电池极片涂布装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及电池生产设备技术领域，特别是涉及一种电池极片涂布装置。


背景技术：

[0002]
随着社会和科学技术的发展，二次电池被广泛地应用于为高功率的装置提供动力，例如电动车辆等。二次电池通过将多个电池单元串联或并联连接形成电池模块，以实现较大的容量或功率。
[0003]
二次电池包括壳体以及在壳体内设有用于产生电能的电极组件。电极组件包括电池极片。电池极片指的是正极片或负极片。在电极组件生产过程中，正极片或负极片需要经过涂布工序。涂布工序中，将正负极浆料涂覆在电池极片上。经过涂布工序处理后，正极片或负极片包括涂覆部分和未涂覆部分。涂覆部分通过卷绕或者堆叠的方式形成主体部，未涂覆部分层叠形成极耳。
[0004]
然而，目前在涂布工序中，电池极片存在浆料涂布不均匀的情况，从而会对电极组件的安全性和化学性能产生不良影响。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型提供一种电池极片涂布装置，能够保证电池极片上浆料涂布均匀性。
[0006]
一方面，本实用新型提出了一种电池极片涂布装置，其包括：
[0007]
第一挤压模；
[0008]
第二挤压模，第一挤压模与第二挤压模相对设置以形成浆料通道；
[0009]
第一流量调节部件，被配置为转动连接于第一挤压模以调节浆料通道的过流面积。
[0010]
根据本实用新型的一个方面，第一流量调节部件包括调节部，在第一流量调节部件转动时，调节部在与浆料通道的过流方向相垂直的平面上的正投影面积可变化以调节浆料通道的过流面积。
[0011]
根据本实用新型的一个方面，调节部为凸台结构，调节部在第二挤压模上的正投影包括扇形和/或条形。
[0012]
根据本实用新型的一个方面，调节部围合形成通孔，通孔的轴向与第一挤压模和第二挤压模的排列方向相交，至少部分通孔能够位于浆料通道内。
[0013]
根据本实用新型的一个方面，第一流量调节部件可移动连接于第一挤压模，第一流量调节部件能够靠近或远离第二挤压模，以实现调节部伸入或退出浆料通道。
[0014]
根据本实用新型的一个方面，电池极片涂布装置还包括相互套设的内筒和外筒，内筒连接固定于第一挤压模，外筒相对内筒可转动和移动，第一流量调节部件远离调节部的一端穿过内筒并且与外筒连接，内筒的外表面具有指示线。
[0015]
根据本实用新型的一个方面，第一挤压模包括导向孔，导向孔与浆料通道连通，第一流量调节部件插接于导向孔；电池极片涂布装置还包括密封件，密封件设置于第一流量
调节部件和导向孔之间，以密封导向孔。
[0016]
根据本实用新型的一个方面，第一流量调节部件的数量为两个以上，两个以上第一流量调节部件沿与过流方向相交的方向并排设置；或者，
[0017]
第一流量调节部件的数量为两个以上，两个以上第一流量调节部件沿过流方向呈两排以上设置，任意相邻的两排第一流量调节部件形成一组，至少一组第一流量调节部件中，一排第一流量调节部件与另一排第一流量调节部件错位设置。
[0018]
根据本实用新型的一个方面，各个调节部在与过流方向垂直的平面上的正投影中，任意相邻的两个正投影形成一组，至少一组中的两个正投影能够彼此衔接或重叠。
[0019]
根据本实用新型的一个方面，电池极片涂布装置还包括第二流量调节部件，第二流量调节部件可移动连接于第一挤压模，第二流量调节部件包括圆柱调节端，第二流量调节部件能够靠近或远离第二挤压模，以使圆柱调节端伸入或退出浆料通道。
[0020]
根据本实用新型的一个方面，浆料通道包括边缘出料区域和中间出料区域，第一流量调节部件与边缘出料区域对应设置，第二流量调节部件与中间出料区域对应设置。
[0021]
根据本实用新型实施例的电池极片涂布装置，通过设置第一流量调节部件，从而能够实现对浆料通道的过流面积进行调节，以此调节从浆料通道相应区域排出浆料的流量，进而能够使得从浆料通道的各个区域排出的浆料的流量保持一致，最终可以保证涂布于电池极片上的浆料厚度均匀。使用浆料厚度均匀的电池极片制造形成的电极组件，自身能够具有良好的安全性和化学性能。
附图说明
[0022]
下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。
