CN106025367B - 一种压延覆膜补锂一体机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压延覆膜补锂一体机，第一锂带附着在第一隔离膜上形成第一补锂带；第二锂带附着在第四隔离膜上形成第二补锂带；所述第一补锂带和第二补锂带分别位于极片的一侧与极片同时进入覆膜装置；第一锂带和第二锂带附着在极片上形成补锂极片并由极片收卷装置收卷；第一隔离膜由第一隔离膜收卷装置收卷，第四隔离膜由第四隔离膜收卷装置收卷；本发明通过将极片补锂工艺中的压延和覆膜两道工序结合在一起，通过将原本独立的压延机构和覆膜机构有机结合在一起，形成一套完成的集压延和覆膜于一身的压延覆膜补锂一体机设备，解决了极片双面同时覆锂膜的问题，并且结构紧凑，性能优良，可以实现产业化应用。

Description

一种压延覆膜补锂一体机
技术领域
本发明涉及一种极片补锂装置，具体涉及一种将压延和覆膜结合在一起的压延覆膜补锂一体机，属于锂离子电池生产技术领域。
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的两面进行补充部分活性锂膜可以充分改善以上问题。
目前极片补锂工艺由压延和覆膜组成，压延和覆膜作为独立的机构在极片补锂工艺中起到无可替代的作用，但要想形成产业化，就必须把两者有机的结合在一起，形成一种完整的设备用于生产中。
发明内容
本发明的目的在于针对上述技术问题提出一种将压延和覆膜两道工序有机整合在一起的压延覆膜补锂一体机。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种压延覆膜补锂一体机，包括第一压延装置、第二压延装置、第一锂带放卷装置、第二锂带放卷装置、覆膜装置、第一隔离膜放卷装置、第一隔离膜收卷装置、第二隔离膜放卷装置、第二隔离膜收卷装置、第三隔离膜放卷装置、第三隔离膜收卷装置、第四隔离膜放卷装置、第四隔离膜收卷装置、极片放卷装置、极片收卷装置；
第一隔离膜和第二隔离膜分别位于第一锂带的一侧与第一锂带同时进入所述第一压延装置且第二隔离膜从所述第一压延装置出来后剥离并由所述第二隔离膜收卷装置收卷，第一锂带附着在第一隔离膜上形成第一补锂带；
所述第三隔离膜和第四隔离膜分别位于第二锂带的一侧与第二锂带同时进入所述第二压延装置且第三隔离膜从所述第二压延装置出来后剥离并由第三隔离膜收卷装置收卷，第二锂带附着在第四隔离膜上形成第二补锂带；
所述第一补锂带和第二补锂带分别位于极片的一侧与极片同时进入覆膜装置，并且所述第一锂带位于所述第一隔离膜与极片之间，所述第二锂带位于所述第四隔离膜与极片之间；
所述第一补锂带、第二补锂带以及极片经过所述覆膜装置后，第一锂带和第二锂带附着在极片上形成补锂极片并由极片收卷装置收卷；第一隔离膜由第一隔离膜收卷装置收卷，第四隔离膜由第四隔离膜收卷装置收卷。
在本发明中，所述第一压延装置、第二压延装置分别设有压延辊。
在本发明中，所述第一隔离膜的离型力大于第二隔离膜的离型力。
在本发明中，所述第一隔离膜的离型力至少为所述第二隔离膜的两倍。
在本发明中，所述第三隔离膜的离型力小于第四隔离膜的离型力。
在本发明中，所述第四隔离膜的离型力至少为所述第三隔离膜的两倍。
在本发明中，所述第一补锂带设有用于使得第一补锂带的含锂膜面朝向极片的纠偏机构。
在本发明中，所述第二补锂带设有用于使得第二补锂带的含锂膜面朝向极片的纠偏机构。
在本发明中，所述极片的两侧分别设有涂布层，所述覆膜装置设有覆膜辊，所述第一锂带和第二锂带通过覆膜辊分别压入极片两侧的涂布层内。
在本发明中，所述压延覆膜补锂一体机包括用于检测极片补锂效果的CCD在线检测装置以及用于对补锂不成功的废次极片进行贴标识别的贴标机。
本发明通过将极片补锂工艺中的压延和覆膜两道工序结合在一起，通过将原本独立的压延机构和覆膜机构有机结合在一起，形成一套完成的集压延和覆膜于一身的压延覆膜补锂一体机设备，解决了极片双面同时覆锂膜的问题，并且结构紧凑，性能优良，可以实现产业化应用。
附图说明
