一种挤压涂布机用模头垫片，挤压模头及挤压涂布机的制作方法

本发明属于挤压涂布机领域，具体涉及一种挤压涂布机用垫片，挤压模头及挤压涂布机。

背景技术：

在生产锂离子电池过程中，极片的涂布是必不可少的工序，也是直接影响电池安全性、容量和一致性等各项性能的关键工序。目前常用的极片涂布方式有转移式涂布和挤压式涂布两种。转移式涂布设备结构复杂，调试繁琐；而挤压式涂布机结构简单、设备紧凑、调试方便，可用于较高粘度流体的涂布，能获得较高精度的涂层；挤压涂布已逐渐成为主流涂布技术之一。

公告号为CN205146588U的专利公开了一种挤压涂布机用挤压模头及模头垫片。挤压模头包括上模头、下模头及设于上、下模头之间的模头垫片；所述模头垫片包括沿左右方向延伸的尾部垫片及分别与尾部垫片两端连接的沿前后方向延伸的左、右侧部垫片，左、右侧部垫片的相对侧面之间形成垫片出口，垫片出口与上、下模头的对应部位之间形成模头出料口。涂布时，浆料由螺杆泵传输至涂布机挤压模头，再经模头出料口涂覆在集流体上。不同的垫片型号对应不同的厚度和开口，涂布过程中，通过更换垫片来调整涂覆区的幅宽，通过调整螺杆泵转速、垫片的厚度以及模头与背辊之间的缝隙来控制涂布面密度。

现有技术中，挤压涂布主要涂布方式为单幅连续涂布；所制得的极片需要刮去一定宽度的涂覆层形成空白区域，以方便电芯极耳的引出、分条等操作，致使极片的生产效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可以实现多幅连续涂布的挤压涂布机用模头垫片。本发明同时提供一种使用上述模头垫片的挤压模头及挤压涂布机。

为了实现以上目的，本发明挤压涂布机用模头垫片的技术方案是：

一种挤压涂布机用模头垫片，包括左、右侧部垫片，还包括一个位于左、右侧部垫片之间的分流垫片，分流垫片的两侧面分别与对应侧部垫片的对应侧面之间形成垫片分流口；或者还包括至少两个位于左、右侧部垫片之间的分流垫片，相邻分流垫片的相对侧面之间、处于边缘位置的分流垫片的对应侧面与对应侧部垫片的对应侧面之间分别形成垫片分流口。

本发明提供的挤压涂布机用模头垫片，通过在左、右侧部垫片之间设置分流垫片，可以实现浆料分流，得到浆料层、空白区域沿垂直集流体方向间隔设置的“斑马式”分布极片；该模头垫片实现了多幅连续涂布，自动留出空白区域用于极耳的焊接，提高了极片生产效率。同时，传统的单幅连续涂布，模头垫片的开口尺寸远小于挤压模头的出料口尺寸，对于挤压模头的利用率较低，且容易导致浆料出口端远离开口区域内的浆料形成滞留，影响浆料的流动性和均一状态，造成涂覆层的面密度一致性较差；而本发明的模头垫片，可根据极片的宽度和极耳焊接时所需的空间最大限度的利用模头出料口尺寸，提高挤压模头的利用率，减少模头内的闲置区域，提高集流体上涂覆层的质量。

优选的，左、右侧部垫片的后端之间连接有沿左右方向延伸的尾部垫片，分流垫片的后端设置于所述尾部垫片上。分流垫片为沿前后方向延伸的条形结构。

优选的，左、右侧部垫片包括沿前后方向延伸的竖边和设置于竖边前端朝相对方向内翻的横边，垫片分流口形成于横边的侧面与对应分流垫片的侧面之间。

进一步优选的，所述垫片分流口的宽度均相等。所述分流垫片的前端具有倒角。所述倒角结构可以有效解决垫片开口处涂层面密度一致性差的问题。

本发明的模头垫片，不改变模头内浆料腔体的结构，对浆料流体的影响小，可以使模头腔体内的浆料分布均匀，提高涂覆的精准度和涂覆效果。

本发明的挤压模头的技术方案是：一种挤压模头，包括上模头、下模头，以及设于上模头、下模头之间的模头垫片；所述模头垫片包括左、右侧部垫片，还包括一个位于左、右侧部垫片之间的分流垫片，分流垫片的两侧面分别与对应侧部垫片的对应侧面之间形成垫片分流口；或者还包括至少两个位于左、右侧部垫片之间的分流垫片，相邻分流垫片的相对侧面之间、处于边缘位置的分流垫片的对应侧面与对应侧部垫片的对应侧面之间分别形成垫片分流口；垫片分流口与上、下模头的对应部位之间形成模头出料口。

左、右侧部垫片的后端之间连接有沿左右方向延伸的尾部垫片，分流垫片的后端设置于所述尾部垫片上。分流垫片为沿前后方向延伸的条形结构。

左、右侧部垫片包括沿前后方向延伸的竖边和设置于竖边前端朝相对方向内翻的横边，垫片分流口形成于横边的侧面与对应分流垫片的侧面之间。

进一步优选的，所述垫片分流口的宽度均相等。所述分流垫片的前端具有倒角。

本发明的挤压模头，模头垫片与上、下模头的配合关系简单，实现多幅连续涂布，拓宽了挤压涂布的适用范围，提高了生产效率和产品质量。

本发明的挤压涂布机所采用的技术方案是：一种挤压涂布机，包括背辊及挤压模头，所述挤压模头，包括上模头、下模头，以及设于上模头、下模头之间的模头垫片；所述模头垫片包括左、右侧部垫片，还包括一个位于左、右侧部垫片之间的分流垫片，分流垫片的两侧面分别与对应侧部垫片的对应侧面之间形成垫片分流口；或者还包括至少两个位于左、右侧部垫片之间的分流垫片，相邻分流垫片的相对侧面之间、处于边缘位置的分流垫片的对应侧面与对应侧部垫片的对应侧面之间分别形成垫片分流口；垫片分流口与上、下模头的对应部位之间形成模头出料口。