[0023]
图1是本实用新型一实施例公开的一种电池极片涂布装置的分解结构示意图；
[0024]
图2是本实用新型一实施例公开的一种电池极片涂布装置的局部剖视结构示意图；
[0025]
图3是本实用新型一实施例公开的一种第一流量调节部件的整体结构示意图；
[0026]
图4是图3所示实施例的第一流量调节部件的调节部的正投影示意图；
[0027]
图5是图4所示实施例的第一流量调节部件的调节部转动预定角度后的正投影示意图；
[0028]
图6是图4所示实施例的第一流量调节部件的调节部转动另一预定角度后的正投影示意图；
[0029]
图7是一排图3所示实施例的第一流量调节部件的调节部的一种正投影关系示意图；
[0030]
图8是本实用新型另一实施例公开的一种电池极片涂布装置的分解结构示意图；
[0031]
图9是两排图3所示实施例的第一流量调节部件的调节部的一种正投影关系示意图；
[0032]
图10是本实用新型另一实施例公开的一种第一流量调节部件的整体结构示意图；
[0033]
图11是本实用新型另一实施例公开的一种第一流量调节部件的整体结构示意图；
[0034]
图12是本实用新型另一实施例公开的一种第一流量调节部件的整体结构示意图；
[0035]
图13是本实用新型另一实施例公开的一种第一流量调节部件的整体结构示意图；
[0036]
图14是本实用新型另一实施例公开的一种第一流量调节部件的整体结构示意图；
[0037]
图15是本实用新型又一实施例公开的一种第一流量调节部件的整体结构示意图；
[0038]
图16是本实用新型另一实施例公开的一种电池极片涂布装置的局部剖视结构示意图；
[0039]
图17是本实用新型一实施例公开的一种第二流量调节部件的整体结构示意图；
[0040]
图18是本实用新型又一实施例公开的一种电池极片涂布装置的分解结构示意图。
[0041]
在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。
[0042]
标记说明：
[0043]
1、电池极片涂布装置；
[0044]
2、第一挤压模；21、导向孔；
[0045]
3、第二挤压模；
[0046]
4、第一流量调节部件；41、调节部；42、杆体；43、通孔；
[0047]
5、内筒；
[0048]
6、外筒；
[0049]
7、密封件；
[0050]
8、第二流量调节部件；81、圆柱调节端；
[0051]
10、浆料通道；101、边缘出料区域；102、中间出料区域；
[0052]
20、电池极片；
[0053]
30、垫片；
[0054]
40、容纳腔；
[0055]
x、过流方向；y、宽度方向；z、排列方向。
具体实施方式
[0056]
下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本实用新型的原理，但不能用来限制本实用新型的范围，即本实用新型不限于所描述的实施例。
[0057]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0058]
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0059]
申请人在注意到现有电池极片存在浆料涂布不均匀的问题之后，对电池极片的生产设备和浆料本身的性能参数进行了研究分析。申请人发现在涂布工序中，使用电池极片涂布装置对电池极片进行涂布后会出现浆料涂布不均匀的情况。进一步研究发现，从电池极片涂布装置的浆料通道内各个区域排出浆料的流量不同，从而导致涂布到电池极片上的
浆料出现不均匀。
[0060]
基于申请人发现的上述问题，申请人对电池极片涂布装置的结构进行改进，下面对本实用新型实施例进行进一步描述。
[0061]
为了更好地理解本实用新型，下面结合图1至图18对本实用新型实施例进行描述。
[0062]
