CN111013951B - 一种预处理装置及烘干设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种预处理装置及烘干设备，其属于锂离子电池生产领域，该预处理装置用于对涂覆有安全涂层的极片在进入烘干箱前进行预烘干和整形，其包括平整结构和第一烘干机构，其中平整结构具有供涂覆有安全层的极片穿过的通道，且通道在极片的厚度方向上的两侧之间的间距可调；第一烘干机构设置于平整结构上，且被配置为预烘干涂覆有安全涂层的极片。平整结构具有供涂覆有安全层的极片穿过的通道以平整穿过该通道的极片，避免了极片边缘的卷曲，提高了极片的产品质量。同时第一烘干机构对安全涂层进行加热预烘干，避免了安全涂层粘附于烘干箱内的辊压辊，进一步提高了极片的产品质量和生产效率。

Description

一种预处理装置及烘干设备
技术领域
本发明涉及锂离子电池生产领域，尤其涉及一种锂离子电池正负极片生产用的预处理装置及烘干设备。
背景技术
在制造锂电池的工艺中，为了改善电池内部短路的情况，需要在正负极片活性物质层表面涂覆安全涂层。正负极片经过涂布机涂抹安全涂层浆料后需要经过烘干箱对极片表面的安全涂层进行烘干，然后经过辊压机辊压后方可进入电芯合成的卷绕注液阶段。
目前，采用兼具辊压功能和烘干功能的烘干箱对涂覆有安全涂层的极片进行辊压烘干时，极片边缘存在严重卷曲的问题，导致极片在辊压和烘干过程中经常发生断裂破坏，降低了极片的产品质量。同时，涂覆有安全涂层的极片在进入烘干箱进行辊压时，安全涂层浆料会粘附于辊压辊上，导致极片的安全涂层厚度不均匀，进一步降低了极片的产品质量。
因此，亟需一种具有预烘干功能和平整功能的预处理装置来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预处理装置，对涂覆有安全涂层的极片进行平整和预烘干，以避免极片边缘发生卷曲和安全涂层粘附于辊压辊，提高极片的产品质量。
本发明的另一个目的在于提供一种烘干设备，采用上述预处理装置，以提高极片的产品质量和生产效率。
为达此目的，本发明所采用的技术方案是：
一种预处理装置，用于对涂覆有安全涂层的极片在进入烘干箱前进行预烘干和整形，所述预处理装置包括：
平整结构，具有供涂覆有所述安全涂层的所述极片穿过的通道，且所述通道在所述极片的厚度方向上的两侧之间的间距可调；
第一烘干机构，设置于所述平整结构上，所述第一烘干机构被配置为预烘干涂覆有所述安全涂层的所述极片。
进一步地，所述平整结构包括：
平整板，设置有两个，两个所述平整板相对平行设置，两个所述平整板之间形成上述所述通道；
第一驱动机构，所述平整板与所述第一驱动机构的输出端传动连接，所述第一驱动机构能够驱动两个所述平整板相互靠近或远离。
进一步地，所述平整结构还包括第一导向件，所述第一导向件设置有沿所述极片的厚度方向延伸的第一导向滑槽，所述平整板设置有滑动部，所述滑动部能够伸入所述第一导向滑槽并沿所述第一导向滑槽的延伸方向滑动。
进一步地，在所述极片的厚度方向上，所述通道的两侧之间的间距与涂覆有所述安全涂层的所述极片的厚度的差值为20μm-300μm。
一种烘干设备，包括依次设置的如上所述的预处理装置和所述烘干箱。
进一步地，所述烘干箱包括：
辊压组件，所述辊压组件包括两个相对设置的辊轮；
第二驱动机构，所述辊轮与所述第二驱动机构的输出端传动连接，所述第二驱动机构能够驱动两个相对设置的所述辊轮相互靠近以辊压涂覆有安全涂层的极片；
第二烘干机构，设置于所述烘干箱内，以烘干涂覆有安全涂层的所述极片。
进一步地，在所述极片的厚度方向上，两个相对设置的所述辊轮之间的间距与涂覆有所述安全涂层的所述极片的厚度的差值为-60μm-40μm。
进一步地，所述辊压组件还包括第二导向件，所述第二导向件设置有沿所述极片的厚度方向延伸的第二导向滑槽，所述辊轮设置有辊轴，所述辊轴能够伸入所述第二导向滑槽并沿所述第二导向滑槽的延伸方向滑动。
