一种导电浆料的涂布系统

技术领域

本发明涉及二次电池技术领域，尤其涉及一种导电浆料的涂布系统。

背景技术

二次电池以锂离子电池等为代表，由于本身优异的综合性能，不管是在3C消费领域，还是新能源动力电池和的大型储能电池方面，一直都占据重要地位。

锂离子电池等二次电池的集流体，是指汇集电流的结构或零件，在锂离子电池上主要指的是金属箔，如铜箔、铝箔。泛指也可以包括极耳。其功用主要是将电池活性物质产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出，因此集流体应与活性物质充分接触，并且内阻应尽可能小为佳。

现有技术中，利用功能涂层对电池导电基材进行表面处理是一项突破性的技术创新，覆碳铝箔/铜箔就是将分散好的纳米导电石墨、碳包覆粒、碳纳米管等导电材料，均匀、细腻地涂覆在铝箔/铜箔上。它能提供极佳的静态导电性能，收集活性物质的微电流，从而可以大幅度降低正/负极材料和集流之间的接触电阻，并能提高两者之间的固着能力，可减少粘结剂的使用量，进而使电池的整体性能产生显著的提升。

现有的涂碳箔材是采用石墨、炭黑、多层碳纳米管等导电材料复配，和不同比例的分散剂、粘结剂分散均匀后的导电浆料涂布到铝箔或者铜箔等金属箔材上。现有的导电浆料直接从储料罐输送给涂布机进行涂布，由于导电浆料中含有铁等杂质，会影响涂层的厚度和性能，也容易堵塞涂布机的喷头，进而影响集流体的性能。

此外，现有将导电浆料涂布在金属箔材上的涂布机，带料辊无法控制涂布在金属箔材上导电浆料的量，因此形成在金属箔材上的导电涂层的厚度一般大于120nm，无法形成厚度薄的导电涂层。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种导电浆料的涂布系统，有效除去导电浆料中的铁和杂质，可在金属箔材上形成厚度小于120nm的导电涂层。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种导电浆料的涂布系统，包括涂布机和供料装置，所述涂布机包括机架、带料辊、下压辊、传动辊和浆料池，所述带料辊、下压辊和传动辊连接在机架上，所述浆料池设于带料辊的下方，所述下压辊设于带料辊的上方，所述带料辊设有凹陷区域和非凹陷区域，所述凹陷区域沿着带料辊的表面向内凹陷预设深度，所述凹陷区域涂有陶瓷涂层，且所述陶瓷涂层设有多个凹孔；

所述供料装置包括储料罐、动力装置和除铁器，所述储料罐用于储存导电浆料，所述动力装置连接在储料罐和除铁器之间，将储料罐中的导电浆料输送至除铁器，所述除铁器通过管道将除铁后的导电浆料输送至浆料池；

其中，所述除铁器包括壳体、上盖、与上盖连接的磁性棒，所述壳体设有容纳腔，所述上盖盖合在壳体上，且所述磁性棒插入到所述容纳腔内；所述磁性棒的侧壁设有多个向外倾斜伸出的磁条，所述磁条与所述磁性棒的夹角为12～3度。

作为上述方案的改进，所述凹陷区域的凹陷深度为1～10mm。

作为上述方案的改进，所述陶瓷涂层的厚度为3～15mm。

作为上述方案的改进，所述凹陷区域设有至少两个，其中，所述凹陷区域和非凹陷区域交替设置。

作为上述方案的改进，所述带料辊、下压辊、传动辊分别通过转轴与机架形成可转动连接。

作为上述方案的改进，所述带料辊的材料为不锈钢。

作为上述方案的改进，所述磁条从上向下围绕着磁性棒螺旋设置，所述壳体设有进料口和出料口，所述进料口设于壳体的上方，所述出料口设于壳体的与进料口相反一侧的下方。

作为上述方案的改进，所述磁条之间的距离为容纳腔高度的5％～16％。

作为上述方案的改进，所述上盖设有吊环，所述磁性棒通过滑块与吊环形成滑动连接。

作为上述方案的改进，所述磁条上设有多个凹孔，所述凹孔的深度为1～5mm。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明的涂布系统通过供料装置和涂布机的相互配合，有效除去导电浆料中的铁和杂质，以实现在金属箔材上形成厚度小于120nm的导电涂层。其中，供料装置中的除铁器在磁性棒的侧壁设置磁条，以增加磁性棒与导电浆料的接触面积，有效去除导电浆料中的铁和杂质，这样才可以形成厚度较薄的导电涂层；此外，涂布机在带料辊上设置凹陷区域，并在凹陷区域上形成陶瓷涂层，以通过陶瓷涂层来将除铁后的导电浆料涂布在金属箔材上，从而形成导电涂层。其中，本发明在陶瓷涂层上设置多个凹孔，以减少陶瓷涂层粘附的导电浆料的量，从而形成厚度超薄的导电涂层。

