一种用于教学演示的小型隔离膜涂布机的制作方法

本实用新型涉及材料喷涂技术领域，具体涉及用于实验教学的锂电隔离膜涂布机。

背景技术：

目前在能源发展新时代的背景下，锂电池已经广泛应用于电脑、手机和电动汽车等行业。锂电产品即将成为能源发展新时代的“工业血液”，掌握锂电制备的过程有着重大的意义。

隔离膜是锂电池四大关键材料之一，尽管并不参与电池中的电化学反应，但却直接影响着电池的容量、循环性能和充放电电流密度等关键性能。目前企业用于锂电隔离膜涂布机的基本上都是大型设备，而小型水性隔离膜涂布设备属于高端技术，只有少部分企业掌握。

目前高校内存在的小型隔离膜涂布机基本上都是液致相分离法制备隔离膜，该类设备适用于科研研究。而偏向应用型的水相法制备隔离膜的教学演示是空白的，不利于锂电制备教学体系的建立。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对锂电制备教学体系在隔离膜涂布方面的不足，提出了一种用于教学演示的小型隔离膜涂布机，该隔离膜涂布的应用，有效完善高校隔离膜涂布方面教学体系，同时，该涂布机具有结构简单，使用及维护方便的特点。

一种用于教学演示的小型隔离膜涂布机包括保护支撑结构、基膜放置板、烘干系统、喷涂装置、供料系统、废料回收系统及控制装置；其中，

所述保护支撑结构包括支撑框架和挡板，所述挡板设置于支撑框架四周；

所述基膜放置板位于支撑框架中部位置并固定于支撑框架上；

所述基膜放置板正下方设置有烘干系统，所述烘干系统包括放置平台、温度传感器及加热管，所述加热管均匀分布在放置平台上，所述温度传感器均匀设置于放置平台四周；

所述喷涂装置包括喷料结构、步进电机a、导轨、光杆a、光杆b、滑块、丝杆、步进电机b；其中，

所述喷料结构包括横杆及喷头，所述横杆与导轨垂直，所述横杆下方设置有多个喷头；

所述光杆b竖向固定在支撑框架底板上；

所述步进电机a固定于支撑框架底板上，所述丝杆一端固定连接在步进电机a的转轴上，所述光杆a一端内部中空且内有螺纹，所述丝杆与光杆a螺纹连接；所述导轨一端固定在光杆a的上端，所述导轨另一端套装在光杆b上；

所述步进电机b安装于滑块上，所述滑块安装于导轨上，所述横杆安装于滑块正下方；

所述供料系统包括涂料箱及原料泵，所述原料泵放置于涂料箱中，所述原料泵通过管材连接至所述喷涂装置的喷头；

所述废料回收系统包括排气管、废料泵、废料桶，所述废料泵固定安装于光杆a上，所述废料泵通过排气管与废料桶连通；

所述原料泵、步进电机a、步进电机b、温度传感器、废料泵均连接至控制装置。

进一步的，所述加热管为红外灯管。

进一步的，所述基膜放置板为一密封中空结构，所述密封中空结构上表面设有点阵排列若干细密小孔，所述密封中空结构四周侧面设有通风口，且所述通风口与真空泵连接。

进一步的，所述真空泵与控制装置连接。

进一步的，所述基膜放置板由玻璃、铝、铁、铝铜合金制成。

进一步的，所述真空泵的抽力为3至5n。

进一步的，所述喷头喷涂到基膜上的浆料为圆形，由圆心向外喷涂逐渐减小，喷头与喷头之间喷涂范围存在重合，且喷涂密度最高点与喷涂密度最低点相互重叠。

进一步的，所述加热管加热温度为50至70度，加热时间为4至7分钟。

本实用新型的有益效果在于：可满足市场上大部分已有锂电池，且操作简便，利于建立完善的锂电制备教学体系，与企业接轨；夹层多孔结构意在造成气压差，利于基膜的固定；使用红外灯管加热，利于加热的稳定性于经济性；使用自动化控制，利于涂布数据的精确控制。

附图说明

图1为本实用新型所述一种用于教学演示的小型隔离膜涂布机结构示意图；

图2为本实用新型所述基膜放置板结构示意图；

图3为本实用新型所述喷涂结构的喷涂浓度示意图；

图中；1涂料箱、2步进电机b、3导轨、4光杆b、5挡板、6真空泵、7基膜放置板、8放置平台、9加热管、10支撑框架、11滑块、12废料桶、13步进电机a、14丝杆、15排气管、16温度传感器、17废料泵、18原料泵、19喷头、20光杆a、21横杆、22细密小孔、23通风口、24喷涂浓度。

具体实施方案

为了更好地理解本实用新型，下面结合实例进一步阐述本实用新型的内容，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图对本发明的具体实施做详细说明。

如图1至图3所示，本实用新型所述一种用于教学演示的小型隔离膜涂布机包括保护支撑结构、基膜放置板、烘干系统、喷涂装置、供料系统、废料回收系统及控制装置；其中，

所述保护支撑结构包括支撑框架10和挡板5，所述挡板5设置于支撑框架10四周；

所述基膜放置板7位于支撑框架10中部位置并固定于支撑框架10上；

证烘干过程中良好的热传导性。

为保证涂布喷涂的均匀性，所述喷头喷涂到基膜上的浆料为圆形且由圆心向外喷涂逐渐减小，喷头19与喷头19之间喷涂范围存在重合且喷涂密度最高点与喷涂密度最低点相互重叠，喷涂效果如图3中的喷涂浓度24。

为保证涂布喷涂后形成的隔离膜有较好稳定性，所述加热管9加热温度为50至70度，加热时间为4至7分钟。

本技术方案所述用于教学演示的小型隔离膜涂布机工作原理为：

步进电机b2滑块左右移动，从而带动喷涂结构左右移动，原料泵启动后，喷涂结构的喷头开始喷涂浆料，喷涂结构左右移动过程中，可实现对整个涂布的喷涂，同时，为保证涂布的质量，每个喷头的喷涂形状为圆形且由圆心向外喷涂逐渐减小，喷头与喷头之间的喷涂区域有重合且喷头与喷头之间的喷涂密度最高点与喷涂密度最低点相互重叠。

为提升操作空间及保证喷涂质量，设置了喷涂装置上下移动机构，

通过步进电机a带动丝杆转动，而光杆a通过内螺纹与丝杆连接，同时导轨一端固定在光杆a上，另一端套装在光杆b上，当步进电机a转动时，丝杆在螺纹作用下，带动光杆a转动，同时，在导轨、光杆b、光杆a的相互作用力下，光杆a带动导轨做上下运动，从而实现喷涂装置的上下移动。

为加快离膜涂布的成型，本发明中设计了红外加热装置，通过控制加热温度及加热时间，能有效保证离膜涂布的成品状态。

为保证喷涂过程中，挥洒在空气中的浆料不影响涂布质量，在所述小型隔离膜涂布机上设置了废料回收系统，该废料回收系统包括排气管15、废料泵17、废料桶12，所述废料泵17固定安装于光杆a20上，所述废料泵17通过排气管15与废料桶12连通。该废料回收系统的设置，可以有效吸取涂布上方空气中多余的浆料。

本发明小型隔离膜涂布机本身易于拆卸组装，便于教学演示用，且根据喷涂的高度以及速度的精准控制，达到涂布不同性能隔离膜的要求，利于锂电教学体系的建立。