涂布模头及涂布装置的制作方法

1.本发明涉及涂布模头技术领域，尤其涉及一种涂布模头及涂布装置。


背景技术：

2.狭缝挤压涂布作为一种精密的湿式涂布技术，其工作原理为，浆料在一定压力一定流量下沿着涂布模头的缝隙挤压喷出而转移到基材上。相比其它涂布方式，具有很多优点，如涂布速度快、精度高、湿厚均匀；涂布系统封闭，在涂布过程中能防止污染物进入，浆料利用率高、能够保持浆料性质稳定，并能适应不同浆料粘度和固含量范围。
3.现有的涂布模头由上模头、下模头及夹合在其中的垫片构成，下模头上开设腔体，浆料由进料口进入腔体，垫片的前端设置供浆料流出的缺口，上模头、下模头与垫片围设形成涂布狭缝，浆料通过涂布狭缝由唇口挤压涂布浆料至涂布辊上的基材，在基材上形成功能层，如在铜箔上涂布负极浆料，形成电池负极片；在铝箔上涂布正极浆料，形成电池正极片。
4.在现有技术中，上模头上设置有若干调节件，调节件伸入至涂布狭缝，以截流的方式调节涂布狭缝局部的流量，进而改变涂布功能层的局部厚度，使涂布的厚度达到尽可能的均一，提高电池极片的质量。
5.然而，涂布过程中，腔体内各处浆料的压力会影响电池极片的涂层厚度，电池极片对应腔体浆料压力较大的区域涂布厚度相对较厚；另外，由于垫片的加工或腔体的加工缺陷等，涂布时会出现涂布的两侧偏厚的问题，这使得涂布后电池极片的质量不够稳定。


技术实现要素：

6.本发明的主要目的在于提供一种涂布模头及涂布装置，旨在提高涂布厚度的均一性，以提升电池极片的质量。
7.为实现上述目的，本发明提出一种涂布模头，包括：
8.模头本体，包括第一模头和第二模头，所述第一模头设有泄流孔，所述第一模头与所述第二模头连接固定，所述第一模头与所述第二模头围设形成涂布狭缝并在所述涂布狭缝的出料端形成与其连通的涂布唇口，所述第二模头凹设有与所述涂布狭缝连通的流体分配腔，所述泄流孔与所述流体分配腔连通；
9.压力检测组件，包括多个压力传感器，多个所述压力传感器间隔设置于所述流体分配腔的腔壁上，以用于检测所述流体分配腔各处的压力信号；
10.调节组件，设于所述第一模头上并伸入至所述涂布狭缝中，以用于调整涂布厚度；以及
11.泄流机构，设于所述第一模头上并与所述泄流孔连通，以用于泄流所述流体分配腔内的浆料。
12.可选地，所述泄流机构为泄压阀，所述泄压阀固定于所述第一模头的顶壁上并位于所述泄流孔的开口处。
13.可选地，所述涂布模头还包括温度检测组件，所述温度检测组件包括：
14.第一温度传感器，所述第一温度传感器固定于所述流体分配腔的腔壁上，以用于检测所述流体分配腔内的浆料温度信号；和/或
15.第二温度传感器，所述第二温度传感器固定于所述第二模头上并靠近所述涂布唇口设置，以用于检测所述第二模头的温度信号。
16.可选地，所述涂布模头还包括电连接器，所述电连接器固定于所述模头本体上并用于连接控制组件，所述电连接器与所述压力检测组件通过第一连接线连接，所述电连接器与所述温度检测组件通过第二连接线连接；
17.其中，所述第二模头设有供所述第一连接线走线的第一走线槽和供所述第二连接线走线的第二走线槽。
18.可选地，所述涂布模头还包括：
19.清洁组件，可拆卸设置于所述模头本体上，以用于清洁所述模头本体。
20.可选地，所述清洁组件包括清洁罩、清洁管道和固定板，所述清洁罩设有清洗槽，所述清洁罩通过所述固定板可拆卸地罩设于所述涂布唇口上，所述清洁管道设于所述清洁罩内并显露于所述清洗槽的槽底，所述清洁管道的两端用于外接清洗机，所述清洁管道设有多个喷孔；
21.所述清洁罩的底壁设置有排污孔，所述排污孔用于外接污水回收装置或清洗机，以收集清洁过程中产生的污水。
22.可选地，所述第一模头的出料端设有第一唇口镶嵌件，所述第二模头的出料端设有第二唇口镶嵌件，所述第一唇口镶嵌件与所述第二唇口镶嵌件相对设置以围合构成所述涂布唇口；
23.所述第一唇口镶嵌件和所述第二唇口镶嵌件的材质均为硬质合金。
24.可选地，所述第一唇口镶嵌件或所述第二唇口镶嵌件上设有形变槽及贯穿所述形变槽的唇口形变调节件，所述唇口形变调节件为组合螺栓，所述组合螺栓用于通过调节所述形变槽的宽度来改变所述涂布唇口的高度。
