CN109935913A - 一种热复合方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种热复合方法及设备，涉及热复合技术领域，关键在于第一待热复合材料在进行热压前，一直由大气压强固定而紧紧吸附于上热压辊表面，不会产生相对位移，从而使得第一待热复合材料和第二待热复合材料可以很好地压合到一起。此外，第一待热复合材料在被上热压辊吸附期间，一直处于被加热的状态，加热时间长，最终热压的效果好。尤其适合电池极片与隔膜之间的热复合。

Description

一种热复合方法及设备

技术领域

本发明涉及热复合技术领域，尤其是可用于电池极片热复合的一种热复合方法及设备。

背景技术

现有的锂电池叠片技术中，热复合叠片方式的效率较高，一般在叠片之前需将正极片、负极片及隔膜经发热装置加热后，采用适当的压力将上述几者进行碾压，使其相互贴合在一起形成整体。

现有的热复合方式主要有两种，第一种是采用烤箱和压辊的形式，将正极片、负极片放置于隔膜上，再进入烤箱中加热后，经过上下压辊之间进行碾压，复合为一个整体；第二种是采用加热辊的形式，发热装置装配在上下压辊上，将正极片、负极片放置于隔膜上，经过上下压辊时，加热和碾压同时完成，复合为一个整体。

现有技术的缺点：

第一种方式，从正、负极片放置于隔膜上，到极片、隔膜经过上下压辊碾压，需要经过进烤箱皮带、烤箱、出烤箱皮带等一段较长的距离，在这段距离上，极片与隔膜之间无有效的固定，极片会在隔膜表面产生相对位移，导致最终产品的合格率下降。

第二种方式，正、负极片和隔膜只有在经过上下压辊之间时，才会被加热，加热时间短，热压效果差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有热复合中被复合材料间易位移、加热效果差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种热复合方法，具体为将第一待热复合材料输送至上热压辊，将第一待热复合材料吸附于上热压辊表面，第一待热复合材料随上热压辊的转动而同步移动并持续被加热，第一待热复合材料随上热压辊转动而逐步移动至上热压辊与下热压辊之间；

将第二待热复合材料输送至上热压辊与下热压辊之间；

将输送至上热压辊与下热压辊之间的第一待热复合材料与第二待热复合材料热压复合在一起。

在进一步的方案中，所述第一待热复合材料为电池的正极片或负极片，所述第二热复合材料为电池的隔膜。

此外，还公开了一种热复合设备，该热复合设备具体包括上热压辊和下热压辊，上热压辊与下热压辊间有供热复合材料通过的缝隙；上热压辊内部为负压，上热压辊表面设有与内部负压导通的透气孔或透气槽。

在进一步的方案中，所述上热压辊和下热压辊内设有加热装置。

在进一步的方案中，还包括同时驱动所述上热压辊和下热压辊转动的动力装置，上热压辊和下热压辊转动方向相反。

在进一步的方案中，还包括可将所述第一待热复合材料引导至所述上热压辊处的真空引导装置，真空引导装置位于所述上热压辊上方，真空引导装置与上热压辊之间有供所述第一待热复合材料通过的间隙。

在进一步的方案中，所述真空引导装置包括辊状真空箱、皮带和动力机构，所述皮带绕于真空箱和动力机构上并用于带传输。

在进一步的方案中，所述真空箱内部为负压，所述真空箱表面设有与内部负压导通的透气孔或透气槽，所述皮带上设有透气孔或透气槽；在皮带与真空箱贴合处，皮带上的透气孔或透气槽与真空箱上的透气孔或透气槽相互导通。

在进一步的方案中，还包括有将所述第一待热复合材料输送至真空引导装置的传输皮带装置，传输皮带装置传输方向上的末端靠近所述真空引导装置的上方，传输皮带装置与真空引导装置间有供第一待热复合材料通过的间隙。

在进一步的方案中，还包括有将所述第二待热复合材料输送至所述上热压辊与所述下热压辊之间的运送装置，运送装置设置于下热压辊的一侧，运送装置包括一运送辊。

本发明中的热复合方法及设备，第一待热复合材料在进行热压前，一直由大气压强固定，不会产生相对位移，从而使得第一待热复合材料和第二待热复合材料可以很好地压合到一起。此外，第一待热复合材料在被上热压辊吸附期间，一直处于被加热的状态，加热时间长，最终热压的效果好。

附图说明

下面结合附图详述本发明的具体结构

图1为一种热复合设备的结构示意图；

图2为图1热复合设备的真空引导装置示意图。

图中，10-传输皮带装置、20-真空引导装置、21-动力机构、22-皮带、23-真空箱、30-上热压辊、40-下热压辊、50-运送装置、60-加热装置、70-动力装置、80-第一待热复合材料、90-第二待热复合材料。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

