1.本实用新型涉及电池领域,尤其涉及一种用于极片涂布的过辊及烘箱。
背景技术:
2.极片涂布是将搅拌均匀的
浆料均匀地涂覆在集流体上,并将浆料中的有机溶剂进行烘干的一种工艺,极片涂布的效果对电池容量、内阻、循环寿命以及安全性有着重要影响。在现有的极片涂布过程中,通常采用烘箱对极片进行干燥,烘箱内部提供热气流并形成上下对流,从而实现对极片进行烘干的工序。
3.极片在烘箱中烘干的过程中,由于极片结构设计的特殊性,极片结构一般包括极片主体以及极耳结构,浆料涂敷在极片主体上,但涂敷在极片主体边缘的浆料重量相对于在极片主体中间的浆料重量较小,并且极耳结构没有涂敷浆料,则极耳结构位置处的温度高于极片主体位置处的温度,极耳结构的吸热较快,促使涂敷在极片主体边缘的浆料的干燥速率过快,同时,极片表层的浆料与内层的浆料的干燥速率不一样,表层的浆料干燥速率较快,且内层的浆料中溶剂挥发时容易导致表层的浆料中颗粒之间的缝隙逐渐变大,则产生严重的干裂现象。同时,由于极耳结构位置处的温度高于极片主体位置处的温度,也容易发生极耳卷翘或极耳翻折的现象。
技术实现要素:
4.为了克服上述现有技术
所述的至少一种缺陷,本实用新型提供一种用于极片涂布的过辊及烘箱,解决了现有极片容易严重干裂以及极耳卷翘、极耳翻折的问题。
5.本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是:
6.一种用于极片涂布的过辊,包括辊体:
7.所述辊体上设置有
涂料区及极耳区,用于使所述极片位于所述涂料区内部的温度高于位于所述极耳区内部的温度。
8.通过上述辊体上设置涂料区及极耳区,使得极片放置在辊体上进行干燥工艺的过程中,极片上的浆料涂覆区域(即极片主体)与辊体的涂料区对应、极片上的空箔区域(即极耳结构)与辊体上的极耳区对应,并且涂料区的温度还高于极耳区的温度,从而能够提高极片在横向延展方向上的温度一致性,避免极片空箔区域的温度高于涂覆区域的温度所造成的靠近涂覆区域两侧边缘的浆料干燥速度高于涂覆区域中间浆料的干燥速度的现象,有效的解决了因温差导致的应力差所产生的极片干裂现象以及极耳卷翘、极耳翻折的问题。
9.综上所述,本实用新型提供的一种用于极片涂布的过辊及烘箱,具有如下技术效果:
10.利用过辊的辊体上涂料区及极耳区所提供的热量不同的巧妙方法,控制其辊体作用在极片上的内层浆料的干燥效率,使得浆料靠近涂覆区域两侧边缘的浆料的干燥效率与涂覆区域中间浆料的干燥效率一致,同时,也使得极片的极耳结构位置的吸热效率降低,从而解决了极片容易发生干裂现象以及极耳卷翘、极耳翻折的问题。
附图说明
11.图1为本实用新型一种用于极片涂布的过辊的第一结构图;
12.图2为本实用新型一种用于极片涂布的过辊的第一主视图;
13.图3为图2中a-a处的剖面示意图;
14.图4为本实用新型一种用于极片涂布的过辊的第二结构图;
15.图5为本实用新型一种用于极片涂布的过辊的第二主视图;
16.图6为本实用新型一种用于极片涂布的过辊的半剖结构图。
17.图标:11-辊体,12-涂料区,13-极耳区,14-温变部。
具体实施方式
18.为了更好地理解和实施,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。
19.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所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。
20.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本实用新型。
21.第一实施例
22.图2为该用于极片涂布的过辊的第一主视图,图5为该用于极片涂布的过辊的第二主视图,为更清楚展示辊体11内部的温变部14的形状及结构,图2及图5中的温变部14以虚线示意。
