專利名稱：一種擠壓式涂布機利用分流泵控制涂布間隙的裝置及其控制方法
技術領域：
本發明及一種鋰離子電池涂布機，尤其是一種擠壓式涂布機利用分流泵控 制涂布間隙的裝置及其控制方法。
背景技術：
涂布是鋰離子電池生產過程中必不可少的工序，也是直接影響電池安全 性、容量、 一致性等各項性能的關鍵工序。涂布，就是將制作好的糊狀粘稠漿 料，均勻的、連續或間斷的涂覆在基體(鋁箔或銅箔)上，保證各個涂布位置 的厚度一致性、并將涂布厚度控制在工藝要求的公差范圍內。
目前國內有兩種涂布方式轉移式和擠壓式。轉移式是一種成熟的技術， 但是其結構復雜，設備調試麻煩；由于轉移式涂布機的漿料處于裸露狀態，因 此對漿料對性能會有一定的影響，時間稍長就會產生結塊，無法涂覆。
通過實驗，擠壓式涂布機技術日益成熟，它的機械結構簡單，設備小型化， 節省空間，調試方便；其涂布擠壓頭部分是封閉式，漿料在涂覆之間都是與外 界隔絕的，因此不會因為空氣的原因使漿料變質。
擠壓式涂布機的涂布精度要比轉移式涂布機高出許多。目前的實驗結果顯 示，轉移式涂布厚度極限是50"m，而擠壓式涂布可以達到20ym，對鋰電池 工藝的適應性更強。
但是一直以來，擠壓式涂布機都只能進行連續涂布，不能完成在涂布過程 中按照工藝標準要求的間斷涂布，這就造成了鋰離子電池生產的后工序必須進行刮粉作業，既將工藝標準要求的涂布間隙位的極粉刮除，這樣既浪費原材料， 又耗費了人力，如圖1所示的就是這種涂布機。
在國外，擠壓式涂布機通過高靈敏度控制閥可以實現間隙涂布，但是高靈 敏度控制閥價格昂貴，在國內還沒有技術能力開發出此種控制閥，導致擠壓式
涂布機價格昂貴，遠遠超過轉移式涂布機；同時，高靈敏度控制閥的結構復雜， 不宜維護，在發生漿料堵塞的情況時，需要長時間的清洗維護。在性價比上， 無法與轉移式涂布機相競爭，如圖2所示的就是這種涂布機。

發明內容
本發明的研制目的在于克服上述現有技術存在的缺陷，而提供一種不僅能 達到涂布間隙的高精密度要求，又大幅度降低了設備的制造成本，提高了轉移 式涂布機的市場競爭力的一種擠壓式涂布機利用分流泵控制涂布間隙的裝置 和與該裝置相適應的控制方法。
本發明的一種擠壓式涂布機利用分流泵控制涂布間隙的裝置，包括漿料、 漿料密封桶、伺服電機、漿料注入泵、涂布頭腔體、涂布背輥、基體，其特征 在于所述的漿料密封桶和涂布頭腔體之間還具有通過漿料導管連接的漿料分 流泵。
漿料注入泵和漿料分流泵的兩個伺服電機由工業控制系統PLC控制，并 同時保持運行狀態，且兩者的運行速度交替變化，實現噴涂與回流的切換。
漿料注入泵和槳料分流泵的兩個伺服電機運行速度的大小和交替變化過 程設定在工業控制系統PLC的程序中，由PLC根據設定的速度值，發出不同的 信號至伺服電機，來控制伺服電機轉速的變化。
一種擠壓式涂布機利用分流泵控制涂布間隙的控制方法，其特征在于該
控制方法包括(1) 在整個涂布過程中，漿料注入泵和漿料分流泵的兩個伺服電機由工
業控制系統PLC控制，并同時保持運行狀態，且兩者的運行速度交替變化， 實現噴涂與回流的切換，而兩個伺服電機運行速度的大小和交替變化過程設定 在工業控制系統PLC的程序中，由PLC根據設定的速度值，發出不同的信號至 伺服電機，來控制伺服電機轉速的變化。
(2) 在噴涂狀態時，漿料注入泵的伺服電機運行速度是槳料分流泵的伺 服電機運行速度的兩倍；在回流狀態時，漿料分流泵的伺服電機運行速度是漿 料注入泵的伺服電機運行速度的兩倍。
