CN105489846A - 极片补锂方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及锂离子电池生产技术领域，尤其涉及一种极片补锂方法及系统。方法包括将第一基材以及第一锂带复合形成第一复合锂带，并采用第二基材在第一锂带与复合装置之间形成阻隔；将第一复合锂带以及待补锂极片复合形成补锂复合极片，过程中第一基材位于远离待补锂极片的一侧；剥离以及收卷所述第一基材，并形成补锂极片。装置包括极片放卷装置、第一复合锂带输送装置、极片补锂辊压装置、第一极片剥离装置以及第一基材收卷装置，极片补锂辊压装置包括两个相对设置的压辊。本申请所提供的极片补锂方法及系统通过采用基材一方面增强锂带的强度，另一方面在锂带与复合装置之间形成阻隔，避免锂带被扯断或夹断。

Description

极片补锂方法及系统

技术领域

本申请涉及锂离子电池生产技术领域，尤其涉及一种极片补锂方法及系统。

背景技术

在电池的首次充电过程中都会由于固体电解质膜(SEI膜)的形成而消耗部分锂，由此而造成正极材料锂的损失，从而降低了电池的容量，造成首次效率的降低。这在以合金材料(如硅合金和锡合金等)为活性物质的负极片中表现得尤为明显。另外，在锂离子电池循环过程中SEI膜消耗及修复，正负极内部死锂增加使得电池的容量持续下降，导致电池循环寿命降低。为了减少由于电池在首次充放电及循环过程中过程中的不可逆容量带来的电池容量的降低，对锂离子电池负极极片进行补充部分活性锂可以充分改善以上问题。

在相关技术中，由于电池级锂片非常薄，并且强度低，因此在实际生产中很难连续生产，很容易断带。

发明内容

本申请提供了一种极片补锂方法及系统，能够有效防止锂片断带。

本申请的第一方面提供了一种极片补锂方法，包括下列步骤：

10)、将第一基材以及第一锂带复合形成第一复合锂带，并在复合过程中采用第二基材在所述第一锂带与复合装置之间形成阻隔，

20)、将所述第一复合锂带以及待补锂极片复合形成补锂复合极片，复合过程中所述第一复合锂带中的所述第一基材位于远离所述待补锂极片的一侧，

30)、由补锂复合极片中分别剥离以及收卷所述第一基材，并形成补锂极片。

优选地，所述步骤20)之前还包括下列步骤：

10’)、将第三基材以及第二锂带复合形成第二复合锂带，并在复合过程中采用第四基材在所述第二锂带与复合装置之间形成阻隔，

所述步骤20)具体为：

将所述第一复合锂带、待补锂极片以及所述第二复合锂带复合形成补锂复合极片，复合过程中所述第一复合锂带中的所述第一基材以及所述第二复合锂带中的所述第三基材分别位于远离所述待补锂极片的两侧，并在待补锂极片与复合装置之间形成阻隔，

所述步骤30)具体为：

由补锂复合极片中分别剥离以及收卷所述第一基材以及第三基材，并形成补锂极片。

优选地，

所述步骤10)具体包括：

100)、同时放卷所述第一锂带、所述第一基材以及所述第二基材，

110)、使所述第一基材、所述第一锂带以及所述第二基材依次层叠设置，并通过辊压装置复合依次层叠设置的所述第一基材、所述第一锂带以及所述第二基材，形成第一复合带，

120)、剥离并收卷所述第一复合带中的所述第二基材，使得剩余的所述第一锂带与所述第一基材形成所述第一复合锂带；

和/或

所述步骤10’)具体包括：

100’)、同时放卷所述第二锂带、所述第三基材以及所述第四基材，

110’)、使所述第三基材、所述第二锂带以及所述第四基材依次层叠设置，并通过辊压装置复合依次层叠设置的所述第三基材、所述第二锂带以及所述第四基材，形成第二复合带，

120’)、剥离并收卷所述第二复合带中的第四基材，使得剩余的所述第二锂带与所述第三基材形成所述第二复合锂带。

优选地，

所述步骤100)与所述步骤110)之间还包括：102)、对所述第一锂带进行限定最小厚度的恒压力抚平，整理所述第一锂带的厚度；

和/或

所述步骤100’)与所述步骤110’)之间还包括：102’)、对所述第二锂带进行限定最小厚度的恒压力抚平，整理所述第二锂带的厚度。

优选地，在所述步骤30)至后还包括下列步骤：

40)、收卷补锂极片。

优选地，所述步骤40)具体为：

在控温环境下收卷补锂极片。

本申请的第二方面提供了一种极片补锂系统，包括极片放卷装置、第一复合锂带输送装置、极片补锂辊压装置、第一极片剥离装置、第一基材收卷装置，

所述极片放卷装置以及所述第一复合锂带输送装置均设置在所述极片补锂辊压装置的上游，所述第一极片剥离装置设置在所述极片补锂辊压装置的下游，所述第一基材收卷装置设置在所述第一极片剥离装置的下游，其中：