23.具体请结合图2及图5所示,本实用新型公开了一种用于极片涂布的过辊,包括辊体11,其中,辊体11上设置有涂料区12及极耳区13,用于使极片位于涂料区12内部的温度高于位于极耳区13内部的温度,也即为当极片在辊体11上时,辊体11位于涂料区12的位置处产生并传递至极片的热量大于辊体11位于极耳区13的位置处产生并传递至极片的热量。
24.在本实施例中,极片进入烘箱进行烘干时,涂敷有浆料的极片主体覆盖在涂料区12的范围内,而极片的极耳结构覆盖在极耳区13的范围内,此时,极耳区13的热量相对于涂料区12的热量小,降低了极耳结构的吸热效率,从而控制涂敷在极片主体边缘的浆料的干燥速率不会过快,则避免极片的干裂现象的发生。
25.另外,辊体11的涂料区12提供热量传递至极片主体靠近辊体11外侧壁的一侧的浆料上,定义极片主体靠近辊体11外侧壁的一侧的浆料为内层浆料,则远离极片主体外侧壁的一侧的浆料为外层浆料,此时,内层浆料干燥所需的热量主要来自于辊体11的涂料区12提供,而外层浆料干燥所需的热量主要来自于烘箱内部的热气流,则有效控制外层浆料及内层浆料的干燥效率相同,从而避免表层浆料干燥速度快所导致的内层浆料中的溶剂挥发时促使表层浆料颗粒之间缝隙变大的问题有效解决了极片在烘干工序中容易干裂的问题。此外,同步的解决了极片主体与极耳结构之间存在温度差导致的应力不同的问题,也能够有效避免了极耳翻边卷边的问题。
26.为实现辊体11能够提供热量并传递至内层浆料,辊体11上设置有至少一温度控制
模块,由温度控制模块产生并释放一定的热量,以使涂料区12的温度高于极耳区13的温度,则最终达成对极片进行干燥的目的。
27.温度控制模块设置为第一加热模块,用以产生并释放热量,其中,第一加热模块可选发热丝,也可选发热体,一个或多个第一加热模块均位于涂料区12的内部,此时,辊体11上仅在涂料区12的位置提供热量,对极片上的浆料进行干燥。
28.作为上述温度控制模块配置在辊体11上的另一种优选方案,涂料区12及极耳区13的内部均设置有一个第一加热模块,当然,为考虑能够迅速地提供充足的热量,涂料区12及极耳区13的内部还可以设置为多个第一加热模块,如两个第一加热模块,三个第一加热模块,四个第一加热模块等。
29.此时,辊体11的涂料区12及极耳区13均能够提供热量作用在极片上,实现对极片上的浆料进行干燥的目的,控制第一加热模块的加热功率,即可控制第一加热模块在涂料区12内部的发热量大于第一加热模块在极耳区13内部的发热量,或者在涂料区12内部配置第一加热模块的数目大于在极耳区13内部配置第一加热模块的数目,同样也可实现控制第一加热模块在涂料区12内部的发热量大于第一加热模块在极耳区13内部的发热量的效果。
30.补充说明,第一加热模块的数量可根据极片上浆料的涂敷量相关,即当极片上浆料的涂敷量少时,涂料区12内部可配置为一个第一加热模块,当极片上浆料的涂敷量多时,涂料区12内部可配置为两个以及两个以上的第一加热模块。
31.此外,第一加热模块的数量还可根据极片的涂覆数量相关,即当进行多幅涂布的工序时,则此时涂料区12内部可配置为两个以及两个以上的第一加热模块。
32.当然,除上述两种优选方案外,温度控制模块还可设置为第一冷却模块,用以吸收热量,其中,第一冷却模块可选冷却管,也可选冷却体,一个或多个第一冷却模块均位于极耳区13的内部,在一个或数个第一冷却模块的作用下,极耳区13内部及极耳区13附近的温度降低,从而降低了极耳结构的吸热效率,进一步控制涂敷在极片主体边缘的浆料的干燥速率不会过快,则避免极片的干裂现象的发生。
33.应当注意,根据极片的结构,两个极耳结构位于极片主体的两相对侧,则辊体11上可设置有一个涂料区12及两个极耳区13,且两个极耳区13分别位于涂料区12的两相对侧,每个涂料区12中均设置有上述的第一冷却模块或者上述的第一加热模块。
