粉末、复合导电材料、导电陶瓷粉末中的至少一种。
绝缘胶为油基环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、水基聚偏氟乙烯、聚亚酰胺中的至少一种。绝缘涂料为金属氧化物颗粒涂层,其材质的成分具体包括金属氧化物颗粒、聚偏氟乙烯和N-甲基吡咯烷酮,其中的金属氧化物颗粒的材质,又可以从三氧化二铝、二氧化钛、氧化锌、氧化镁及其组合中选择采用。
活性物质分为正极活性物质和负极活性物质,即正极片的活性物质浆料中使用正极活性物质,正极活性物质材料包括镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、镍酸锂、镍锰酸锂和镍酸锰铁锂中的至少一种。负极片的活性物质浆料中使用负极活性物质。正极活性物质材料包括碳或硅等。
待涂布区域11是指一个涂布工序中基材10上待涂布浆料以形成所需功能层的区域。基材10具有两个相对设置的表面,可以是每一表面均具有待涂布区域11,先完成其中一表面的待涂布区域11的涂布后,再完成另一表面的待涂布区域11的涂布。例如,在基材10的同一表面上,可以有多处通过不同工序来涂布浆料的区域。例如,在基材10的同一表面上,可以设置通过两个工序来分别涂布浆料的区域,通过一个工序的来涂布浆料的区域可以称为第一工序涂布区域111,通过中一个工序来涂布浆料的区域可以称为第二工序涂布区域112。而在一个涂布工序中,仅对其中一个涂布区域涂布浆料,如对第一工序涂布区域111涂布浆料,则该第一工序涂布区域111为待涂布区域11;在另一个工序中,对第二工序涂布区域112涂布浆料,则该第二工序涂布区域112为待涂布区域11。第二工序涂布区域112设置于第一工序涂布区域111的边侧,其中,可以在第一工序涂布区域111上涂布活性物质浆料,以在第一工序涂布区域111上形成活性物质层,可以在第二工序涂布区域112上涂布绝缘浆料,以在第二工序涂布区域112上形成绝缘层。当然,在基材10的同一表面上,也可以设置通过一个工序来分别涂布浆料的区域。在基材10的同一表面上,还可以设置通过三个、四个等工序来分别涂布浆料的区域。在一个涂布工序中,仅对一种待涂布区域11涂布浆料。为了便于描述,本申请实施例中,待涂布区域11均是指一个涂布工序中基材10上的待涂布浆料的区域。待涂布区域11的背面是指待涂布区域11背向涂布辊21的一面。
涂布辊21是指可以附着浆料30,并在接触极片的基材10时,可以将附着的浆料30涂覆于基材10上的辊体结构。辊体结构是指圆柱形的滚动部件,用于在表面上滚动以实现移动、压缩、平整、传输等机械作用。辊体结构的材料可以是钢铁、橡胶、塑料等。涂布辊21可以经过设有浆料30的槽,或者向涂布辊21上喷涂浆料30,以使浆料30附着于涂布辊21,以便基材10在接触涂布辊21时,可以将涂布辊21上的浆料30涂布于基材10上。
涂布辊21可绕自身轴线转动,如可以使用外部驱动机构,如电机来驱动涂布辊21转动,或者通过旋转轴等传动件来带动涂布辊21转动。当然,可以在涂布辊21的内部设置电机来驱动涂布辊21转动。涂布辊21转动,可以便于其周侧面附着浆料30,并且在基材10传输过程中,将涂布辊21上的浆料30连续涂布于基材10上。
