專利名稱：一種鋰電池電極材料制備裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋰電池制造設備技術領域，特別涉及一種鋰電池電極材料制備裝置。
背景技術：
現在常用的一種鋰電池電極材料是將介質材料均勻布設于基材表面而形成。現有技術中，制備這類電極材料的方法一般為涂布式方法，即通過涂布機將流質狀態的介質材料以一定壓力涂刷于基材表面，再通過烘干等工序完成電極材料的制備。但是，這種涂布方式的制備方法，由于涂布過程中介質材料為流質狀態，在涂刷過程中，介質材料的流動性易造成介質材料在基材表面分布不均勻，烘干后介質材料在基材表面的分布厚度不一致，影響所制作的鋰電池使用效果；且介質材料在基材表面邊緣處的分布不規整，在制備鋰電池時需要進行修邊處理，以切除不規整的邊緣部分，這亦易造成材料浪費。
發明內容本實用新型的目的在于針對現有技術的不足而提供一種使介質材料在基材表面分布均勻、邊緣規整、制造效率高的鋰電池電極材料制備裝置。為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種鋰電池電極材料制備裝置，包括機架，所述機架上依次設置有基材放卷裝置、 網版印刷組件、烘干裝置和材料收卷裝置，所述網版印刷組件包括印刷滾筒和承印滾筒，所述印刷滾筒和承印滾筒間設置有供基材穿過的工作間隙，印刷滾筒與一介質材料供給裝置連接；所述印刷滾筒為網格式印刷滾筒，該印刷滾筒包括一卷曲呈筒狀的圓網，所述圓網兩端固接有使所述圓網保持筒狀的端圈；所述介質材料供給裝置伸入所述印刷滾筒內；所述機架還設置有控制裝置。本實用新型的進一步技術方案包括所述印刷滾筒與印刷伺服電機輸出端連接，所述承印滾筒與承印伺服電機輸出端連接，所述印刷伺服電機與承印伺服電機同步反向驅動；所述印刷伺服電機與承印伺服電機均與所述控制裝置連接。所述承印滾筒樞設于印刷設備的機架，所述印刷滾筒通過一托板裝置與所述承印滾筒連接；所述印刷滾筒兩端樞設于所述托板裝置，所述機架在承印滾筒兩端分別設置有壓力缸，所述壓力缸的活塞桿分別頂抵所述托板裝置的下端面；所述壓力缸與所述控制裝
置連接。所述托板裝置設置有軸向調節裝置，所述軸向調節裝置包括一軸向調節伺服電機，所述軸向調節伺服電機輸出端絲桿連接副一端連接，所述絲桿連接副另一端連接至機架；所述軸向調節伺服電機與所述控制裝置連接。所述托板裝置通過一樞軸可樞轉地設置于所述機架，所述樞軸設置于承印滾筒一端，所述樞軸垂直于所述承印滾筒軸心方向設置；所述托板裝置在所述承印滾筒遠離樞軸的一端設置有調節機構，所述調節結構包括一基板，所述基板設置有導軌，所述導軌上滑設有滑塊，所述基板設置有驅動滑塊沿導軌滑動的調節手柄，所述基板下表面與所述壓力缸的活塞桿連接，所述導軌與所述印刷滾筒固接。所述印刷滾筒設置有圓網拉伸裝置，所述圓網拉伸裝置設置于印刷滾筒遠離連接有印刷伺服電機的一端，所述圓網拉伸裝置包括一拉伸壓力缸，所述拉伸壓力缸的活塞桿與遠離印刷伺服電機的一端圈固接，所述拉伸壓力缸的活塞桿平行于所述印刷滾筒軸向設置；所述拉伸壓力缸與所述控制裝置連接。