上下双模置换式模头及涂布装置的制作方法

1.本实用新型涉及涂布模头技术领域，尤其涉及一种上下双模置换式模头及涂布装置。


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.由于浆料从模头狭缝挤压出来与辊轮接触时于上唇口处会形成较大的速度，而涂布浆料一般含有微米级的颗粒，当浆料颗粒以相对大的速度在唇口处不断发生摩擦时，长期以久容易导致上模头磨损，一般而言，当上模唇口的磨损程度影响到湿膜均一性时，就需要对上模头进行修复或者更换，无论是修复上模头，还是更换全新的上模头，都耗费了较高的成本，也降低了效率。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于提供一种上下双模置换式模头及涂布装置，旨在实现了上下模头可置换使用，以节省成本，并提高维护效率。
6.为实现上述目的，本实用新型提出一种上下双模置换式模头，包括：
7.第一模头，设有第一进料口、与所述第一进料口连通的第一进料通道及与所述第一进料通道连通的第一分配腔；
8.第二模头，与所述第一模头可拆卸地连接，所述第二模头设有第二进料口、与所述第二进料口连通的第二进料通道及与所述第二进料通道连通的第二分配腔；
9.垫片，夹设于所述第一模头与所述第二模头之间并与所述第一模头、所述第二模头围设形成涂布狭缝，所述第一分配腔和所述第二分配腔分别与所述涂布狭缝连通。
10.可选地，所述第一分配腔的形状与所述第二分配腔的形状相同或不相同；
11.所述第一分配腔和所述第二分配腔均呈“v”字型、倒“v”字型、半圆柱型、衣架型、扇形或鱼尾型设置。
12.可选地，还包括：封堵件，可拆卸地设置于所述第一分配腔或所述第二分配腔中。
13.可选地，所述封堵件部分地填入于所述第一分配腔或所述第二分配腔中。
14.可选地，所述封堵件完全地填入于所述第一分配腔或所述第二分配腔中。
15.可选地，还包括多个调节机构，所述第一模头上设有与所述第一分配腔分别连通的多个第一插孔，所述第二模头上设有与所述第二分配腔分别连通的多个第二插孔，多个所述调节机构可拆卸地设置于所述第一模头上，且一对一地插设于多个所述第一插孔中并伸入至所述涂布狭缝，以用于调节涂布面密度。
16.可选地，还包括密封件，所述密封件密封设置于所述第二插孔内。
17.可选地，所述调节机构包括微分头、联轴器和调节块，所述联轴器安装于所述第一模头上，所述联轴器的一端与所述微分头连接，所述联轴器的另一端与所述调节块连接，所述调节块经所述第一插孔插入至所述涂布狭缝内。
18.可选地，所述密封件的材质为塑胶或金属；所述封堵件的材质为塑胶或金属。
19.为了实现上述目的，本实用新型还提出一种涂布装置，包括如上所述的上下双模置换式模头，所述上下双模置换式模头包括：
20.第一模头，设有第一进料口、与所述第一进料口连通的第一进料通道及与所述第一进料通道连通的第一分配腔；
21.第二模头，与所述第一模头可拆卸地连接，所述第二模头设有第二进料口、与所述第二进料口连通的第二进料通道及与所述第二进料通道连通的第二分配腔；
22.垫片，夹设于所述第一模头与所述第二模头之间并与所述第一模头、所述第二模头围设形成涂布狭缝，所述第一分配腔和所述第二分配腔分别与所述涂布狭缝连通。
23.在本实用新型的技术方案中，该上下双模置换式模头包括第一模头、第二模头、垫片及封堵件；第一模头设有第一进料口、与第一进料口连通的第一进料通道及与第一进料通道连通的第一分配腔；第二模头与第一模头可拆卸地连接，第二模头设有第二进料口、与第二进料口连通的第二进料通道及与第二进料通道连通的第二分配腔；垫片夹设于第一模头与第二模头之间并与第一模头、第二模头围设形成涂布狭缝，第一分配腔和第二分配腔分别与涂布狭缝连通。如此，可在第一模头的唇口磨损程度较严重时，拆卸第一模头、第二模头，将第一模头与第二模头调换上下位置，此时，第二模头调换为上模头，第一模头调换为下模头，再固定第一模头和第二模头，涂步时以第二进料口接入浆料即可，或第一进料口和第二进料口同时供一种浆料，从而实现了上下模头的置换使用，保证了涂布的均一性，延长了模头的使用周期，节省了成本，并提高了维护效率。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
25.图1为本实用新型上下双模置换式模头一实施例的结构示意图；
26.图2为本实用新型上下双模置换式模头一实施例的另一视角的结构图；
27.图3为本实用新型上下双模置换式模头一实施例中上下模头置换之前的剖视图；
28.图4为本实用新型上下双模置换式模头一实施例中上下模头置换之后的剖视图；
29.图5为本实用新型上下双模置换式模头一实施例中第二模头的结构示意图；
30.图6为本实用新型上下双模置换式模头一实施例中第一模头的结构示意图；
