一种锂离子电池电极的涂布装置
技术领域
本实用新型属于涂布设备技术领域，具体涉及的是一种锂离子电池电极的涂布装置。
背景技术
目前，电动车、储能电池等新能源产业在全球范围内发展迅速。作为公认的理想储能元件，动力锂电池也得到高度关注。涂布机是动力锂电池极片的生产关键工艺设备。
而因极片涂布工艺引起的电池失效占全部原因引起的锂电池失效的比例超过10％，因此涂布设备的加工水平决定锂电池的成品率，而一般的电极涂布设备难以兼顾多个参数变量，诸如干燥度、温度、面密度、尺寸、厚度等多种，导致需要后续繁琐的设备来陆续修正前面工序中存在的不足以提高合格率，而实际上也还是会因为转移物料可能导致一系列问题的发生，诸如面密度依旧分布不匀等，影响涂布效果，这对于企业来说占用了不少空间资源以及资金资源，增加了成本。
实用新型内容
本实用新型针对背景技术中存在的问题，提出一种锂离子电池电极的涂布装置，切实地解决了相关技术缺陷，具体方案如下：
一种锂离子电池电极的涂布装置，包括机架，所述机架两端设有收卷机构以及放卷机构，所述收卷机构与放卷机构之间依次设有加湿机构、清洁机构、一次涂布机构以及二次涂布机构，并且相互之间通过走料辊以及换向辊连接，所述一次涂布机构包括原料挤出装置、涂布刮刀以及挤压辊，所述二次涂布机构包括若干组线性排列的振动挤压辊、设于振动挤压辊之间的涂布刮刀以及干燥装置。
作为本实用新型进一步的技术方案，所述加湿机构包括水箱，所述水箱的出水方向设有过滤器，所述过滤器连接有离子发生器，所述离子发生器连接有相对朝向且对准走料辊的走料平面的雾化喷头。
作为本实用新型进一步的技术方案，所述清洁机构包括2-4组的膜清洁辊，所述膜清洁辊的表面为导体并且接地。
作为本实用新型进一步的技术方案，所述原料挤出装置包括原料箱，所述原料箱连接有圆筒状的出料槽，所述出料槽的开口连接有扁平状的挤压槽，而一端连接有推送杆以及推送电机，所述挤压槽设于挤压辊的圆周面的法线方向，而所述涂布刮刀设于挤压辊的切线方向。
作为本实用新型进一步的技术方案，所述挤压辊的上工位方向设有整平辊，所述整平辊的轴端设有旋转电机，所述旋转电机连接有轴向移动电机。
作为本实用新型进一步的技术方案，所述振动挤压辊包括主动挤压辊、从动挤压辊以及振动电机，所述主动挤压辊以及从动挤压辊的轴端均设于振动电机的输出端，且所述振动电机的输出端输出方向垂直于走料平面，所述主动挤压辊的轴端设有旋转电机。
作为本实用新型进一步的技术方案，所述振动电机包括不少于2个的伺服气缸以及设于伺服气缸输出端末端的缓冲装置，所述缓冲装置设有主动挤压辊以及从动挤压辊定位的安装座。
作为本实用新型进一步的技术方案，所述挤压辊、主动挤压辊以及从动挤压辊的表面以下均埋设有加热电阻丝，且所述干燥装置为对称设于走料平面两面方向的烘烤箱。
采用上述方案的有益效果为：本设备能够使得电极片的涂布更加均匀致密，有效降低涂布表面缺陷带来的涂布质量问题，提高了生产质量，并且降低了涂布工序的复杂度，简化了后续流水线的一些步骤，减少了对厂房空间以及设备开销的占用，节约了成本。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为一次涂布机构6的局部放大图。
图3为一次涂布机构6的俯视放大图。
图4为整平辊26的周向结构视图。
图5为二次涂布机构7的局部放大图。
图6为加热电阻丝34的位置示意图。
其中：机架1、收卷机构2、放卷机构3、加湿机构4、清洁机构5、一次涂布机构6、二次涂布机构7、走料辊8、换向辊9、原料挤出装置10、涂布刮刀11、挤压辊12、振动挤压辊13、小涂布刮刀14、干燥装置15、水箱16、过滤器17、离子发生器18、雾化喷头19、膜清洁辊20、原料箱21、出料槽22、挤压槽23、推送杆24、推送电机25、整平辊26、轴向移动电机27、主动挤压辊28、从动挤压辊29、振动电机30、伺服气缸31、缓冲装置32、安装座33。
具体实施方式
下面结合附图与相关实施例对本实用新型的实施方式进行说明，需要指出的是，以下相关实施例仅是为了更好说明本实用新型本身而举的优选实施例，而本实用新型的实施方式不局限于如下的实施例中，并且本实用新型涉及本技术领域的相关必要部件，应当视为本技术领域内的公知技术，是本技术领域所属的技术人员所能知道并掌握的。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”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，仅是为了使子描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
参照图1所示，一种锂离子电池电极的涂布装置，包括机架1，所述机架1两端设有收卷机构2以及放卷机构3，所述收卷机构2与放卷机构3之间依次设有加湿机构4、清洁机构5、一次涂布机构6以及二次涂布机构7，并且相互之间通过走料辊8以及换向辊9连接，所述一次涂布机构6包括原料挤出装置10、涂布刮刀11以及挤压辊12，所述二次涂布机构7包括若干组线性排列的振动挤压辊13、设于振动挤压辊13之间的小涂布刮刀14以及干燥装置15。