所述印刷滾筒內設置有刮刀裝置，所述刮刀裝置包括一刮刀和一刮刀軸，所述刮刀軸相對于所述印刷滾筒軸心平行設置，所述刮刀裝置設置有刮刀調節裝置，所述刮刀調節裝置包括固接于所述印刷滾筒端部的刮刀調節驅動裝置，所述刮刀調節驅動裝置輸出端鉸接有連接桿，所述連接桿中部鉸接于印刷滾筒端部，所述連接桿遠離刮刀調節驅動裝置活塞桿的一端與一套環鉸接，所述套環套設于所述刮刀軸；所述刮刀調節驅動裝置與所述控制裝置連接。根據以上所述的，所述機架在所述網版印刷組件與材料收卷裝置之間設置有印刷檢測裝置，所述印刷檢測裝置設置于網版印刷組件與烘干裝置之間，和/或烘干裝置與材料收卷裝置之間；所述印刷檢測裝置與所述控制裝置連接。進一步地，所述印刷檢測裝置包括厚度感應測量裝置，和/或亮點視覺檢測裝置。所述烘干裝置兩端交錯設置有反向輥；電極材料依次經由烘干裝置兩端的反向輥改變傳送方向而在烘干裝置內層疊分布。本實用新型有益效果為本實用新型的一種鋰電池電極材料制備裝置，包括機架， 所述機架上依次設置有基材放卷裝置、網版印刷組件、烘干裝置和材料收卷裝置，所述網版印刷組件包括印刷滾筒和承印滾筒，所述印刷滾筒和承印滾筒間設置有供基材穿過的工作間隙，印刷滾筒與一介質材料供給裝置連接；所述印刷滾筒為網格式印刷滾筒，該印刷滾筒包括一卷曲呈筒狀的圓網，所述圓網兩端固接有使所述圓網保持筒狀的端圈；所述介質材料供給裝置伸入所述印刷滾筒內；所述機架還設置有控制裝置；本實用新型通過印刷的方式制備電極材料，介質材料通過印刷滾筒的圓網網格滲出至基材表面，流體狀介質材料的流動性僅能影響所在網格的周沿，故而介質材料在基材表面的整體分布均勻，邊緣規整；且相較于涂布方式，印刷方式的制造效率更高。
利用附圖對本實用新型作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本實用新型的任何限制。附圖1是本實用新型的一種鋰電池電極材料制備裝置的工作原理圖。附圖2是本實用新型的一種鋰電池電極材料制備裝置的正面結構示意圖。附圖3是本實用新型的一種鋰電池電極材料制備裝置的俯視圖。附圖4是本實用新型的一種鋰電池電極材料制備裝置的網版印刷組件結構示意圖。附圖5是本實用新型的一種鋰電池電極材料制備裝置的網版印刷組件的分解示意圖。附圖6是本實用新型的一種鋰電池電極材料制備裝置的網版印刷組件的另一視角的結構示意圖。附圖7是本實用新型的一種鋰電池電極材料制備裝置的網版印刷組件的背面結構示意圖。圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6和圖7中包括1——印刷滾筒；11——圓網；12——端圈；2——承印滾筒；3——介質材料供給裝置；4——印刷伺服電機；5——承印伺服電機；6——機架；7——托板裝置；8——壓力缸；9——樞軸；10——調節機構；101——基板；102——導軌；103——滑塊；104——調節手柄；111——軸向調節伺服電機；112——絲桿連接副；12——圓網拉伸裝置；13——刮刀裝置；131——刮刀軸；132——套環；14——刮刀調節裝置；141——刮刀調節驅動裝置；142——連接桿；15——包膠輥輪；16——軸距調節壓力缸；20——基材放卷裝置；21——網版印刷組件；22——烘干裝置；221——反向輥；23——材料收卷裝置；24——印刷材料檢測裝置；25——控制裝置；30——基材。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。