31.图7为本实用新型上下双模置换式模头一实施例中第二模头及垫片的结构示意图；
32.图8为本实用新型上下双模置换式模头另一实施例中第二模头及垫片的结构示意图。
33.附图标号说明：
34.10、第一模头；20、第二模头；30、垫片；40、封堵件；10a、涂布狭缝；11a、第一进料口；11b、第一进料通道；11c、第一分配腔；21a、第二进料口；21b、第二进料通道；21c、第二分配腔；50、固定块。
35.本实用新型目的的实现、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
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
37.需要说明，若本实用新型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。
38.另外，若本实用新型实施例中有涉及“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，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
39.本实用新型提出一种上下双模置换式模头，可以是包括上模头和下模头的单层涂布模头，也可以是包括上模头、中模头和下模头的双层涂布模头等，此处不限。
40.参照图1至图4，在本实用新型一实施例中，该上下双模置换式模头包括第一模头10、第二模头20、垫片30及封堵件40；第一模头10设有第一进料口11a、与第一进料口11a连通的第一进料通道11b及与第一进料通道11b连通的第一分配腔11c；第二模头20与第一模头10可拆卸地连接，第二模头20设有第二进料口21a、与第二进料口21a连通的第二进料通道21b及与第二进料通道21b连通的第二分配腔21c；垫片30夹设于第一模头10与第二模头20之间并与第一模头10、第二模头20围设形成涂布狭缝10a，第一分配腔11c和第二分配腔21c分别与涂布狭缝10a连通。
41.在置换之前，第一模头10为上模头，第二模头20为下模头，第一模头10与第二模头20可采用螺栓、螺钉等方式实现可拆卸。在置换之后，第一模头10与第二模头20的上下位置关系对换，第二模头20调换为上模头，第一模头10调换为下模头。需要说明的是，当该涂布模头为双层涂布模头时，其在置换前后，中模头的位置保持不变。
42.为了使置换上下模头后的涂布效果与置换前唇口未发生磨损时的涂布效果保持一致，本实施例中，第一模头10的第一进料口11a与第二模头20的第二进料口21a可以垫片30为对称线呈对称设置。同样地，第一模头10的第一进料通道11b与第二模头20的第二进料通道21b也可以垫片30为对称线呈对称设置，第一模头10的第一分配腔11c与第二模头20的第二分配腔21c也可以垫片30为对称线呈对称设置。
43.为了便于拆卸上下模头，以提高置换上下模头的效率，参考图1至图4，在一实施例中，该上下双模置换式模头还可包括固定块50，固定块50连接第一模头10与第二模头20并通过锁紧件锁紧固定，第一模头10的背部设有供锁紧件锁入的第一固定孔，第二模头20的背部设有供锁紧件锁入的第二固定孔。
44.本实施例中，锁紧件可以是螺栓、螺丝等，此处不做具体限定。
45.在本实用新型的技术方案中，该上下双模置换式模头包括第一模头10、第二模头20及垫片30；第一模头10设有第一进料口11a、与第一进料口11a连通的第一进料通道11b及与第一进料通道11b连通的第一分配腔11c；第二模头20与第一模头10可拆卸地连接，第二模头20设有第二进料口21a、与第二进料口21a连通的第二进料通道21b及与第二进料通道21b连通的第二分配腔21c；垫片30夹设于第一模头10与第二模头20之间并与第一模头10、第二模头20围设形成涂布狭缝10a，第一分配腔11c和第二分配腔21c分别与涂布狭缝10a连通。如此，可在第一模头10的唇口磨损程度较严重时，拆卸第一模头10、第二模头20，将第一模头10与第二模头20调换上下位置，此时，第二模头20调换为上模头，第一模头10调换为下模头，再固定第一模头10和第二模头20，涂步时以第二进料口21a接入浆料即可，或第一进料口11a和第二进料口21a同时供一种浆料，从而实现了上下模头的置换使用，保证了涂布的均一性，延长了模头的使用周期，节省了成本，并提高了维护效率。
46.在一些实施例中，该上下双模置换式模头还可包括封堵件40，封堵件40可拆卸地设置于第一分配腔11c或第二分配腔21c中。
47.本实施例中，封堵件40可完全或部分地填入于第一分配腔11c或第二分配腔21c中。
