一种涂布模头以及涂布装置的制作方法

1.本技术涉及涂布技术领域，具体而言，涉及一种涂布模头以及涂布装置。


背景技术：

2.现有的涂布模头在进行涂布的过程中，在出料口的长度方向上，存在位于两端的浆料的厚度较厚而使得涂布的厚度不够均匀的情况。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种涂布模头，以使得涂布的浆料在出料口的长度方向上的厚度更加均匀。
4.本技术的实施例是这样实现的：
5.第一方面，本技术实施例提供一种涂布模头，包括出料腔，出料腔具有相对设置的第一进料口与第二进料口，出料腔还具有出料口；出料腔的进料方向与出料方向具有夹角；浆料从出料口离开涂布模头；
6.其中，进料方向为浆料从第一进料口与第二进料口流入出料腔时的方向；出料方向为浆料从出料口流出时的方向。
7.上述技术方案中，由于第一进料口与第二进料口相对设置，且进料方向与出料方向具有夹角，因此，从第一进料口与第二进料口进入的浆料会相会撞击抵消一部分动能，之后再转向从出料口离开模头。采用上述技术方案提供的涂布模头进行涂布生产时，由于浆料的动能在模头内部有所消耗，因此，浆料涂覆在质子膜表面的过程中，对质子膜的冲击较小，能够有效减小涂覆的浆料在出料口的长度上的厚度不均匀的情况。
8.结合第一方面，在一些实施方式中，第一进料口位置处的进料方向与第二进料口位置处的进料方向位于同一直线上，以使得从第一进料口与第二进料口进入出料腔的浆料能够沿同一直线相向运动。
9.上述技术方案中，由于从第一进料口与第二进料口进入出料腔的浆料沿同一直线相向运动，能够使得浆料更多的动能相互抵消，进一步改善涂覆的浆料在出料口的长度上的厚度不均匀的情况。
10.结合第一方面，在一些实施方式中，出料方向与进料方向相互垂直。
11.结合第一方面，在一些实施方式中，出料腔具有引导槽，第一进料口位于引导槽的第一端，第二进料口位于引导槽的第二端，引导槽被配置为使进入出料腔的浆料沿引导槽的延伸方向运动。
12.上述技术方案中，通过设置引导槽使进入出料腔的浆料沿引导槽运动，在浆料从第一进料口与第二进料口进入出料腔之后，能够在引导槽的导向作用下更好地相撞从而抵消动能，进一步改善涂覆的浆料在出料口的长度上的厚度不均匀的情况。
13.结合第一方面，在一些实施方式中，还包括进料腔，进料腔用于与供料管道连通，进料腔的第一端通过第一连接流道连通于出料腔的第一进料口，进料腔的第二端通过第二
连接流道连通于出料腔的第二进料口。
14.结合第一方面，在一些实施方式中，第一连接流道与第二连接流道均包括相互连接的弧线段与直线段；弧线段用于在浆料从进料腔向出料腔运动的过程中改变浆料的流动方向，直线段的延伸方向与引导槽的延伸方向平行，且直线段与引导槽连接。
15.上述技术方案中，通过第一连接流道与第二连接流道中的直线段与引导槽的延伸方向平行，因此使得浆料在进入出料腔之前即可按照引导槽的延伸方向运动，使浆料在进入出料腔之后能够更好地沿引导槽运动，进一步改善涂覆的浆料在出料口的长度上的厚度不均匀的情况。
16.结合第一方面，在一些实施方式中，模头包括上模头、下模头以及位于上模头与下模头之间的垫片，垫片设置有缺口；
17.下模头的第一表面设置有第一凹槽、第二凹槽、第一连接槽与第二连接槽；第一连接槽的一端与第一凹槽的一端连接、另一端与第二凹槽的一端连接；第二连接槽的一端与第一凹槽的另一端连接、另一端与第二凹槽的另一端连接；
18.垫片的第一侧面盖合于下模头的第一表面后形成进料腔、第一连接流道与第二连接流道；
19.垫片的缺口位于第二凹槽的上方；上模头、垫片的缺口以及下模头共同围成出料腔；第二凹槽形成引导槽。
20.上述技术方案中，进料腔、出料腔、第一连接流道与第二连接流道均可通过对下模头进行加工后与其它部件组合得到，能够降低加工难度。
21.结合第一方面，在一些实施方式中，第二凹槽沿直线延伸，第二凹槽的两端均被垫片盖合，以在第一连接流道的一端以及第二连接流道的一端形成直线段。
22.上述技术方案中，引导槽由第二凹槽形成，而第二凹槽沿直线延伸，第二凹槽的两端被垫片覆盖后形成位于第一连接流道以及第二连接流道端部的直线段，使得浆料经第一连接流道与第二连接流道进入出料腔之前，即可沿直线段运动一定的距离，使得浆料进入出料腔之后，能够更好地沿第二凹槽，也即出料腔中的引导槽运动，进一步改善涂覆的浆料在出料口的长度上的厚度不均匀的情况。