見圖1、圖2和圖3所示，一種鋰電池電極材料制備裝置，包括機架6，所述機架6 上依次設置有基材放卷裝置20、網版印刷組件21、烘干裝置22和材料收卷裝置23，所述網版印刷組件21包括印刷滾筒1和承印滾筒2，所述印刷滾筒1和承印滾筒2間設置有供基材30穿過的工作間隙，印刷滾筒1與一介質材料供給裝置3連接；所述印刷滾筒1為網格式印刷滾筒，該印刷滾筒1包括一卷曲呈筒狀的圓網11，所述圓網11兩端固接有使所述圓網11保持筒狀的端圈12 ；所述介質材料供給裝置3伸入所述印刷滾筒1內；所述機架6還設置有控制裝置25。本實用新型在工作時，裹卷呈卷狀的基材30自所述基材放卷裝置20放卷，并經過糾偏、張力調節后送入所述網版印刷組件21的工作間隙；介質材料則經由所述介質材料供給裝置3送入所述網版印刷組件21的印刷滾筒1內，隨著所述網版印刷組件21的運轉，介質材料自所述圓網11的網格滲出，并在印刷滾筒1與承印滾筒2之間的壓力下均勻附著于基材30表面，完成介質材料附著的基材30進入烘干裝置22，經烘干后，介質材料干燥呈固態并均勻分布于基材30表面而成型為電極材料，最后經由所述材料收卷裝置23收卷。本實用新型通過印刷的方式制備電極材料，介質材料通過印刷滾筒1的圓網11網格滲出至基材30表面，流體狀介質材料的流動性僅能影響所在網格的周沿，故而介質材料在基材30表面的整體分布均勻，邊緣規整；且相較于涂布方式，印刷方式的制造效率更高。見圖4、圖5、圖6和圖7所示，本實用新型印刷滾筒1與印刷伺服電機4輸出端連接，承印滾筒2與承印伺服電機5輸出端連接，所述印刷伺服電機4與承印伺服電機5同步反向驅動；所述印刷伺服電機4與承印伺服電機5均與所述控制裝置25連接。由于用于附著介質材料的基礎為較脆易碎的材料，抗拉強度較低，印刷過程中易被拉斷，故而本實用新型采用印刷滾筒1與承印滾筒2分別驅動的方式，在工作時，基材30自所述工作間隙穿過， 介質材料供給至印刷滾筒1，并在印刷滾筒1和承印滾筒2間的擠壓下被印刷至基材30表面；由于所述印刷滾筒1與承印滾筒2均為主動輥體，基材30自印刷滾筒1與承印滾筒2 間的間隙被傳送并印刷時，基材30上下表面所受的摩擦力方向一致，不會使基材30形成拉應力，故而不會造成基材30拉裂或拉碎，提高了印刷質量。其中，本實用新型所的述承印滾筒2樞設于印刷設備的機架6，所述印刷滾筒1通過一托板裝置7與所述承印滾筒2連接；所述印刷滾筒1兩端樞設于所述托板裝置7，所述機架6在承印滾筒2兩端分別設置有壓力缸8，所述壓力缸8的活塞桿分別頂抵所述托板裝置7的下端面；所述壓力缸8與所述控制裝置25連接。這樣，可以通過壓力缸8的活塞桿驅動所述托板裝置7上下移動，從而帶動印刷滾筒1上下移動，一方面可以藉此調節印刷滾筒1與承印滾筒2的軸距，即調整所述工作間隙的大小，從而調節印刷滾筒1與承印滾筒2 對基材30的擠壓力大小，以適用不同基材30的不同印刷要求；另一方面，亦可通過所述壓力缸8的驅動，使印刷滾筒1與承印滾筒2分離，以便在停止工作時從工作間隙中取放基材 30。這提高了本實用新型的使用便利性。見圖4、圖5所示，本實用新型所述的托板裝置7設置有軸向調節裝置，所述軸向調節裝置包括一軸向調節伺服電機111，所述軸向調節伺服電機111輸出端絲桿連接副112 一端連接，所述絲桿連接副112另一端連接至機架6 ；所述軸向調節伺服電機111與所述控制裝置25連接。