所述极片补锂辊压装置包括两个相对设置的压辊，两个所述压辊之间能够定间距，

所述第一复合锂带输送装置包括：第一锂带放卷辊、第一基材放卷辊、第二基材放卷辊、第二基材收卷辊以及第一复合辊组，所述第一锂带放卷辊、所述第一基材放卷辊以及所述第二基材放卷辊均位于所述第一复合辊组的上游，所述第二基材收卷辊位于所述第一复合辊组的下游。

优选地，还包括第二复合锂带输送装置、第二极片剥离装置以及第三基材收卷装置，

所述第二复合锂带输送装置也设置在所述极片补锂辊压装置的上游，所述第二极片剥离装置以及所述第三基材收卷装置依次设置在所述第一极片剥离装置的下游，

所述第二复合锂带输送装置包括：第二锂带放卷辊、第三基材放卷辊、第四基材放卷辊、第四基材收卷辊以及第二复合辊组，所述第二锂带放卷辊、所述第三基材放卷辊以及所述第四基材放卷辊均位于所述第二复合辊组的上游，所述第四基材收卷辊位于所述第二复合辊组的下游。

优选地，所述第一复合锂带输送装置还包括弹性间距锂带抚平装置，所述弹性间距锂带抚平装置位于所述第一锂带放卷装置以及所述第一复合辊组之间，和/或所述第二复合锂带输送装置还包括弹性间距锂带抚平装置，所述弹性间距锂带抚平装置位于所述第一锂带放卷装置以及所述第一复合辊组之间，

其中，所述弹性间距锂带抚平装置包括第二固定抚平辊、第二调节抚平辊、限位件以及弹性加压机构，所述第二固定抚平辊的位置固定，所述第二调节抚平辊的位置可调，所述限位件能够限制所述第二固定抚平辊以及所述第二调节抚平辊之间的最小间距，所述弹性加压机构固定设置在所述第二调节抚平辊背离所述第二固定抚平辊的一侧，且能够向所述第二调节抚平辊施加朝向所述第二固定抚平辊靠近的弹力。

优选地，所述极片补锂辊压装置还包括间距调节结构，

两个所述压辊分别为固定压辊以及调节压辊，所述固定压辊的位置固定，所述调节压辊的位置可调，所述间距调节结构设置在所述调节压辊背离所述固定压辊的一侧，且能够带动所述调节压辊靠近或远离所述固定压辊。

优选地，所述间距调节结构包括转动电机、丝杆以及螺纹套筒，所述螺纹套筒与所述调节压辊的辊座固定连接，且所述螺纹套筒的轴线与所述固定压辊以及所述调节压辊的中心连线平行，所述丝杆与所述螺纹套筒螺纹连接，所述转动电机的输出端与所述丝杆共轴连接，且能够带动所述丝杆旋转。

优选地，所述极片补锂辊压装置还包括压辊间隙限位机构，所述压辊间隙限位机构包括调节丝杆以及限位斜块，所述限位斜块设置在所述固定压辊以及所述调节压辊的辊座之间，且所述调节压辊的辊座与所述限位斜块的斜面相抵，所述调节丝杆与所述限位斜块螺纹连接，所述调节丝杆的轴线与所述固定压辊以及所述调节压辊的中心连线相垂直，且与所述限位斜块的斜面呈锐角夹角。

优选地，

所述第一极片剥离装置包括两个相对设置的第一剥离辊，两个所述第一剥离辊之间能够定间距，所述第一极片剥离装置能够沿平行于两个所述第一剥离辊的轴线的方向转动；

和/或

所述第二极片剥离装置包括两个相对设置的第二剥离辊，两个所述第二剥离辊之间能够定间距，所述第二极片剥离装置能够沿平行于两个所述第一剥离辊的轴线的方向转动。

优选地，还包括补锂极片收卷装置，

所述补锂极片收卷装置位于所述第二极片剥离装置的下游。优选地，还包括极片收卷冷却装置，所述极片收卷冷却装置包裹所述补锂极片收卷装置。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的极片补锂方法及系统通过采用基材，一方面增强了锂带的强度，另一方面也在锂带与复合装置之间形成阻隔，使锂带在输送过程中不会与复合装置直接接触，因此避免了锂带在生产过程中被扯断或夹断。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的极片补锂系统的整体结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的极片补锂辊压装置的结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的第一复合锂带输送装置的结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的定间距锂带抚平装置的结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的弹性间距锂带抚平装置的结构示意图；

图6为本申请实施例所提供的外观检测装置的结构示意图；

图7为本申请实施例所提供的坏品贴标装置的结构示意图。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的极片补锂系统的放置状态为参照。

如图1所示，本申请实施例提供了一种极片补锂系统，包括第一复合锂带输送装置10、第二复合锂带输送装置10’、极片放卷装置11、极片补锂辊压装置12、第一极片剥离装置13、第二极片剥离装置13’、第一基材收卷装置14、第三基材收卷装置14’、外观检测装置15、坏品贴标装置16、极片收卷冷却装置17、补锂极片收卷装置18以及收卷温度监控装置19。其中，第一复合锂带输送装置10、第二复合锂带输送装置10’以及极片放卷装置11均设置在极片补锂辊压装置12的上游。