25.可选地，所述调节组件包括t形截流块及与所述t形截流块连接的执行机构，所述t形截流块插设于所述第一模头并伸入至所述涂布狭缝中，所述执行机构设于所述第一模头上，以用于控制所述t形截流块移动来调整所述涂布狭缝内浆料流过的开度。
26.为了实现上述目的，本发明还提出一种涂布装置，包括如上所述的涂布模头，所述涂布模头包括：
27.模头本体，包括第一模头和第二模头，所述第一模头设有泄流孔，所述第一模头与所述第二模头连接固定，所述第一模头与所述第二模头围设形成涂布狭缝并在所述涂布狭缝的出料端形成与其连通的涂布唇口，所述第二模头凹设有与所述涂布狭缝连通的流体分配腔，所述泄流孔与所述流体分配腔连通；
28.压力检测组件，包括多个压力传感器，多个所述压力传感器间隔设置于所述流体分配腔的腔壁上，以用于检测所述流体分配腔各处的压力信号；
29.调节组件，设于所述第一模头上并伸入至所述涂布狭缝中，以用于调整涂布厚度；以及
30.泄流机构，设于所述第一模头上并与所述泄流孔连通，以用于泄流所述流体分配
腔内的浆料。
31.在本发明的技术方案中，该涂布模头包括模头本体、压力检测组件、调节组件和泄流机构，模头本体包括第一模头和第二模头，第一模头设有泄流孔，第一模头与第二模头连接固定，第一模头与第二模头围设形成涂布狭缝并在涂布狭缝的出料端形成与其连通的涂布唇口，第二模头凹设有与涂布狭缝连通的流体分配腔，泄流孔与流体分配腔连通；压力检测组件包括多个压力传感器，多个压力传感器间隔设置于流体分配腔的腔壁上，以用于检测流体分配腔各处的压力信号；调节组件设于第一模头上并伸入至涂布狭缝中，以用于调整涂布厚度；泄流机构设于第一模头上并与泄流孔连通，以用于泄流流体分配腔内的浆料。可以理解，该涂布模头通过设置压力传感器检测流体分配腔各区域的压力，以便于调节组件调节涂布的厚度，并可配合泄流机构对流体分配腔的多余的浆料进行泄流，从而提高了涂布厚度的均一性，提升了电池极片的质量。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
33.图1为本发明涂布模头一实施例的结构示意图；
34.图2为本发明涂布模头一实施例的俯视图；
35.图3为图2中a-a处的剖视图；
36.图4为图2中b-b处的剖视图；
37.图5为图2中c-c处的剖视图；
38.图6为本发明涂布模头另一实施例的结构示意图；
39.图7为本发明涂布模头一实施例的正视图；
40.图8为图7中d-d处的剖视图；
41.图9为本发明涂布模头一实施例中清洁罩的结构示意图。
42.附图标号说明：
43.10、模头本体；20、压力检测组件；30、调节组件；40、泄流机构；50、温度检测组件；60、电连接器；70、清洁组件；11、第一模头；12、第二模头；11a、泄流孔；10a、涂布唇口；10b、流体分配腔；71、清洁罩；72、清洁管道；73、固定板；72a、喷孔；71a、清洗槽；71b、排污孔；111、第一唇口镶嵌件；121、第二唇口镶嵌件；81、唇口形变调节件；10c、形变槽；10d、进料口；31、t形截流块；32、微分头；33、联轴器；101、吊环。
44.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
47.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
48.本发明提出一种涂布模头，可以是单层涂布模头、双层涂布头或多层涂布模头，适用于涂布装置，特别是高温浆料涂布机，此处不限。
49.参照图1至图6，在本发明一实施例中，该涂布模头包括模头本体10、压力检测组件20、调节组件30和泄流机构40，模头本体10包括第一模头11和第二模头12，第一模头11设有泄流孔11a，第一模头11与第二模头12连接固定，第一模头11与第二模头12围设形成涂布狭缝并在涂布狭缝的出料端形成与其连通的涂布唇口10a，第二模头12凹设有与涂布狭缝连通的流体分配腔10b，泄流孔11a与流体分配腔10b连通；压力检测组件20包括多个压力传感器，多个压力传感器间隔设置于流体分配腔10b的腔壁上，以用于检测流体分配腔10b各处的压力信号；调节组件30设于第一模头11上并伸入至涂布狭缝中，以用于调整涂布厚度；泄流机构40设于第一模头11上并与泄流孔11a连通，以用于泄流流体分配腔10b内的浆料。