图1为本发明一实施例中的压延覆膜补锂一体机的结构组成示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，以下结合附图及实施例，对本发明的技术方案进行进一步详细说明，显而易见地，下面描述仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些实施例获得其他的实施例。
参照图1，一种压延覆膜补锂一体机，包括第一压延装置41、第二压延装置42、第一锂带放卷装置31、第二锂带放卷装置32、覆膜装置6、第一隔离膜放卷装置11、第一隔离膜收卷装置21、第二隔离膜放卷装置12、第二隔离膜收卷装置22、第三隔离膜放卷装置13、第三隔离膜收卷装置23、第四隔离膜放卷装置14、第四隔离膜收卷装置24、极片放卷装置51、极片收卷装置52；第一压延装置41、第二压延装置42分别设有压延辊；
第一隔离膜、第二隔离膜、第一锂带分别由第一隔离膜放卷装置11、第二隔离膜放卷装置12、第一锂带放卷装置31放出后，第一隔离膜和第二隔离膜分别位于第一锂带的一侧与第一锂带同时进入第一压延装置41受到压延辊的压延且第二隔离膜从第一压延装置41出来后剥离并由第二隔离膜收卷装置22收卷，第一锂带附着在第一隔离膜上形成第一补锂带；第一隔离膜和第二隔离膜在压延过程中一直起到保护第一锂带不跟压延辊接触的作用，其中第一隔离膜除了保护第一锂带不跟压延辊接触的作用同时还起到牵引第一锂带的作用，同时还可以避免第一锂带出现卷曲或者撕裂的状况；
第三隔离膜、第四隔离膜、第二锂带分别由第三隔离膜放卷装置13、第四隔离膜放卷装置14、第二锂带放卷装置32放出后，第三隔离膜和第四隔离膜分别位于第二锂带的一侧与第二锂带同时进入第二压延装置42受到压延辊的压延且第三隔离膜从第二压延装置42出来后剥离并由第三隔离膜收卷装置23收卷，第二锂带附着在第四隔离膜上形成第二补锂带；第三隔离膜和第四隔离膜在压延过程中一直起到保护第二锂带不跟压延辊接触的作用，其中第四隔离膜除了保护第二锂带不跟压延辊接触的作用同时还起到牵引第二锂带的作用，同时还可以避免第二锂带出现卷曲或者撕裂的状况；
极片由极片放卷装置51放出后，第一补锂带和第二补锂带分别位于极片的一侧与极片同时进入覆膜装置6，并且第一锂带位于第一隔离膜与极片之间，第二锂带位于第四隔离膜与极片之间；通过第一隔离膜和第四隔离膜将第一锂带、第二锂带与覆膜辊隔离开来，避免第一锂带、第二锂带与覆膜辊发生接触；
第一补锂带、第二补锂带以及极片经过覆膜装置6的覆膜辊挤压后，第一锂带和第二锂带附着在极片上形成补锂极片并由极片收卷装置52收卷；第一隔离膜由第一隔离膜收卷装置21收卷，第四隔离膜由第四隔离膜收卷装置24收卷。
在一具体实施例中，由于上述压延覆膜补锂一体机的组成部件较多，并且交汇点较多，为此，通过调整隔离膜、锂带以及极片的走向可以使得各个组成部件的布局更加紧凑，尽可能地减小压延覆膜补锂一体机的总体体积，为此，压延覆膜补锂一体机设有多个用于调整隔离膜以及锂带走向的定滑轮10，通过定滑轮10调整第一隔离膜、第二隔离膜、第三隔离膜、第四隔离膜、第一锂带、第二锂带、第一补锂带、第二补锂带以及极片的走向，节约设备安装空间，优化设备结构。
在一具体实施例中，由于第二隔离膜在经过压延之后需要剥离，第一隔离膜需要与第一锂带粘连，因此，第一隔离膜的离型力大于第二隔离膜的离型力，并且第一隔离膜的离型力至少为第二隔离膜的两倍，可以保证第一锂带充分可靠地附着在第一隔离膜上。
同样，由于第三隔离膜在经过压延之后需要剥离，第四隔离膜需要与第二锂带粘连，因此，第四隔离膜的离型力大于第三隔离膜的离型力，并且第四隔离膜的离型力至少为第三隔离膜的两倍，可以保证第二锂带充分可靠地附着在第四隔离膜上。
在一具体实施例中，由于第一补锂带为带状薄膜结构，在受到外力冲击时或者由于定滑轮10安装误差，不可避免地会出现偏离甚至卷曲现象，而第一补锂带必须以极片为基准进行对齐，因此，第一补锂带设有用于使得第一补锂带的含锂膜面朝向极片的纠偏机构7，通过纠偏机构7保证第一补锂带上的第一锂带面向极片，同时与极片对齐。