参见图1和图2所示，本实用新型实施例的电池极片涂布装置1包括第一挤压模2、第二挤压模3和第一流量调节部件4。第一挤压模2和第二挤压模3相对设置并沿排列方向z并排设置。这里，相对设置指的是第一挤压模2和第二挤压模3彼此对应地布置，可以但不限定第一挤压模2和第二挤压模3在排列方向z上的正投影完全重合。排列方向z指的是第一挤压模2和第二挤压模3依次并排设置的方向。第一挤压模2和第二挤压模3之间具有浆料通道10。用于涂布电池极片20的浆料能够受到第一挤压模2和第二挤压模3的约束而从浆料通道10中挤出，并涂布于电池极片20上相应的表面。本实用新型实施例的电池极片20为片状结构。电池极片20具有沿自身厚度方向相对的两个表面。电池极片20的材料可以是铝、铜、铝合金或铜合金等导电材料。
[0063]
浆料通道10的过流面积大小决定了从浆料通道10流出的浆料流量大小。浆料通道10的过流面积指的是浆料通道10能够通过浆料的横截面积。浆料通道10的过流方向x指的是浆料通道10中浆料流动的方向，而在浆料通道10内流过浆料时，也可以是浆料流动的方向。
[0064]
通过第一流量调节部件4可以调节浆料通道10的过流面积，以改变浆料通道10与第一流量调节部件4相对应区域的过流面积，从而调节浆料通道10与第一流量调节部件4相对应区域的浆料流量，进而可以调节涂布于电池极片20上相应位置的浆料厚度。通过第一流量调节部件4调节浆料流量，有利于提高电池极片20上各个区域的浆料厚度均匀性，保证电池极片20制造形成的电极组件具有良好的安全性和化学性能，同时也能够节约浆料，降低电极组件的制造成本。第一流量调节部件4被配置为转动连接于第一挤压模2，从而第一流量调节部件4和第一挤压模2连接方式简单。
[0065]
参见图1和图2所示，电池极片涂布装置1包括垫片30。垫片30设置于第一挤压模2和第二挤压模3之间。第一挤压模2和第二挤压模3之间形成的空间，除浆料通道10之外的其它区域被垫片30填充。第一挤压模2和第二挤压模3分别与垫片30密封配合。垫片30可以阻挡浆料从浆料通道10之外的其它区域泄漏。垫片30为弹性体。垫片30的材料可以是橡胶或硅胶等。
[0066]
参见图2所示，电池极片涂布装置1可以对一侧的电池极片20涂布浆料。第二挤压模3上设置有用于输送浆料的容纳腔40。电池极片涂布装置1工作时，浆料从容纳腔40进入浆料通道10，并最终从浆料通道10的出口排出电池极片涂布装置1。第一流量调节部件4具有调节部41。至少部分调节部41能够位于浆料通道10内。调节部41可以对浆料起到阻挡作用，从而改变相对应区域的浆料流量。在第一流量调节部件4相对第一挤压模2转动时，调节部41在与浆料通道10的过流方向x相垂直的平面上的正投影面积可变化，以此调节浆料通道10的过流面积。由于调节部41的正投影面积可变化，因此可以根据不同浆料的涂布厚度的要求来通过调节部41准确调节浆料通道10的过流面积，从而调节浆料流量，保证涂布浆料的均匀性。
[0067]
在一个实施例中，调节部41为凸台结构。参见图3所示，调节部41为半圆形凸台。第
一流量调节部件4还包括杆体42。杆体42呈圆柱形。第一流量调节部件4通过杆体42转动连接于第一挤压模2。沿杆体42的轴向，调节部41设置于杆体42的一端。调节部41为沿排列方向z凸出杆体42的凸台结构。调节部41设置于杆体42的端面。沿杆体42的轴向，调节部41的正投影呈半圆形。参见图2所示，杆体42的轴向与排列方向z相同。参见图4所示，调节部41处于一预定位置时，调节部41的正投影面积最大。参见图5所示，调节部41从图4所示位置逆时针转动45度后，调节部41的正投影面积缩小。参见图6所示，调节部41从图4所示位置逆时针转动90度后，调节部41的正投影面积最小。通过图4至图6可以看出，调节部41转动时，调节部41的正投影面积同步发生变化，从而保证第一流量调节部件4的调节精度高，调节范围大，可以使得第一流量调节部件4实现精细化调节。这样，调节部41位于浆料通道10内的部分能够实现对浆料通道10相对应区域的过流面积进行多级调节。
[0068]
可以理解地，调节部41也可以是三分之一圆或四分之一圆等其他可以实现相同功能的扇形结构，调节部41具体结构这里不做限定。第一流量调节部件4可以360度转动，也可以在180度范围内转动，这里并不限定第一流量调节部件4转动角度范围。
[0069]