进一步地，所述辊压组件设置有多个，多个所述辊压组件间隔设置于所述烘干箱内，且相邻两个所述辊压组件的间距为15cm-60cm。
进一步地，所述烘干设备还包括过渡辊，所述过渡辊设置于所述预处理装置和所述烘干箱之间。
本发明的有益效果为：
本发明提出的预处理装置，设置有平整结构，该平整结构具有供涂覆有安全涂层的极片穿过的通道，该平整结构能够平整穿过该通道的极片，避免了极片边缘的卷曲，提高了极片的产品质量。同时第一烘干机构对极片上涂覆的安全涂层进行加热预烘干，避免了安全涂层粘附于烘干箱内的辊压辊，提高了极片的产品质量。
本发明提出的烘干设备，将上述预处理装置与烘干箱依次设置，预处理装置在涂覆有安全涂层的极片进入烘干箱之前对极片进行平整和预烘干，避免了极片边缘的卷曲和安全涂层粘附于烘干箱内的辊压辊，提高了极片的产品质量和生产效率。
附图说明
图1是本发明提供的烘干设备的结构示意图；
图2是本发明提供的预处理装置的结构示意图；
图3是图2中A处的局部放大图；
图4是本发明提供的烘干箱的结构示意图。
图中：
10、极片；1、平整板；11、滑动部；2、第一烘干机构；3、第一导向件；31、第一导向滑槽；4、辊轮；41、辊轴；5、第二烘干机构；6、第二导向件；61、第二导向滑槽；7、过渡辊；8、涂覆辊。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在锂电池的制造工艺中，采用兼具辊压功能和烘干功能的烘干箱对涂覆有安全涂层的极片进行辊压、烘干时，极片边缘存在严重卷曲的问题，导致极片在辊压和烘干过程中经常发生断裂破坏，降低了极片的产品质量和生产效率。同时，涂覆有安全涂层的极片在进入烘干箱进行辊压时，安全涂层的浆料会粘附于烘干箱内的辊轮上，不仅影响辊轮对极片的辊压作业，而且导致极片的安全涂层厚度不均匀，进一步降低了极片的产品质量。
为解决上述问题，如图1和图2所示，本实施例公开了一种烘干设备，其包括依次设置的预处理装置和烘干箱。其中预处理装置用于对涂覆有安全涂层的极片10在进入烘干箱之前进行预烘干和整形，该预处理装置包括平整结构和第一烘干机构2，其中平整机构具有供涂覆有安全涂层的极片10穿过的通道，且该通道在极片10的厚度方向上的两侧之间的间距可调。第一烘干机构2设置在平整结构上，第一烘干机构2用于预烘干涂覆有安全涂层的极片10。
上述预处理装置具有平整功能和预烘干功能。其平整结构具有供涂覆有安全层的极片10穿过的通道，该平整结构能够平整穿过该通道的极片10，避免了极片10边缘的卷曲，提高了极片10的产品质量。同时第一烘干机构2对极片10上涂覆的安全涂层进行加热预烘干，避免了安全涂层粘附于烘干箱内的辊轮4，提高了极片10的产品质量和生产效率。
如图2所示，平整结构包括平整板1和第一驱动机构，平整板1设置有两个，且两个平整板1相对平行设置，两个平整板1之间形成供涂覆有安全涂层的极片10穿过的通道。第一烘干机构2沿平整板1的延伸方向布置于平整板1上，且第一烘干机构2可以根据极片10的生产要求手动或自动调节烘干温度。为了实现预处理装置内部温度的精确控制，在本实施例中，第一烘干机构2优选为电加热烘干机构，第一烘干机构2内部设置的电阻丝通电升温以提高预处理装置内部的温度。在其他实施例中，第一烘干机构2还可以为红外线烘干机构或热风烘干机构。在极片10厚度方向上，第一驱动机构能够驱动两个平整板1相互靠近或远离以调节通道在极片10的厚度方向上的两侧之间的间距以实现对涂覆有安全涂层的极片10进行平整。
