[发明专利]动力电池和超级电容器用宽幅极片双面套位涂布机

说明书

本发明公开了一种动力电池和超级电容器用宽幅极片双面套位涂布机，包括控制单元和沿金属箔运动方向依次设置的放卷单元、高压放电处理装置、正面涂布装置、下烘道、反面涂布装置、上烘道、收卷单元；高压放电处理装置包括高压箱体、负压抽风装置、高压源和若干只长条状的放电电极；所述的金属箔卷绕在高压放电辊上，放电电极设置在高压箱体开口的前端，并沿高压放电辊轴向平行设置在高压放电辊的圆周；高压箱体的后端设置有负压出风口，出风口与外部的负压抽风装置相连通。本发明基于高压放电表面处理、多级张力控制、分段级联烘烤、料粒抹平等核心技术，实现了幅宽1.5m、工作速度150m/min、套位精度±0.3mm的铝箔和铜箔正反面涂布。

技术领域

本发明属于动力电池和超级电容器技术领域，具体涉及一种极片双面套位涂布机。

背景技术

动力电池和超级电容器广泛地用于新能源技术领域，在动力电池和超级电容器中电极的极片是一个关键部件，通常需要涂布机将功能材料均匀涂覆在金属箔(铜箔或铝箔)表面上。常见涂布机的原理类似凹版印刷机，将成卷的基材通过传动机构传送至涂覆印刷区，将功能材料涂覆至基材表面的指定位置处，然后经过烘干、收卷等，用于后续产品的制作。其中所涂覆介质的厚度、均匀性、粘附力、幅宽大小、位置精度和涂覆速率均是其衡量指标。

中国专利“锂电池极片涂布机(201320299315.1)”公开了一种锂电池极片涂布机，该机由极片放卷装置、张力调节装置、料浆涂布装置、烘干装置和收卷装置组成，其存在的问题是采用常规的涂布机方案，无法实现快速宽幅及双面套位涂覆，同时功能材料在金属箔的附着能力不强，影响到极片的电学参数。

发明内容

本发明提出了一种动力电池和超级电容器用宽幅极片双面套位涂布机，将分散好的纳米导电石墨和碳包覆粒均匀、细腻地、正面反面位置对应、一次性涂覆在铝箔或铜箔上，由于在涂覆之前设置了基材表面处理环节，提高了功能材料与金属箔之间的粘附力，减小了接触电阻，同时采用双面套位以及梯度烘烤的方案，实现了高速和宽幅的涂覆，提高了生产效率。

本发明的技术方案如下：

动力电池和超级电容器用宽幅极片双面套位涂布机，其特征在于：包括控制单元和沿金属箔运动方向依次设置的放卷单元、高压放电处理装置、正面涂布装置、下烘道、反面涂布装置、上烘道、收卷单元；

所述的高压放电处理装置包括在金属箔待处理表面设置的多只高压放电处理单元，每只单元包括高压箱体、负压抽风装置、高压源和若干只长条状的放电电极；所述的金属箔卷绕在高压放电辊上，放电电极设置在高压箱体开口的前端，并沿高压放电辊轴向平行设置在高压放电辊的圆周；所述的放电电极与金属箔保持间隙，其产生电弧作用至金属箔，使得金属箔表面产生凹坑和凸点；所述的高压箱体的后端设置有负压出风口，出风口与外部的负压抽风装置相连通。

上述动力电池和超级电容器用宽幅极片双面套位涂布机中，放电电极与金属箔之间的间隙为2-4mm。

上述动力电池和超级电容器用宽幅极片双面套位涂布机中，每只高压放电辊周围设置1-2组高压放电处理单元；每组高压放电处理单元则包括2-6只放电电极。

上述动力电池和超级电容器用宽幅极片双面套位涂布机中，正面涂布装置和反面涂布装置包括中间纠偏单元、张力控制单元、涂布印刷单元和挤压匀胶单元；

上述动力电池和超级电容器用宽幅极片双面套位涂布机中，张力控制单元包括主动辊、摆辊、大齿轮、小齿轮、电位器、摆杆、气缸和控制中枢；摆杆沿垂直方向设置，摆辊设置在摆杆的下端，摆杆的上端与大齿轮固联且沿大齿轮的轴心摆动；气缸的活塞杆通过活动铰链固定在摆杆的中部，随着摆杆的摆动活塞杆伸缩；小齿轮安装在电位器转轴的轴头，并与大齿轮相啮合；

基材设置在主动辊和摆辊上，主动辊设置有动力驱动装置，控制中枢与动力驱动装置和电位器电联接。