在一个实施例中，第一流量调节部件4的数量为两个以上。两个以上的第一流量调节部件4沿与过流方向x相交的方向并排设置成一排。如图1所示，两个以上的第一流量调节部件4沿宽度方向y排成一排。这里，宽度方向y指的是与过流方向x和排列方向z相垂直的方向。浆料通道10的排出口沿宽度方向y延伸。可选地，各个第一流量调节部件4等间距设置。在一个示例中，参见图7所示，调节部41的正投影面积处于最大状态，此时，各个调节部41的正投影中，相邻两个正投影彼此衔接。在宽度方向y上，各个调节部41的正投影彼此连续不中断，从而可以实现在整个宽度方向y上调节浆料通道10的过流面积。可选地，相邻两个正投影彼此也可以存在重叠区域。在另一个示例中，调节部41的正投影面积处于最大状态，此时，各个调节部41的正投影中，任意相邻两个正投影沿宽度方向y间隔设置，彼此不衔接。在另一个示例中，调节部41的正投影面积处于最大状态，此时，各个调节部41的正投影中，任意相邻的两个正投影形成为一组。其中，部分组中的两个正投影彼此衔接或重叠，其余组中的两个正投影彼此不衔接。
[0070]
参见图8所示，第一流量调节部件4的数量为两个以上。两个以上的第一流量调节部件4沿过流方向x呈两排设置。两排第一流量调节部件4中，一排第一流量调节部件4与另一排第一流量调节部件4在过流方向x上错位设置。沿过流方向x，一排中的相邻两个第一流量调节部件4的间隙与另一排的一个第一流量调节部件4相对应设置。通过设置两排第一流量调节部件4，有利于进一步提高调节精度和调节能力。在一个示例中，参见图9所示，调节部41的正投影面积处于最大状态，此时，各个调节部41的正投影中，相邻两个正投影彼此衔接。可选地，相邻两个正投影彼此也可以存在重叠区域。在宽度方向y上，各个调节部41的正投影彼此连续不中断，从而可以在整个宽度方向y上对浆料通道10的过流面积进行调节。在另一个示例中，调节部41的正投影面积处于最大状态，此时，各个调节部41的正投影中，相邻两个正投影沿宽度方向y间隔设置，彼此不衔接。在另一个示例中，调节部41的正投影面积处于最大状态，此时，各个调节部41的正投影中，任意相邻的两个正投影形成为一组。其中，部分组中的两个正投影彼此衔接或重叠，其余组中的两个正投影彼此不衔接。
[0071]
可以理解地，第一流量调节部件4的数量并不限定于上述的两排。也可以是，沿过流方向x，在第一挤压模2上设置三排以上的第一流量调节部件4。任意相邻的两排第一流量
调节部件4形成一组。至少一组第一流量调节部件4中，一排第一流量调节部件4与另一排第一流量调节部件4错位设置，从而实现对浆料通道10过流面积的调节功能。
[0072]
在一个实施例中，调节部41并不限定为上述的半圆形凸台结构。在一个示例中，参见图10所示，调节部41也可以为条形凸台结构，同样可以实现上述实施例的功能。调节部41为沿排列方向z凸出杆体42的凸台结构。可选地，调节部41的宽度最大尺寸和长度最大尺寸不同。调节部41沿杆体42的轴向的正投影外轮廓线包括交替设置的直线和弧线。第一流量调节部件4的杆体42呈圆柱形。调节部41设置于杆体42端面的中央区域。沿杆体42的轴向，调节部41的弧形面与杆体42的外表面对齐设置。在另一个示例中，参见图11所示，调节部41也可以为条形凸台结构。调节部41沿排列方向z凸出杆体42并且调节部41的一个端部沿杆体42的径向凸出杆体42的外周表面。或者，参见图12所示，沿杆体42的径向，调节部41的两个端部均凸出杆体42的外周表面。杆体42的径向与排列方向z相垂直。本实施例中，在第一流量调节部件4转动时，调节部41在与浆料通道10的过流方向x相垂直的平面上的正投影面积可变化以调节浆料通道10的过流面积。
[0073]
在另一个实施例中，参见图13所示，一个调节部41连接于杆体。沿杆体42的径向，调节部41为凸出杆体42的外周表面的凸台结构。或者，参见图14所示，两个调节部41连接于杆体。沿杆体42的径向，每个调节部41为凸出杆体42的外周表面的凸台结构。
[0074]
在另一个实施例中，参见图15所示，调节部41可以围合形成通孔43。通孔43的轴向与第一挤压模2和第二挤压模3的排列方向z相交。优选地，通孔43的轴向与排列方向z相垂直。通孔43的横截面可以是方形或圆形，这里并不做限定。由于第一流量调节部件4具有该通孔43，因此第一流量调节部件4转动时，调节部41的正投影面积也会发生变化。在至少部分通孔43位于浆料通道10内并且通孔43的轴向与过流方向x在同一方向时，调节部41的正投影总面积处于最小状态。在通孔43的轴向与过流方向x相垂直时，调节部41的正投影总面积处于最大状态。本实施例中，在第一流量调节部件4转动时，调节部41在与浆料通道10的过流方向x相垂直的平面上的正投影面积可变化以调节浆料通道10的过流面积。
