一種鋰離子電池極片涂布用涂布板的制作方法
【專利摘要】本實用新型為一種鋰離子電池極片涂布用涂布板，該涂布板的組成包括前極片夾板、曲面涂布板、支架、后極片夾板、后拉簧、地腳、前拉簧和橡膠條；其連接關系為：前極片夾板通過銷連接方式安裝在支架左端，支架左端的兩側各水平固裝有一個前拉簧，前拉簧一端固定在支架上，另一端固定在前極片夾板的側面；支架右端以銷連接方式固裝有后極片夾板，支架右端的兩側個固定有一個后拉簧，后拉簧一端固定在支架上，另一端與連接在后極片夾板的側面連接，后拉簧與水平線成夾角α，30o≦α≦45o。本實用新型解決了使用平板涂布法時集流體同涂布平板之間的緊密貼合的問題；降低了涂布所需要的物料量，簡便而適用。
【專利說明】一種鋰離子電池極片涂布用涂布板
【技術領域】
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[0001]本實用新型的技術方案涉及一種鋰離子電池極片用涂布板，具體地說是制造鋰離子電池前，用于對集流體進行漿料涂布時的機械裝置。
【背景技術】
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[0002]近年來，隨著鋰離子電池研究的不斷深入，鋰離子電池電源在日常生活中的應用越來越廣泛，尤其在交通工具、電動設備、儲能基站等領域的占有率與日俱增。實驗室中，常用的鋰離子電池測試評價方法有紐扣電池和圓柱電池兩種。圓柱電池的制作，是采用涂布工藝做出較長鋰離子電池正極、負極的極片，再將制作好的正極、負極極片與隔膜一起經過卷繞工藝做成柱形即電芯，最后將電芯與鋼殼在手套箱中組裝完成，并注入適當量的電解液即可做成標準圓柱電池。
[0003]一般實驗室中，進行圓柱狀鋰離子電池研究，首先需要制得滿足要求的電池極片(包括正極極片和負極極片)。通常極片的獲得途徑有兩種:一個是花費數萬元資金自購涂布系統，經由專業人員操作制得，但涂布時所需漿料的量較大。然而對于實驗室中的材料制備來說，每批合成的物料量卻很少，無法滿足大量物料的要求；另一個是將合成的物料送到相關電池制備工廠，委托其對物料進行涂布加工制得所需極片，但這樣除需要大量物料以外，勢必在很大程度上延長了實驗周期，不利于實驗研究。除此以外，有的實驗室采用平板涂布法制得電池極片，這種方法是將集流體(鋁箔或銅箔)平鋪在平整板材(一般采用玻璃板)上，再使用涂布器對集流體進行涂布操作，以制得所需極片。對于單面漿料涂布，可以在平板玻璃上滴加酒精等使集流體緊密貼合在玻璃板上，以保證涂布平面的平整，從而得到較為均勻的涂布效果。但當進行第二面涂布時，在完成第一面漿料涂布的基礎上，很難保證第二面的漿料涂布效果達到要求。原因在于如果不用酒精等使集流體與玻璃板表面貼合，則很難保證涂布第二面時所需要的平整表面。如果使用酒精等貼合液，則會導致第一面已完成漿料涂布的表面出現干料脫離集流體或者引起其他污染，最終導致雙面涂布的失敗。鋰離子電池極片涂布工藝質量的優劣，是直接影響全電池是否達標以及其化學性能測試結果的技術關鍵之一。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種在圓柱狀鋰離子電池極片制作過程中，具有操作簡便、涂布效果優良、所需物料量少等優良效果的鋰離子電池極片涂布用曲面涂布板。本實用新型采用縱向曲面涂布板代替傳統水平涂布板，變水平面為縱向曲面，加之涂布板前后兩端極片夾板的使用，使得集流體箔材可以很好的與涂布板上表面緊密貼合，以使得集流體正反兩面涂布過程中的集流體表面狀況一致；從而保證涂布過程中，集流體箔材表面涂覆層的厚度均勻一致。從而使鋰離子電池極片在涂布工藝過程中，能夠簡化操作、縮短時間、降低物料量的要求；其次，降低設備成本，降低對操作人員的技術要求；再者，避免了使用平板涂布法造成的涂布不均勻，難以保證平整度等難題；從而有助于保證鋰離子電池實驗室全電池測試過程的高效精準，利于鋰離子電池的科學研發。
[0005]本實用新型解決該技術問題的技術方案是:
[0006]一種鋰離子電池極片涂布用涂布板，其特征為該涂布板的組成包括前極片夾板、曲面涂布板、支架、后極片夾板、后拉簧、地腳、前拉簧和橡膠條；
[0007]其連接關系為:前極片夾板通過銷連接方式安裝在支架左端，支架左端的兩側各水平固裝有一個前拉簧，前拉簧一端固定在支架上，另一端固定在前極片夾板的側面;支架右端以銷連接方式固裝有后極片夾板，支架右端的兩側個固定有一個后拉簧，后拉簧一端固定在支架上，另一端與連接在后極片夾板的側面連接，后拉簧與水平線成夾角α，30° ^ a ^ 45° ；