在印刷過程中，要求印刷滾筒1將介質材料印刷至基材30的指定區域，但由于裝配誤差或使用磨損，印刷滾筒1難免在其軸心方向安裝誤差超出規定范圍，這會造成印偏或脫出基材30范圍的缺陷。本實用新型的軸向調節裝置可克服該缺陷；即，可通過所述軸向調節伺服電機111驅動，使所述托板裝置7沿印刷滾筒1的軸向移動，從而調節印刷滾筒1相對于承印滾筒2的軸向位置。這亦提高了本實用新型的工作可靠性。其中，所述托板裝置7通過一樞軸9可樞轉地設置于所述機架6，所述樞軸9設置于承印滾筒2 —端，所述樞軸9垂直于所述承印滾筒2軸心方向設置；所述托板裝置7在所述承印滾筒2遠離樞軸9的一端設置有調節機構10，所述調節結構包括一基板101，所述基板101設置有導軌102，所述導軌102上滑設有滑塊103，所述基板101設置有驅動滑塊103 沿導軌102滑動的調節手柄104，所述基板101下表面與所述壓力缸8的活塞桿連接，所述導軌102與所述印刷滾筒1固接。在印刷過程中，要求印刷滾筒1與承印滾筒2的軸心線相互平行，然而，在實際安裝和工作中，難免由于裝配誤差，或由于使用磨損而導致印刷滾筒1 與承印滾筒2的軸心線的平行度超過誤差范圍；通過本實用新型所述的調節機構10可調節印刷滾筒1與承印滾筒2的軸心線平行度。具體的，可通過所述調節手柄104驅動所述滑塊103沿導軌102滑移，從而帶動托板裝置7以所述樞軸9為旋轉軸心轉動，進而使樞設于托板裝置7的印刷滾筒1以所述樞軸9為旋轉軸心轉動，而完成印刷滾筒1與承印滾筒2 的軸心線平行度的調節。這提高了本實用新型的工作可靠性。其中，本實用新型所述的印刷滾筒1設置有圓網拉伸裝置12，所述圓網拉伸裝置 12設置于印刷滾筒1遠離連接有印刷伺服電機4的一端，所述圓網拉伸裝置12包括一拉伸壓力缸，所述拉伸壓力缸的活塞桿與遠離印刷伺服電機4的一端圈12固接，所述拉伸壓力缸的活塞桿平行于所述印刷滾筒1軸向設置；所述拉伸壓力缸與所述控制裝置25連接。主要由圓網11構成的印刷滾筒1，由于圓網11為柔性材料，易產生扭曲或其它不平整現象， 通過所述圓網拉伸裝置12，可將圓網11拉平，使之保持筒狀，這提高了本實施例的工作可靠性。其中，本實用新型所述的印刷滾筒1內設置有刮刀裝置13，所述刮刀裝置13包括一刮刀和一刮刀軸131，所述刮刀軸131相對于所述印刷滾筒1軸心平行設置，所述刮刀裝置13設置有刮刀調節裝置14，所述刮刀調節裝置14包括固接于所述印刷滾筒1端部的刮刀調節驅動裝置141，具體的，所述刮刀驅動調節裝置141可以是液壓缸、氣缸或電機；所述刮刀調節驅動裝置141輸出端鉸接有連接桿142，所述連接桿142中部鉸接于印刷滾筒1端部，所述連接桿142遠離刮刀調節驅動裝置141活塞桿的一端與一套環132鉸接，所述套環 132套設于所述刮刀軸131 ；所述刮刀調節驅動裝置141與所述控制裝置25連接。工作時， 通過所述刮刀調節驅動裝置141，可推動所述連接桿142以其中部鉸鏈為旋轉軸心轉動，從而帶動套環132繞刮刀軸131軸心旋轉，而帶動刀軸旋轉，即驅動刮刀繞刮刀軸131轉動， 達到驅動和調節刮刀的目的。見圖1、圖2、圖3所示，本實用新型所述機架6在所述網版印刷組件21與材料收卷裝置23之間設置有印刷檢測裝置M，所述印刷檢測裝置M設置于網版印刷組件21與烘干裝置22之間，和/或烘干裝置22與材料收卷裝置23之間；所述印刷檢測裝置M與所述控制裝置25連接。