(3) 在噴涂狀態時，漿料注入泵注入漿料到涂布噴頭腔體中的速度是漿 料分流泵將漿料從涂布噴頭腔體中抽回到漿料密封桶的速度的兩倍；在回流狀 態時，漿料分流泵將漿料從涂布噴頭腔體中抽回到漿料密封桶的速度是漿料注 入泵注入漿料到涂布噴頭腔體中的速度的兩倍。
本發明的有益效果在于由于采用伺服電機驅動漿料泵來取代高靈敏度流 量控制閥，不僅能達到涂布間隙的高精密度要求，又大幅度降低了設備的制造 成本，提高了轉移式涂布機的市場競爭力。采用伺服電機控制漿料泵轉速，不 僅可以實現擠壓式涂布機的間隙涂布工藝，還能更好的控制涂布位與間隙位的 精度，更符合工藝要求，也使擠壓式涂布機的產品適應能力更強。


圖1是一種現有國內擠壓涂布裝置結構示意圖； 圖2是一種現有國外擠壓涂布裝置結構示意圖； 圖3是本發明實施例的結構示意圖。
圖中01:槳料密封桶；02:漿料注入泵；03:高靈敏度流量控制閥A; 04:涂布頭腔體；05:涂布毛細孔；06:高靈敏度控制閥B; 07:漿料分流泵； 08:涂布背輥；09:基體；10:漿料；11:注入泵伺服電機；12:分流泵伺服電機。
具體實施例方式
實施例
如圖3所示本發明的一種利用分流泵控制涂布間隙的擠壓式涂布裝置， 包括漿料IO、漿料密封桶Ol、注入泵伺服電機ll、漿料注入泵02、涂布頭腔
體04、涂布背輥08、基體09，其特征在于所述的漿料密封桶01和涂布頭 腔體04之間還具有通過漿料導管連接的漿料分流泵07。
漿料注入泵02和漿料分流泵07的兩個伺服電機11、 12由工業控制系統 PLC控制，并同時保持運行狀態，且兩者的運行速度交替變化，實現噴涂與回 流的切換。
漿料注入泵02和漿料分流泵07的兩個伺服電機11、 12運行速度的大小 和交替變化過程設定在工業控制系統PLC的程序中，由PLC根據設定的速度 值，發出不同的信號至伺服電機ll、 12，來控制伺服電機ll、 12轉速的變化。
在噴涂狀態時，漿料注入泵02注入漿料10到涂布噴頭腔體04中的速度 是漿料分流泵07將漿料10從涂布噴頭腔體04中抽回到漿料密封桶01的速度 的兩倍；在回流狀態時，漿料分流泵07將漿料10從涂布噴頭腔體04中抽回 到漿料密封桶01的速度是漿料注入泵02注入漿料10到涂布噴頭腔體04中的 速度的兩倍。
在噴涂狀態時，漿料注入泵02的伺服電機11運行速度是槳料分流泵07 的伺服電機12運行速度的兩倍；在回流狀態時，漿料分流泵07的伺服電機 12運行速度是漿料注入泵02的伺服電機11運行速度的兩倍。
在噴涂狀態時，驅動漿料注入泵的伺服電機11高速轉動，將漿料10以 0.5m"min的速度注入涂布噴頭腔體04中；同時，驅動漿料分流泵的伺服電機12低速轉動，控制涂布噴頭腔體04中的漿料10回流入漿料密封桶01的速度， 使漿料分流泵07將漿料以0.25m2/min的速度從涂布噴頭腔體04中抽回漿料密 封桶Ol。這樣，在兩個泵之間形成+0.25mVmin的正流量差(將注入流量大于 分流流量稱為正流量差，反之則為負流量差)，使涂布噴頭腔體04中的漿料在 此流量差的壓力下均勻的噴覆在基體09材料上，達到涂布的目的。