23.结合第一方面，在一些实施方式中，第一凹槽的深度大于第二凹槽的深度。
24.第二方面，本技术实施例提供一种涂布装置包括第一方面提供的涂布模头。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
26.图1为本技术实施例提供的一种涂布模头的结构示意图；
27.图2为本技术实施例提供的一种涂布模头中的下模头的第一表面的示意图；
28.图3为本技术实施例提供的一种涂布模头中的垫片的结构示意图；
29.图4为本技术实施例提供的一种涂布模头中的下模头与垫片的组合示意图；
30.图5为本技术实施例提供的一种涂布模头中的进料腔、第一连接流道、第二连接流
道与出料腔的示意图；
31.图6为本技术实施例提供的一种涂布模头中的出料腔的示意图。
32.图标：100-下模头；110-第一凹槽；120-第二凹槽；130-第一连接槽；140-第二连接槽；200-垫片；210-缺口；300-上模头；400-出料腔；410-出料口；420-引导槽；500-进料腔；600-第一连接流道；610-弧线段；620-直线段。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术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，都属于本技术保护的范围。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
38.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
39.本技术的发明人发现，在燃料电池生产过程中，通过涂布工艺在质子膜上涂覆浆料时，涂覆在质子膜表面的浆料在模头的出料口长度方向上的厚度尺寸会受到浆料的冲击力的影响。在浆料冲击力大的情况下，会导致在模头的出料口的长度方向上，在质子膜上对应于出料口两端位置处的浆料的厚度较厚，位于出料口中间部分的浆料的厚度较薄。其原因是在浆料的冲击力较大的情况下，会使得浆料在质子膜表面沿出料口长度方向上的两端方向上运动，由于浆料的表面张力以及其它因素的影响，进而导致质子膜上的浆料在出料口两端的厚度较厚、出料口中间部分的厚度较薄。其中，出料口的长度方向为出料口的延伸方向。
40.基于此，本技术提供了一种涂布模头，通过合理设置模头的内部结构以减小浆料
从模头的出料口410流出时的冲击力。
41.本技术所提供的涂布模头包括出料腔400，出料腔400具有相对设置的第一进料口与第二进料口。浆料通过第一进料口与第二进料口进入出料腔400，浆料进入出料腔400时的运动方向为出料腔400的进料方向。如图1所示，出料腔400还具有出料口410，出料腔400的出料口410即为本技术提供的涂布模头的出料口410。浆料从出料口410流出时的运动方向即为出料腔400的出料方向。
42.本技术所提供的涂布模头中，进料方向与出料方向之间具有夹角。对于本领域的技术人员而言应不难理解，由于进料方向与出料方向之间具有夹角，因此，浆料进入出料腔400之后不会沿进料方向直接从出料口410流出，而第一进料口与第二进料口之间是相对设置的，浆料在第一进料口与第二进料口位置处的进料方向存在方向相反的分量。
43.采用本技术提供的涂布模头进行涂布的过程中，浆料从第一进料口与第二进料口进入出料腔400之后会相互撞击，使得浆料的部分动能被损耗，之后再从出料口410流出，因此，能够减小浆料在从出料口410流出时的冲击力。
44.在本技术的一些实施方式中，如图5所示，第一进料口位置处的进料方向与第二进料口位置处的进料方向位于同一直线上且方向相反(即图5中箭头所示的两相反方向)，以使得从第一进料口与第二进料口进入出料腔400的浆料能够沿同一直线相向运动。即，上述实施方式提供的涂布模头中，从第一进料口与第二进料口进入的浆料的动能理论上可以完全抵消，之后出料腔400内的浆料在后续进入的浆料的推动下从出料口410流出，进而进一步改善涂覆的浆料在出料口410的长度上的厚度不均匀的情况。当然，第一进料口位置处的进料方向与第二进料口位置处的进料方向位于同一直线上仅是本技术的一种优选实施方式，在其它一些实施方式中，第一进料口位置处的进料方向与第二进料口位置处的进料方向也可以具有一定的夹角，使得从第一进料口与第二进料口进入的浆料的动能部分抵消。