[0008]支架上，緊貼前極片夾板右側和后極片夾板的左側，分別貼緊固定有根橡膠條，曲面涂布板平放固定在根橡膠條之間的支架上；
[0009]所述的前極片夾板和后極片夾板的寬度均與支架寬度相同；
[0010]地腳安裝在支架下面。
[0011]所述的曲面涂布板縱剖面的上表面為曲線，該曲線由三段圓弧線組成，其中，從左至右，第一段圓弧的與支架的交點為A點，第一段圓弧與第二段圓弧的交點為B點，第二段圓弧與第三段圓弧的交點為C點，第三段圓弧與支架的交點為D點；Α點到B點弧線的切面弧度值為Φ I = π /3，第一段圓弧直徑為200mm ；B點到C點之間的弧線的切面弧度值為π/36 ^ Φ2 ^ π /18，第二段圓弧直徑L2為2500mm彡L2彡2292mm ；C點到D點弧線的切面弧度值Φ3 = π /4，第三段圓弧直徑為228mm ；B點曲面涂布板底邊的垂直距離分別為h=50mm, C點到曲面涂布板底邊的垂直距離為H = 80mm ；
[0012]B點到C點之間的弧線的長度為1200彡L彡1000mm.
[0013]本實用新型的有益效果是:首先，本實用新型鋰離子電池極片涂布用涂布板有效地解決了使用平板涂布法時，難以獲得平整表面以及難以保證集流體同涂布平板之間的緊密貼合的問題；其次，本實用新型鋰離子電池極片涂布用涂布板很大程度上降低了涂布所需要的物料量；再者，本實用新型鋰離子電池極片涂布用涂布板簡化了設備構造，極大地降低了設備成本和對操作人員較高的技術要求，簡便而適用。綜合以上效益，本實用新型鋰離子電池極片涂布用涂布板有效的提高了鋰離子電池極片的涂布質量，簡化了操作工藝，降低了物料損耗，進而在一定程度上促進了實驗室鋰離子電池科研工作的高效進行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0015]圖1是本實用新型一種鋰離子電池極片涂布用涂布板結構的主視圖。
[0016]圖中，1.前極片固定夾板，2.曲面涂布板，3.支架，4.后極片固定夾板，5.后拉簧，
6.地腳，7.前拉簧。
[0017]圖2是本實用新型一種鋰離子電池極片涂布用涂布板結構的曲面涂布板結構示意圖。
[0018]圖3是本實用新型一種鋰離子電池極片涂布用涂布板結構的俯視圖。
[0019]圖中，2.曲面涂布板，5.后拉簧，7.前拉簧，8.橡膠條。
[0020]圖4是本實用新型一種鋰離子電池極片涂布用涂布板結構的工作時極片與涂布板相對位置示意圖。
[0021]圖中，9.極片。
【具體實施方式】
[0022]本實用新型一種鋰離子電池極片涂布用涂布板如圖1，圖2，圖3所示，該涂布板的組成包括前極片夾板1、曲面涂布板2、支架3、后極片夾板4、后拉簧5、地腳6、前拉簧7和橡膠條8 ；
[0023]其連接關系為:前極片夾板I通過銷連接方式安裝在支架3左端，支架3左端的兩側各水平固裝有一個前拉簧7，前拉簧7 —端固定在支架3上，另一端固定在前極片夾板I的側面；支架3右端以銷連接方式固裝有后極片夾板4，支架3右端的兩側個固定有一個后拉黃5,后拉黃5 —端固定在支架3上,另一端與連接在后極片夾板4的側面連接，后拉黃5與水平線成夾角α，30°蘭α蘭45° ；
[0024]支架3上，緊貼前極片夾板I右側和后極片夾板4的左側，分別貼緊固定有I根橡膠條8，曲面涂布板2平放固定在2根橡膠條8之間的支架3上；
[0025]所述的前極片夾板I和后極片夾板4的寬度均與支架寬度相同；
[0026]地腳6安裝在支架3下面，
[0027]所述的曲面涂布板2縱剖面的上表面為曲線，該曲線由三段圓弧線組成，其中，從左至右，第一段圓弧的與支架3的交點為A點，第一段圓弧與第二段圓弧的交點為B點，第二段圓弧與第三段圓弧的交點為C點，第三段圓弧與支架3的交點為D點；Α點到B點弧線的切面弧度值為Φ I = η /3，圓弧直徑LI為200mm ；B點到C點之間的弧線的切面弧度值為π /36彡Φ2彡π /18，圓弧直徑L2為2500mm彡L2彡2292mm ；C點到D點弧線的切面弧度值Φ 3 = π/4,圓弧直徑L3為228mm ；B點、C點到曲面涂布板2底邊的垂直距離分別為 h = 50mm、H = 80mmo
[0028]B點到C點之間的弧線的長度為1200彡L彡1000mm.