通過所述印刷檢測裝置M，可以檢測介質材料在基材30表面的分布情況，反映介質材料在基材30表面的分布情況的數據被所述印刷檢測裝置M采集后送至所述控制裝置25，以便于控制裝置25控制調節驅動部件，以調節所述網版印刷裝置，這提高了本實用新型的工作可靠性。作為本實用新型的一個具體實施例，所述印刷檢測裝置M可以是厚度感應測量裝置，或者是亮點視覺檢測裝置，或者包括厚度感應測量裝置和亮點視覺檢測裝置。所述的厚度感應測量裝置主要包括厚度傳感器，用于采集電極材料的厚度數據并反饋給所述控制裝置25，以便于控制介質材料的印刷厚度；而所述亮點視覺檢測裝置則主要包括工業照相裝置，用于采集網版印刷的印刷物表面是否存在未附著印刷材料的亮點，以便于檢修網版印刷組件21，以消除亮點。所述的主要包括厚度傳感器的厚度感應測量裝置，以及主要包括工業照相裝置的亮點視覺檢測裝置均為材料檢測技術領域常用的公知技術，這里不贅述其結構和工作原理。見圖1所示，本實用新型所述的烘干裝置22兩端交錯設置有反向輥221 ；電極材料依次經由烘干裝置22兩端的反向輥221改變傳送方向而在烘干裝置22內層疊分布。由于本實用新型采用網版印刷的方式完成介質材料在基材30表面的布設，布設時流體狀的介質材料流動范圍僅在所在網格的周沿，流動范圍較小，故而介質材料的粘稠度可以較高， 這樣介質材料附著于基材30表面后形態可以較為固定，一方面易于烘干，另一方面不易在基材30表面流動，因而本實用新型可以通過所述反向輥221改變基材30傳送方向的采用層疊分布方式進行烘干。相較于現有技術的基材30直線型分布的烘干方式，本實用新型的烘干裝置22 —方面縮短了烘干裝置22的長度，有利于節約電極材料制備裝置的占地空間， 另一方面提高了烘干效率，從而提高了電極材料的制備效率，同時，亦節約了烘干裝置22 的熱量利用率。以上所述僅是本實用新型的較佳實施方式，故凡依本實用新型專利申請范圍所述
8的構造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實用新型專利申請范圍內。
權利要求1.一種鋰電池電極材料制備裝置，其特征在于它包括機架，所述機架上依次設置有基材放卷裝置、網版印刷組件、烘干裝置和材料收卷裝置，所述網版印刷組件包括印刷滾筒和承印滾筒，所述印刷滾筒和承印滾筒間設置有供基材穿過的工作間隙，印刷滾筒與一介質材料供給裝置連接；所述印刷滾筒為網格式印刷滾筒，該印刷滾筒包括一卷曲呈筒狀的圓網，所述圓網兩端固接有使所述圓網保持筒狀的端圈；所述介質材料供給裝置伸入所述印刷滾筒內；所述機架還設置有控制裝置。
2.根據權利要求1所述的一種鋰電池電極材料制備裝置，其特征在于所述印刷滾筒與印刷伺服電機輸出端連接，所述承印滾筒與承印伺服電機輸出端連接，所述印刷伺服電機與承印伺服電機同步反向驅動；所述印刷伺服電機與承印伺服電機均與所述控制裝置連接。
3.根據權利要求2所述的一種鋰電池電極材料制備裝置，其特征在于所述承印滾筒樞設于印刷設備的機架，所述印刷滾筒通過一托板裝置與所述承印滾筒連接；所述印刷滾筒兩端樞設于所述托板裝置，所述機架在承印滾筒兩端分別設置有壓力缸，所述壓力缸的活塞桿分別頂抵所述托板裝置的下端面；所述壓力缸與所述控制裝置連接。