第一复合锂带输送装置10用于复合形成包含第一锂带30以及第一基材31的第一复合锂带33，并向极片补锂辊压装置12进行输送。第一复合锂带输送装置10具体包括第一锂带放卷辊100、第一基材放卷辊101、第二基材放卷辊102、第一复合辊组103以及第二基材收卷辊104。第一锂带放卷辊100用于放卷第一锂带30，第一基材放卷辊101用于放卷第一基材31，而第二基材放卷辊102则用于放卷第二基材32。第一锂带放卷辊100、第一基材放卷辊101以及第二基材放卷辊102均位于第一复合辊组103的上游，从而使第一锂带30、第一基材31以及第二基材32能够在放卷后进入第一复合辊组103内进行复合，形成第一复合带。在进入第一复合辊组103之前，第一基材31、第一锂带30以及第二基材32依次层叠设置，从而使第一锂带30位于第一基材31与第二基材32之间，在进行复合辊压时，由于第一锂带30两侧的第一基材31以及第二基材32的保护阻隔，可以避免第一锂带30与第一复合辊组103直接接触而被夹断。在复合完成后，第二基材32已经完成保护作用，因此将第二基材收卷辊104设置在第一复合辊组103的下游，剥离并收卷第一复合带中的第二基材32，使得剩余的第一锂带30与第一基材31形成第一复合锂带33。

同样的，第二复合锂带输送装置10’用于复合形成包含第二锂带30’以及第三基材31’的第二复合锂带33’，并向极片补锂辊压装置12进行输送。第二复合锂带输送装置10’具体包括第二锂带放卷辊100’、第三基材放卷辊101’、第四基材放卷辊102’、第二复合辊组103’以及第四基材收卷辊104’。第二锂带放卷辊100’用于放卷第二锂带30’，第三基材放卷辊101’用于放卷第三基材31’，而第四基材放卷辊102’则用于放卷第四基材32’。第二锂带放卷辊100’、第三基材放卷辊101’以及第四基材放卷辊102’均位于第二复合辊组103’的上游，从而使第二锂带30’、第三基材31’以及第四基材32’能够在放卷后进入第一复合辊组103内进行复合，形成第二复合带。在进入第二复合辊组103’之前，第三基材31’、第二锂带30’以及第四基材32’依次层叠设置，从而使第二锂带30’位于第三基材31’与第四基材32’之间，在进行复合辊压时，由于第二锂带30’两侧的第三基材31’以及第四基材32’的保护阻隔，可以避免第二锂带30’与第一复合辊组103直接接触而被夹断。在复合完成后，第四基材32’也已经完成保护作用，因此将第四基材收卷辊104’设置在第二复合辊组103’的下游，剥离并收卷第四复合带中的第四基材32’，使得剩余的第二锂带30’与第三基材31’形成第二复合锂带33’。

第一复合辊组103以及第二复合辊组103’上均可设置控温装置对辊组的温度进行调节，以便调整第一锂带30以及第二锂带30’在复合时的温度。控温装置可以采用风冷、油冷及水冷等方式。

极片补锂辊压装置12包括两个相对设置的压辊，两个压辊之间能够固定间距。所生成的第一复合锂带33以及第二复合锂带33’会输送至极片补锂辊压装置12的两个压辊之间。与此同时，极片放卷装置11用于放卷待补锂极片20，而放卷后的待补锂极片20也需会输送至极片补锂辊压装置12的两个压辊之间。在极片补锂辊压装置12内第一复合锂带33、第二复合锂带33’以及待补锂极片20会被辊压复合在一起，从而形成补锂复合极片21。复合过程中，第一复合锂带33中的第一锂片30以及第二复合锂带33’中的第二锂片30’均朝向补锂极片20，而第一基材31以及第三基材31’分别位于远离待补锂极片20的两侧，并在待补锂极片20与极片补锂辊压装置12之间形成阻隔，以防止补锂复合过程中发生扯断或夹断等情况。同样的，极片补锂辊压装置12上也可设置控温装置对辊组的温度进行调节。

在本实施例中，通过第一复合锂带输送装置10以及第二复合锂带输送装置10’便能够同时对待补锂极片20的两侧进行补锂。如果只需要对待补锂极片20的一侧进行补锂，则仅需要单独设置一个第一复合锂带输送装置10便可实现。

在某些情况下，例如在两卷待补锂极片20的衔接处，待补锂极片20的厚度可能突然增大，又或者待补锂极片20的某一部分不需要进行补锂，因此，这种特殊部分在通过极片补锂辊压装置12时便不需要，或者要求不进行辊压复合。为了应对这种情况，如图2所示，在本实施例中，极片补锂辊压装置12还包括间距调节结构，同时两个压辊分别为固定压辊121以及调节压辊122。其中，固定压辊121的位置固定不变，仅能够沿周向进行转动，而调节压辊122除了能够沿周向转动之外，其位置还可以进行调整，而间距调节结构便设置在调节压辊122背离固定压辊121的一侧，用于调节调节压辊122的位置，以使固定压辊121与调节压辊122之间的间距增大或缩小，以满足不同的工况需要。

