動(dòng)力鋰電池極片擠壓式涂布機(jī)頭研究.pdf

1、目前，電動(dòng)車、儲(chǔ)能電池等新能源產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)發(fā)展迅速。作為公認(rèn)的理想儲(chǔ)能元件，動(dòng)力鋰電池也得到高度關(guān)注。涂布機(jī)是動(dòng)力鋰電池極片的生產(chǎn)關(guān)鍵工藝設(shè)備。目前，動(dòng)力鋰電池極片涂布工藝主要有輥涂轉(zhuǎn)移式和條縫擠壓式等形式。其中，條縫擠壓式涂布工藝能夠獲得均勻的涂布厚度、質(zhì)量一致性高的電極，并能適應(yīng)不同漿料粘度和固含量范圍，與轉(zhuǎn)移式涂布工藝相比具有更強(qiáng)的適應(yīng)性。此外，擠壓式涂布在提高漿料利用率、保持漿料性質(zhì)穩(wěn)定性以及降低成本等方面具有優(yōu)勢(shì)，有利于增

2、強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。本文以擠壓式涂布機(jī)頭為研究對(duì)象，研究擠壓式涂布模頭、擠壓模頭定位、支架系統(tǒng)以及擠壓涂布控制系統(tǒng)的原理和設(shè)計(jì)，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.擠壓模頭的研發(fā)擠壓模頭通過(guò)內(nèi)腔和模唇間隙的調(diào)節(jié)可以精確的控制漿料涂布于基帶上的厚度以及涂布寬度方向分布的均勻度。擠壓模頭的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)決定了涂布擠壓模頭對(duì)漿料的勻化能力，本文在雙腔式內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了過(guò)渡式、衣架式內(nèi)腔結(jié)構(gòu)并通過(guò)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(Computational Flui

3、d Dynamics，CFD)技術(shù)，運(yùn)用FLUENT軟件分析三種型腔結(jié)構(gòu)對(duì)漿料的勻化能力，并完成了模唇間隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的兩種設(shè)計(jì)方案。
　　2.定位及支架系統(tǒng)設(shè)計(jì)定位及支架系統(tǒng)是擠壓模頭的定位支撐平臺(tái)，對(duì)涂布質(zhì)量精度、穩(wěn)定性啟到關(guān)鍵作用，其基本要求是:定位位置準(zhǔn)確、可重復(fù)歸位。本文對(duì)定位及支架系統(tǒng)中的關(guān)鍵零部件開(kāi)展力學(xué)和有限元分析(Finite Element Analysis，F(xiàn)EA)，包括背輥、托輥、移動(dòng)平臺(tái)、支架等，驗(yàn)證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4、的強(qiáng)度、剛度符合技術(shù)要求。
　　3.擠壓式涂布控制系統(tǒng)的研發(fā)與設(shè)計(jì)擠壓式涂布控制系統(tǒng)包括張力控制系統(tǒng)、糾偏控制系統(tǒng)、間歇正反面對(duì)齊涂布控制系統(tǒng)。在張力控制、糾偏控制系統(tǒng)中，通過(guò)張力控制器、糾偏控制器內(nèi)置的閉環(huán)控制算法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制;在間歇正反面對(duì)齊涂布控制系統(tǒng)中，由可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）、伺服放大器、伺服電機(jī)、編碼器、光纖傳感器等電器件組成，通過(guò)PLC編程實(shí)現(xiàn)間歇、正反