本发明通过设计凹陷区域的凹陷深度以及陶瓷涂层的厚度来进一步减少陶瓷涂层粘附的导电浆料的量，以在金属箔材的单面形成厚度为140～150nm的导电涂层。

本发明的磁条从上向下围绕着磁性棒螺旋设置，并在壳体上方设置进料口，在壳体与进料口相反一侧的下方设置出料口，通过磁性棒、磁条、进料口和出料口的配合，使导电浆料从进料口进入后在容纳腔内进行旋涡式流动，进而使得本发明在不转动磁性棒的情况下，也可以增强导电浆料的流动性，加强导电浆料与磁性棒和磁条的接触效率，从而提高导电浆料的除铁效果，以及进一步加强导电浆料中个物质的混合均匀度。

本发明在磁条上设置多个凹孔，以增加磁条与导电浆料的接触面积，同时将铁或其他杂质藏于其中，避免导电浆料在流动时重新将铁或其他杂质冲刷回去，进一步提高导电浆料的除铁效果。

本发明在磁条上设置多个与凹孔通孔，并将通孔与凹孔交替设置，本发明通过通孔进一步减少磁条与导电浆料的摩擦力，以及增加磁条和导电浆料的接触面积，进一步提高导电浆料的除铁效果。

附图说明

图1是本实用新涂布系统的结构示意图；

图2是本发明涂布机带料辊的结构示意图；

图3是本发明除铁器的结构示意图；

图4是本发明除铁器的磁性棒和磁条的俯视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

参见图1和图2，本发明提供的一种导电浆料的涂布系统，包括涂布机1和供料装置2，所述涂布机1包括机架11、带料辊12、下压辊13、传动辊14和浆料池15，所述带料辊12、下压辊13和传动辊14连接在机架11上，所述浆料池15设于带料辊12的下方，所述下压辊13设于带料辊12的上方，所述带料辊12设有凹陷区域121和非凹陷区域122，所述凹陷区域121沿着带料辊12的表面向内凹陷预设深度，所述凹陷区域121涂有陶瓷涂层123，且所述陶瓷涂层123设有多个凹孔1231；所述供料装置2包括储料罐21、动力装置22和除铁器23，所述储料罐21用于储存导电浆料，所述动力装置22连接在储料罐21和除铁器22之间，将储料罐21中的导电浆料输送至除铁器23，所述除铁器23通过管道将除铁后的导电浆料输送至浆料池15。

具体的，所述动力装置22通过管道与储料罐21和除铁器23形成连接，其用于控制导电浆料的输送速度和流量。优选的，所述动力装置22为蠕动泵，但不限于此。

其中，所述浆料池15用于装放导电浆料，待涂布的金属箔材3通过传动辊14设置在下压辊13和带料辊12之间，当所述下压辊13向带料辊12方向下压，所述带料辊12的凹陷区域121将浆料池15中的导电浆料涂布在金属箔材3上，以在金属箔材3上形成导电涂层。其中，所述带料辊12、下压辊13、传动辊14通过转轴16与机架11形成可转动连接，并通过电机17等驱动装置驱动转轴16实现转动。

具体的，带料辊12在转动的过程中，浆料池15中的导电浆料会粘附在凹陷区域121的陶瓷涂层123上，而凹陷区域121内的导电浆料涂布在金属箔材3的对应位置，以形成导电涂层。由于本发明的陶瓷涂层123上设有多个凹孔1231，因此可以减少陶瓷涂层123上导电浆料的量，以形成超薄导电涂层。

其中，本发明的带料辊12由不锈钢制成，因此带料辊12的非凹陷区域122经过浆料池15后并不会粘附有导电浆料，只有非凹陷区域121上的陶瓷涂层123才会粘附有导电浆料。

其中，所述凹陷区域121的凹陷深度为h，如图2所示，所述凹陷区域121的凹陷深度对导电涂层的厚度起着重要的影响；若凹陷区域121的凹陷深度太浅，则粘附在凹陷区域121上的导电浆料过少，影响涂覆在金属箔材3上的导电涂层的厚度均匀性；若凹陷区域121的凹陷深度太深，则无法有效地将导电浆料涂布在金属箔材上。优选的，所述凹陷区域121的凹陷深度为1～10mm。更优的，所述凹陷区域121的凹陷深度为3～7mm，可以是3mm、4mm、5mm、6mm、7mm等。

此外，所述陶瓷涂层123的厚度也对导电涂层的厚度起着重要的影响；若陶瓷涂层的123厚度太薄，则陶瓷涂层上的凹孔深度太浅，则粘附在陶瓷涂层123上的导电浆料过少，影响涂覆在金属箔材3上的导电涂层的厚度均匀性；若陶瓷涂层123的厚度太厚，则陶瓷涂层123容易粘附过多导电浆料，形成的导电涂层厚度过厚。优选的，所述陶瓷涂层123的厚度为3～15mm。更优的，所述陶瓷涂层123的厚度为5～10mm，可以是5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm等。

为了提高生产效率，所述凹陷区域121设有至少两个，其中，所述凹陷区域121和非凹陷区域122交替设置。

其中，为了保证带料辊12可以形成所述凹陷区域121和凹孔1231，以及保证带料辊12可以将导电浆料粘附到金属箔材3，所述带料辊12的材料为不锈钢。

参见图3，所述除铁器23包括壳体231、上盖232、与上盖232连接的磁性棒233，所述壳体231设有容纳腔2311，所述上盖232盖合在壳体231上，且所述磁性棒233插入到所述容纳腔2311内，所述磁性棒233通过磁性的方法吸收容纳腔2311内导电浆料中的磁铁、杂质等。