压辊22是指轴向的宽度与待涂布区域11的宽度相适配的圆柱形的结构件,即压辊22的轴向宽度与一个工序中基材10上待涂布浆料的区域的宽度相适配。请一并参阅图1和图4,如在一次涂布工序过程中,当一个压辊22是抵持一个第一工序涂布区域111,则该压辊22沿轴向的宽度与该第一工序涂布区域111的宽度相适配;又如在一次涂布过程中,当一个压辊22是抵持一个第二工序涂布区域112,则该压辊22沿轴向的宽度与该第二工序涂布区域112的宽度相适配。压辊22可以使用钢铁、橡胶、塑料等制作。在涂布作业的过程中,压辊22抵压基材10上待涂布区域11背向涂布辊21的表面,从而使基材10上的待涂布区域11的至少部分(即待涂布区域11靠近涂布辊21的部分)朝向靠近涂布辊21的方向凸起,以便于待涂布区域11与涂布辊21上的浆料30接触,进而使涂布辊21在待涂布区域11涂布浆料30。这种结构待涂布区域11不会接触涂布辊21的端部,从而无需刮去涂布辊21的端面的浆料30,在一定程度上可以避免涂布辊21端部上的浆料30挂着于待涂布区域11,使涂布的浆料30厚度更为均匀一致,进而提升制作功能层的厚度的一致性。
另外,通过使用不同宽度的压辊22,可以在基材10上涂布不同宽度的浆料30。请一并参阅图1,如使用与基材10上的第一工序涂布区域111宽度适配的压辊22,可以在基体上涂布活性物质层。又如使用与基材10上的第二工序涂布区域112宽度适配的压辊22,可以在基材10上涂布绝缘层。
本申请实施例的技术方案中,通过设置压辊22,以抵压基材10上待涂布区域11背向涂布辊21的表面,可以使基材10上待涂布区域11向涂布辊21的方向凸出并与涂布辊21接触,以使涂布辊21上的浆料30涂布到基材10的待涂布区域11,这样仅会是处于涂布辊21的周侧面上与待涂布区域11对应位置的浆料30会涂布到基材10的待涂布区域11上,无需刮去涂布辊21的端面的浆料30,以简化结构,使涂布的浆料30均匀,进而提升形成的功能层的厚度的一致性。
请参阅图2、图3和图4,在一些实施例中,涂布装置包括用于刮去涂布辊21的周侧面上部分浆料30的刮刀25,刮刀25设于涂布辊21的外周侧。
刮刀25是指用来刮去涂布辊21的周侧面上部分浆料30的结构件。刮刀25可以设置呈块状、片状、长状等形状。
刮刀25设于涂布辊21的外周侧,涂布辊21的周侧面上附着的浆料30,当其厚度大于刮刀25至涂布辊21的周侧面的距离时,刮刀25会刮去多余的浆料30,以使涂布辊21的周侧面上的浆料30厚度均匀。
设置刮刀25,以刮动涂布辊21的周侧面上浆料30,可以刮去涂布辊21的周侧面上多余浆料30,使涂布辊21的周侧面上浆料30分布更均匀,进而在基材10上涂布的浆料30均匀,进而提升形成的功能层的厚度一致性。
请参阅图2、图3和图4,在一些实施例中,涂布装置还可以包括支架(图未示),刮刀25安装于支架,以通过支架来支撑住刮刀25,便于刮刀25的安装使用。
请参阅图2、图3和图4,在一些实施例中,刮刀25沿涂布辊21径向的位置设置为可调,从而可以根据需涂布浆料30的厚度,来调节刮刀25距离涂布辊21的距离,从而控制涂布辊21上浆料30厚度,进而控制涂布于基材10上浆料30的厚度,以控制基材10上形成的功能层的厚度。
在一些实施例中,可以将刮刀25滑动安装在支架上,通过调节刮刀25于支架上的位置,以调节刮刀25与涂布辊21之间的距离。当然,也可以使用机械手来支撑刮刀25,通过机械手来调节刮刀25的支撑位置,以调节刮刀25与涂布辊21之间的距离。
请参阅图2、图3和图4,在一些实施例中,刮刀25靠近涂布辊21的一侧边设置呈直线状。
由于刮刀25在刮去涂布辊21上多余浆料30时,刮刀25靠近涂布辊21的一侧边控制刮刀25与涂布辊21之间的最终距离,而刮刀25靠近涂布辊21的一侧边也可以称为刮刀25的刀刃。
将刮刀25的刀刃设置呈直线状,以方便加工制作,而且可以简化刮刀25的结构,也便于控制刮刀25与涂布辊21之间的距离,可以更方便控制涂布辊21上浆料30厚度,提升涂布到基材10上浆料30厚度的一致性,进而提升基材10上形成功能层的厚度一致性。