同样，由于第二补锂带为带状薄膜结构，在受到外力冲击时或者由于定滑轮10安装误差，不可避免地会出现偏离甚至卷曲现象，而第二补锂带必须以极片为基准进行对齐，因此，第二补锂带设有用于使得第二补锂带的含锂膜面朝向极片的纠偏机构7，通过纠偏机构7保证第二补锂带上的第二锂带面向极片，同时与极片对齐。
在一具体实施例中，极片的两侧分别设有涂布层，覆膜装置6设有覆膜辊以及给覆膜辊施加压力的油缸或者伺服电机，第一锂带和第二锂带通过覆膜辊施加的压力分别压入极片两侧的涂布层内。
在一具体实施例中，压延覆膜补锂一体机为连续生产作业，出现不合格产品无法直接去除，因此，压延覆膜补锂一体机包括用于检测极片补锂效果的CCD在线检测装置8以及用于对补锂不成功的废次极片进行贴标识别的贴标机9。通过CCD在线检测装置8将补锂极片进行实时检测，若出现不合格产品，CCD在线检测装置8发出信号，贴标机9根据收到的信号对相应的不合格产品段贴上标识标签，在后续工序中根据标签将不合格产品段剪除。优选的，为实现对补锂极片的双面同时检测，CCD在线检测装置8包括至少两台摄像头，分别对补锂极片两面进行检测。
本发明通过将极片补锂工艺中的压延和覆膜两道工序结合在一起，通过将原本独立的压延机构和覆膜机构有机结合在一起，形成一套完成的集压延和覆膜于一身的压延覆膜补锂一体机设备，解决了极片双面同时覆锂膜的问题，并且结构紧凑，性能优良，可以实现产业化应用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种压延覆膜补锂一体机，其特征在于，包括第一压延装置、第二压延装置、第一锂带放卷装置、第二锂带放卷装置、覆膜装置、第一隔离膜放卷装置、第一隔离膜收卷装置、第二隔离膜放卷装置、第二隔离膜收卷装置、第三隔离膜放卷装置、第三隔离膜收卷装置、第四隔离膜放卷装置、第四隔离膜收卷装置、极片放卷装置、极片收卷装置；
第一隔离膜和第二隔离膜分别位于第一锂带的一侧与第一锂带同时进入所述第一压延装置且第二隔离膜从所述第一压延装置出来后剥离并由所述第二隔离膜收卷装置收卷，第一锂带附着在第一隔离膜上形成第一补锂带；
所述第三隔离膜和第四隔离膜分别位于第二锂带的一侧与第二锂带同时进入所述第二压延装置且第三隔离膜从所述第二压延装置出来后剥离并由第三隔离膜收卷装置收卷，第二锂带附着在第四隔离膜上形成第二补锂带；
所述第一补锂带和第二补锂带分别位于极片的一侧与极片同时进入覆膜装置，并且所述第一锂带位于所述第一隔离膜与极片之间，所述第二锂带位于所述第四隔离膜与极片之间；
所述第一补锂带、第二补锂带以及极片经过所述覆膜装置后，第一锂带和第二锂带附着在极片上形成补锂极片并由极片收卷装置收卷；第一隔离膜由第一隔离膜收卷装置收卷，第四隔离膜由第四隔离膜收卷装置收卷。
2.如权利要求1所述的压延覆膜补锂一体机，其特征在于，所述第一压延装置、第二压延装置分别设有压延辊。
3.如权利要求1所述的压延覆膜补锂一体机，其特征在于，所述第一隔离膜的离型力大于第二隔离膜的离型力。
4.如权利要求3所述的压延覆膜补锂一体机，其特征在于，所述第一隔离膜的离型力至少为所述第二隔离膜的两倍。
5.如权利要求1所述的压延覆膜补锂一体机，其特征在于，所述第三隔离膜的离型力小于第四隔离膜的离型力。
6.如权利要求5所述的压延覆膜补锂一体机，其特征在于，所述第四隔离膜的离型力至少为所述第三隔离膜的两倍。
7.如权利要求1所述的压延覆膜补锂一体机，其特征在于，所述第一补锂带设有用于使得第一补锂带的含锂膜面朝向极片的纠偏机构。
8.如权利要求1所述的压延覆膜补锂一体机，其特征在于，所述第二补锂带设有用于使得第二补锂带的含锂膜面朝向极片的纠偏机构。
9.如权利要求1所述的压延覆膜补锂一体机，其特征在于，所述极片的两侧分别设有涂布层，所述覆膜装置设有覆膜辊，所述第一锂带和第二锂带通过覆膜辊分别压入极片两侧的涂布层内。
10.如权利要求1所述的压延覆膜补锂一体机，其特征在于，所述压延覆膜补锂一体机包括用于检测极片补锂效果的CCD在线检测装置以及用于对补锂不成功的废次极片进行贴标识别的贴标机。
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