CN116967037A - 一种干法电极粉末静电喷涂装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种干法电极粉末静电喷涂装置，包括：放卷辊、密封罩和收卷辊，密封罩内安装有静电喷涂机构和吸尘管，静电喷涂机构包括进料漏斗、毛刷供粉器、喷枪、高压负极环、高压正极板、接地平台和载流气管，其中，毛刷供粉器安装在进料漏斗的下方，喷枪安装在毛刷供粉器的出料口，喷枪的喷口处安装有高压负极环，高压正极板安装在接地平台上且位于高压负极环的正下方，载流气管的一端与喷枪连接，吸尘管安装在正面静电喷涂机构的后方且贴近集流体表面设置。本干法电极粉末静电喷涂装置可以实现的粉末涂料与集流体之间均匀、稳定、可控的喷涂，防止喷枪堵塞，并实现涂层粉末涂料的吸附回收。
Description
技术领域
本发明涉及干法电极生产技术领域，具体涉及一种干法电极粉末静电喷涂装置。
背景技术
静电喷涂是一项使用非常广泛的涂装技术，相对于一般的喷涂工艺，速递块，效率高，喷涂效果好，静电喷涂的粉末涂料被存储在一个储料罐内，由于在喷涂时，涂料直接通过管道进行输送，在输送涂料的时候，经过高压气体和静电场传送，而未被传送的涂料也会直接带电，非常不便于对储料罐内的粉末进行更换和添加，而且在高压气体传送的时候，一些粉末会因为粘接在一起对喷枪口产生堵塞。
在干法电极的制作中，也有使用静电喷涂技术，例如公开号为CN111725477A的中国专利申请公开了一种锂离子电池的干法电极材料的制备方法，包含如下步骤：通过化学气相沉积或者静电喷涂方式在活性颗粒外层生长作为导电剂的石墨烯；或采用在活性颗粒表面静电喷涂氧化石墨烯，并在后续与氢气反应还原为石墨烯；再通过静电喷涂的方法将聚合物粘结剂粉末包裹在活性颗粒和石墨烯外层，形成混合均匀的干性材料。该发明借助微纳级别原料所具有的优异流动性，在不借助溶剂条件下完成了电极材料的混合，此外，得到的电极材料可以直接实现活性颗粒之间的导电通路。又如公开号为CN116014082A的中国专利申请公开了一种干法极片及制备方法和锂离子电池。该制备方法包括以下步骤：(1)将包含活性物质和粘结剂的物料进行预混后，进行纤维化处理，得到填充粉料；(2)采用静电喷涂的方式，将所述的填充粉料填充至泡沫集流体中，辊压后得到干法极片。该发明提供的干法电极的制备方法通过利用干法制备纤维化的填充粉料，并利用静电喷涂的方式进行填充，可以降低极片的电阻率，提高极片吸液量，提高电池倍率性能。
上述专利均公开了在电极生产中使用静电喷涂的方式，但是均未公开静电喷涂在干法电极生产中的具体设备结构及相配套的处理工艺，也无法解决粉末静电喷涂过程中存在的供料分散不均匀、喷枪口易产生堵塞，涂层不均匀，以及多余涂料无法回收的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种干法电极粉末静电喷涂装置，可以实现的粉末涂料与集流体之间均匀、稳定、可控的喷涂，防止喷枪堵塞，并实现涂层粉末涂料的吸附回收。
为实现上述技术方案，本发明提供了一种干法电极粉末静电喷涂装置，包括：放卷辊、密封罩和收卷辊，集流体经由放卷辊放卷后沿放卷方向通过密封罩内进行静电喷涂，然后通过收卷辊进行收卷，所述密封罩内安装有静电喷涂机构和吸尘管，所述静电喷涂机构包括进料漏斗、毛刷供粉器、喷枪、高压负极环、高压正极板、接地平台和载流气管，其中，毛刷供粉器安装在进料漏斗的下方，喷枪安装在毛刷供粉器的出料口，所述喷枪竖直向下正对集流体设置，所述喷枪的喷口处安装有高压负极环，高压正极板安装在接地平台上且位于高压负极环的正下方，集流体从高压负极环与高压正极板之间形成的高压电场中通过，载流气管的一端与喷枪连接，载流气管的另外一端连接高压气源，吸尘管安装在正面静电喷涂机构的后方且贴近集流体表面设置。
