CN111115378A - 一种吸附式卷筒、收卷装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种吸附式卷筒、收卷装置及方法，包括两端开口的中空筒体，所述两个腔板将筒体内腔分隔成三部分，筒体内腔两端为气胀孔，中间为吸附腔体，密封吸口为腔板中央的孔道结构，气胀孔通过密封吸口与吸附腔体相通，所述吸附腔体外筒体表面设有若干吸附孔。本发明吸附式卷筒的设计，承重量大，受力均匀，广泛应用于电池涂布车间及辊压分切车间，能够有效减少锂电池极片及隔膜收卷中的褶皱现象，降低产品报废率。

Description

一种吸附式卷筒、收卷装置及方法

技术领域

本发明属于锂电池制造技术领域，尤其涉及一种锂电池吸附式卷筒、收卷装置及方法。

背景技术

在锂电池制造业生产中，涂布收卷通常是在卷筒上提前缠绕胶带，以此来固定极片或隔膜。极片或隔膜在与胶带粘贴的过程中容易存在褶皱现象，在连续收卷中易造成内部多层出现褶皱，造成极片或隔膜报废。现有技术多通过控制收卷的张力，将极片或隔膜收卷过程内层极片所累积的张力进行释放，来保证收卷的平整性，收卷的稳定性和效果不好。

发明内容

本发明目的在于提供一种吸附式卷筒、收卷装置及方法,以解决锂离子电池制造工艺涂布收卷中，连续收卷中出现的内部多层褶皱的技术问题。

为实现上述目的，本发明的一种吸附式卷筒的具体技术方案如下：

一种吸附式卷筒，包括两端开口的中空筒体，所述两个腔板将筒体内腔分隔成三部分，筒体内腔两端为气胀孔，中间为吸附腔体，所述密封吸口为腔板中央的孔道结构，气胀孔通过密封吸口与吸附腔体相通，所述吸附腔体对应的外筒体上设有若干吸附孔。

进一步，所述吸附孔沿筒体长度方向的中心线左右两侧对称设置，每侧吸附孔为多列沿筒体外圆周平行等间距设置的吸附孔，所述每列吸附孔数量相同，大小一致。

进一步，所述吸附孔孔径φ为5mm～10mm，横向孔边间距为40mm～80mm，纵向孔边间距为15mm～30mm。

进一步，所述孔道为喇叭口状，大口端朝向气胀孔，小口端与吸附腔体相通。

进一步，所述腔板与筒体一体或注塑成型，沿筒体长度方向的中心线对称设置于筒体内腔。

进一步，所述卷筒为不锈钢或尼龙材质。

本发明还包括一种吸附式收卷装置，包括吸附式卷筒，所述吸附式卷筒上方设置辅助隔膜和极片收卷的升降压辊，升降压辊与卷筒轴向平行，所述升降压辊通过气缸驱动控制升降压辊辊面与卷筒外筒体表面间距可调；所述装置还包括转辊，所述转辊为气胀轴，气胀轴夹入吸附式卷筒两端气胀孔，并通过前端密封胶塞插接到密封吸口，所述密封胶塞为喇叭口状且与密封吸口大小相应，中间设有通气孔；所述气胀轴轴心设置与负压发生装置相连的吸附管，吸附管通过密封胶塞的通气孔伸到吸附腔体内；所述装置还包括转动电机，转动电机与气胀轴相连。

本发明还包括一种吸附式卷筒的收卷方法，包括以下步骤：

(a)通过气胀轴将卷筒两侧气胀孔夹紧，密封吸口通过气胀轴前端胶塞密封，胀紧气胀轴；将一定厚度的集流体集流体水平接在卷筒吸附孔上，气缸驱动升降压辊压在集流体上；

(b)打开负压发生装置，吸附气流运行，集流体通过吸附孔吸附在卷筒上，转动电机运行工作，气胀轴转动带动卷筒筒体将集流体缠缚在卷筒筒体上，开始正常收卷流程，当集流体长度≥100m时，抬起升降压辊；