45.优选地，进料方向与出料方向相互垂直。浆料沿进料方向相撞，动能被抵消，使得浆料仅在后续进入的浆料的推动下从出料口410流出，进一步减小浆料流出时的冲击力。
46.在本技术的一些优选实施方式中，如图1、图5与图6所示，本技术所提供的出料腔400具有引导槽420，其中，引导槽420为起到引导作用的槽状结构。第一进料口位于引导槽420的第一端、第二进料口位于引导槽420的另一端。通过设置引导槽420，使得从第一进料口以及第二进料口进入出料腔400中的浆料沿引导槽420运动，进而使得浆料更够更好地相撞以抵消动能。
47.当然，在另一些实施方式中，也可以不设置引导槽420，浆料从第一进料口与第二进料口进入出料腔400之后，由于浆料具有惯性，因此从第一进料口与第二进料口进入的浆料仍然能够进行相撞。
48.在本技术的一些实施方式中，如图1与图5所示，本技术提供的涂布模头还具有进料腔500，进料腔500用于与供料管道连通，进料腔500的第一端通过第一连接流道600连通于出料腔400的第一进料口、第二端通过第二连接流道连通于出料腔400的第二进料口。浆料经供料管道进入进料腔500中，之后通过第一连接流道600与第二连接流道分别连通第一进料口与第二进料口。进一步，在一些优选的实施方式中，供料管道连通于进料腔500在第一端至第二端方向上的中间位置。
49.上述实施方式中，可仅通过一根供料管道即实现浆料从出料腔400的两端(即第一
进料口与第二进料口)进入，实现了简化在使用时所连接的管道。当然，在其它一些实施方式中，也可以不设置进料腔500，通过两根供料管道分别连接进料腔500的第一进料口与第二进料口。
50.进一步，为了使浆料从第一进料口与第二进料口进入出料腔400之后，能够更好地沿引导槽420运动，在本技术的一些实施方式中，如图5所示，第一连接流道600与第二连接流道均包括弧线段610与直线段620，其中，弧线段610与进料腔500连接，直线段620与出料腔400的进料口连接，且直线段620的延伸方向与引导槽420的延伸方向平行。即，进料腔500中的浆料依次经过第一连接流道600中的弧线段610与直线段620后，从第一进料口进入出料腔400中，第一连接流道600中的弧线段610用于改变浆料的流向，直线段620用于使浆料的流动方向趋于稳定，以使通过第一进料口进入出料腔400之后，能够较好地按照引导槽420的延伸方向进行流动。具体地，本技术中所提供的第一连接流道600与第二连接流道可以为u形也可以为圆弧形等结构。
51.上述实施方式中，第一连接流道600与第二连接流道通过直线段620使得进入出料腔400中的浆料能够较好地沿引导槽420的方向进行运动，以使浆料的动能能够更好地被抵消，进一步改善涂覆的浆料在出料口410的长度上的厚度不均匀的情况。
52.当然，在本技术的一些实施方式中，第一连接流道600与第二连接流道也可不包括直线段620而仅包括弧线段610。在一些实施方式中，第一连接流道600与第二连接流道均沿弧线延伸，并且第一连接流道600与引导槽420连接的一端的延伸方向平行于引导槽420的延伸方向、第二连接流道与引导槽420连接的一端的延伸方向平行于引导槽420的延伸方向。通过使第一连接流道600与第二连接流道的连接引导槽420一端的延伸方向平行于引导槽420的延伸方向，同样能够使得浆料在离开第一连接流道600与第二连接流道进入引导槽420时，流动方向平行于引导槽420的延伸方向。
53.本技术通过在涂布模头内相对设置的第一进料口与第二进料口，实现浆料进入出料腔400之后相撞进而消耗动能，以减小浆料从涂布模头流出时的冲击力，进而有效改善涂覆的浆料在出料口410的长度(即图6中l所示的尺寸)上的厚度不均匀的情况。而本技术中，对模头中所包括的组成出料腔400的结构的形式并没有限制。
54.实施例1