在一具体实施例中，公开了一种热复合方法，以热复合电池极片与隔膜为例，一方面，将第一待热复合材料即电池极片输送至上热压辊，具体可采用如带传输的方式进行极片的输送。然后，使得第一待热复合材料即电池极片吸附于上热压辊表面，为实现这种吸附，可以通过在上热压辊内部形成负压并在上热压辊表面形成导通内部负压的透气孔或透气槽，从而在外部大气压强的作用下，将电池极片牢牢地吸附在上热压辊表面，从而可保持电池极片在传输与热压过程中不易发生相对位移，保证产品质量。同时，上热压辊自然是自带加热功能的，第一待热复合材料即电池极片被吸附的过程中也在不断地被加热，即电池极片随上热压辊的转动而同步移动并持续被加热，第一待热复合材料即电池极片随上热压辊转动而逐步移动至上热压辊与下热压辊之间，以待被热压复合。

另一方面，将第二待热复合材料输即电池的隔膜输送至上热压辊与下热压辊之间，以待被热压复合。

将输送至上热压辊与下热压辊之间的第一待热复合材料电池极片与第二待热复合材料电池隔膜热压复合在一起，从而完成热复合。

当然，若第二待热复合材料也同样需要在热复合前持续加热一段时间和/或需要在热复合前保持自身位置并防止发生相对位移的话，也同样可以参照第一待热复合材料的处理方式，将第二待热复合材料吸附于下热压辊表面并持续加热啊，然后再传输至上热压辊与下热压辊之间并进行热压复合。

此外，为了进一步调整或控制第一待热复合材料被吸附加热的时间，一方面可以降低热压辊的转速，另一方面，还可以调整第一待热复合材料被输送至上热压辊上的初始位置，根据热压辊的旋转输送方向，若第一待热复合材料被吸附时的初始位置距离被热压复合的位置越远，则第一待热复合材料被输送至热压点的时间就相对越长，被加热的时间也就相对越长。综合考虑整个工艺过程，第一待热复合材料从上热压辊的正上方输送至上热压辊并开始被吸附加热较优。

上述实施例中的热复合方法，其关键点就在于热压辊对待热复合材料的吸附作用，从而使得待热复合材料在热压复合前可以一直紧紧地贴附热压辊表面持续被加热，并且难易在输送过程和压合过程发生相对位移，以保证热复合效果和产品质量的稳定。

此外，在一具体实施例中，还公开了用以实现上述热复合方法的一种热复合设备。如图1和图2所示，该热复合设备具体包括有上热压辊30和下热压辊40，上热压辊30与下热压辊40间有供热复合材料通过的缝隙，该缝隙也可根据实际热复合加工需要进行具体的调整；上热压辊30内部为负压，上热压辊30表面设有与内部负压导通的透气孔或透气槽(图中未示出)。简单来说，就是为了使热复合材料可以吸附在上热压辊30上，自然需要上热压辊30内部的压强小于外部的大气压，同时上热压辊30表面有相应的透气孔或槽，以使得热复合材料能够吸附在上热压辊30表面。

此外，上热压辊30和下热压辊40上下平行设置，所述上热压辊30和下热压辊40内设有加热装置60，以使得待热复合材料可以在吸附和热压合过程中被热压辊加热。该设备还包括同时驱动所述上热压辊30和下热压辊40转动的动力装置70，上热压辊30和下热压辊40转动方向相反，以实现材料的热复合。

再结合图1和图2，在一具体实施例中，还包括可将所述第一待热复合材料80引导至所述上热压辊30处的真空引导装置20，真空引导装置20位于所述上热压辊30上方，真空引导装置20与上热压辊30之间有供所述第一待热复合材料80通过的间隙。即增设真空引导装置20可很好地将第一待热复合材料80引导输送至上热压辊30，也便于控制第一待热复合材料80被吸附时的相对位置，提高产品质量。尤其当第一待热复合材料80不易直接吸附于上热压辊时，如直接吸附容易产生歪斜、容易发生相对位移等等的情况下更需这种真空引导装置20的设置。

此外，在上述方案中，所述真空引导装置20包括辊状真空箱23、皮带22和动力机构21，所述皮带22绕于真空箱23和动力机构21上并用于带传输。即可通过皮带22的待传输来将第一待热复合材料80输送至上热压辊30处。具体的，所述真空箱23内部为负压，所述真空箱23表面设有与内部负压导通的透气孔或透气槽(图中未示出)，所述皮带22上设有透气孔或透气槽(图中未示出)；在皮带22与真空箱23贴合处，皮带22上的透气孔或透气槽与真空箱23上的透气孔或透气槽相互导通，从而使得在皮带22与真空箱23贴合处可以很容易地吸附第一待热复合材料80，而其它两者未贴合部位则难以吸附第一待热复合材料80。