如图2所示，间距调节结构包括转动电机123、丝杆124以及螺纹套筒125，螺纹套筒125与调节压辊122的辊座固定连接，且螺纹套筒125的轴线与固定压辊121以及调节压辊122的中心连线平行，丝杆124与螺纹套筒125螺纹连接，转动电机123的输出端与丝杆124共轴连接，且能够带动丝杆124旋转。这样，当丝杆124旋转时，便可通过与螺纹套筒125的螺纹配合将转动转化为沿轴线的直线运动，从而带动螺纹套筒125以及与螺纹套筒125相连接的调节压辊122一起移动，以此来改变固定压辊121与调节压辊122之间的间距。

此外，为了使调节压辊122的移动更为平稳和有方向性，还可以在间距调节结构上设置压辊导柱126以及压辊滑块127。其中，压辊导柱126的轴线平行于固定压辊121以及调节压辊122的中心连线，压辊滑块127则与压辊导柱126配合连接，且能够沿压辊导柱126的轴向滑动，与此同时，调节压辊122也与压辊滑块127固定连接。这样，调节压辊122便只能够沿着压辊导柱126的轴向进行移动，而其它方向的作用力均会被压辊滑块127传递至压辊导柱126上，并被压辊导柱126所吸收。压辊导柱126最好同时设置多个，并且相对于调节压辊122对称分布，这样能够提高受力的均衡性。压辊滑块127可以采用高精密轴承座，不但能够滑动，同时也能够减小摩擦力。

在实际作业过程中，极片补锂辊压装置12可能要对不同型号规格的待补锂极片20进行补锂作业，在这种情况下，如果固定压辊121与调节压辊122之间的间距不能够进行精确定位，则会对补锂过程造成很大不利影响。而为了能够使调节压辊122能够在遇到情况时能够快速移动，间距调节结构所采用的传动部件的尺寸便需要相对较大。而在这种情况下，同时要求间距调节结构保证固定压辊121与调节压辊122之间的间距会变得异常困难，即使能够实现也会面临高昂的成本。因此，在本实施例中，极片补锂辊压装置12还包括压辊间隙限位机构。压辊间隙限位机构包括调节丝杆128以及限位斜块129，限位斜块129设置在固定压辊121以及调节压辊122的辊座之间，且调节压辊122的辊座与限位斜块129的斜面相抵，调节丝杆128与限位斜块129螺纹连接，调节丝杆128的轴线与固定压辊121以及调节压辊122的中心连线相垂直，且与限位斜块129的斜面(图中未示出)呈锐角夹角。当转动调节丝杆128时，限位斜块129能够沿着调节丝杆128的轴线方向移动，而由于限位斜块129的斜面与调节丝杆128的轴线之间呈锐角，因此在限位斜块129的移动过程中，该斜面上与调节压辊122相抵的部位相对于固定压辊121的距离也在发生变化，因而能够以此来对调节压辊122与固定压辊121之间的间距进行较为精确的限制。

在开始作业之前，首先通过间距调节结构使调节压辊122远离固定压辊121，之后根据待补锂极片20的尺寸型号调节限位斜块129的位置，待限位斜块129的位置调整好后，再次启动间距调节机构，使调节压辊122朝固定压辊121靠近，并最终抵紧限位斜块129的斜面。此时调节压辊122的位置便被精确限制。而在作业开始后，间距调节结构只要每次都将调节压辊122抵紧限位斜块129的斜面，便可保证固定压辊121与调节压辊122之间的间距保持不变，定位精度高。

在补锂复合完成后，锂带已经全部与极片复合在一起，无需再担心其被夹断，因此第一基材31以及第三基材31’的使命也已经完成，需要除去。如图1所示，在本实施例中，第一极片剥离装置13以及第二极片剥离装置13’依次设置在极片补锂辊压装置12的下游，第一基材收卷装置14设置在第一极片剥离装置13的下游，第三基材收卷装置14’以及补锂极片收卷装置18则分别设置在第二极片剥离装置13’的下游。补锂复合极片21由极片补锂辊压装置12复合完成后会先穿入第一极片剥离装置13内，并将第一基材31由补锂复合极片21上剥离，之后第一基材31被输送至第一基材收卷装置14进行收卷，而补锂复合极片21的剩余部分则会继续被穿入第二极片剥离装置13’之中。在通过第二极片剥离装置13’时，第三基材31’也将从补锂复合极片21上被剥离，剩余部分即为补锂极片22。之后第三基材31’以及补锂极片22则分别被第三基材收卷装置14’以及补锂极片收卷装置18所收卷。当然，如果仅设置了第一复合锂带输送装置10，则便不需要在第一极片剥离装置13的下游再设置第二极片剥离装置13’以及第三基材收卷装置14’，而可以直接将剥离完第一基材后形成的补锂极片22输送至补锂极片收卷装置18进行收卷。

