一种锂电池生产用挤压式涂布机的制作方法

1.本发明涉及锂电池生产技术领域，具体为一种锂电池生产用挤压式涂布机。


背景技术：

2.锂离子电池具有高电压、长寿命、高能量密度无污染等优点，越来越广泛地运用到人们的生产和生活当中，如火如荼的动力电池的发展对锂电池生产提出了新的要求；锂电池制造设备也在不断地改进更新，而锂电池极片的涂布工序是锂电池生产过程中非常关键的工序，最重要的环节就是把正极浆料涂布在铝箔上形成导电涂层；
3.在现有技术中，导电涂层使用涂布机进行加工，主要包括上卷、开卷、涂层预处理、涂层固化烘干、空气急冷、卷取等工艺流程，涂布工序是锂电池生产过程中的高耗能环节，涂布时，绝大部分的能耗产生于烘干过程；
4.现有的涂布机在烘干过程中产生大量的高温废气，在废气排放过程中带走大量的热量，浪费大量能量，除此之外，在铝箔涂布过程中需要大量的调速电机相互配合，通过张力检测机构调节各个电机的转速，铝箔张力过大时，通过降低卷取电机减小铝箔表面张力，形成负反馈系统，然而在启动或停车等条件下，调速电机的控制精度下降，张力检测系统的反馈控制机制会出现滞后，系统可靠性下降，导致铝箔表面张力变得不可控，可能出现铝箔表面张力过大损坏涂层甚至直接损坏铝箔。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种挤压式涂布机，以至少解决现有技术烘干过程能耗大、张力检测系统不可靠的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电池生产用挤压式涂布机，包括烘箱、第一支架、第二支架、展料辊、第一电机、卷料辊和第二电机，所述第一支架设置于烘箱的左端，所述第二支架设置于烘箱的右端，所述展料辊可旋转地安装于第一支架的内腔后侧，所述第一电机固定安装于第一支架的后侧，且所述第一电机的输出端与展料辊的后端固定连接，所述卷料辊可旋转地安装于第二支架的内腔后侧，所述第二电机固定安装于第二支架的后侧，且所述第二电机的输出端与卷料辊的后端固定连接，还包括：涂布机构，设置于所述第一支架的内腔后侧；张力缓冲机构，设置于所述第二支架的内腔后侧；热循环机构，设置于所述烘箱的前侧；控制器，固定安装于所述第一支架的前侧，且所述涂布机构、张力缓冲机构、热循环机构、第一电机和第二电机均与控制器电性连接；
7.目的在于烘箱内的高温废气的余热进行回收，所述热循环机构包括：热交换组件，设置于所述烘箱的前侧；废气回收组件，设置于所述热交换组件的顶部右侧，且与所述控制器电性连接；新风组件，设置于所述热交换组件的顶部中间位置，且与所述控制器电性连接。
8.优选的，目的在于烘箱内的高温废气和外部的常温新风进行热交换，所述热交换组件包括：热交换箱，固定安装于所述烘箱的前侧；低温箱，设置于所述热交换箱的左侧；高
温箱，设置于所述热交换箱的右侧；换热管，数量为若干个，均设置于所述热交换箱的内腔侧壁，且一端均与所述低温箱连接，另一端均与所述高温箱连接。
9.优选的，目的在于将高温废气排出，所述废气回收组件包括：废气回收管，固定安装于所述高温箱的顶部，且所述废气回收管依次与烘箱的顶部左右两端连接；排放管，固定安装于所述低温箱的底部；第一气泵，固定安装于所述排放管的底部，且与所述控制器电性连接。
10.优选的，目的在于向烘箱注入高温新风，所述新风组件包括：输气管，固定安装于所述热交换箱的顶部；加热器，固定安装于所述烘箱的顶部前侧，且所述输气管与加热器前侧安装；暖风管，一端安装于所述加热器的后侧，且另一端与所述烘箱的顶部中间位置连接；新风管，固定安装于所述热交换箱的底部；第二气泵，固定安装于所述新风管的底部，且与所述控制器电性连接。
11.优选的，目的在于给铝箔表面涂布电极浆料，所述涂布机构包括：第一导向辊，两端分别可旋转地安装于所述第一支架的内腔前后两侧底部；第二导向辊，两端分别可旋转地安装于所述第一支架的内腔前后两侧右端；储液槽，前后两端分别固定安装于所述第一支架的内腔前后两侧；挤压辊，两端分别可旋转地安装于所述第一支架的内腔前后两侧，且所述挤压辊位于储液槽的上方；第三导向辊，前后两端分别可旋转地安装于所述第一支架的内腔前后两侧，所述第三导向辊位于挤压辊的右上方，且所述第三导向辊与挤压辊紧密贴合；第三电机，固定安装于所述第一支架的后侧，所述第三电机的输出端与挤压辊的后端固定连接，且所述第三电机与控制器电性连接。