[0029]前極片夾板I和后極片夾板4起固定極片作用，給予極片一對反向作用力。結合曲面涂布板2，因曲面涂布板2表面有一定的弧度(π /36 < Φ 2 < π /18)，使極片能夠很容易同曲面涂布板表面緊密貼合。前拉簧7和后拉簧5分別起到對前極片夾板I和后極片夾板4施加定向拉力的作用。支架3起到整體連接固定作用。地腳6起到整體支撐作用。橡膠條8起到防滑作用。
[0030]本實用新型一種鋰離子電池極片涂布用涂布板的使用過程是這樣的:將需要涂布的集流體平整鋪在曲面涂布板2表面，同時分別用前極片夾板I和后極片夾板4固定極片兩端，使極片緊密貼合在曲面涂布板2表面。而后使用刮刀涂布機將所需漿料均勻涂在極片正面。將涂布好正面的極片經烘干后重復上面操作，此時正面向下與曲面涂布板2表面緊密貼合，從而得到涂布均勻平整的反面涂布表面，再經烘干工藝，從而得到高質量的雙面涂布極片。該設備結構簡單便于操作，有效地降低了漿料損耗和設備成本，此外，從一定程度上提高了涂布過程的人為可操作性，縮短了實驗測試周期。
[0031]本實用新型未盡事宜為公知技術。
【權利要求】
1.一種鋰離子電池極片涂布用涂布板，其特征為該涂布板的組成包括前極片夾板、曲面涂布板、支架、后極片夾板、后拉簧、地腳、前拉簧和橡膠條； 其連接關系為:前極片夾板通過銷連接方式安裝在支架左端，支架左端的兩側各水平固裝有一個前拉簧，前拉簧一端固定在支架上，另一端固定在前極片夾板的側面；支架右端以銷連接方式固裝有后極片夾板，支架右端的兩側個固定有一個后拉簧，后拉簧一端固定在支架上，另一端與連接在后極片夾板的側面連接，后拉簧與水平線成夾角α，30。芻 α 芻 45。； 支架上，緊貼前極片夾板右側和后極片夾板的左側，分別貼緊固定有根橡膠條，曲面涂布板平放固定在根橡膠條之間的支架上； 所述的前極片夾板和后極片夾板的寬度均與支架寬度相同； 地腳安裝在支架下面。
2.如權利要求1所述的鋰離子電池極片涂布用涂布板，其特征為所述的曲面涂布板縱剖面的上表面為曲線，該曲線由三段圓弧線組成，其中，從左至右，第一段圓弧的與支架的交點為A點，第一段圓弧與第二段圓弧的交點為B點，第二段圓弧與第三段圓弧的交點為C點，第三段圓弧與支架的交點為D點；Α點到B點弧線的切面弧度值為Φ I = π /3，第一段圓弧直徑為200mm; B點到C點之間的弧線的切面弧度值為π/36彡Φ2彡π/18，第二段圓弧直徑L2為2500mm彡L2彡2292mm ； C點到D點弧線的切面弧度值Φ 3 = π/4,第三段圓弧直徑為228mm ； B點曲面涂布板底邊的垂直距離分別為h=50mm，C點到曲面涂布板底邊的垂直距離為H=80mm ； B點到C點之間的弧線的長度為1200彡L彡100mm0
【文檔編號】B05C11/00GK203955468SQ201420410719
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月23日 優先權日:2014年7月23日
【發明者】紀繼坤, 郅曉科, 梁廣川 申請人:河北工業大學