[发明专利]一种锂离子电池极片表面绝缘隔离涂层涂布机

说明书

本发明公开了一种锂离子电池极片表面绝缘隔离涂层涂布机，涉及锂离子电池技术领域。包括极片放卷装置、压缩热气装置、供料及喷料模头装置、涂布装置、多节隧道干燥箱、牵引装置、表面厚度检测控制装置和收卷装置等。绝缘浆料在计量泵精确地输送下通过模头内部大小相连的多级衣架式流道均匀地传送至狭缝喷料板的喷嘴，从喷嘴挤出的绝缘浆料通过上下双层气道的压缩热空气吹送，均匀地喷洒在锂离子电池极片表面，通过采用有气喷涂的方法均匀地涂覆纳米陶瓷和有机微球绝缘涂层，以此法实现无隔膜锂离子电池制造的产业化大规模生产。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体为一种锂离子电池极片表面绝缘隔离涂层涂布机。

背景技术

锂离子电池由于具有电压高、比能量大、工作温度范围宽、比功率大、放电平稳、存储时间长等众多优点，目前被广泛应用于手机、电脑及电动汽车等众多领域。

锂离子电池由正极、负极、隔膜、电解液等等材料组成，隔膜作为锂离子电池的关键材料之一，其作用是隔离正负极、防止短路并让锂离子在电解液中自由通过。目前商业化的隔膜是聚烯烃隔膜，包括高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯(PP)隔膜，这两种隔膜熔点较低，分别为135℃和165℃左右，在电池发生过热的情况下这两种隔膜容易出现熔融收缩，使得正负极发生短路，从而产生严重的电池爆炸起火的安全事故。为了改善隔膜的热稳定性，大量的文献和专利提供了陶瓷涂层、PVDF涂层、PMMA涂层和有机硅粉涂层隔膜技术，通过在聚烯烃隔膜表面涂覆一层陶瓷层、PVDF、PMMA、有机硅粉涂层来改善隔膜的热稳定性，这些涂层隔膜也能很好地解决聚烯烃类隔膜的安全性能，因而在高电压和大功率锂电池中得到广泛应用。但是，这些涂层改性能治表不能治本，不能从根本上改变聚烯烃隔膜熔点低、热熔融收缩的特性，当电池温度超过这些改性隔膜的耐热极限时，同样会发生隔膜收缩、电池短路、爆炸起火的安全事故。

为了解决上述问题，人们在电池极片上直接涂覆一层纳米陶瓷粉或其他有机纳米微球生产无隔膜锂离子电池，从根本上解决了隔膜收缩、电池短路、爆炸起火的安全事故，有效地提高动力锂电池的安全性。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种锂离子电池极片表面绝缘隔离涂层涂布机，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种锂离子电池极片表面绝缘隔离涂层涂布机，包括极片放卷装置、压缩热气装置、供料及喷料模头装置、涂布装置、多节隧道干燥箱、牵引装置、表面厚度检测控制装置和收卷装置，所述极片放卷装置由一号单工位双卡式活动气胀轴、一号自动恒张力系统、一号墙板和一号钢结构纠偏平台组成，所述压缩热气装置由螺杆式空压机组、冷冻干燥机、吸附过滤装置、空气加热器和精密气压调节器组成，所述供料及喷料模头装置由搅拌储料罐、伺服电机或变频电机控制的精密流体计量泵以及喷料模头组成，所述涂布装置由一号钢板、一号钢构平台、一号包胶钢辊、一号包胶压辊和钢辊组成，所述多节隧道干燥箱内设置有循环加热空气系统和转轮除湿干燥气系统。

优选的，所述一号单工位双卡式活动气胀轴采用伺服电机或变频电机驱动，所述一号自动恒张力系统通过摆辊或浮辊式闭环控制，所述一号墙板整体结构安装在一号钢结构纠偏平台上。

优选的，所述喷料模头由多级衣架式流道和带双层气道狭缝喷料板组成，所述喷料模头为不锈钢长方体。

优选的，所述一号钢板用两块厚度30～50mm做机架安装在浇铸或方钢管焊接的一号钢构平台上，所述喷料模头固定安装在一号钢板机架上，所述一号钢板机架上安装一条由伺服电机驱动的直径为φ200～300mm一号包胶钢辊以及一条可调节的直径φ80～120mm一号包胶压辊。

优选的，所述多节隧道干燥箱由隧道箱体、不锈钢送风风管、一号铝过辊和不锈钢出风管道组成。