请参阅图2、图3和图4,在一些实施例中,涂布辊21的周侧面上至少对应于待涂布区域11的位置分布有附着凹槽211。
附着凹槽211是指密布设置于涂布辊21的周侧面上的凹坑或凹槽结构,以使涂布辊21的周侧面上对应区域更为粗糙,以提升其附着力。附着凹槽211可以是圆形凹坑状、矩形凹坑状或其他形状。
在涂布辊21的周侧面设置附着凹槽211,提升涂布辊21的周侧面对浆料30的附着力,便于浆料30附着于涂布辊21的周侧面,以便涂布辊21将浆料30涂布于基材10上。
而在至少对应于待涂布区域11的位置设置附着凹槽211,可以良好地在基材10上的待涂布区域11涂布浆料30。
在涂布辊21上至少对应于待涂布区域11的位置分布附着凹槽211,以便附着浆料30,进而便于将浆料30涂布于基材10上。
请参阅图2、图3和图4,在一些实施例中,涂布辊21的周侧面上的多个附着凹槽211可以形成网纹状或蜂窝状。
请参阅图2、图3和图4,在一些实施例中,涂布辊21的整个周侧面上均分布有附着凹槽211。
涂布辊21的整个周侧面上均分布有附着凹槽211,即涂布辊21的整个周侧面上均设有附着凹槽211。
在涂布辊21的整体周侧面均分布附着凹槽211,无需考虑附着凹槽211的加工位置,以便于加工制作。另外,这种设置也无需将附着凹槽211的分布与待涂布区域11对应,只需要将压辊22的位置与待涂布区域11对应即可,调节与应用更为方便。
请参阅图2、图3和图4,在一些实施例中,压辊22设有多个,多个压辊22间隔设置。
多个是指两个及两个以上。
设置多个压辊22,可以对基材10上多个待涂布区域11同时涂布浆料30,以提升效率。请一并参阅图1,如可以同时对多个第一工序涂布区域111涂布浆料30,以同在基材10上形成多个活性物质层。当然,也可以同时对多个第二工序涂布区域112涂布浆料30,以同在基材10上形成多个绝缘层。
另外,由于使用多个压辊22,各压辊22只需要抵持基材10上待涂布区域11背向涂布辊21的表面,使待涂布区域11凸出,以与涂布辊21接触,即可以涂布浆料30,这样可以降低各压辊22的制作精度,特别是压辊22可以采用橡胶、硅胶等有一定弹性的材料制作,则可以更好地适配基材10上待涂布区域11凸出的高度,以实现降低压辊22尺寸的精度要求,以降低成本。
请参阅图2、图3和图4,在一些实施例中,涂布装置包括支撑轴23,压辊22安装于支撑轴23上。
支撑轴23是指用来支撑物体的长条状或圆柱状的轴件。
设置支撑轴23,以便支撑住压辊22,方便压辊22的组装使用,而可以通过调节支撑轴23与涂布辊21之间的距离,以调节压辊22与涂布辊21之间的距离,进而调节压辊22抵压基材10的作用力,调节压辊22顶起基材10上待涂布区域11的高度。当然,在一些实施例中,也可以使用架体来直接支撑压辊22。
在一些实施例中,压辊22沿支撑轴23的轴向活动安装于支撑轴23上。
压辊22沿支撑轴23的轴向活动安装于支撑轴23上,是指压辊22可以沿支撑轴23的轴向于支撑轴23上移动。
将压辊22活动安装在支撑轴23上,可以方便调节压辊22的位置,进而可以根据基材10上待涂布区域11的位置来设置压辊22的位置,以适应不同的极片加工需求。
请参阅图2、图3和图4,在一些实施例中,涂布辊21呈圆柱状或圆筒状。
将涂布辊21设为圆柱状或圆筒状,以方便加工制作。将涂布辊21设置呈圆柱状,以便于连接外部的转动传送件,如齿轮、转轴等结构件,以便带动涂布辊21转动。将涂布辊21设置呈圆筒状,以减轻涂布辊21的重量,而可以方便在涂布辊21中安装驱动件,如驱动电机,以驱动涂布辊21转动。