整体的实施流程可依照如下描述进行：锂电池的电极片通过收卷机构2以及放卷机构3在设备中进行走料，并提供走料时必要的张力，使得电极片表面平整地进行涂布处理，首先进行的是加湿，加湿机构4为电极片表面提供必要的湿度，若涂布时干燥温度过低，则不能保证极片完全干燥，若温度过高，则可能因为极片内部的有机溶剂蒸发太快，极片表面涂层出现龟裂、脱落等现象；经过适度湿化处理的电极片在合适的温度下进入清洁机构5中，清除表面的绝大多数杂质，保证在涂布过程表面状况满足加工需求，并进一步消除电极片表面的静电；之后经由一次涂布机构6以及二次涂布机构7的涂布操作，使得电极片表面铺满厚度均匀的浆料，并完成最后的干燥从而被收卷；其中，一次涂布机构6完成主要的上料以及涂布操作，而二次涂布机构7则是对一次涂布后的表面浆料进行进一步平整化，提高电极片表面的平整度和平均浆料的厚度，消除缺陷；其中，走料辊8以及换向辊9需要按照走料方向设置必要的主动辊以及从动辊，使得在走料过程中可以保持足够的张力，防止褶皱的发生，而振动挤压辊13的作用就是在经过一次涂布之后，对涂布完成的浆料作进一步处理，利用上下振动的方式，将电极片的正反面都进行适度的延展，使浆料可以充分与电极片的表面进行接触，降低因表面缺陷造成的厚度不均的问题发生的概率，提高成品率。
结合图1所示，作为本实用新型进一步的技术方案，所述加湿机构4包括水箱16，所述水箱16的出水方向设有过滤器17，所述过滤器17连接有离子发生器18，所述离子发生器18连接有相对朝向且对准走料辊8的走料平面的雾化喷头19，使用带负离子的水雾与电极片表面进行接触，提高表面湿度的前提下，消除一部分的电荷，从而降低电极片表面的带电率，提高后续涂布的均匀度、稳定度。
结合图1所示，作为本实用新型进一步的技术方案，所述清洁机构5包括2-4组的膜清洁辊20，所述膜清洁辊20的表面为导体并且接地，利用膜清洁辊20不但可以大幅度消除电极片表面的剩余杂质，使得电极片表面洁净度达到涂布的需求，还能将剩余的电荷通过接触引导至大地进行排放，从而彻底消除电荷对电极片表面的不利影响。
结合图1、图2和图3所示，箭头方向为上浆方向，作为本实用新型进一步的技术方案，所述原料挤出装置10包括原料箱21，所述原料箱21连接有圆筒状的出料槽22，所述出料槽22的开口连接有扁平状的挤压槽23，而一端连接有推送杆24以及推送电机25，所述挤压槽23设于挤压辊12的圆周面的法线方向，而所述涂布刮刀14设于挤压辊12的切线方向，原料箱21中放置用来涂布的浆料，通过出料槽22以及推送电机25的作用，由推送杆24沿着挤压槽23送出，挤压辊12与挤压槽23接触发生上浆的过程，然后由调整好间距的涂布刮刀14沿着挤压辊12的切线方向将浆料均匀散开。
结合图1、图4所示，作为本实用新型进一步的技术方案，所述挤压辊12的上工位方向设有整平辊26，所述整平辊26的轴端设有旋转电机，所述旋转电机连接有轴向移动电机27，整平辊26可以对上浆前的电极片进行再一次的整平操作，并利用轴向移动电机27，使得整平的操作不但可以在长度方向上进行，也可以在宽度方向上进行。
结合图1和图5所示，作为本实用新型进一步的技术方案，所述振动挤压辊13包括主动挤压辊28、从动挤压辊29以及振动电机30，所述主动挤压辊28以及从动挤压辊29的轴端均设于振动电机30的输出端，且所述振动电机30的输出端输出方向垂直于走料平面，所述主动挤压辊28的轴端设有旋转电机，如图中轴心的圆圈所示，振动电机30使得电极片的正反面都可以沿着主动挤压辊28或者是从动挤压辊29的上下移动中被适当拉伸，并且通过主动挤压辊28或者是从动挤压辊29来均整浆料，并且方便进行干燥的操作，其中主动挤压辊28为电机驱动转动的挤压辊类型，能够提供一定的平整用的拉力，并由小涂布刮刀14进一步平整浆料。
结合图1和图5所示，作为本实用新型进一步的技术方案，所述振动电机30包括不少于2个的伺服气缸31以及设于伺服气缸31输出端末端的缓冲装置32，所述缓冲装置32设有主动挤压辊28以及从动挤压辊29定位的安装座33，利用缓冲装置32使得伺服气缸31的整个行程的开始和结束都不是刚性冲击，降低对电极片的伤害。
参照图6所示，作为本实用新型进一步的技术方案，所述挤压辊12、主动挤压辊28以及从动挤压辊29的表面以下均埋设有加热电阻丝34，且所述干燥装置15为对称设于走料平面两面方向的烘烤箱，加热电阻丝34使得挤压辊12、主动挤压辊28以及从动挤压辊29可以对电极片表面的浆料进行一定程度的加热，使其不易发生脱落或者是龟裂的现象，并且使其最后可以快速地被收卷，而烘烤箱结构的干燥装置15则能够提供效率最高的干燥工序。
采用上述方案的有益效果为：本设备能够使得电极片的涂布更加均匀致密，有效降低涂布表面缺陷带来的涂布质量问题，提高了生产质量，并且降低了涂布工序的复杂度，简化了后续流水线的一些步骤，减少了对厂房空间以及设备开销的占用，节约了成本。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