50.本实施例中，压力传感器可沿流体分配腔10b的长度方向间隔均匀排布，以监测腔体内各处的流体压强，以便于对各区域的涂布厚度进行调整，以提高涂布厚度调整的准确性。
51.参考图6至图8，本实施例中，调节组件30可包括t形截流块31及与t形截流块31连接的执行机构，t形截流块31插设于第一模头11并伸入至涂布狭缝中，执行机构设于第一模头11上，以用于控制t形截流块31移动来调整涂布狭缝内浆料流过的开度。
52.主要参考图8，执行机构可以设为手动调节的微分头32或自动调节的直线电机等。在采用微分头32作为执行机构时，微分头32的调节端可通过联轴器33与t形截流块31的上端连接。在采用电机作为执行机构时，可设置位移传感器和驱动板，电机和位移传感器分别连接驱动板，电机通过联轴器33带动t形截流块31运动，位移传感器检测t形截流块31的调节量，驱动板根据接位移传感器输出的位移信号控制电机工作。
53.主要参考图5，本实施例中，泄流机构40可采用泄压阀来对流体分配腔10b多余的浆料(尤其是两端的浆料)进行泄流，泄压阀可固定于第一模头11的顶壁上并位于泄流孔11a的开口处。如此，通过调节泄流量的大小，控制涂布厚度，进而解决了涂布过程中电池极片局部涂层厚度过厚的问题。当然，也可采用其他能够起到泄流作用的器件，此处不限。
54.值得一提的是，由于浆料的粘度大，表面张力大，涂布时会出现两侧的涂布厚度偏厚的问题，本实施例中，泄流机构40可设置为两个，两泄流机构40分别设于第一模头11的两端，以泄流流体分配腔10b两侧的多余浆料。
55.在本发明的技术方案中，该涂布模头包括模头本体10、压力检测组件20、调节组件
30和泄流机构40，模头本体10包括第一模头11和第二模头12，第一模头11设有泄流孔11a，第一模头11与第二模头12连接固定，第一模头11与第二模头12围设形成涂布狭缝并在涂布狭缝的出料端形成与其连通的涂布唇口10a，第二模头12凹设有与涂布狭缝连通的流体分配腔10b，泄流孔11a与流体分配腔10b连通；压力检测组件20包括多个压力传感器，多个压力传感器间隔设置于流体分配腔10b的腔壁上，以用于检测流体分配腔10b各处的压力信号；调节组件30设于第一模头11上并伸入至涂布狭缝中，以用于调整涂布厚度；泄流机构40设于第一模头11上并与泄流孔11a连通，以用于泄流流体分配腔10b内的浆料。可以理解，该涂布模头通过设置压力传感器检测流体分配腔10b各区域的压力，以便于调节组件30调节涂布的厚度，并可配合泄流机构40对流体分配腔10b的多余的浆料进行泄流，从而提高了涂布厚度的均一性，提升了电池极片的质量。
56.为了进一步地提高涂布的均一性，参考图4和图8，在一些实施例中，涂布模头还可包括温度检测组件50，温度检测组件50可包括第一温度传感器和/或第二温度传感器，第一温度传感器固定于流体分配腔10b的腔壁上，以用于检测流体分配腔10b内的浆料温度信号；第二温度传感器固定于第二模头12上并靠近涂布唇口10a设置，以用于检测第二模头12的温度信号。
57.可以理解的是，通过设置温度检测组件50监控流体分配腔10b中浆料的温度和第二模头12的温度，可便于调节浆料的供料温度来直接调整浆料的温度和调节模头本体10的温度来间接调整浆料温度，进而改变浆料的流动性，避免浆料沉积，从而提升涂布厚度的均一性。
58.请参考图1，在一实施例中，涂布模头还包括电连接器60，电连接器60固定于模头本体10上并用于连接控制组件，电连接器60与压力检测组件20通过第一连接线连接，电连接器60与温度检测组件50通过第二连接线连接；其中，第二模头12设有供第一连接线走线的第一走线槽和供第二连接线走线的第二走线槽。
59.其中，第一走线槽和第二走线槽的数量不限，两者也可具有共用的部分，此处，对具体的走线槽结构不做限定。
60.本实施例中，电连接器60可优选为航插，以方便快速地连接控制组件，此处不限。
61.需要说明，本实施例中，调节组件30也可通过电连接器60与外部控制组件连接，以便于走线。此外，控制组件可根据压力信号控制调节组件30工作，实现自动调节涂布厚度的功能，提高操作的便利性，进而提高生产效率。
62.本实施例中，控制组件可为工控机或其他具有控制功能的器件或装置，此处不限。