55.本实施例提供了一种涂布模头，如图1至图6所示，由上模头300、下模头100以及夹在上模头300与下模头100之间的垫片200。采用本实施例提供的涂布模头进行涂布工艺的过程中，上模头300位于下模头100的上方。
56.本实施例中，垫片200为带有一缺口210的片状结构，垫片200的两侧表面分别与上模头300与下模头100贴合。
57.本实施例中，下模头100的第一表面用于与垫片200贴合。如图2所示，在第一表面上设置有第一凹槽110、第二凹槽120、第一连接槽130与第二连接槽140。其中，第一连接槽130的一端与第一凹槽110连接、第一连接槽130的另一端与第二凹槽120连接；第二连接槽140的一端与第一凹槽110的另一端连接、第二连接槽140的另一端与第二凹槽120的另一端连接。如图1、图2、图4、与图5所示，在垫片200盖合于下模头100后，垫片200与第一凹槽110形成进料腔500。垫片200与第一连接槽130形成第一连接流道600(图5中左侧阴影区域为第一连接流道600在垂直于下模头100的第一表面方向的投影)的弧线段610、垫片200与第二
连接槽140形成第二连接流道(图5中右侧阴影区域为第二连接流道在垂直于下模头100的第一表面方向的投影)的弧线段610；垫片200盖合于第二凹槽120的两端形成第一连接流道600的直线段620与第二连接流道的直线段620。
58.本实施例中，如图5与图6所示，第二连接槽140位于缺口210内部的未被垫片200覆盖的部分即为出料腔400的引导槽420。本实施例中，如图1、图2与图6所示，由上模头300的表面、垫片200中围成缺口210的侧面、下模头100中的第一表面以及第二连接槽140的槽壁共同围成上述实施方式中的出料腔400(图6中的阴影区域为出料腔400在垂直于下模头100的第一表面方向的投影)。其中，第一进料口与第二进料口均由第二连接槽140的槽壁以及垫片200的边缘围成，出料口410由下模头100的第一表面的边缘、缺口210的边缘与上模头300的表面围成。
59.本实施例中，引导槽420与第二凹槽120的长度之比在0.8～1(包括0.8与1)，对于本领域的技术人员而言，在引导槽420与第二凹槽120的长度之比为1时，垫片200盖合之后，第二凹槽120的槽壁完全形成引导槽420，第一连接流道600与第二连接流道中的直线段620的长度为0，在引导槽420与第二凹槽120的长度之比小于1时，在垫片200盖合之后，第二凹槽120的中间部分形成出料腔400的引导槽420，第二凹槽120的两端部分分别形成第一连接流道600的直线段620与第二连接流道的直线段。
60.实施例2
61.在实施例1公开的技术涂布模头的具体结构的基础上，本实施例中的下模头100的第一表面上的结构形成对称结构，对称轴为垂直于第一凹槽110延伸方向的轴线。相应地，第一凹槽110与第二凹槽120相互平行。第一连接槽130与第二连接槽140均沿c形曲线延伸并均连接第一凹槽110与第二凹槽120的端部，在其它一些实施方式中，第一连接槽130与第二连接槽140也可以沿u形曲线延伸。
62.本实施例中，如图2至图4所示，垫片200的缺口210的内侧边缘位于第一连接槽130与第二连接槽140之间。在其它实施例中，垫片200也可位于第二连接槽140的平行于延伸方向的两轮廓线直线，以将第二连接槽140部分遮盖。
63.实施例3
64.在实施例1公开的技术涂布模头的具体结构的基础上，本实施例中的涂布模头中，如图1所示，第一凹槽110的深度大于第二凹槽120的深度。在进行涂布的过程中，浆料通过第一连接槽130与第二连接槽140从第一凹槽110内向第二凹槽120内流动的过程中(也即从进料腔500向出料腔400流动的过程中)，第一凹槽110底部的浆料会向上运动，将浆料的部分动能转化为重力势能，也能够进而减小浆料在流出时的冲击力。本实施例中，第一凹槽110的深度在10～20mm范围，第二凹槽120的深度在5～15mm范围。
65.本实施例中，第一连接槽130与第二连接槽140的截面形状为u形或c形且深度均匀变化，其中，截面为垂直于浆料流动方向的截面。进一步，第一凹槽110的底部设置有贯通的供料孔，通过供料孔实现将供料管道中的浆料送入第一凹槽110中。
