本發(fā)明涉及鋰電池電極加工，特別涉及一種二次電池厚電極涂布設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在二次電池生產(chǎn)制造的過程中，其前工序主要目的是制造電池極片(以生產(chǎn)鋰電池為例，下同)，主要包括攪拌工序、涂布工序、輥壓工序。其中涂布工序是在電池集流體(以下簡稱：基材)的表面涂布電池漿料(以下簡稱：漿料)，烘干后形成極片。

2、眾所周知，目前鋰電池的現(xiàn)狀是能量密度較低、成本較高，所以提高電池的能量密度、降低電池的成本是所有電池廠都在追求目標(biāo)。而在同樣厚度的基材上，涂布更厚的漿料、獲得更高的面密度，能夠有效的降低基材、隔膜等輔助材料在電池中的占比，進(jìn)而顯著的提高電池的能量密度、降低電池的成本。所以，涂布出厚電極或者高面密度的極片，也是所有電池廠都在努力的方向。

3、涂布厚電極存在的難點(diǎn)在于涂布厚電極的厚度一致性難以保證。目前市場上常規(guī)的擠壓涂布頭或轉(zhuǎn)移涂布頭涂布時，適應(yīng)其涂布窗口的漿料粘度較低，量產(chǎn)線上的涂布粘度窗口約為1500-12000cp。低粘度的漿料涂布厚電極時，由于漿料流動性好，濕膜厚度大時受到涂布頭內(nèi)部輸送過程中壓強(qiáng)均衡的影響、涂布后極片重力的影響、烘烤時熱風(fēng)均勻性的影響，導(dǎo)致漿料在基材表面難以固定形狀，以至于厚度一致性較差，不能達(dá)到使用要求。使用雙層涂布頭可以解決涂布頭內(nèi)部輸送壓強(qiáng)均衡的問題，能夠涂布出較厚的濕膜極片，但無法解決流動性好的漿料受到重力、風(fēng)均勻性等外力對漿料在作用導(dǎo)致的厚度一致性出現(xiàn)的問題。同時，雙層涂布頭涂布的兩層濕膜界面的內(nèi)阻大，極片性能差。

4、所以，一次性涂布厚電極的一個有效方法就是提高漿料的粘度。

5、但漿料粘度提高以后，漿料的流動性變差、沒有流平性、漿料的流變特性也變得更為明顯，導(dǎo)致目前市面上的轉(zhuǎn)移涂布頭、常規(guī)的擠壓涂布頭無法涂布高粘度的漿料。

6、綜上所述，涂布高面密度的厚電極、涂布高粘度的漿料，成為新能源行業(yè)都在研究的一個難題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種二次電池厚電極涂布設(shè)備，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

3、一種二次電池厚電極涂布設(shè)備，包括安裝架、循環(huán)輸送泵、輸料輸送泵、過濾裝置、進(jìn)料輸送裝置、進(jìn)料管道一和循環(huán)管道一，所述循環(huán)輸送泵和輸料輸送泵均固定安裝于安裝架上端后部，所述過濾裝置和所述進(jìn)料輸送裝置均固定于安裝架上端中部，所述過濾裝置位于循環(huán)輸送泵和進(jìn)料輸送裝置之間，所述循環(huán)輸送泵、過濾裝置和進(jìn)料輸送裝置之間均使用進(jìn)料管道一依次串聯(lián)；

4、所述安裝架后部設(shè)有儲料裝置，所述儲料裝置的輸出端和輸料輸送泵之間通過循環(huán)管道一串聯(lián)，所述循環(huán)輸送泵的輸出端與儲料裝置的輸入端相連，所述安裝架上端左部滑動設(shè)有涂布裝置。