在上述技术方案中，实际工作时，集流体从放卷辊上放卷后持续向前移动，并经过安装在密封罩内的静电喷涂机构时，粉末涂料从进料漏斗进料，然后通过毛刷供粉器对粉料进行均匀分散后进行稳定供料，其中毛刷供粉器是本发明中一个创新性的结构设计，可以使得粉料分散后均匀进入喷枪内，防止粉料在喷枪内堆积而造成喷枪堵塞，而且可以使得粉料的在喷涂过程中均匀分散，表面带电更加均匀，以便更好的提高静电喷涂的效果。当粉料通过毛刷供粉器均匀进入喷枪后，安装在喷枪喷嘴处的高压负极环以及安装在接地平台上的高压正极板同时工作，形成高压电场，当集流体通过高压负极环与高压正极板之间形成的高压电场时，粉末涂料在载流气管的高压气流及高压电场的加持下，很好地吸附在集流体表面，粉末逐渐覆盖集流体表面形成一定厚度的涂层后，电荷就会产生排斥，粉末也就不再被继续吸附堆积，所以喷粉后的涂层厚度非常均匀，多余的涂料会被后续的吸尘管回收利用，实际操作过程中，可以通过控制高压负极环与高压正极板之间形成的高压电场的大小，实现对涂层厚度的精确控制。
优选的，所述毛刷供粉器包括外壳、旋转毛针筒、震动刷、错动网格和细分筛网，所述外壳的顶部进料口与进料漏斗的出料口连接，外壳的底部出料口位于喷枪进料口的正上方，旋转毛针筒安装在外壳内且位于进料漏斗出料口的正下方，震动刷安装在旋转毛针筒的斜下方，错动网格安装在旋转毛针筒的正下方，细分筛网安装在错动网格的正下方且位于外壳底部出料口的正上方。实际工作时，当进料漏斗出料口上的来料下落至旋转毛针筒上时，通过旋转的旋转毛针筒将落料带动至震动刷上，震动刷对粉料进行震动打散并落料至错动网格内，通过错动网格对打散后的粉料进行错位分散，最后再落料至细分筛网进行最终的筛分过滤，使得粉末彻底分散后再进入喷枪，以达到最佳的静电喷涂效果，同时可以有效避免喷枪堵塞。
优选的，所述外壳内还安装有清洁刷和刮刀，所述清洁刷安装在旋转毛针筒的左上方，所述刮刀安装在旋转毛针筒的右上方。通过设置清洁刷可以将旋转毛针筒上可能吸附的粉末刷落，通过设置刮刀可以将清洁刷无法刷落的粉体刮除，以确保旋转毛针筒表面清洁。
优选的，所述吸尘管的顶部安装有可用于调节吸尘管管口与集流体正面距离的吸尘管驱动气缸，实际工作时，可以通过吸尘管驱动气缸调节吸尘管管口与集流体正面之间的距离，以便达到良好的吸附效果，实现对涂层中多余粉料的吸附回收。
优选的，所述进料漏斗的一侧安装有供料仓，所述供料仓与进料漏斗之间通过管道连接。所述供料仓与进料漏斗之间通过管道连接，实现对进料漏斗的稳定供料。
优选的，所述密封罩内位于吸尘管的后方安装有正对集流体表面设置的粉体厚度检测仪，以便实时监测静电喷涂后涂层的厚度，以便通过调节高压负极环与高压正极板之间形成的高压电场的大小，实现对涂层厚度的精确控制。
优选的，所述密封罩与收卷辊之间安装有热压对辊，经过静电喷涂后的集流体从热压对辊中间穿过，通过热压对辊实现涂层和集流体之间的热压融合。
本发明提供的一种干法电极粉末静电喷涂装置的有益效果在于：
1)本发明通过对静电喷涂生产线中各个部件的整体结构创新设计，实现了静电喷涂在实际干法电极生产中的全自动化应用，实现对集流体的自动放卷、自动静电喷涂、涂料自动回收、涂层厚度检测、热压融合、收卷等，得到涂层稳定、厚度精确可控的干法电极产品。