此外，补锂极片收卷装置18只是作为补锂极片22的收集装置，如果补锂极片22被制造完成后便会被马上用于接下来的工序，则也可以不设置补锂极片收卷装置18，而是直接将补锂极片22接入下一工序内并投入使用。

整个补锂过程中，锂带均有基材保护，完全不会与其它诸如第一复合辊组103、第二复合辊组103’、极片补锂辊压装置12等相接触，因此有效防止了锂带被扯断、夹断等情况的发生。

由于锂带的生产以及运输、存放等方式的限制，经常会导致锂带上出现波浪状的褶皱，这种波浪状的褶皱会影响锂带的复合效果，因此在本实施例中，第一复合锂带输送装置10以及第二复合锂带输送装置10’中最好均设置一个定间距锂带抚平装置106。以第一复合锂带输送装置10为例，参见图3，定间距锂带抚平装置106位于第一锂带放卷装置100以及第一复合辊组103之间，定间距锂带抚平装置106包括两个相对设置的第一抚平辊，这两个第一抚平辊之间的间距能够固定不变，间距的尺寸可以略大于第一锂带30的厚度，但小于第一锂带30的波浪状褶皱的最大幅度。这样，当波浪状褶皱通过两个第一抚平辊之间的间隙时便会受到挤压，从而使波浪状褶皱的幅度减小，第一锂带30便整体变得更平整。

参见图4，为了适应不同尺寸的锂带，定间距锂带抚平装置106还包括弹簧1061以及调隙机构1064，此时，两个第一抚平辊分别为第一固定抚平辊1062以及第一调节抚平辊1063，第一固定抚平辊1062的位置固定不变，仅能够沿周向进行转动，而第一调节抚平辊1063除了能够进行周向转动外，其位置还能够进行调整，调隙机构1064固定设置在第一调节抚平辊1063背离第一固定抚平辊1062的一侧，并且能够推动第一调节抚平辊1063向第一固定抚平辊1062靠近。弹簧1061同时与第一固定抚平辊1062以及第一调节抚平辊1063的辊座相抵，且始终处于压缩状态。调隙机构1064可以采用旋转调隙螺旋测微器，当需要调节第一固定抚平辊1062以及第一调节抚平辊1063之间间距时，可以转动旋转调隙螺旋测微器的旋钮，使旋转调隙螺旋测微器的的丝杆头部移动，当向前移动推动第一调节抚平辊1063时，第一调节抚平辊1063便可逐渐靠近第一固定抚平辊1062，缩小二者之间的间隙。反之，如果丝杆头部被向远离第一调节抚平辊1063的方向移动，则第一调节抚平辊1063便可在弹簧1061的作用下始终抵紧丝杆头部，并逐渐远离第一固定抚平辊1062，使二者之间的间隙增大。通过旋转调隙螺旋测微器可以精确调节间隙，调节精度能够达到1μm。

锂带除了存在波浪状褶皱之外，还可能存在厚度不均匀的问题，这也可能影响补锂的正常进行。因此，本实施例中还可在第一复合锂带输送装置10以及第二复合锂带输送装置10’中均设置一个弹性间距锂带抚平装置107。还以第一复合锂带输送装置10为例，参见图3，弹性间距锂带抚平装置107也位于第一锂带放卷装置100以及第一复合辊组103之间，当定间距锂带抚平装置106与弹性间距锂带抚平装置107同时存在时，最好将定间距锂带抚平装置106设置在弹性间距锂带抚平装置107之前，先将第一锂带30上的波浪状褶皱抚平，能够更加便于厚度抚平的进行。

具体地，参见图5，弹性间距锂带抚平装置107包括第二固定抚平辊1071、第二调节抚平辊1072、限位件1073以及弹性加压机构1074，第二固定抚平辊1071的位置固定不变，仅能够沿周向进行转动，而第二调节抚平辊1072除了能够进行周向转动外，其位置还能够进行调整，进而改变第二固定抚平辊1071以及第二调节抚平辊1072之间的间距。限位件1073设置在第二调节抚平辊1072的行走路径上，并且能够限制第二固定抚平辊1071以及第二调节抚平辊1072之间的最小间距。弹性加压机构1074固定设置在第二调节抚平辊1073背离第二固定抚平辊1071的一侧，且能够向第二调节抚平辊1072施加朝向第二固定抚平辊1071靠近的恒定弹力。弹性加压机构1074可以采用诸如弹簧等机械弹性部件，由于一般的生产车间均布设有压缩空气管道，因此也可以采用压合气缸。

一般情况下，第二调节抚平辊1072会在弹性加压机构1074的弹力作用下持续抵住限位件1073，当第一锂带30通过时，只要锂带的厚度不是特别大，无法克服弹性加压机构1074的弹力而将第二调节抚平辊1072推开，则第一锂带30上厚度超过两辊间隙的部分便会受到第二固定抚平辊1071以及第二调节抚平辊1072的辊压而变薄，使锂带的厚度趋于均匀一致。而当第一锂带30的厚度过后时，能够对第二调节抚平辊1072产生较强的推力，甚至大于弹性加压机构1074所施加的弹力。在这股推力的作用下，第二调节抚平辊1072便可向远离第二固定抚平辊1071的方向移动，从而使两辊之间的间隙增大，使第一锂带30上厚度较大的部分也能够顺利通过该间隙，而不至于被夹断。