4.根據權利要求3所述的一種鋰電池電極材料制備裝置，其特征在于所述托板裝置設置有軸向調節裝置，所述軸向調節裝置包括一軸向調節伺服電機，所述軸向調節伺服電機輸出端絲桿連接副一端連接，所述絲桿連接副另一端連接至機架；所述軸向調節伺服電機與所述控制裝置連接。
5.根據權利要求4所述的一種鋰電池電極材料制備裝置，其特征在于所述托板裝置通過一樞軸可樞轉地設置于所述機架，所述樞軸設置于承印滾筒一端，所述樞軸垂直于所述承印滾筒軸心方向設置；所述托板裝置在所述承印滾筒遠離樞軸的一端設置有調節機構，所述調節結構包括一基板，所述基板設置有導軌，所述導軌上滑設有滑塊，所述基板設置有驅動滑塊沿導軌滑動的調節手柄，所述基板下表面與所述壓力缸的活塞桿連接，所述導軌與所述印刷滾筒固接。
6.根據權利要求5所述的一種鋰電池電極材料制備裝置，其特征在于所述印刷滾筒設置有圓網拉伸裝置，所述圓網拉伸裝置設置于印刷滾筒遠離連接有印刷伺服電機的一端，所述圓網拉伸裝置包括一拉伸壓力缸，所述拉伸壓力缸的活塞桿與遠離印刷伺服電機的一端圈固接，所述拉伸壓力缸的活塞桿平行于所述印刷滾筒軸向設置；所述拉伸壓力缸與所述控制裝置連接。
7.根據權利要求6所述的一種鋰電池電極材料制備裝置，其特征在于所述印刷滾筒內設置有刮刀裝置，所述刮刀裝置包括一刮刀和一刮刀軸，所述刮刀軸相對于所述印刷滾筒軸心平行設置，所述刮刀裝置設置有刮刀調節裝置，所述刮刀調節裝置包括固接于所述印刷滾筒端部的刮刀調節驅動裝置，所述刮刀調節驅動裝置輸出端鉸接有連接桿，所述連接桿中部鉸接于印刷滾筒端部，所述連接桿遠離刮刀調節驅動裝置活塞桿的一端與一套環鉸接，所述套環套設于所述刮刀軸；所述刮刀調節驅動裝置與所述控制裝置連接。
8.根據權利要求1 7任意一項所述的一種鋰電池電極材料制備裝置，其特征在于 所述機架在所述網版印刷組件與材料收卷裝置之間設置有印刷檢測裝置，所述印刷檢測裝置設置于網版印刷組件與烘干裝置之間，和/或烘干裝置與材料收卷裝置之間；所述印刷檢測裝置與所述控制裝置連接。
9.根據權利要求8所述的一種鋰電池電極材料制備裝置，其特征在于所述印刷檢測裝置包括厚度感應測量裝置，和/或亮點視覺檢測裝置。
10.根據權利要求1所述的一種鋰電池電極材料制備裝置，其特征在于所述烘干裝置兩端交錯設置有反向輥；電極材料依次經由烘干裝置兩端的反向輥改變傳送方向而在烘干裝置內層疊分布。
專利摘要一種鋰電池電極材料制備裝置，包括機架，機架上依次設置有基材放卷裝置、網版印刷組件、烘干裝置和材料收卷裝置，網版印刷組件包括印刷滾筒和承印滾筒，印刷滾筒和承印滾筒間設置有供基材穿過的工作間隙，印刷滾筒與一介質材料供給裝置連接；印刷滾筒為網格式印刷滾筒，該印刷滾筒包括一卷曲呈筒狀的圓網，圓網兩端固接有使圓網保持筒狀的端圈；介質材料供給裝置伸入印刷滾筒內；機架還設置有控制裝置；本實用新型通過印刷的方式制備電極材料，介質材料通過印刷滾筒的圓網網格滲出至基材表面，流體狀介質材料的流動性僅能影響所在網格的周沿，故而介質材料在基材表面的整體分布均勻，邊緣規整，制造效率更高。
文檔編號H01M4/139GK202205841SQ20112027299
公開日2012年4月25日 申請日期2011年7月29日 優先權日2011年7月29日
發明者邱會生 申請人:邱會生