2)本发明通过对静电喷涂机构的结构设计，可以实现的粉末涂料与集流体之间均匀、稳定、可控的喷涂，在实际操作过程中，粉末涂料从进料漏斗进料，然后通过毛刷供粉器对粉料进行均匀分散后进行稳定供料，安装在喷枪喷嘴处的高压负极环以及安装在接地平台上的高压正极板同时工作，形成高压电场，粉末涂料在载流气管的高压气流及高压电场的加持下，很好地吸附在集流体表面，粉末逐渐覆盖集流体表面形成一定厚度的涂层后，电荷就会产生排斥，粉末也就不再被继续吸附堆积，所以喷粉后的涂层厚度非常均匀，多余的涂料会被后续的吸尘管回收利用，实际操作过程中，可以通过控制高压负极环与高压正极板之间形成的高压电场的大小，实现对涂层厚度的精确控制。
3)本发明通过对静电喷涂装置中毛刷供粉器的创新性结构设计，可以使得粉料分散后均匀进入喷枪内，防止粉料在喷枪内堆积而造成喷枪堵塞，而且可以使得粉料的在喷涂过程中均匀分散，表面带电更加均匀，以便更好的提高静电喷涂的效果。实际工作时，当进料漏斗出料口上的来料下落至旋转毛针筒上时，通过旋转的旋转毛针筒将落料带动至震动刷上，震动刷对粉料进行震动打散并落料至错动网格内，通过错动网格对打散后的粉料进行错位分散，最后再落料至细分筛网进行最终的筛分过滤，使得粉末彻底分散后再进入喷枪，以达到最佳的静电喷涂效果，同时可以有效避免喷枪堵塞。
附图说明
图1为本发明的整体安装结构示意图。
图2为本发明中静电喷涂机构的结构示意图。
图3为本发明中毛刷供粉器的结构示意图。
图中：1、密封罩；2、集流体；3、静电喷涂机构；31、进料漏斗；32、毛刷供粉器；321、外壳；322、旋转毛针筒；323、清洁刷；324、刮刀；325、震动刷；326、错动网格；327、细分筛网；33、喷枪；34、高压负极环；35、高压正极板；36、接地平台；37、载流气管；38、供料仓；4、吸尘管；5、吸尘管驱动气缸；6、粉体厚度检测仪；7、放卷辊；8、热压对辊；9、收卷辊。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。
实施例：一种干法电极粉末静电喷涂装置。
参照图1至图3所示，一种干法电极粉末静电喷涂装置，包括：放卷辊7，干法电极的半成品集流体2成卷缠绕在放卷辊7上，用于集流体2的持续放卷，所述放卷辊7的后方沿集流体2放卷方向设置有密封罩1，所述第一密封罩1内安装有静电喷涂机构3、吸尘管4和粉体厚度检测仪6，其中静电喷涂机构3正对集流体2的正面设置，吸尘管4安装在静电喷涂机构3的后方且贴近集流体2正面设置，所述吸尘管4的顶部安装有可用于调节吸尘管4管口与集流体2正面距离的吸尘管驱动气缸5，实际工作时，可以通过吸尘管驱动气缸5调节吸尘管4管口与集流体2正面之间的距离，以便达到良好的吸附效果，实现对涂层中多余粉料的吸附回收。
参照图2和图3所示，所述静电喷涂机构3包括：进料漏斗31、毛刷供粉器32、喷枪33、高压负极环34、高压正极板35、接地平台36、载流气管37和供料仓38，其中，毛刷供粉器32安装在进料漏斗31的下方，喷枪33安装在毛刷供粉器32的出料口，所述喷枪33竖直向下正对集流体2设置，所述喷枪33的喷口处安装有高压负极环34，高压正极板35安装在接地平台36上且位于高压负极环34的正下方，集流体2从高压负极环34与高压正极板35之间形成的高压电场中通过，载流气管37的一端与喷枪33连接，载流气管37的另外一端连接高压气源，供料仓38安装在进料漏斗31的一侧，所述供料仓38与进料漏斗31之间通过管道连接，实现对进料漏斗31的稳定供料。