34.进一步的,温度控制模块设置为混合模块,混合模块由至少一个第二加热模块及数个第二冷却模块组成,其中,第二加热模块可选发热丝,也可选发热体,第二冷却模块可选冷却管,也可选冷却体,至少一个第二加热模块均位于涂料区12的内部,数个第二冷却模块均位于极耳区13的内部。通过第二加热模块及第二冷却模块的配合使用,使得涂料区12及极耳区13之间的温度差更加明显,从而更加有效的保证涂料区12内部的温度高于位于极耳区13内部的温度的效果。
35.更进一步的,辊体11自涂料区12向极耳区13形成温度梯度,也即温度自涂料区12向极耳区13呈阶梯式递增,使得辊体11上的热量自涂料区12沿着辊体11的中心线方向向极耳区13均匀改变,从而有效避免辊体11在涂料区12与极耳区13之间产生较大的温度差的现象,从而更进一步地改善了极片容易严重干裂以及极耳卷翘、极耳翻折的问题,更进一步地保证了对极片的干燥效果。
36.优选的,具体请结合图2和图5所示,辊体11上设置的内部设置至少一温变部14,其中,温变部14可以为圆形管道,但不局限于圆形,管道沿着径向截面还可呈椭圆形、或呈矩形等,温度控制模块位于温变部14的内部,从而通过温度控制模块通过温变部14实现控温的目的。
37.具体如图1示出的用于极片涂布的过辊的第一结构图,以及如图3示出的图2中a-a处的剖面示意图,其中,图1中为了更清楚展示辊体11内部的温变部14的形状及结构,图1中的温变部14以虚线示意,上述的温变部14绕着辊体11的中轴线螺旋环绕,使得辊体11的周侧温度所释放的热量比较均匀,因而当辊体11转动作用在极片上的浆料时,仍能够将热量均匀地传递到浆料上,更进一步的有效避免极片发生干裂的问题。
38.当然,除了上述“温变部14绕着辊体11的中轴线螺旋环绕”的方案外,具体如图4示出的该用于极片涂布的过辊的第二结构图,以及如图6示出的该用于极片涂布的过辊的半剖结构图,其中,图4中为了更清楚展示辊体11内部的温变部14的形状及结构,图4中的温变部14以虚线示意,温变部14沿着辊体11的中轴线方向往复迂回盘绕并以辊体11的中轴线为中心均匀分布。因此,使得辊体11的周侧温度所释放的热量能够均匀地传递至浆料上。
39.应当说明,若干温变部14均沿着辊体11的中轴线方向延伸并以辊体11的中轴线为中心均匀分布。通过多个温变部14同时产生热量使得辊体11所释放的热量能够更加均匀。
40.进一步的,温变部14与温度控制模块之间设置有热交换介质。其中,热交换介质可以为液体,如可选导热油,或者可选水等,温度控制模块产生的热量扩散至液体状态的热交换介质中,再传递至辊体11上,从而实现液体热传导的目的。热交换介质可以为气体,温度控制模块产生的热量扩散至气体状态的热交换介质中,再传递至辊体11,从而实现气体热传导的目的,热交换介质还可以为固体,即半导体或固态导热层,温度控制模块产生的热量传递至固体状态的热交换介质中,再传递至辊体11,从而实现固体热传导的目的。
41.当然,应当说明,除温变部14与温度控制模块之间设置热交换介质以实现传递热量的方式外,温度控制模块的外侧至少部分接触温变部14的内侧。其中,作为最优选的,温度控制模块的形状大小均与温变部14的形状大小相适配,即温度控制模块的外侧完全接触固定在温变部14内,则温度控制模块产生的热量能够直接传递至辊体11上,温度控制模块的尺寸大小还可以小于温变部14的尺寸大小,此时,温度控制模块的外侧局部接触固定在温变部14内,也能够实现温度控制模块产生的热量直接传递至辊体11上的效果。
42.第二实施例
43.发明人基于第一实施例一种用于极片涂布的过辊,还公开了一种烘箱,包括:
44.箱体;以及
45.上述的用于极片涂布的过辊,若干过辊均装配在箱体的内部。