48.在置换之前，封堵件40封堵于第一分配腔11c中，可以避免第二分配腔21c中的浆料流入至位于其上方的第一分配腔11c并沿着第一进料通道11b流出，提高模头整体的密封性。
49.在置换进行拆模时，拆出封堵件40，再将其封堵于第二分配腔21c中，以避免第一分配腔11c中的浆料流入至位于其上方的第二分配腔21c并沿着第二进料通道21b流出，提高模头整体的密封性。
50.本实施例中，封堵件40可采用硅胶、橡胶等塑胶材质，也可采用耐高温、耐腐蚀的金属材质，能够起到较好的密封效果即可，此处不做具体限定。
51.针对不同的浆料或涂布工艺参数的不同，为满足涂布要求，腔体结构设计将尤为重要。适当调整腔体结构可改善涂布湿膜的均匀度，在现有的技术中，通过调整下模腔体内部角度是改善湿膜厚度均匀度的一种手段，且腔体结构类型比较单一，应对不同浆料或工艺参数不同形成的湿膜形态具有一定局限性。
52.对此，本实用新型还对涂布模头的分配腔作出了改进，具体如下：
53.第一模头10与第二模头20的腔体倾斜角度根据湿膜形貌进行相应的设计。针对“中间高、两边低”的湿膜形貌，如图5所示，分配腔角度设计为“v”字型，若出现“中间低、两边高”的湿膜形貌，如图6所示，可以将腔体角度设计为倒“v”字型，然后对换上下模头的位置以改善湿膜的均一性，增加模头的适用性。若只是针对某一种异常湿膜形貌，可设计相同的腔体角度的上模头和下模头。
54.上模头和下模头的腔型结构类型与大小可以根据用户的需求进行设定，当需要满足两种相差较大的浆料参数或工艺参数时，需要不同类型的腔体结构，可以将上模头和下模头的腔体结构设计不同来满足需求。
55.当腔体压力过大时，可调整腔体的体积，可通过减小第一分配腔11c中封堵件40的大小来改变整体腔体的压力，从而控制模头结构不发生较大的变形，从而保证湿膜的涂布效果。
56.当然，在一些其他实施例中，第一分配腔11c和第二分配腔21c也可呈半圆柱型、衣架型、扇形或鱼尾型等设置，两分配腔可采用相同的结构，也可采用不同的结构，此处不限。
57.为了进一步地改善湿膜的涂布效果，在一实施例中，参考图7，垫片30可部分覆盖于第二分配腔21c上；或者，参考图8，垫片30也可未覆盖于第二分配腔21c上。
58.在本技术中，垫片30根据需求不同采用不同的方案。若腔体内部压力过大，可同时利用第一模头10和第二模头20的腔体来调节压力，可将垫片30设置为未覆盖第二模头20的第二分配腔21c体的结构，如图7所示。若为了保证湿膜厚度的均匀度，仅需第二模头20的第二分配腔21c结构时，可以通过封堵件40将第一模头10的第一分配腔11c堵住，将垫片30设计为部分覆盖腔体的结构，如图8所示。
59.为了进一步地提高涂布的均一性，在一实施例中，该上下双模置换式模头还可包括多个调节机构，第一模头10上设有与第一分配腔11c分别连通的多个第一插孔，第二模头20上设有与第二分配腔21c分别连通的多个第二插孔，多个调节机构可拆卸地设置于第一模头10上，且一对一地插设于多个第一插孔中并伸入至涂布狭缝10a，以用于调节涂布面密度。
60.本实施例中，调节机构可包括t形调节块及与调节块连接的执行机构，调节块插设于第一模头10的第一插孔并伸入至涂布狭缝10a中，执行机构设于第一模头10上，以用于驱动调节块移动来调整涂布面密度。
61.本实施例中，执行机构可以设为手动调节的微分头或自动调节的直线电机等。
62.在采用微分头作为执行机构时，微分头的调节端可通过联轴器与调节块的上端连接，联轴器可固定于第一模头10上。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，电机通过联轴器带动调节块运动，位移传感器检测调节块的调节量，驱动板根据接位移传感器输出的位移信号控制电机工作。
63.本实施例中，该上下双模置换式模头还可包括密封件，密封件密封设置于第二插孔内，以避免浆料通过第二插孔流出。
64.在置换上下模头时，可将调节机构和密封件拆下，再将调节机构安装至第二模头20上并插设于第二插孔中，并将密封件装入至第一插孔中，以避免浆料通过第一插孔流出。
65.密封件可采用硅胶、橡胶等塑胶材质，也可采用耐高温、耐腐蚀的金属材质，能够起到较好的密封效果即可，此处不限。
66.本实用新型还提出一种涂布装置，该涂布装置包括上下双模置换式模头，该上下
双模置换式模头的具体结构参照上述实施例，由于本实用新型提出的涂布装置包括上述上下双模置换式模头的所有实施例的所有方案，因此，至少具有与所述上下双模置换式模头相同的技术效果，此处不一一阐述。
67.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型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实用新型的专利保护范围内。