[0075]
在一个实施例中，第一流量调节部件4可移动连接于第一挤压模2。第一流量调节部件4能够相对第一挤压模2移动以靠近或远离第二挤压模3。第一流量调节部件4相对第一挤压模2移动时，可以实现调节部41伸入或退出浆料通道10。在需要浆料通道10的过流面积保持最大状态时，第一流量调节部件4远离第二挤压模3移动，并使得调节部41整体退出浆料通道10。在需要减小浆料通道10的过流面积时，第一流量调节部件4靠近第二挤压模3移动，并使得至少部分调节部41伸入浆料通道10，同时通过转动调节部41的方式调节浆料通道10的过流面积，以此调节浆料流量大小。
[0076]
在一个示例中，参见图16所示，电池极片涂布装置1还包括相互套设的内筒5和外筒6。内筒5连接固定于第一挤压模2。由于外筒6与内筒5套设设置，因此外筒6相对内筒5可转动和移动。可选地，外筒6和内筒5过盈配合，此时操作外筒6时，可以只旋转外筒6，也可以只推动外筒6相对内筒5移动，还可以驱动外筒6自身旋转的同时也相对内筒5移动。可选地，外筒6和内筒5螺纹连接，此时操作外筒6时，外筒6旋转的同时又相对内筒5移动。第一流量调节部件4远离调节部41的一端穿过内筒5并且与外筒6连接固定。外筒6旋转时，同步带动第一流量调节部件4旋转。外筒6移动时，同步带动第一流量调节部件4移动。内筒5的外表面具有指示线，方便观察外筒6的移动量，有利于提高第一流量调节部件4的调节精度。指示线
可以是刻度线。
[0077]
在一个实施例中，第一挤压模2上设置有导向孔21。导向孔21沿排列方向z贯穿第一挤压模2。导向孔21与浆料通道10相连通。内筒5和外筒6均位于第一挤压模2远离第二挤压模3的一侧。第一流量调节部件4插接于导向孔21。第一流量调节部件4可以在导向孔21内移动和/或转动。导向孔21可以为阶梯孔，而杆体42可以为与导向孔21相适配的阶梯轴。电池极片涂布装置1还包括密封件7。密封件7设置于第一流量调节部件4和导向孔21之间以密封导向孔21，从而降低浆料通过导向孔21而发生泄漏的可能性。可选地，密封件7可以是套设于杆体42上的密封圈。
[0078]
在一个实施例中，参见图17所示，电池极片涂布装置1还包括第二流量调节部件8。第二流量调节部件8可移动连接于第一挤压模2。第二流量调节部件8包括圆柱调节端81。第二流量调节部件8能够靠近或远离第二挤压模3，以使圆柱调节端81伸入或退出浆料通道10，从而通过圆柱调节端81伸入浆料通道10的多少来调节浆料通道10的过流面积。圆柱调节端81在与过流方向x相垂直的平面上的正投影面积不发生变化。第一流量调节部件4和第二流量调节部件8可以同时设置于第一挤压模2，同时彼此配合使用以对整个浆料通道10的过流面积进行调节。
[0079]
参见图18所示，浆料通道10具有中间出料区域102以及边缘出料区域101。第一流量调节部件4与边缘出料区域101相对应设置。第二流量调节部件8与中间出料区域102相对应设置。在涂布过程中，边缘出料区域101的浆料厚度相对于中间出料区域102的浆料厚度更容易出现局部厚度不均匀，通过第一流量调节部件4和第二流量调节部件8分别对相应的边缘出料区域101和中间出料区域102的过流面积进行独立调节，有利于提高调节效率与调节精度。
[0080]
本实用新型实施例的电池极片涂布装置1，通过设置第一流量调节部件4，从而能够实现对浆料通道10的过流面积进行调节，以此调节从浆料通道10相应区域排出浆料的流量，进而能够使得从浆料通道10的各个区域排出的浆料的流量保持一致，最终可以保证涂布于电池极片20上的浆料厚度均匀。使用浆料厚度均匀的电池极片20制造形成的电极组件，自身能够具有良好的安全性和化学性能。
[0081]
虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，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。本实用新型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。