此外，为了使第二调节抚平辊1072的移动更为平稳和有方向性，还可以在弹性间距锂带抚平装置107上设置导柱1075以及滑块1076。其中，导柱1075的轴线平行于第二固定抚平辊1071以及第二调节抚平辊1072的中心连线，滑块1076则与导柱1075配合连接，且能够沿导柱1075的轴向滑动，与此同时，第二调节抚平辊1072也与滑块1076固定连接。这样，第二调节抚平辊1072便只能够沿着导柱1075的轴向进行移动，而其它方向的作用力均会被滑块1076传递至导柱1075上，并被导柱1075所吸收。导柱1075最好同时设置多个，并且相对于第二调节抚平辊1072对称分布，这样能够提高受力的均衡性。滑块1076也可以采用高精密轴承座，不但能够滑动，同时也能够减小摩擦力。

限位件1073可以直接设置在第二调节抚平辊1072的行走路径上，也可以设置在滑块1076的行走路径上，只要能够限制第二调节抚平辊1072与第二固定调节辊1071之间的最小间距便可。例如，在本实施例中，限位件1073直接被固定在导柱1075上，形状可以呈块状、环状或其它任意形状。按照一般的锂带厚度，第二调节抚平辊1072与第二固定调节辊1071的最小间距可以控制在300μm，而通过弹性间距锂带抚平装置107抚平后，能够使第一锂带30的厚度调整至300±5μm范围内。

由于锂带质地较软，因此每卷锂带的起始端在穿过第一复合辊组103以及第二复合辊组103’时，由于此时还没有基材进行加强与保护，都会非常麻烦，很容易造成锂带的起始端发生形变或损坏。为了解决这一问题，本实施例中在每卷锂带的起始端都设置了一段牵引带，并在复合辊组的下游设置了对应的牵引带的收卷装置。继续以第一复合锂带输送装置10为例，参见图1，在第一复合辊组103的下游设置有第一牵引带收卷装置105，当将牵引带34穿过第一复合辊组103之后，便将牵引带引导至第一牵引带收卷装置105进行收卷。而随着牵引带34穿过第一复合辊组103的第一锂带30便可与第一基材31进行复合，形成第一复合锂带33。

在剥离第一基材31以及第三基材31’的过程中，如果剥离角度调整的不合适，经常会出现部分剥离或极片脱碳等现象，造成极片损坏。为此，如图1所示，本实施例中的第一极片剥离装置13包括两个相对设置的第一剥离辊，两个第一剥离辊之间能够定间距，最为重要的是，第一极片剥离装置13能够沿平行于两个第一剥离辊的轴线的方向进行转动。当第一极片剥离装置13转动时，保持第二极片剥离装置13’以及第一基材收卷装置14固定不动，便可调整第一基材31的剥离角度。同理，第二极片剥离装置13’也可包括两个相对设置的第二剥离辊，两个第二剥离辊之间能够定间距，第二极片剥离装置13’能够沿平行于两个第二剥离辊的轴线的方向转动。而当第二极片剥离装置13’转动时，保持第一极片剥离装置13以及第三基材收卷装置14’固定不动，便可调整第三基材31’的剥离角度。从而改善在剥离第一基材31以及第三基材31’时对极片造成的不利影响。

为了保证第一基材31以及第三基材31’的重复再利用，第一基材收卷装置14以及第三基材收卷装置14’均可包括收卷纠偏装置、张力装置，纠偏装置模式可以选择单边或中线纠偏，纠偏传感器可以选择超声波、红外线及数字纠偏传感器，执行元器件可以选择电机、气缸、液压缸等；张力装置可以选择气缸配合比例阀及位置传感器，伺服电机配合角位传感器，重力浮辊，气缸配合角位传感器等。通过主动收卷及张力纠偏装置可以有效的将玻璃后基材整齐收卷，保证其过程走带基材平整度。

请继续参见图1，由于补锂过程为连续生产过程，而一旦出现不合格产品，中途无法直接剔除。为此，本实施例所提供的极片补锂系统还包括了外观检测装置15以及坏品贴标装置16，外观检测装置15以及坏品贴标装置16沿工序方向依次设置在第二极片剥离装置13’与补锂极片收卷装置18之间，并且二者之间通信连接，以实现自动化控制。外观检测装置15能够持续对补锂极片22进行监测，一旦发现不合格的情况便能够向坏品贴标装置16传输信号，坏品贴标装置16收到信号后便在补锂极片22的相应位置贴上不合格标签作为标记。在补锂完成后，加工人员便可依照标签剔除不合格的部分。