66.本技术给出的上述实施例中，在上模头300与下模头100之间设置有垫片200，由垫片200参与形成出料腔400。通过调整垫片200的厚度，可以调整出料口410的厚度，其中，出料口410的厚度为图1中t所示的尺寸。在另一些实施例中，也可以不设置垫片200，相应地，在上模头300和/或下模头100设置一端开口的槽结构以形成出料腔400。
67.在其它实施例中，也可以采用其它结构形式的部件围成本技术所提供的具有出料腔400的涂布模头，而并不限于涂布模头由现有的上模头300、下模头100以及垫片200等结构组成。
68.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种涂布模头，其特征在于，包括出料腔，所述出料腔具有相对设置的第一进料口与第二进料口，所述出料腔还具有出料口；所述出料腔的进料方向与出料方向具有夹角；浆料从所述出料口离开涂布模头；其中，所述进料方向为浆料从所述第一进料口与所述第二进料口流入所述出料腔时的方向；所述出料方向为浆料从所述出料口流出时的方向。2.根据权利要求1所述的涂布模头，其特征在于，所述第一进料口位置处的进料方向与所述第二进料口位置处的进料方向位于同一直线上且方向相反，以使得从所述第一进料口与所述第二进料口进入所述出料腔的浆料能够沿同一直线相向运动。3.根据权利要求2所述的涂布模头，其特征在于，所述出料方向与所述进料方向相互垂直。4.根据权利要求1所述的涂布模头，其特征在于，所述出料腔具有引导槽，所述第一进料口位于所述引导槽的第一端，所述第二进料口位于所述引导槽的第二端，所述引导槽被配置为使进入所述出料腔的浆料沿所述引导槽的延伸方向运动。5.根据权利要求4所述的涂布模头，其特征在于，还包括进料腔，所述进料腔用于与供料管道连通，所述进料腔的第一端通过第一连接流道连通于所述出料腔的第一进料口，所述进料腔的第二端通过第二连接流道连通于所述出料腔的第二进料口。6.根据权利要求5所述的涂布模头，其特征在于，所述第一连接流道与所述第二连接流道均包括相互连接的弧线段与直线段；所述弧线段用于在浆料从进料腔向出料腔运动的过程中改变浆料的流动方向，所述直线段的延伸方向与所述引导槽的延伸方向平行，且所述直线段与所述引导槽连接。7.根据权利要求5所述的涂布模头，其特征在于，模头包括上模头、下模头以及位于所述上模头与所述下模头之间的垫片，所述垫片设置有缺口；所述下模头的第一表面设置有第一凹槽、第二凹槽、第一连接槽与第二连接槽；所述第一连接槽的一端与所述第一凹槽的一端连接、另一端与所述第二凹槽的一端连接；所述第二连接槽的一端与所述第一凹槽的另一端连接、另一端与所述第二凹槽的另一端连接；所述垫片的第一侧面盖合于所述下模头的第一表面后形成所述进料腔、所述第一连接流道与所述第二连接流道；所述垫片的缺口位于所述第二凹槽的上方；所述上模头、所述垫片的缺口以及所述下模头共同围成所述出料腔；所述第二凹槽形成所述引导槽。8.根据权利要求7所述的涂布模头，其特征在于，所述第二凹槽沿直线延伸，所述第二凹槽的两端均被所述垫片盖合，以在所述第一连接流道的一端以及所述第二连接流道的一端形成直线段。9.根据权利要求7所述的涂布模头，其特征在于，所述第一凹槽的深度大于所述第二凹槽的深度。10.一种涂布装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的涂布模头。

技术总结
本申请提供一种涂布模头，包括出料腔，出料腔具有相对设置的第一进料口与第二进料口，出料腔还具有出料口；出料腔的进料方向与出料方向具有夹角；浆料从出料口离开涂布模头。其中，进料方向为浆料从第一进料口与第二进料口流入出料腔时的方向；出料方向为浆料从出料口流出时的方向。上述技术方案中，由于第一进料口与第二进料口相对设置，且进料方向与出料方向具有夹角，因此，从第一进料口与第二进料口进入的浆料会相会撞击抵消一部分动能，之后再转向从出料口离开模头。由于浆料的动能在模头内部有所消耗，因此，浆料涂覆在质子膜表面的过程中，对质子膜的冲击较小，能够有效减小涂覆的浆料在出料口的长度上的厚度不均匀的情况。况。况。


技术研发人员：江朝磊 蒋松柏 王文姬
受保护的技术使用者：苏州擎动动力科技有限公司
技术研发日：2023.08.01
技术公布日：2023/10/15