再结合图1，在一具体实施例中，还包括有将所述第一待热复合材料80输送至真空引导装置20的传输皮带装置10，传输皮带装置10传输方向上的末端靠近所述真空引导装置20的上方，传输皮带装置10与真空引导装置20间有供第一待热复合材料80通过的间隙。即第一待热复合材料80可以先经过传输皮带装置10进行输送至真空引导装置20并被吸附于其面，然后再进一步输送至上热压辊30。

再结合图1，在一具体实施例中，还包括有将所述第二待热复合材料90输送至所述上热压辊30与所述下热压辊40之间的运送装置50，运送装置50设置于下热压辊40的一侧，运送装置包括一运送辊，以运送传输第二待热复合材料90。

利用本发明中设备进行电池极片与电池隔膜热复合工艺过程中，动力机构21带动皮带22转动，在皮带22与真空箱23贴合的一段，皮带22上的透气孔或透气槽与真空箱23表面的透气孔或透气槽为连通状态，当传输皮带装置10将电极片输送到皮带22与真空箱23贴合的顶部时，由于皮带22上的透气孔或透气槽的压强小于大气压强，电极片在大气压强的作用下紧贴在皮带22上，随着皮带22一起运动。电极片随着皮带运动至皮带22与真空箱23贴合的底部(真空箱23与上热压辊30之间)时，皮带22与真空箱23脱离贴合状态，皮带22上的透气孔或透气槽与真空箱23表面的透气孔或透气槽的断开连通状态，皮带22上的透气孔或透气槽中的气压恢复为大气压强，电极片下方的上热压辊30内部气压小于大气压强，大气压强将电极片压在上热压辊30上，电极片随着上热压辊30的转动一起运动，由于加热装置60已经将上热压辊30加热至预定的温度，电极片在从上热压辊30的顶部转运至上热压辊30的底部时，由上热压辊30对电极片进行加热，当电极片随上热压辊30一起运动至上热压辊30的底部(上热压辊30与下热压辊40之间)时，隔膜运送装置50将隔膜运送至上热压辊30与下热压辊40之间，电极片和隔膜一起通过上热压辊30与下热压辊40之间，上热压辊30与下热压辊40将电极片和隔膜碾压，使电极片和隔膜复合为一个整体，实现热复合。从而，不仅可以使电极片在上热压辊上可以得到充分的加热，而且还保证了电极片的相对位置，使其在传输和热压合过程中皆不宜发生相对位移，保证产品质量。

需要说明的是，此处，上、下、左、右、前、后只代表其相对位置而不表示其绝对位置。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种热复合方法，其特征在于：将第一待热复合材料输送至上热压辊，将第一待热复合材料吸附于上热压辊表面，第一待热复合材料随上热压辊的转动而同步移动并持续被加热，第一待热复合材料随上热压辊转动而逐步移动至上热压辊与下热压辊之间；

将第二待热复合材料输送至上热压辊与下热压辊之间；

将输送至上热压辊与下热压辊之间的第一待热复合材料与第二待热复合材料热压复合在一起。

2.如权利要求1所述的热复合方法，其特征在于：所述第一待热复合材料为电池的正极片或负极片，所述第二热复合材料为电池的隔膜。

3.一种可用于如权利要求1或2所述热复合方法的热复合设备，其特征在于：包括上热压辊和下热压辊，上热压辊与下热压辊间有供热复合材料通过的缝隙；上热压辊内部为负压，上热压辊表面设有与内部负压导通的透气孔或透气槽。

4.如权利要求3所述的热复合设备，其特征在于：所述上热压辊和下热压辊内设有加热装置。

5.如权利要求4所述的热复合设备，其特征在于：还包括同时驱动所述上热压辊和下热压辊转动的动力装置，上热压辊和下热压辊转动方向相反。

6.如权利要求3所述的热复合设备，其特征在于：还包括可将所述第一待热复合材料引导至所述上热压辊处的真空引导装置，真空引导装置位于所述上热压辊上方，真空引导装置与上热压辊之间有供所述第一待热复合材料通过的间隙。

7.如权利要求6所述的热复合设备，其特征在于：所述真空引导装置包括辊状真空箱、皮带和动力机构，所述皮带绕于真空箱和动力机构上并用于带传输。

8.如权利要求7所述的热复合设备，其特征在于：所述真空箱内部为负压，所述真空箱表面设有与内部负压导通的透气孔或透气槽，所述皮带上设有透气孔或透气槽；在皮带与真空箱贴合处，皮带上的透气孔或透气槽与真空箱上的透气孔或透气槽相互导通。

9.如权利要求4-8任一项所述的热复合设备，其特征在于：还包括有将所述第一待热复合材料输送至真空引导装置的传输皮带装置，传输皮带装置传输方向上的末端靠近所述真空引导装置的上方，传输皮带装置与真空引导装置间有供第一待热复合材料通过的间隙。

10.如权利要求9所述的热复合设备，其特征在于：还包括有将所述第二待热复合材料输送至所述上热压辊与所述下热压辊之间的运送装置，运送装置设置于下热压辊的一侧，运送装置包括一运送辊。