实际工作时，集流体2从放卷辊7上放卷后持续向前移动，并经过安装在密封罩1内的静电喷涂机构3时，粉末涂料从进料漏斗31进料，然后通过毛刷供粉器32对粉料进行均匀分散后进行稳定供料，其中毛刷供粉器32是本发明中一个创新性的结构设计，可以使得粉料分散后均匀进入喷枪33内，防止粉料在喷枪33内堆积而造成喷枪33堵塞，而且可以使得粉料的在喷涂过程中均匀分散，表面带电更加均匀，以便更好的提高静电喷涂的效果。当粉料通过毛刷供粉器32均匀进入喷枪33后，安装在喷枪33喷嘴处的高压负极环34以及安装在接地平台36上的高压正极板35同时工作，形成高压电场，粉末涂料在载流气管37的高压气流及高压电场的加持下，很好地吸附在集流体2表面，粉末逐渐覆盖集流体2表面形成一定厚度的涂层后，电荷就会产生排斥，粉末也就不再被继续吸附堆积，所以喷粉后的涂层厚度非常均匀，多余的涂料会被后续的吸尘管4回收利用，实际操作过程中，可以通过控制高压负极环34与高压正极板35之间形成的高压电场的大小，实现对涂层厚度的精确控制。
参照图3所示，所述毛刷供粉器32包括外壳321、旋转毛针筒322、清洁刷323、刮刀324、震动刷325、错动网格326和细分筛网327，所述外壳321的顶部进料口与进料漏斗31的出料口连接，外壳321的底部出料口位于喷枪33进料口的正上方，旋转毛针筒322安装在外壳321内且位于进料漏斗31出料口的正下方，震动刷325安装在旋转毛针筒322的斜下方，错动网格326安装在旋转毛针筒322的正下方，细分筛网327安装在错动网格326的正下方且位于外壳321底部出料口的正上方。实际工作时，当进料漏斗31出料口上的来料下落至旋转毛针筒322上时，通过旋转的旋转毛针筒322将落料带动至震动刷325上，震动刷325对粉料进行震动打散并落料至错动网格326内，通过错动网格326对打散后的粉料进行错位分散，最后再落料至细分筛网327进行最终的筛分过滤，使得粉末彻底分散后再进入喷枪33，以达到最佳的静电喷涂效果，同时可以有效避免喷枪33堵塞。所述清洁刷323安装在旋转毛针筒322的左上方，所述刮刀324安装在旋转毛针筒322的右上方，通过设置清洁刷323可以将旋转毛针筒322上可能吸附的粉末刷落，通过设置刮刀324可以将清洁刷323无法刷落的粉体刮除，以确保旋转毛针筒322表面清洁。
参照图1所示，所述密封罩1内位于吸尘管4的后方安装有正对集流体2表面设置的粉体厚度检测仪6，以便实时监测静电喷涂后涂层的厚度，以便通过调节高压负极环34与高压正极板35之间形成的高压电场的大小，实现对涂层厚度的精确控制。所述密封罩1与收卷辊9之间安装有热压对辊8，经过静电喷涂后的集流体2从热压对辊8中间穿过，通过热压对辊8实现涂层和集流体2之间的热压融合，最后通过收卷辊9进行收卷，完成整个生产工艺。
本发明通过对静电喷涂生产线中各个部件的整体结构创新设计，实现了静电喷涂在实际干法电极生产中的全自动化应用，实现对集流体的自动放卷、自动静电喷涂、涂料自动回收、涂层厚度检测、热压融合、收卷等，得到涂层稳定、厚度精确可控的干法电极产品。