5、優(yōu)選的，所述儲料裝置包括儲料罐，所述儲料罐頂部前后對稱分別安裝有回料管和進(jìn)料管，所述儲料罐底部安裝有出料管，所述儲料罐頂壁中間位置安裝有電機(jī)，所述電機(jī)的輸出端通過聯(lián)軸器安裝有連接桿，所述連接桿下端安裝有攪拌槳，所述輸料輸送泵的輸入端使用循環(huán)管道一與出料管相連，所述循環(huán)輸送泵的輸出端使用進(jìn)料管道一與回料管相連。

6、優(yōu)選的，所述涂布裝置包括若干安裝在安裝架上端前部的滑軌，若干所述滑軌外表面均滑動有卡扣，若干所述卡扣上端共同固定有底座二，所述底座二上端設(shè)有底座一，所述底座一后部固定有若干支撐架一，所述支撐架一，若干所述支撐架一前端共同固定有連接板，所述底座一上端固定有涂布結(jié)構(gòu)，所述底座二后端設(shè)有若干安裝于安裝架上端的涂布頭貼輥驅(qū)動。

7、優(yōu)選的，所述涂布結(jié)構(gòu)包括固定于底座一水平部分上端的涂布閥座一和若干安裝于底座一前部的涂布閥一驅(qū)動，所述涂布閥座一上端前部開設(shè)有活動槽一，所述涂布閥座一上端后部開設(shè)有弧形凹槽，所述活動槽一內(nèi)腔滑動有若干涂布閥一，所述底座一豎直部分前端中部固定有涂布閥座二，所述涂布閥座二上端中部滑動有擋板，所述涂布閥四前端設(shè)有若干涂布閥二，所述涂布閥四上端和若干涂布閥二上端共同滑動有涂布閥三，所述涂布閥四前端左部和右部均安裝有擋板且兩個所述擋板分別位于最左部的涂布閥二左側(cè)和最右部的涂布閥二右側(cè)；

8、若干所述涂布閥二上端均固定有循環(huán)管道三；

9、所述涂布閥三上端開設(shè)有若干與同側(cè)循環(huán)管道三相對應(yīng)的滑槽，若干所述循環(huán)管道三分別位于若干滑槽內(nèi)腔；

10、所述涂布閥二和涂布閥三在基材運(yùn)動方向上的排布為若干個。

11、所述循環(huán)管道一的輸入端安裝于底座一左端中部和右端中部且均與弧形凹槽內(nèi)腔相通。

12、優(yōu)選的，所述連接板前端安裝有若干涂布閥三驅(qū)動、若干涂布閥四驅(qū)動和若干涂布閥二驅(qū)動，若干所述涂布閥四驅(qū)動的輸出端活塞桿貫穿底座一豎直部分并均與涂布閥四后端相連，若干所述涂布閥二驅(qū)動的輸出端活塞桿貫穿底座一豎直部分并分別與同側(cè)涂布閥二連接，若干所述涂布閥四驅(qū)動均勻分布在若干涂布閥二驅(qū)動左右兩側(cè)，若干所述涂布閥三驅(qū)動的輸出端活塞桿貫穿底座一豎直部分并共同與涂布閥三后端相連。

13、優(yōu)選的，若干所述涂布閥二外表面朝向背輥的一側(cè)下部為弧形設(shè)置，所述涂布閥二外表面朝向背輥的一側(cè)上部開設(shè)有弧形槽，所述弧形槽內(nèi)表面中部安裝有壓強(qiáng)傳感器二，所述弧形槽內(nèi)表面前部開設(shè)有與同側(cè)循環(huán)管道三內(nèi)腔相通的回流孔。

14、優(yōu)選的，所述涂布閥座二前端下部圓角處理且安裝有壓強(qiáng)傳感器一。

15、優(yōu)選的，所述涂布閥三前端下部為弧形、平型、異形或可調(diào)整的結(jié)構(gòu)。

16、優(yōu)選的，所述底座二和底座一之間安裝有涂布頭橫移驅(qū)動裝置。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