在回流狀態時，驅動漿料分流泵07的伺服電機12高速轉動，漿料分流泵 07將漿料以0.5m2/min的速度從涂布噴頭腔體04中抽回漿料密封桶01;同時 驅動漿料注入泵的伺服電機11低速轉動，使漿料注入泵02將漿料以 0.25m2/min的速度注入涂布噴頭腔體04中。這樣，在兩個泵之間形成 -0.251112/1^11的負流量差，使涂布噴頭腔體04中的槳料失去正壓，以一定的速 度回流，不會形成噴涂，即在基體09上留下涂布空白位，達到涂布間隙控制 的目的。在整個涂布過程中，兩個伺服電機11、 12均保持運轉狀態，只是兩 者的運轉速度交替變化，此速度的大小和交替變化過程，都是由工業控制系統 PLC完成的，速度大小可以在程序中設定，PLC根據設定的速度值，發出不同 的信號至伺服電機ll、 12，來控制伺服電機ll、 12轉速的變化。PLC的運算 速度可達2毫秒，這樣的控制方式，有效的消除了電機啟動加速時間長所產生 的響應速度慢的問題，使噴涂與回流之間能瞬間切換，響應速度可以滿足涂布 工藝要求。
權利要求
1、一種擠壓式涂布機利用分流泵控制涂布間隙的裝置，包括漿料、漿料密封桶、伺服電機、漿料注入泵、涂布頭腔體、涂布背輥、基體，其特征在于所述的漿料密封桶和涂布頭腔體之間還具有通過漿料導管連接的漿料分流泵。
2、 根據權利要求1所述的一種擠壓式涂布機利用分流泵控制涂布間隙的裝 置，其特征在于漿料注入泵和漿料分流泵的兩個伺服電機由工業控制系統PLC 控制，并同時保持運行狀態，且兩者的運行速度交替變化，實現噴涂與回流的 切換。
3、 根據權利要求1所述的一種擠壓式涂布機利用分流泵控制涂布間隙的裝 置，其特征在于漿料注入泵和漿料分流泵的兩個伺服電機運行速度的大小和 交替變化過程設定在工業控制系統PLC的程序中，由PLC根據設定的速度值， 發出不同的信號至伺服電機，來控制伺服電機轉速的變化。
4、 一種擠壓式涂布機利用分流泵控制涂布間隙的控制方法，其特征在于 該控制方法包括(1) 在整個涂布過程中，漿料注入泵和漿料分流泵的兩個伺服電機由工業 控制系統PLC控制，并同時保持運行狀態，且兩者的運行速度交替變化，實現 噴涂與回流的切換，而兩個伺服電機運行速度的大小和交替變化過程設定在工 業控制系統PLC的程序中，由PLC根據設定的速度值，發出不同的信號至伺服電機，來控制伺服電機轉速的變化。(2) 在噴涂狀態時，漿料注入泵的伺服電機運行速度是漿料分流泵的伺服 電機運行速度的兩倍；在回流狀態時，漿料分流泵的伺服電機運行速度是漿料 注入泵的伺服電機運行速度的兩倍。(3) 在噴涂狀態時，漿料注入泵注入漿料到涂布噴頭腔體中的速度是漿料 分流泵將漿料從涂布噴頭腔體中抽回到漿料密封桶的速度的兩倍；在回流狀態時，漿料分流泵將漿料從涂布噴頭腔體中抽回到漿料密封桶的速度是漿料注入 泵注入漿料到涂布噴頭腔體中的速度的兩倍。
全文摘要
本發明公開了一種擠壓式涂布機利用分流泵控制涂布間隙的裝置及其控制方法，該裝置包括漿料、漿料密封桶、伺服電機、漿料注入泵、涂布頭腔體、涂布背輥、基體，其特征在于所述的漿料密封桶和涂布頭腔體之間還具有通過漿料導管連接的漿料分流泵。該控制方法是在整個涂布過程中，漿料注入泵和漿料分流泵的兩個伺服電機由工業控制系統PLC控制，并同時保持運行狀態，且兩者的運行速度交替變化，實現噴涂與回流的切換，而兩個伺服電機運行速度的大小和交替變化過程設定在工業控制系統PLC的程序中，由PLC根據設定的速度值，發出不同的信號至伺服電機，來控制伺服電機轉速的變化。
文檔編號B05C9/00GK101590463SQ20091000965
公開日2009年12月2日 申請日期2009年1月22日 優先權日2009年1月22日
發明者程建軍 申請人:深圳市浩能科技有限公司