本发明通过对静电喷涂机构3的创新性结构设计，可以实现的粉末涂料与集流体2之间均匀、稳定、可控的喷涂。在实际操作过程中，粉末涂料从进料漏斗31进料，然后通过毛刷供粉器32对粉料进行均匀分散后进行稳定供料，安装在喷枪33喷嘴处的高压负极环34以及安装在接地平台36上的高压正极板35同时工作，形成高压电场，粉末涂料在载流气管37的高压气流及高压电场的加持下，很好地吸附在集流体2表面，粉末逐渐覆盖集流体2表面形成一定厚度的涂层后，电荷就会产生排斥，粉末也就不再被继续吸附堆积，所以喷粉后的涂层厚度非常均匀，多余的涂料会被后续的吸尘管4回收利用，实际操作过程中，可以通过控制高压负极环34与高压正极板35之间形成的高压电场的大小，实现对涂层厚度的控制。
本发明通过对静电喷涂装置中毛刷供粉器32的结构设计，可以使得粉料分散后均匀进入喷枪33内，防止粉料在喷枪33内堆积而造成喷枪堵塞，而且可以使得粉料的在喷涂过程中均匀分散，表面带电更加均匀，以便更好的提高静电喷涂的效果。实际工作时，当进料漏斗31出料口上的来料下落至旋转毛针筒322上时，通过旋转的旋转毛针筒322将落料带动至震动刷325上，震动刷325对粉料进行震动打散并落料至错动网格326内，通过错动网格326对打散后的粉料进行错位分散，最后再落料至细分筛网327进行最终的筛分过滤，使得粉末彻底分散后再进入喷枪33，以达到最佳的静电喷涂效果，并且防止喷枪33堵塞。
以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。
Claims (7)
1.一种干法电极粉末静电喷涂装置，其特征在于包括：放卷辊、密封罩和收卷辊，集流体经由放卷辊放卷后沿放卷方向通过密封罩内进行静电喷涂，然后通过收卷辊进行收卷，所述密封罩内安装有静电喷涂机构和吸尘管，所述静电喷涂机构包括进料漏斗、毛刷供粉器、喷枪、高压负极环、高压正极板、接地平台和载流气管，其中，毛刷供粉器安装在进料漏斗的下方，喷枪安装在毛刷供粉器的出料口，所述喷枪竖直向下正对集流体设置，所述喷枪的喷口处安装有高压负极环，高压正极板安装在接地平台上且位于高压负极环的正下方，集流体从高压负极环与高压正极板之间形成的高压电场中通过，载流气管的一端与喷枪连接，载流气管的另外一端连接高压气源，吸尘管安装在正面静电喷涂机构的后方且贴近集流体表面设置。
2.如权利要求1所述的干法电极粉末静电喷涂装置，其特征在于，所述毛刷供粉器包括外壳、旋转毛针筒、震动刷、错动网格和细分筛网，所述外壳的顶部进料口与进料漏斗的出料口连接，外壳的底部出料口位于喷枪进料口的正上方，旋转毛针筒安装在外壳内且位于进料漏斗出料口的正下方，震动刷安装在旋转毛针筒的斜下方，错动网格安装在旋转毛针筒的正下方，细分筛网安装在错动网格的正下方且位于外壳底部出料口的正上方。
3.如权利要求2所述的干法电极粉末静电喷涂装置，其特征在于，所述外壳内还安装有清洁刷和刮刀，所述清洁刷安装在旋转毛针筒的左上方，所述刮刀安装在旋转毛针筒的右上方。
4.如权利要求1所述的干法电极粉末静电喷涂装置，其特征在于：所述吸尘管的顶部安装有可用于调节吸尘管管口与集流体正面距离的吸尘管驱动气缸。
5.如权利要求1所述的干法电极粉末静电喷涂装置，其特征在于：所述进料漏斗的一侧安装有供料仓，所述供料仓与进料漏斗之间通过管道连接。
6.如权利要求1所述的干法电极粉末静电喷涂装置，其特征在于：所述密封罩内位于吸尘管的后方安装有正对集流体表面设置的粉体厚度检测仪。
7.如权利要求1所述的干法电极粉末静电喷涂装置，其特征在于：所述密封罩与收卷辊之间安装有热压对辊，经过静电喷涂后的集流体从热压对辊中间穿过。
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