18、1、本發(fā)明中，涂布閥二在橫向?qū)挾确较蛏戏譃槎鄠€寬度，與涂布閥一的寬度分配相對應(yīng)；從涂布閥一出口出來的漿料，流量大的區(qū)域和流量小的區(qū)域的漿料涂布厚度會產(chǎn)生不同；此時，把橫向上若干涂布閥二與基材之間的間隙進(jìn)行調(diào)整，再一次均衡橫向上漿料的流量，使橫向上漿料的流量相同，進(jìn)而提高涂布質(zhì)量；同時通過涂布閥一、涂布閥二、涂布閥三和涂布閥四之間相互配合又可以提高高粘度漿料在涂布腔一、涂布腔二和涂布腔三的擴(kuò)散速度，提高漿料分布的均勻性。另外還可通過增加與涂布閥二或涂布閥三有類似作用的涂布閥，進(jìn)一步的控制橫向上漿料流量的均衡性。

19、2、本發(fā)明中，在涂布腔二和涂布腔三內(nèi)設(shè)置了測量漿料壓強(qiáng)的壓強(qiáng)傳感器一和壓強(qiáng)傳感器二，在涂布過程中，使涂布腔二和涂布腔三內(nèi)的漿料均保持一定的壓強(qiáng)；在壓強(qiáng)的作用下，漿料更容易流動至涂布腔二和涂布腔三與基材之間的縫隙中，使?jié){料完美的粘附在基材上，進(jìn)一步提高了涂布質(zhì)量。

20、3、本發(fā)明中，使用不完的漿料還可以通過循環(huán)管道三和循環(huán)管道一等再次回到儲料罐內(nèi)腔，充分使用該漿料，提高對漿料的利用率，減少浪費(fèi)，進(jìn)而降低涂布成本。