46.在本实施例中,箱体的内部能够供应自箱底流动向箱顶或自箱顶流动向箱底的热气流,能够对位于若干过辊上方的极片进行烘干,从而对极片的外层浆料进行干燥,同步的,若干过辊也同时释放热量传递至内层浆料进行干燥,从而实现对极片的内外进行干燥的目的。
47.综合上述,该装配有用于极片涂布的过辊的烘箱不仅能够有效保证了极片进行干燥工艺的过程中,极片的表层浆料与内层浆料的干燥速率一样,同时,极片的极耳结构位于辊体11的极耳区13的内部,也保证极片的极耳结构在干燥工艺的过程中吸热效率降低,因
此,该烘箱能够有效解决极片容易发生严重干裂的问题。
48.本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段,还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
技术特征:
1.一种用于极片涂布的过辊,包括辊体(11),其特征在于:所述辊体(11)上设置有涂料区(12)及极耳区(13),且所述涂料区(12)的温度高于所述极耳区(13)的温度。2.根据权利要求1所述的用于极片涂布的过辊,其特征在于:所述辊体(11)上设置有至少一温度控制模块,以使所述涂料区(12)的温度高于所述极耳区(13)的温度。3.根据权利要求2所述的用于极片涂布的过辊,其特征在于:所述温度控制模块设置为第一加热模块,一个或多个所述第一加热模块均位于所述涂料区(12)的内部。4.根据权利要求2所述的用于极片涂布的过辊,其特征在于:所述温度控制模块设置为第一冷却模块,一个或多个所述第一冷却模块均位于所述极耳区(13)的内部。5.根据权利要求2所述的用于极片涂布的过辊,其特征在于:所述温度控制模块设置为混合模块,所述混合模块由至少一个第二加热模块及数个第二冷却模块组成,至少一个所述第二加热模块均位于所述涂料区(12)的内部,数个所述第二冷却模块均位于所述极耳区(13)的内部。6.根据权利要求3所述的用于极片涂布的过辊,其特征在于:所述涂料区(12)及所述极耳区(13)的内部均设置有至少一个所述第一加热模块。7.根据权利要求2至6任意一项所述的用于极片涂布的过辊,其特征在于:所述辊体(11)自所述涂料区(12)向所述极耳区(13)形成温度梯度。8.根据权利要求7所述的用于极片涂布的过辊,其特征在于:所述辊体(11)上设置的内部设置至少一温变部(14),所述温度控制模块位于所述温变部(14)的内部。9.根据权利要求8所述的用于极片涂布的过辊,其特征在于:所述温变部(14)绕着所述辊体(11)的中轴线螺旋环绕、或者所述温变部(14)沿着所述辊体(11)的中轴线方向往复迂回盘绕并以所述辊体(11)的中轴线为中心均匀分布。10.根据权利要求8所述的用于极片涂布的过辊,其特征在于:若干所述温变部(14)均沿着所述辊体(11)的中轴线方向延伸并以所述辊体(11)的中轴线为中心均匀分布。11.根据权利要求8所述的用于极片涂布的过辊,其特征在于:所述温变部(14)与所述温度控制模块之间设置有热交换介质。12.根据权利要求8所述的用于极片涂布的过辊,其特征在于:所述温度控制模块的外侧至少部分接触所述温变部(14)的内侧。13.一种烘箱,其特征在于:包括:箱体;以及权利要求1至12任意一项所述的用于极片涂布的过辊,若干所述过辊均装配在所述箱体的内部。
技术总结
本实用新型公开了一种用于极片涂布的过辊,包括辊体:辊体上设置有涂料区及极耳区,且涂料区的温度高于极耳区的温度,还公开一种烘箱,包括箱体以及上述的用于极片涂布的过辊,若干过辊均装配在箱体的内部,解决了现有极片容易严重干裂以及极耳卷翘、极耳翻折的问题。极耳翻折的问题。极耳翻折的问题。
技术研发人员:
翟博
受保护的技术使用者:
中创新航科技(合肥)有限公司
技术研发日:
2022.09.13
技术公布日:
2022/12/16