为了保证同时对补锂极片22的两侧进行检测，在本实施例中同时在补锂极片22的两侧各设置了一个外观检测装置15。如图6所示，外观检测装置15包括CCD视觉摄像头151，摄像头高度角度调节夹具152，光源153，光源高度角度调节夹具154，检测背辊155，转向辊156/157。其中，补锂极片22穿过转向辊156，通过检测背辊155时，CCD视觉摄像头151对极片表面进行检测，检测后极片通过转向辊157出检测系统。其中，通过调节摄像头高度角度调节夹具152及光源高度角度调节夹具154使得相机在合理的焦距及角度范围内获得合理的检测图片并对缺陷进行判断，检测背辊155表面可以进行DLC，硬质氧化发黑，喷涂黑色陶瓷涂层等处理，提高极片表面与检测背辊155区别度，使得相机获得明确的检测区域。通过CCD外观检测及内部算法，可以明确检测出大面积漏涂，极片开裂、开口，极片漏铜，极片打皱，胶纸检测，边缘突出物检测等。

如图7所示，坏品贴标装置16包括贴胶机161以及坏品贴胶辊162，当极片通过坏品贴标装置16时，在坏品贴胶辊162上，贴标机161对极片进行贴坏品标签。

补锂极片收卷装置18也包括收卷纠偏装置以及张力装置，纠偏装置模式可以选择单边或中线纠偏，纠偏传感器可以选择超声波、红外线及数字纠偏传感器，执行元器件可以选择电机、气缸、液压缸等；张力装置可以选择气缸配合比例阀及位置传感器，伺服电机配合角位传感器，重力浮辊，气缸配合角位传感器等。通过主动收卷及张力纠偏装置可以有效的将玻璃后基材整齐收卷，保证其过程走带基材平整度。

在本实施例中，由于补锂极片22中的锂层与极片表层材料会有升温反应，所以补锂极片收卷装置18被设置在了极片收卷冷却装置17的内部。极片收卷冷却装置17包括冷却箱171以及气帘密封装置172，气帘密封装置172设置在冷却箱171上供补锂极片20进入的进口处，以防止冷却气体通过该进口的狭缝跑出。此外，可通过收卷温度监控装置19对收卷后的补锂极片22表面温度进行实时检测，并将利用检测信号与极片收卷冷却装置17进行联动，实现对补锂极片22温度的精确控制。

本申请实施例所提供的极片补锂系统避免了锂带在生产过程中被扯断或夹断，同时还具有精度高、便于操控等特点。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种极片补锂方法，其特征在于，包括下列步骤：

10)、将第一基材以及第一锂带复合形成第一复合锂带，并在复合过程中采用第二基材在所述第一锂带与复合装置之间形成阻隔，

20)、将所述第一复合锂带以及待补锂极片复合形成补锂复合极片，复合过程中所述第一复合锂带中的所述第一基材位于远离所述待补锂极片的一侧，

30)、由补锂复合极片中分别剥离以及收卷所述第一基材，并形成补锂极片。

2.如权利要求1所述的极片补锂方法，其特征在于，所述步骤20)之前还包括下列步骤：

10’)、将第三基材以及第二锂带复合形成第二复合锂带，并在复合过程中采用第四基材在所述第二锂带与复合装置之间形成阻隔，

所述步骤20)具体为：

将所述第一复合锂带、待补锂极片以及所述第二复合锂带复合形成补锂复合极片，复合过程中所述第一复合锂带中的所述第一基材以及所述第二复合锂带中的所述第三基材分别位于远离所述待补锂极片的两侧，并在待补锂极片与复合装置之间形成阻隔，

所述步骤30)具体为：

由补锂复合极片中分别剥离以及收卷所述第一基材以及第三基材，并形成补锂极片。

3.根据权利要求2所述的极片补锂方法，其特征在于，

所述步骤10)具体包括：

100)、同时放卷所述第一锂带、所述第一基材以及所述第二基材，

110)、使所述第一基材、所述第一锂带以及所述第二基材依次层叠设置，并通过辊压装置复合依次层叠设置的所述第一基材、所述第一锂带以及所述第二基材，形成第一复合带，

120)、剥离并收卷所述第一复合带中的所述第二基材，使得剩余的所述第一锂带与所述第一基材形成所述第一复合锂带；

和/或

所述步骤10’)具体包括：

100’)、同时放卷所述第二锂带、所述第三基材以及所述第四基材，

110’)、使所述第三基材、所述第二锂带以及所述第四基材依次层叠设置，并通过辊压装置复合依次层叠设置的所述第三基材、所述第二锂带以及所述第四基材，形成第二复合带，

120’)、剥离并收卷所述第二复合带中的第四基材，使得剩余的所述第二锂带与所述第三基材形成所述第二复合锂带。

4.根据权利要求3所述的极片补锂方法，其特征在于，

所述步骤100)与所述步骤110)之间还包括：102)、对所述第一锂带进行限定最小厚度的恒压力抚平，整理所述第一锂带的厚度；

和/或

所述步骤100’)与所述步骤110’)之间还包括：102’)、对所述第二锂带进行限定最小厚度的恒压力抚平，整理所述第二锂带的厚度。

5.根据权利要求1至4任一项所述的极片补锂方法，其特征在于，在所述步骤30)至后还包括下列步骤：

40)、收卷补锂极片。

6.根据权利要求5所述的极片补锂方法，其特征在于，所述步骤40)具体为：

在控温环境下收卷补锂极片。

7.一种极片补锂系统，其特征在于，包括极片放卷装置、第一复合锂带输送装置、极片补锂辊压装置、第一极片剥离装置以及第一基材收卷装置，

所述极片放卷装置以及所述第一复合锂带输送装置均设置在所述极片补锂辊压装置的上游，所述第一极片剥离装置设置在所述极片补锂辊压装置的下游，所述第一基材收卷装置设置在所述第一极片剥离装置的下游，其中：