在本实施例中，在极片10的厚度方向上，通道的两侧之间的间距需要根据涂覆有安全涂层的极片10的厚度而定，以实现对极片10边缘进行平整，避免极片10边缘的卷曲。通道的两侧之间的间距与涂覆有安全涂层的极片10的厚度的差值为20μm-300μm，优选为40μm-200μm，进一步优选为50μm-100μm。可以理解的是，上述差值越大，对极片10的平整效果越差，不利于极片10的产品质量。上述差值间距越小，平整板1的控制难度越大。平整板1与第一驱动机构的输出端传动连接，且第一驱动机构能够驱动两个平整板1相互靠近或远离。在本实施例中，第一驱动机构优选但不限于电机驱动，以调节两个平整板1之间的间距。在其他实施例中，第一驱动机构还可以为气缸驱动或液压驱动等驱动机构。能够驱动平整板1的驱动机构为本领域内的常规技术手段，本实施例不再进行赘述。需要注意的是，为了使附图更加清晰和便于理解，第一驱动机构未在图1和图2中画出。
如图3所示，为了使得两个平整板1实现稳定的滑动以精确调节通道在极片10厚度方向上的两侧之间的间距，平整结构还包括第一导向件3。第一导向件3上设置有沿极片10的厚度方向延伸的第一导向滑槽31，平整板1上设置有滑动部11，且滑动部11能够伸入第一导向滑槽31内并沿第一导向滑槽31的延伸方向滑动以实现两个平整板1的相互靠近或远离。
在本实施例中，平整板1为矩形板，且平整板1上的滑动部11为圆柱体。第一导向件3为矩形板，其上开设有分别对应两个滑动部11的两个第一导向滑槽31，且第一导向滑槽31为腰形孔。其中第一导向件3固定设置在预处理装置的壳体上，其预处理装置的壳体在图1和图2中未画出。在其他实施例中，滑动部11还可以为方形柱等，只要能实现在对应的第一导向滑槽31内滑动即可。可以理解的是，第一导向滑槽31还可以设置一个，两个滑动部11均伸入同一个第一导向滑槽31并能够沿第一导向滑槽31的延伸方向滑动以实现两个平整板1的相互靠近或远离。
如图4所示，本实例公开的烘干设备还包括烘干箱，其包括辊压组件、第二驱动机构和第二烘干机构5。其中辊压组件包括两个相对设置的辊轮4，两个辊轮4用于辊压涂覆有安全涂层的极片10。辊轮4与第二驱动机构的输出端传动连接，第二驱动机构用来驱动辊压组件中两个相对设置辊轮4相互靠近或远离以调节两个辊轮4之间的间距，从而适应不同厚度的极片10和/或不同厚度的安全涂层。第二烘干机构5设置于烘干箱内，以烘干涂覆有安全涂层的极片10。
上述烘干箱兼具烘干功能和辊压功能，不仅缩短了锂离子电池极片10的制造工艺步骤，提高了极片10的生产效率，同时的降低了生产能耗和成本。
在本实例中，辊压组件设置有多个，且等间距地设置在烘干箱内。相邻的两个辊压组件的间距为15cm-60cm，优选为20cm-50cm，进一步优选为25cm-30cm。可以理解的是，相邻两个辊压组件的间距越大，对极片10的辊压效果越差，不利于提升极片10的产品质量；相邻两个辊压组件的间距越小，辊压组件控制难度越大，也会提高极片10的生产成本。
需要注意的是，为了实现附图的清楚和便于理解，第二驱动机构未在图4中画出，且第二烘干机构5设置在烘干箱的壳体内。其中第二驱动机构优选为电机，以实现两个辊轮4之间的间距调节。在其他实施例中，第一驱动机构还可以为气缸或液压缸等驱动机构，能够驱动辊轮4的驱动机构为本领域内的常规设置，本实施例不再进行赘述。为了实现烘干箱内部温度的精确控制，在本实施例中，第二烘干机构5优选为电加热干机构，第二烘干机构5内部设置的电阻丝通电升温以提高预处理装置内部的温度。在其他实施例中，第二烘干机构5还可以为红外线烘干机构或热风烘干机构。
为了使得两个辊轮4能够实现稳定的滑动，辊压组件还包括第二导向件6。第二导向件6沿其延伸方向设置有第二导向滑槽61，辊轮4上设置有辊轴41，且辊轴41能够伸入第二导向滑槽61内并沿第二导向滑槽61的延伸方向滑动。
在本实施例中，第二导向件6为矩形板，其上开设有分别对应两个辊轴41的两个第二导向滑槽61，且第二导向滑槽61为腰形孔。其中第二导向件6固定设置在烘干箱的壳体上。可以理解的是，第二导向滑槽61还可以设置一个，两个辊轴41分别伸入同一个第二导向滑槽61并沿第二导向滑槽61的延伸方向滑动以实现两个辊轮4的相互靠近或远离。