本发明的挤压涂布机，通过模头垫片的设置实现了多幅连续涂布，简化了生产工序，降低了生产成本，提高了锂离子电池极片的生产效率。

附图说明

图1为本发明实施例1的模头垫片的的结构示意图；

图2为本发明的模头垫片具有一个分流垫片的实施例的结构示意图；

图3为本发明采用图1的模头垫片的挤压模头的结构示意图；

图4为本发明的挤压涂布机进行挤压涂布的示意图；

图5为采用本发明的模头垫片所得“斑马式”正极极片的示意图；

图6为采用本发明的模头垫片所得“斑马式”负极极片的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例

本发明的挤压涂布机用模头垫片的实施例1，结构示意图如图1、图3所示，包括沿左右方向延伸的尾部垫片1和分别与尾部垫片1两端连接的左侧部垫片20、右侧部垫片21，左、右侧部垫片包括沿前后方向延伸的竖边和设置于竖边前端朝相对方向内翻的横边4；左、右侧部垫片之间设有两个沿前后方向延伸的条形分流垫片3，条形分流垫片3的后端设置于所述尾部垫片上，前端具有倒角；相邻条形分流垫片的相对侧面之间、处于边缘位置的分流垫片的对应侧面与对应侧部垫片的对应侧面之间分别形成垫片分流口5。

所述垫片分流口的宽度均相等。两个分流垫片的宽度相等。

本发明挤压涂布机用模头垫片的实施例2，如图2所示，包括左、右侧部垫片及一个位于左、右侧部垫片之间的分流垫片3，分流垫片的后端设置于所述尾部垫片上，前端具有倒角；分流垫片3的两侧面分别与对应侧部垫片的对应侧面之间形成垫片分流口5。

在本发明挤压涂布机用模头垫片的其他实施例中，分流垫片可以为后端设于某一侧部垫片上的L型结构，也可不与尾部垫片和/或侧部垫片连接，而通过螺栓连接等方式固定于上、下模头之间；分流垫片的数量可以根据集流体的尺寸或极耳的焊接空间需要灵活设置；分流垫片可以为前端小于后端的梯形结构，或前端具有圆弧过渡的舌型结构。

本发明的挤压模头的实施例，如图3所示，包括上模头6、下模头7，及设于上、下模头之间的模头垫片，所述模头垫片的结构与实施例1的模头垫片的结构相同。

在本发明的挤压模头的其他实施例中，模头垫片的结构与上述模头垫片实施例的结构相同。

本发明的挤压涂布机，包括背辊8及挤压模头，所述挤压模头的结构与上述挤压模头实施例的结构相同。

采用本发明的挤压涂布机进行挤压涂布的示意图如图4所示，浆料经进料管道进入挤压模头内，模头的出料口对应设置有背辊8，集流体10经过背辊8与模头的间隙绕过背辊8向一个方向行进；浆料经模头出料口挤出后涂覆到集流体10的表面，经烘干得到涂覆层9。涂覆层9的面密度和宽度可以通过控制挤压模头和背辊8之间的缝隙以及模头垫片的厚度进行控制。

如图5所示的多幅连续涂布形成“斑马式”正极极片的制备方法为：

(1)将磷酸铁锂、导电剂KS-6和SP、聚偏氟乙烯、N-甲基吡咯烷酮按照94：1：2：4：100的比例加入合浆搅拌机内，在真空度-0.9Mpa的条件下搅拌6h形成浆料；

(2)使用本发明的分流垫片数量为三个的模头垫片，所述分流垫片等宽，且在模头出料口等间距设置使分流出料口的宽度均相等；分流垫片的宽度为40mm，间距为220mm；调整涂布机的螺杆泵转速、涂布速度以及涂布机张力，进行多幅连续涂布，涂布箔材的整体宽度为1040mm，形成涂覆区域13、空白区域11间隔设置的“斑马式”极片结构；其中，四条涂覆区域13的宽度均为220mm，三条空白区域11的宽度为40mm，两侧未涂覆区域12的宽度为20mm；采用上述方法涂布后，沿中间空白区域的中部进行分条，可得到4条涂覆区域、两侧未涂覆区域相同的极片，方便用于极耳的引出与焊接，且涂布效率较单幅涂布提高4倍。

如图6所示的多幅连续涂布形成“斑马式”负极极片的制备方法为：

(1)将石墨粉、导电剂SP、CMC、丁苯橡胶、纯水按照95：1：1：3：120的比例加入合浆搅拌机内，在真空度-0.9Mpa的条件下搅拌5h形成浆料；

(2)使用图1的模头垫片，其中A＝230mm，B＝30mm；调整涂布机的螺杆泵转速、涂布速度以及涂布机张力，进行多幅连续涂布，涂布箔材的整体宽度为780mm，形成涂覆区域13、空白区域11间隔设置的“斑马式”极片结构；其中，三条涂覆区域13的宽度均为230mm，两条空白区域11的宽度为30mm，极片两侧未涂覆区域12的宽度为15mm；采用上述方法涂布后，沿中间空白区域的中部进行分条，可得到3条涂覆区域、两侧未涂覆区域相同的极片，方便用于极耳的引出与焊接，且涂布效率较单幅涂布提高3倍。