12.优选的，目的在于检测并控制铝箔表面张力，所述张力缓冲机构包括：测压辊，前后两端分别可旋转地安装于所述第一支架的内腔前后两侧左端；压力传感器，设置于所述测压辊的后端，且与所述控制器电性连接；缓冲组件，设置于所述第二支架的前侧；调节组件，设置于所述第二支架的右侧，且与所述控制器电性连接。
13.优选的，目的在于防止铝箔表面张力发生突变，所述缓冲组件包括：支撑板，数量为两个，分别可旋转的安装于所述第二支架的内腔前后两侧中间位置；缓冲辊，数量为两个，前后两端分别可旋转的安装于两个支撑板的内侧上下两端；安装槽，开设于所述第二支架的前侧中间位置；滑杆，两端固定安装于所述安装槽的内壁左右两侧顶部；滑块，可滑动的安装于所述滑杆的外壁；连杆，一端可转动的安装于所述滑块的前侧；拉杆，一端固定安装于位于前侧的所述支撑板的前侧中间位置，另一端可旋转的安装于所述连杆的另一端。
14.优选的，目的在于调节铝箔表面张力，所述调节组件包括：滑动座，可滑动地安装于所述滑杆的外壁；压敏传感器，固定安装于所述滑动座的右侧顶部，且与所述控制器电性连接；缓冲弹簧，一端卡接于所述压敏传感器的右侧，且另一端卡接于所述滑块的左侧；螺杆，可旋转地安装于所述安装槽的内腔右侧，且与所述滑动座螺接；第四电机，固定安装于所述第二支架的右侧前端，所述第四电机的输出端与螺杆固定连接，且所述第四电机与控制器电性连接。
15.本发明提出的一种锂电池生产用挤压式涂布机，有益效果在于：
16.1、本发明烘干过程后产生的高温废气在第一气泵的负压作用下进入废气回收管的内腔，随后高温废气通过换热管从高温箱流向低温箱，在新风在热交换箱内腔中流动时与高温废气进行热交换，吸收换热管内高温废气的热量，从而使新风温度显著升高，因此，
可大幅减少新风加热至烘箱所需温度的能耗，实现余热利用。
17.2、本发明当铝箔表面张力突然变化，将推动支撑板旋转，从而调节展料辊和卷料辊之间铝箔的长度，从而控制铝箔表面张力，与此同时，支撑板旋转将带动滑块左右移动，改变缓冲弹簧的长度，缓冲弹簧弹力发生变化，导致压敏传感器受到的压力发生变化，并将信号发送给控制器，因此，实现通过机械缓冲结构维持铝箔表面张力相对恒定，避免铝箔表面张力发生突变，并且实现闭环正反馈控制。
18.3、本发明通过控制器控制第四电机的输出端带动螺杆旋转，在螺纹升力的作用下驱动滑动座左右移动，从而改变缓冲弹簧的长度，进而改变铝箔表面的张力，因此，可以自动调节铝箔表面张力。
附图说明
19.图1为本发明结构示意图；
20.图2为本发明俯视图；
21.图3为涂布机构主视剖面图；
22.图4为张力缓冲机构主视图；
23.图5为张力缓冲机构主视剖面图；
24.图6为热循环机构主视剖面图。
25.图中：2、烘箱，3、第一支架，4、第二支架，5、涂布机构，51、第一导向辊，52、第二导向辊，53、储液槽，54、挤压辊，55、第三导向辊，56、第三电机，6、张力缓冲机构，61、测压辊，62、缓冲组件，621、支撑板，622、缓冲辊，623、安装槽，624、滑杆，625、滑块，626、连杆，627、拉杆，63、调节组件，631、滑动座，632、压敏传感器，633、缓冲弹簧，634、螺杆，635、第四电机，64、压力传感器，7、热循环机构，71、热交换组件，711、热交换箱，712、低温箱，713、高温箱，714、换热管，72、废气回收组件，721、废气回收管，722、排放管，723、第一气泵，73、新风组件，731、输气管，732、加热器，733、暖风管，734、新风管，735、第二气泵，8、展料辊，9、第一电机，10、卷料辊，11、第二电机，12、控制器，13、铝箔。
具体实施方式
26.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做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。
27.请参阅图1-6，本发明提供一种锂电池生产用挤压式涂布机技术方案，包括烘箱2、第一支架3、第二支架4、展料辊8、第一电机9、卷料辊10和第二电机11，第一支架3设置于烘箱2的左端，第二支架4设置于烘箱2的右端，展料辊8可旋转地安装于第一支架3的内腔后侧，第一电机9固定安装于第一支架3的后侧，且第一电机9的输出端与展料辊8的后端固定连接，卷料辊10可旋转地安装于第二支架4的内腔后侧，第二电机11固定安装于第二支架4的后侧，且第二电机11的输出端与卷料辊10的后端固定连接，还包括：涂布机构5设置于第一支架3的内腔后侧，张力缓冲机构6设置于第二支架4的内腔后侧，热循环机构7设置于烘箱2的前侧，控制器12固定安装于第一支架3的前侧，且涂布机构5、张力缓冲机构6、热循环