请参阅图2、图3和图4,在一些实施例中,涂布装置包括用于储存浆料30的储液槽24,涂布辊21的部分位于储液槽24内。
储液槽24是指具有容纳空间的槽体。
设置储液槽24,而涂布辊21的部分位于储液槽24内,则可以将浆料30置于储液槽24中,使涂布辊21的部分浸入浆料30中,以使浆料30可以附着于涂布辊21上,在涂布辊21转动过程,以带起涂布辊21的周侧面上附着的浆料30,以便涂布于基材10上。
设置储液槽24,并将涂布辊21的部分位于储液槽24内,不仅便于存储浆料30,而且便于浆料30附着于涂布辊21上。当然,也可以通过喷涂、喷淋的方式,将浆料30附着于涂布辊21的周侧面上。
请参阅图2、图3和图4,在一些实施例中,涂布装置包括用于卷绕涂布后的基材10的卷绕辊26。
卷绕辊26是指用来转动,以卷绕涂布后的基材10的轴件。
由于基材10使用原料一般为卷材,其长度较长,在涂布后,需要回收卷绕,以便于后序加工使用,故会设置卷绕辊26,以卷绕涂布后的基材10,以便后序加工。另外,由于卷绕辊26的回收基材10,由于其对基材10的拉动作用,可以在一定程度上实现基材10的释放。
设置卷绕辊26,以便输送与回收基材10,便于基材10经过涂布辊21与压辊22之间,以便向基材10上涂布浆料30。
在一些实施例中,涂布装置包括用于支撑基材卷料的支轴。通过支轴来支撑基材卷料,以便于基材10的释放,以便向基材10上涂布浆料30,形成对应功能层。支轴是用来支撑卷料的轴结构。
在一些实施例中,支轴可以通过电机等驱动件驱动转动,以主动释放基材10。当然,由于涂布辊21与压辊22会夹持基材10,而涂布辊21的转动驱动,也可以拉动基材10,以实现基材10的释放与输送。
请参阅图2、图3和图4,在一些实施例中,涂布装置包括用于支撑并引导基材10移动的第一过辊27,第一过辊27设于涂布辊21与卷绕辊26之间。
过辊是指用来支撑与引导带状件移动的圆柱状轴的结构。
第一过辊27是指引导经过涂布辊21后的基材10移动的过辊。
设置第一过辊27,可以为从涂布辊21与压辊22间输出的基材10提供引导与张紧力,以使涂布后的基材10回复平整,以便收取。
请参阅图2、图3和图4,在一些实施例中,涂布装置包括用于支撑并引导基材10移动的第二过辊28,第二过辊28设于涂布辊21远离卷绕辊26的一侧。
过辊是指用来支撑与引导带状件移动的圆柱状轴的结构。
第二过辊28是指引导基材10经过涂布辊21的过辊。
设置第二过辊28,可以为进入涂布辊21与压辊22间的基材10提供引导与张紧力,以便于压辊22将基材10上待涂布区域11顶出,以接触涂布辊21上的浆料30,以便涂布。
请参阅图2至图4,本申请的一些实施例提供了一种涂布装置,用于向极片的基材10上涂布浆料30。该涂布装置包括涂布辊21、压辊22、储液槽24、支撑轴23和刮刀25,储液槽24用于储存浆料30,涂布辊21可绕自身轴线转动,涂布辊21用于附着浆料30。涂布辊21的部分位于储液槽24内。压辊22沿支撑轴23的轴向活动安装于支撑轴23上,压辊22用于朝向涂布辊21抵压基材10上待涂布区域11背向涂布辊21的一侧。刮刀25设于涂布辊21的侧边,刮刀25靠近涂布辊21的一侧边设置呈直线状。刮刀25用于刮均涂布辊21的周侧面上浆料30。涂布辊21的整个周侧面上均分布有附着凹槽211。