在本实施例中，每个辊压组件内的两个辊轮4分别由第二驱动机构单独驱动，在极片10的厚度方向上，每个辊压组件内的两个辊轮4之间的间距与涂覆有安全涂层的极片10的厚度的差值为-60μm-40μm，优选为-40μm-0μm，进一步优选为-20μm-(-10μm)。可以理解的是，上述差值越大，对极片10的辊压效果越差，不利于极片10的产品质量；上述差值间距越小，辊压辊的设计和控制难度越大。
如图1和图2所示，烘干设备还包括涂覆辊8和过渡辊7。其中涂覆辊8用于在进入预处理装置的极片10的表面涂覆安全涂层。过渡辊7设置在预处理装置和烘干箱之间以使涂覆有安全涂层的极片10实现稳定的传输，提高烘干设备的效率和稳定性。可以理解的是，过渡辊7的数量和布置位置为本领域的常规技术手段，本实例不作具体地限定。
以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种预处理装置，其特征在于，用于对涂覆有安全涂层的极片(10)在进入烘干箱前进行预烘干和整形，所述预处理装置包括：
平整结构，具有供涂覆有所述安全涂层的所述极片(10)穿过的通道，且所述通道在所述极片(10)的厚度方向上的两侧之间的间距可调，所述通道的两侧与涂覆有安全涂层的所述极片(10)之间具有间隙；
第一烘干机构(2)，设置于所述平整结构上，所述第一烘干机构(2)被配置为预烘干涂覆有所述安全涂层的所述极片(10)；
平整板(1)，设置有两个，两个所述平整板(1)相对平行设置，两个所述平整板(1)之间形成上述所述通道；
第一驱动机构，所述平整板(1)与所述第一驱动机构的输出端传动连接，所述第一驱动机构能够驱动两个所述平整板(1)相互靠近或远离；
所述平整结构还包括第一导向件(3)，所述第一导向件(3)设置有沿所述极片(10)的厚度方向延伸的第一导向滑槽(31)，所述平整板(1)设置有滑动部(11)，所述滑动部(11)能够伸入所述第一导向滑槽(31)并沿所述第一导向滑槽(31)的延伸方向滑动。
2.根据权利要求1所述的预处理装置，其特征在于，在所述极片(10)的厚度方向上，所述通道的两侧之间的间距与涂覆有所述安全涂层的所述极片(10)的厚度的差值为20μm-300μm。
3.一种烘干设备，其特征在于，包括依次设置的如权利要求1-2任一项所述的预处理装置和所述烘干箱。
4.根据权利要求3所述的烘干设备，其特征在于，所述烘干箱包括：
辊压组件，所述辊压组件包括两个相对设置的辊轮(4)；
第二驱动机构，所述辊轮(4)与所述第二驱动机构的输出端传动连接，所述第二驱动机构能够驱动两个相对设置的所述辊轮(4)相互靠近以辊压涂覆有安全涂层的极片(10)；
第二烘干机构(5)，设置于所述烘干箱内，以烘干涂覆有安全涂层的所述极片(10)。
5.根据权利要求4所述的烘干设备，其特征在于，在所述极片(10)的厚度方向上，两个相对设置的所述辊轮(4)之间的间距与涂覆有所述安全涂层的所述极片(10)的厚度的差值为-60μm-40μm。
6.根据权利要求4所述的烘干设备，其特征在于，所述辊压组件还包括第二导向件(6)，所述第二导向件(6)设置有沿所述极片(10)的厚度方向延伸的第二导向滑槽(61)，所述辊轮(4)设置有辊轴(41)，所述辊轴(41)能够伸入所述第二导向滑槽(61)并沿所述第二导向滑槽(61)的延伸方向滑动。
7.根据权利要求4所述的烘干设备，其特征在于，所述辊压组件设置有多个，多个所述辊压组件间隔设置于所述烘干箱内，且相邻两个所述辊压组件的间距为15cm-60cm。
8.根据权利要求5所述的烘干设备，其特征在于，所述烘干设备还包括过渡辊(7)，所述过渡辊(7)设置于所述预处理装置和所述烘干箱之间。
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