机构7、第一电机9和第二电机11均与控制器12电性连接，控制器12由内部cpu，指令及数据存储器、输入输出单元、电源模块、数字模拟等单元所模块化组合成，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程；
28.热循环机构7包括：热交换组件71、废气回收组件72和新风组件73，热交换组件71设置于烘箱2的前侧，废气回收组件72设置于热交换组件71的顶部右侧，且与控制器12电性连接，新风组件73设置于热交换组件71的顶部中间位置，且与控制器12电性连接，烘箱2内的高温废气通过废气回收组件72进入交换组件71，并与新风组件73中的新风进行热量交换，新风通过热交换后温度显著升高，可大幅减少新风加热至烘箱2所需温度的能耗，实现余热利用。
29.作为优选方案，更进一步的，如图6所示，热交换组件71包括：热交换箱711、低温箱712、高温箱713和换热管714，热交换箱711固定安装于烘箱2的前侧，低温箱712设置于热交换箱711的左侧，高温箱713设置于热交换箱711的右侧，换热管714数量为若干个，均设置于热交换箱711的内腔侧壁，且一端均与低温箱712连接，另一端均与高温箱713连接，发生热交换时，高温废气通过换热管714从高温箱713流向低温箱712，低温新风通过热交换箱711从新风管733流向输气管731，在新风在热交换箱711内腔中流动时，吸收换热管714的热量，从而废气温度降低，新风温度升高。
30.作为优选方案，更进一步的，如图2或6所示，废气回收组件72包括：废气回收管721、排放管722和第一气泵723，废气回收管721固定安装于高温箱713的顶部，且废气回收管721依次与烘箱2的顶部左右两端连接，排放管722固定安装于低温箱712的底部，第一气泵723固定安装于排放管722的底部，且与控制器12电性连接，第一气泵723可以使排放管722内腔中形成负压，从而通过废气回收管721从烘箱2内腔两端吸收高温废气。
31.作为优选方案，更进一步的，如图2或6所示，新风组件73包括：输气管731、加热器732、暖风管733、新风管734和第二气泵735，输气管731固定安装于热交换箱711的顶部，加热器732固定安装于烘箱2的顶部前侧，且输气管731与加热器732前侧安装，加热器732将输气管731中的高温新风进一步加热至烘箱2所需温度，暖风管733一端安装于加热器732的后侧，且另一端与烘箱2的顶部中间位置连接，新风管734固定安装于热交换箱711的底部，第二气泵735固定安装于新风管734的底部，且与控制器12电性连接，第二气泵735用于向新风组件73内部注入外部空气。
32.作为优选方案，更进一步的，如图3所示，涂布机构5包括：第一导向辊51、第二导向辊52、储液槽53、挤压辊54、第三导向辊55和第三电机56，第一导向辊51两端分别可旋转地安装于第一支架3的内腔前后两侧底部，第二导向辊52两端分别可旋转地安装于第一支架3的内腔前后两侧右端，储液槽53前后两端分别固定安装于第一支架3的内腔前后两侧，挤压辊54两端分别可旋转地安装于第一支架3的内腔前后两侧，且挤压辊54位于储液槽53的上方，第三导向辊55前后两端分别可旋转地安装于第一支架3的内腔前后两侧，第三导向辊55位于挤压辊54的右上方，且第三导向辊55与挤压辊54紧密贴合，第三电机56固定安装于第一支架3的后侧，第三电机56的输出端与挤压辊54的后端固定连接，且第三电机56与控制器12电性连接，将铝箔卷固定在展料辊8外壁，铝箔的一端绕过第一导向辊51和第二导向辊52，插入挤压辊54和第三导向辊55之间，在具体实施中，需要将储液槽53中注满电极浆料，
挤压辊54的底部浸入电极浆料中，随着第三电机56的输出端带动挤压辊54旋转，侧表面蘸有电极浆料的挤压辊54，在第三导向辊55的限位作用下，与铝箔表面紧密接触，实现涂层处理工作。
33.作为优选方案，更进一步的，如图5所示，张力缓冲机构6包括：测压辊61、缓冲组件62、调节组件63和压力传感器64，测压辊61前后两端分别可旋转地安装于第一支架3的内腔前后两侧左端，压力传感器64设置于测压辊61的后端，且与控制器12电性连接，缓冲组件62设置于第二支架4的前侧，调节组件63设置于第二支架4的右侧，且与控制器12电性连接，压力传感器64可以测出铝箔对测压辊61的压力，从而计算铝箔表面张力。