技術(shù)特征：

1.一種二次電池厚電極涂布設(shè)備，包括安裝架(1)、循環(huán)輸送泵(3)、輸料輸送泵(4)、過濾裝置(5)、進(jìn)料輸送裝置(6)、進(jìn)料管道一(7)和循環(huán)管道一(8)，其特征在于：所述循環(huán)輸送泵(3)和輸料輸送泵(4)均固定安裝于安裝架(1)上端后部，所述過濾裝置(5)和所述進(jìn)料輸送裝置(6)均固定于安裝架(1)上端中部，所述過濾裝置(5)位于循環(huán)輸送泵(3)和進(jìn)料輸送裝置(6)之間，所述循環(huán)輸送泵(3)、過濾裝置(5)和進(jìn)料輸送裝置(6)之間均使用進(jìn)料管道一(7)依次串聯(lián)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二次電池厚電極涂布設(shè)備，其特征在于：所述儲料裝置(2)包括儲料罐(21)，所述儲料罐(21)頂部前后對稱分別安裝有回料管和進(jìn)料管，所述儲料罐(21)底部安裝有出料管，所述儲料罐(21)頂壁中間位置安裝有電機(jī)(24)，所述電機(jī)(24)的輸出端通過聯(lián)軸器安裝有連接桿，所述連接桿下端安裝有攪拌槳(22)，所述輸料輸送泵(4)的輸入端使用循環(huán)管道一(8)與出料管相連，所述循環(huán)輸送泵(3)的輸出端使用進(jìn)料管道一(7)與回料管相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二次電池厚電極涂布設(shè)備，其特征在于：所述涂布裝置(9)包括若干安裝在安裝架(1)上端前部的滑軌(92)，若干所述滑軌(92)外表面均滑動有卡扣(91)，若干所述卡扣(91)上端共同固定有底座二(93)，所述底座二(93)上端設(shè)有底座一(94)，所述底座一(94)后部固定有若干支撐架一(95)，所述支撐架一(95)，若干所述支撐架一(95)前端共同固定有連接板，所述底座一(94)上端固定有涂布結(jié)構(gòu)(96)，所述底座二(93)后端設(shè)有若干安裝于安裝架(1)上端的涂布頭貼輥驅(qū)動(97)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種二次電池厚電極涂布設(shè)備，其特征在于：所述涂布結(jié)構(gòu)(96)包括固定于底座一(94)水平部分上端的涂布閥座一(962)和若干安裝于底座一(94)前部的涂布閥一驅(qū)動(961)，所述涂布閥座一(962)上端前部開設(shè)有活動槽一(963)，所述涂布閥座一(962)上端后部開設(shè)有弧形凹槽(965)，所述活動槽一(963)內(nèi)腔滑動有若干涂布閥一(964)，所述底座一(94)豎直部分前端中部固定有涂布閥座二(966)，所述涂布閥座二(966)上端中部滑動有擋板(976)，所述涂布閥四(967)前端設(shè)有若干涂布閥二(968)，所述涂布閥四(967)上端和若干涂布閥二(968)上端共同滑動有涂布閥三(969)，所述涂布閥四(967)前端左部和右部均安裝有擋板(976)且兩個所述擋板(976)分別位于最左部的涂布閥二(968)左側(cè)和最右部的涂布閥二(968)右側(cè)；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種二次電池厚電極涂布設(shè)備，其特征在于：所述連接板前端安裝有若干涂布閥三驅(qū)動(973)、若干涂布閥四驅(qū)動(974)和若干涂布閥二驅(qū)動(975)，若干所述涂布閥四驅(qū)動(974)的輸出端活塞桿貫穿底座一(94)豎直部分并均與涂布閥四(967)后端相連，若干所述涂布閥二驅(qū)動(975)的輸出端活塞桿貫穿底座一(94)豎直部分并分別與同側(cè)涂布閥二(968)連接，若干所述涂布閥四驅(qū)動(974)均勻分布在若干涂布閥二驅(qū)動(975)左右兩側(cè)，若干所述涂布閥三驅(qū)動(973)的輸出端活塞桿貫穿底座一(94)豎直部分并共同與涂布閥三(969)后端相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種二次電池厚電極涂布設(shè)備，其特征在于：若干所述涂布閥二(968)外表面朝向背輥(10)的一側(cè)下部為弧形設(shè)置，所述涂布閥二(968)外表面朝向背輥(10)的一側(cè)上部開設(shè)有弧形槽(9683)，所述弧形槽(9683)內(nèi)表面中部安裝有壓強(qiáng)傳感器二(9682)，所述弧形槽(9683)內(nèi)表面前部開設(shè)有與同側(cè)循環(huán)管道三(972)內(nèi)腔相通的回流孔(9681)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種二次電池厚電極涂布設(shè)備，其特征在于：所述涂布閥座二(966)前端下部圓角處理且安裝有壓強(qiáng)傳感器一(9661)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種二次電池厚電極涂布設(shè)備，其特征在于：所述涂布閥三(969)前端下部為弧形、平型、異形或可調(diào)整的結(jié)構(gòu)。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種二次電池厚電極涂布設(shè)備，其特征在于：所述底座二(93)和底座一(94)之間安裝有涂布頭橫移驅(qū)動裝置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種二次電池厚電極涂布設(shè)備，具體涉及鋰電池電極加工技術(shù)，包括安裝架，所述循環(huán)輸送泵和輸料輸送泵均固定安裝于安裝架上端后部，所述過濾裝置和所述進(jìn)料輸送裝置均固定于安裝架上端中部，所述循環(huán)輸送泵、過濾裝置和進(jìn)料輸送裝置之間均使用進(jìn)料管道一依次串聯(lián)；所述安裝架后部設(shè)有儲料裝置，所述安裝架上端左部滑動設(shè)有涂布裝置。本發(fā)明所述的一種二次電池厚電極涂布設(shè)備，能夠使用高粘度漿料一次性涂布厚電極。同時本設(shè)備能夠解決高粘度漿料涂布時產(chǎn)生的漏箔、厚度不均勻、生產(chǎn)效率低等一系列的問題，有效的提高涂布能力和涂布質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：王俊勇,韓潤雨
受保護(hù)的技術(shù)使用者：般若涅利（北京）裝備技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30