具体的，所述磁性棒233的侧壁设有多个向外倾斜伸出的磁条2331，所述磁条2331与所述磁性棒233的夹角为20～60度，本发明在磁性棒233的侧壁设置磁条2331，可以增加磁性棒233与导电浆料的接触面积，提高导电浆料的除铁效果。

优选的，所述磁条2331从上向下围绕着磁性棒233螺旋设置，所述壳体231设有进料口2312和出料口2313，所述进料口2312设于壳体231的上方，所述出料口2313设于壳体231的与进料口2312相反一侧的下方，在磁性棒233、磁条2331、进料口2312和出料口2313的配合下，导电浆料从进料口2312进入后会在容纳腔2311内进行旋涡式流动，这样在不转动磁性棒233的情况下，也可以增强导电浆料的流动性，加强导电浆料与磁性棒233和磁条2331的接触效率，从而提高导电浆料的除铁效果，以及进一步加强导电浆料中个物质的混合均匀度。

若导电浆料在容纳腔2311内的流动速度过快，会增加导电浆料和壳体231、磁性棒233和磁条2331之间的摩擦力，反而影响导电浆料的除铁效果和性能。本发明除了可以通过动力装置来控制导电浆料的流速外，还可以通过磁条2331的分布来控制导电浆料在容纳腔2311内的流动速度。具体的，所述磁条2331之间的距离为容纳腔2311高度的5％～16％。优选的，所述磁条2331之间的距离为容纳腔2311高度的7％～13％。

其中，所述上盖232设有吊环2321，所述磁性棒233通过滑块234与吊环2321形成滑动连接。具体的，所述滑块234穿过所述吊环2321，由于吊环21具有一定的弧度，因此滑块234可带动磁性棒233可沿着所述吊环2321进行左右摆动。这样可以进一步搅拌导电浆料，加强导电浆料与磁性棒233和磁条2331的接触效率，从而提高导电浆料的除铁效果，以及进一步加强导电浆料中个物质的混合均匀度。

参见图4，所述磁条2331上设有多个凹孔2332，所述凹孔2332不仅可以增加磁条2331与导电浆料的接触面积，还可以将铁或其他杂质藏于其中，避免导电浆料在流动时重新将铁或其他杂质冲刷回去，进一步提高导电浆料的除铁效果。

优选的，所述凹孔2332的深度为1～5mm。更优的，所述凹孔2332的深度为2～4mm。

优选的，所述磁条2331上还设有多个通孔2333，所述通孔2333贯穿所述磁条2331，其与所述凹孔2332交替设置。所述通孔2333进一步减少磁条2331与导电浆料的摩擦力，以及增加磁条2331和导电浆料的接触面积，进一步提高导电浆料的除铁效果。

其中，所述磁性棒233和磁条2331为一体成型结构。

本发明的涂布系统通过供料装置和涂布机的相互配合，有效除去导电浆料中的铁和杂质，以实现在金属箔材上形成厚度小于120nm的导电涂层。其中，供料装置中的除铁器在磁性棒的侧壁设置磁条，以增加磁性棒与导电浆料的接触面积，有效去除导电浆料中的铁和杂质，这样才可以形成厚度较薄的导电涂层；此外，涂布机在带料辊上设置凹陷区域，并在凹陷区域上形成陶瓷涂层，以通过陶瓷涂层来将除铁后的导电浆料涂布在金属箔材上，从而形成导电涂层。其中，本发明在陶瓷涂层上设置多个凹孔，以减少陶瓷涂层粘附的导电浆料的量，从而形成厚度超薄的导电涂层。

本发明通过设计凹陷区域的凹陷深度以及陶瓷涂层的厚度来进一步减少陶瓷涂层粘附的导电浆料的量，以在金属箔材的单面形成厚度为140～150nm的导电涂层。

本发明的磁条从上向下围绕着磁性棒螺旋设置，并在壳体上方设置进料口，在壳体与进料口相反一侧的下方设置出料口，通过磁性棒、磁条、进料口和出料口的配合，使导电浆料从进料口进入后在容纳腔内进行旋涡式流动，进而使得本发明在不转动磁性棒的情况下，也可以增强导电浆料的流动性，加强导电浆料与磁性棒和磁条的接触效率，从而提高导电浆料的除铁效果，以及进一步加强导电浆料中个物质的混合均匀度。

本发明在磁条上设置多个凹孔，以增加磁条与导电浆料的接触面积，同时将铁或其他杂质藏于其中，避免导电浆料在流动时重新将铁或其他杂质冲刷回去，进一步提高导电浆料的除铁效果。

本发明在磁条上设置多个与凹孔通孔，并将通孔与凹孔交替设置，本发明通过通孔进一步减少磁条与导电浆料的摩擦力，以及增加磁条和导电浆料的接触面积，进一步提高导电浆料的除铁效果。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。