34.作为优选方案，更进一步的，如图4-5所示，缓冲组件62包括：支撑板621、缓冲辊622、安装槽623、滑杆624、滑块625、连杆626和拉杆627，支撑板621数量为两个，分别可旋转的安装于第二支架4的内腔前后两侧中间位置，缓冲辊622数量为两个，前后两端分别可旋转的安装于两个支撑板621的内侧上下两端，具体实施时，铝箔缠绕于两个缓冲辊622的外壁，安装槽623开设于第二支架4的前侧中间位置，滑杆624两端固定安装于安装槽623的内壁左右两侧顶部，滑块625可滑动的安装于滑杆624的外壁，连杆626一端可转动的安装于滑块625的前侧，拉杆627一端固定安装于位于前侧的支撑板621的前侧中间位置，另一端可旋转的安装于连杆626的另一端，缠绕于两个缓冲辊622外壁的铝箔张力变大，会拉动支撑板621带动拉杆627你是正旋转，从而通过连杆626拉动滑块625沿滑杆624向左侧移动。
35.作为优选方案，更进一步的，如图4所示，调节组件63包括：滑动座631、压敏传感器632、缓冲弹簧633、螺杆634和第四电机635，滑动座631可滑动地安装于滑杆624的外壁，压敏传感器632固定安装于滑动座631的右侧顶部，且与控制器12电性连接，缓冲弹簧633一端卡接于压敏传感器632的右侧，且另一端卡接于滑块625的左侧，缓冲弹簧633为旋转弹簧，受到拉伸或挤压后产生弹性形变，去除外力后恢复至初始状态，在本实例中，缓冲弹簧633会阻碍滑块625向左移动的趋势，螺杆634可旋转地安装于安装槽623的内腔右侧，且与滑动座631螺接，第四电机635固定安装于第二支架4的右侧前端，第四电机635的输出端与螺杆634固定连接，且第四电机635与控制器12电性连接，控制器12控制第四电机635的输出端带动螺杆634旋转，在螺纹升力的作用下驱动滑动座631左右移动，从而改变缓冲弹簧633的长度，进而改变铝箔表面的张力。
36.其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，具体工作如下。
37.步骤一，将铝箔卷固定在展料辊8外壁，铝箔的一端绕过第一导向辊51和第二导向辊52，插入挤压辊54和第三导向辊55之间，随后将铝箔穿过烘箱内腔，使铝箔依次缠绕在测压辊61和两个缓冲辊622外壁，最终将铝箔末端与卷料辊10进行固定，完成铝箔的安装；
38.步骤二，控制器12控制第一电机9、第二电机11和第三电机56同步旋转，带动铝箔从展料辊8向卷料辊10移动，随着第三电机56的输出端带动挤压辊54旋转，侧表面蘸有电极浆料的挤压辊54，在第三导向辊55的限位作用下，与铝箔表面紧密接触，实现涂层处理工作；
39.步骤三，铝箔进入烘箱后，高温空气将铝箔表面进行烘干，完成固化处理，经过烘干过程后产生的高温废气在第一气泵723的负压作用下进入废气回收管721的内腔，随后高温废气通过换热管714从高温箱713流向低温箱712，控制器12控制第二气泵735工作，使低
温新风通过热交换箱711从新风管733流向输气管731，在新风在热交换箱711内腔中流动时与高温废气进行热交换，吸收换热管714内高温废气的热量，从而使新风温度显著升高，加热器732将输气管731中的高温新风进一步加热至烘箱2所需温度，进入烘箱后继续进行烘干工作；
40.步骤四，缓冲弹簧633提供给滑块625向右移动的趋势，从而提供给支撑板621顺时针旋转的驱使，使铝箔表面具有一定的张力，当铝箔表面张力突然变化，将推动支撑板621旋转，从而调节展料辊8和卷料辊10之间铝箔的长度，从而控制铝箔表面张力，与此同时，支撑板621旋转将带动滑块625左右移动，改变缓冲弹簧633的长度，缓冲弹簧633弹力发生变化，导致压敏传感器632受到的压力发生变化，控制器12通过压敏传感器632传来的压力变化信号调节第一电机9、第二电机11和第三电机56的转速；
41.步骤五，控制器12控制第四电机635的输出端带动螺杆634旋转，在螺纹升力的作用下驱动滑动座631左右移动，从而改变缓冲弹簧633的长度，进而改变铝箔表面的张力；
42.本发明可以对废气余热进行回收，避免能量浪费，并且可以调节展料辊和卷料辊之间铝箔的长度，起到缓冲作用，并根据张力变化调节多个电机的转速，此外，还可以设置铝箔表面张力。
43.以上实施例的各技术特征可以任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。