通过将压辊22活动安装在支撑轴23上,以便调节压辊22沿支撑轴23的位置,便于压辊22与基材10上待涂布区域11对应,以向涂布辊21的方向顶起待涂布区域11,进而便于涂布辊21上的浆料30涂布于待涂布区域11上,无需刮去涂布辊21端面的浆料30,以简化结构,使涂布的浆料30均匀,进而提升形成的功能层的厚度的一致性。设置储液槽24,而涂布辊21的部分位于储液槽24内,则可以将浆料30置于储液槽24中,使涂布辊21的部分浸入浆料30中,以使浆料30可以附着于涂布辊21上,在涂布辊21转动过程,以带起涂布辊21的周侧面上附着的浆料30,以便涂布于基材10上。在涂布辊21的整体周侧面均分布附着凹槽211,便于浆料30附着于涂布辊21的周侧面,而且无需考虑附着凹槽211的加工位置,以便于加工制作。也无需将附着凹槽211的分布与待涂布区域11对应,只需要将压辊22的位置与待涂布区域11对应即可。设置刮刀25,将刮刀25的刀刃设置呈直线状,以方便加工制作,也便于控制刮刀25与涂布辊21之间的距离,可以更方便控制涂布辊21上浆料30厚度,提升涂布到基材10上浆料30厚度的一致性,进而提升基材10上形成功能层厚度的一致性。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种极片生产系统,包括以上任一方案所述的涂布装置。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (12)

1.一种涂布装置,用于向极片的基材上涂布浆料,其特征在于,包括:
涂布辊,可绕自身轴线转动,用于涂覆浆料;以及,
压辊,所述压辊的轴向宽度与所述基材上待涂布区域的宽度相适配,以用于抵压所述基材上待涂布区域背向所述涂布辊的一侧,使所述待涂布区域的至少部分朝靠近所述涂布辊的方向凸出。
2.如权利要求1所述的涂布装置,其特征在于,所述涂布装置包括刮刀,所述刮刀设于所述涂布辊的外周侧,以刮除所述涂布辊的周侧面上的部分浆料。
3.如权利要求2所述的涂布装置,其特征在于,所述刮刀靠近所述涂布辊的一侧边设置呈直线状。
4.如权利要求1-3任一项所述的涂布装置,其特征在于,所述涂布辊的周侧面上至少对应于所述待涂布区域的位置分布有附着凹槽。
5.如权利要求4所述的涂布装置,其特征在于,所述涂布辊的整个周侧面上均分布有所述附着凹槽。
6.如权利要求1-3任一项所述的涂布装置,其特征在于,所述压辊设有多个,多个所述压辊间隔设置。
7.如权利要求1-3任一项所述的涂布装置,其特征在于,所述涂布装置包括支撑轴,所述压辊安装于所述支撑轴上,并可沿所述支撑轴的轴向活动。
8.如权利要求1-3任一项所述的涂布装置,其特征在于,所述涂布装置包括用于储存所述浆料的储液槽,所述涂布辊的部分位于所述储液槽内。
9.如权利要求1-3任一项所述的涂布装置,其特征在于,所述涂布装置包括用于卷绕涂布后的所述基材的卷绕辊。
10.如权利要求9所述的涂布装置,其特征在于,所述涂布装置包括用于支撑并引导所述基材移动的第一过辊,所述第一过辊设于所述涂布辊与所述卷绕辊之间。
11.如权利要求10所述的涂布装置,其特征在于,所述涂布装置包括用于支撑并引导所述基材移动的第二过辊,所述第二过辊设于所述涂布辊远离所述卷绕辊的一侧。
12.一种极片生产系统,其特征在于,包括如权利要求1-11任一项所述的涂布装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN119565838A (zh) * 2024-12-25 2025-03-07 浙江墙煌新材料有限公司 一种斑马纹铝板材及其加工工艺

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