所述极片补锂辊压装置包括两个相对设置的压辊，两个所述压辊之间能够定间距，

所述第一复合锂带输送装置包括：第一锂带放卷辊、第一基材放卷辊、第二基材放卷辊、第二基材收卷辊以及第一复合辊组，所述第一锂带放卷辊、所述第一基材放卷辊以及所述第二基材放卷辊均位于所述第一复合辊组的上游，所述第二基材收卷辊位于所述第一复合辊组的下游。

8.根据权利要求7所述的极片补锂系统，其特征在于，还包括第二复合锂带输送装置、第二极片剥离装置以及第三基材收卷装置，

所述第二复合锂带输送装置也设置在所述极片补锂辊压装置的上游，所述第二极片剥离装置以及所述第三基材收卷装置依次设置在所述第一极片剥离装置的下游，

所述第二复合锂带输送装置包括：第二锂带放卷辊、第三基材放卷辊、第四基材放卷辊、第四基材收卷辊以及第二复合辊组，所述第二锂带放卷辊、所述第三基材放卷辊以及所述第四基材放卷辊均位于所述第二复合辊组的上游，所述第四基材收卷辊位于所述第二复合辊组的下游。

9.根据权利要求8所述的极片补锂系统，其特征在于，所述第一复合锂带输送装置还包括弹性间距锂带抚平装置，所述弹性间距锂带抚平装置位于所述第一锂带放卷装置以及所述第一复合辊组之间，和/或所述第二复合锂带输送装置还包括弹性间距锂带抚平装置，所述弹性间距锂带抚平装置位于所述第一锂带放卷装置以及所述第一复合辊组之间，

其中，所述弹性间距锂带抚平装置包括第二固定抚平辊、第二调节抚平辊、限位件以及弹性加压机构，所述第二固定抚平辊的位置固定，所述第二调节抚平辊的位置可调，所述限位件能够限制所述第二固定抚平辊以及所述第二调节抚平辊之间的最小间距，所述弹性加压机构固定设置在所述第二调节抚平辊背离所述第二固定抚平辊的一侧，且能够向所述第二调节抚平辊施加朝向所述第二固定抚平辊靠近的弹力。

10.根据权利要求7至9任一项所述的极片补锂系统，其特征在于，所述极片补锂辊压装置还包括间距调节结构，

两个所述压辊分别为固定压辊以及调节压辊，所述固定压辊的位置固定，所述调节压辊的位置可调，所述间距调节结构设置在所述调节压辊背离所述固定压辊的一侧，且能够带动所述调节压辊靠近或远离所述固定压辊。

11.根据权利要求10所述的极片补锂系统，其特征在于，所述间距调节结构包括转动电机、丝杆以及螺纹套筒，所述螺纹套筒与所述调节压辊的辊座固定连接，且所述螺纹套筒的轴线与所述固定压辊以及所述调节压辊的中心连线平行，所述丝杆与所述螺纹套筒螺纹连接，所述转动电机的输出端与所述丝杆共轴连接，且能够带动所述丝杆旋转。

12.根据权利要求11所述的极片补锂系统，其特征在于，所述极片补锂辊压装置还包括压辊间隙限位机构，所述压辊间隙限位机构包括调节丝杆以及限位斜块，所述限位斜块设置在所述固定压辊以及所述调节压辊的辊座之间，且所述调节压辊的辊座与所述限位斜块的斜面相抵，所述调节丝杆与所述限位斜块螺纹连接，所述调节丝杆的轴线与所述固定压辊以及所述调节压辊的中心连线相垂直，且与所述限位斜块的斜面呈锐角夹角。

13.根据权利要求8或9所述的极片补锂系统，其特征在于，

所述第一极片剥离装置包括两个相对设置的第一剥离辊，两个所述第一剥离辊之间能够定间距，所述第一极片剥离装置能够沿平行于两个所述第一剥离辊的轴线的方向转动；

和/或

所述第二极片剥离装置包括两个相对设置的第二剥离辊，两个所述第二剥离辊之间能够定间距，所述第二极片剥离装置能够沿平行于两个所述第一剥离辊的轴线的方向转动。

14.根据权利要求8或9所述的极片补锂系统，其特征在于，还包括补锂极片收卷装置，

所述补锂极片收卷装置位于所述第二极片剥离装置的下游。

15.根据权利要求14所述的极片补锂系统，其特征在于，还包括极片收卷冷却装置，所述极片收卷冷却装置包裹所述补锂极片收卷装置。