63.参考图1至图6，在一实施例中，涂布模头还可包括清洁组件70，清洁组件70可拆卸设置于模头本体10上，以用于清洁模头本体10。
64.结合图1至图6和图9，本实施例中，清洁组件70包括清洁罩71、清洁管道72和固定板73，清洁罩71设有清洗槽71a，清洁罩71通过固定板73可拆卸地罩设于涂布唇口10a上，清洁管道72设于清洁罩71内并显露于清洗槽71a的槽底，清洁管道72的两端用于外接清洗机，清洁管道72设有多个喷孔72a；清洁罩71的底壁设置有排污孔71b，排污孔71b用于外接污水回收装置或清洗机，以收集清洁过程中产生的污水。
65.本实施例中，固定板73可通过螺栓固定于模头本体10上，清洁罩71也可通过螺栓固定于固定板73上，以实现可拆卸连接，便于在清洁完之后拆下清洁组件70。
66.在涂布完成后，可将清洁组件70安装至模头本体10上，清洁罩71两端的清洁管道72外接清洗机的出液口，清洁罩71的排污孔71b可外接清洗机或气其他污水回收装置的回收孔。然后，将涂布模头的进料口10d外接清洗机的出液口，清洗液由涂布模头的进料口10d进入，并流经流体分配腔10b、涂布狭缝至涂布唇口10a流出，清洗后产生的废液通过排污孔71b回收到清洗机或其他污水回收装置中。
67.为了避免清洗过程中清洗液或废液泄漏，在一实施例中，清洗槽71a的槽壁与模头本体10之间设有密封件，以提高清洁罩71装配的密封性。
68.本实施例中，密封件可为橡胶圈等。清洁罩71上清洁槽的边缘可开设固定橡胶圈的边槽，边槽内固定橡胶圈，以实现清洁罩71与涂布模头之间的密封。
69.请结合图4和图8，在一实施例中，第一模头11的出料端设有第一唇口镶嵌件111，第二模头12的出料端设有第二唇口镶嵌件121，第一唇口镶嵌件111与第二唇口镶嵌件121相对设置以围合构成涂布唇口10a；第一唇口镶嵌件111和第二唇口镶嵌件121的材质均为硬质合金。
70.本实施例中，第一唇口镶嵌件111可通过紧固件固定于第一模头11上，第二唇口镶嵌件121可通过紧固件固定于第二模头12上。
71.需要说明，第一唇口镶嵌件111和第二唇口镶嵌件121采用硬质合金，可以提高唇口的硬度，使唇口更加的耐磨，提高了涂布模头的使用寿命，同时在磨损后只需要更换镶嵌件即可，降低了维护成本和维护周期。
72.为了进一步地提升涂布厚度的均一性，参考图4，在一实施例中，第一唇口镶嵌件111或第二唇口镶嵌件121上可设有形变槽10c及贯穿形变槽10c的唇口形变调节件81，唇口形变调节件81为组合螺栓，组合螺栓用于通过调节形变槽10c的宽度来改变涂布唇口10a的高度。
73.本实施例中，可在第一模头11或者第二模头12的前端开设形变槽10c，组合螺栓贯穿形变槽10c，以调节形变槽10c的宽度，使涂布模头前端唇口产生翘曲形变。
74.在形变槽10c的宽度减小的情形中，若是第一模头11设置有唇口形变调节件81，则涂布模头前端唇口向上翘曲形变，增加涂布唇口10a的高度，从而增加涂布厚度；若是第二模头12设置有唇口形变调节件81，则涂布模头前端唇口向下翘曲形变，增加涂布唇口10a的高度，从而增加涂布厚度。
75.在形变槽10c的宽度变大的情形中，若是第一模头11设置有唇口形变调节件81，则涂布模头前段唇口向刚翘曲形变，减少涂布唇口10a的高度，从而减小涂布厚度；若是第二模头12设置有唇口形变调节件81，则涂布模头前段唇口向上翘曲形变，减少涂布唇口10a的高度，从而减小涂布厚度。
76.此外，参考图1，在一些实施例中，为了便于转运和装配涂布模头，可在涂布模头的顶部或侧部设置供安装吊环101的螺纹孔，螺纹孔内安装吊环101或把手，便于进行吊装或搬运。
77.本发明还提出一种涂布装置，该涂布装置包括涂布模头，该涂布模头的具体结构参照上述实施例，由于本发明提出的涂布装置包括上述涂布模头的所有实施例的所有方案，因此，至少具有与所述涂布模头相同的技术效果，此处不一一阐述。
78.以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本
发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。