(c)停止收卷，切断集流体，关闭转动电机及负压发生装置，将物料升降车转运到卷筒筒体下，确保集流体卷与升降平台接触，关闭气胀轴压力，使两侧气胀轴收回，集流体卷通过升降车转运下一工序，完成收卷流程。

进一步，所述当集流体长度达到100m时，抬起升降压辊。

进一步，所述负压范围为-5kpa～-20kpa，集流体厚度为100μm～300μm。

本发明的吸附式卷筒具有以下优点：卷筒承重量大，受力均匀，可拆卸可移动，集流体缠绕卷筒能够整体下转到下个工序，通过吸附式卷筒收卷，能够有效减少涂布工艺中的褶皱现象，降低极片或隔膜报废量，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的吸附式卷筒结构透视图；

图2为本发明的吸附式收卷装置结构示意图；

图中标记说明：1、筒体；2、吸附孔；3、吸附腔体；4、腔板；5、密封吸口；6、气胀孔；7、转动电机；8、气缸；9、升降压辊；10、气胀轴。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种吸附式卷筒、收卷装置及方法做进一步详细的描述。

实施例1

如图1所示，本发明的一种吸附式卷筒，卷筒承重400kg，卷筒为尼龙材质，包括两端开口的中空筒体1，两个腔板4沿卷筒长度方向中心线对称注塑在筒体内腔，吸附式卷筒筒体1内腔分隔成三部分，筒体内腔两端为气胀孔6，筒体内腔中间为吸附腔体3。密封吸口5为腔板4中央的喇叭口状孔道，大口端朝向气胀孔6，小口端与吸附腔体3相通，作为气胀孔6与吸附腔体3的连通通道。在与吸附腔体3对应的外筒体1表面上，圆形吸附孔2沿筒体1长度方向的中心线左右对称设置，保证集流体在筒体1上的承重及受力均匀。沿筒体1运动方向左右两侧各设置多列平行等间距的吸附孔2，每列吸附孔2数量相同，大小一致，吸附孔径φ为5mm，横向孔边间距为80mm，纵向孔边间距为30mm。

本发明还包括一种吸附式收卷装置，包括上述吸附式卷筒，所述吸附式卷筒上方设置辅助集流体收卷的升降压辊9，升降压辊9与卷筒轴向平行，所述升降压辊9通过气缸8驱动控制升降压辊9辊面与卷筒外筒体表面间距可调；所述装置还包括转辊，所述转辊为气胀轴10，气胀轴10夹入吸附式卷筒两端气胀孔6，并通过前端密封胶塞插接到密封吸口5，所述密封胶塞为喇叭口状且与密封吸口5大小相应，中间设有通气孔；所述气胀轴10轴心设置与负压发生装置相连的吸附管，吸附管通过密封胶塞的通气孔伸到吸附腔体3内；所述装置还包括转动电机7，转动电机7与气胀轴10相连。

收卷时，首先确保密封吸口5畅通，气胀轴10将卷筒筒体1两侧气胀孔6夹紧，密封吸口5通过气胀轴10前端胶塞密封，胀紧气胀轴10；将厚度为100μm的集流体水平接在卷筒吸附孔2上，吸附孔2吸附住集流体，气缸8驱动升降压辊9压在集流体上。打开负压发生装置，吸附气流运行，控制吸附压强为-5kpa，集流体通过吸附孔2吸附在卷筒筒体1上。转动电机7运行工作，气胀轴10转动带动卷筒筒体1将集流体缠缚在卷筒筒体1上，气缸8驱动升降压辊9在收卷过程中压紧集流体，开始正常收卷流程。当集流体长度达到100m时，抬起升降压辊；当集流体吸附长度达到800m时，停止收卷。停止收卷时，切断集流体，先关闭转动电机7及负压发生装置，将物料升降车转运到卷停止筒筒体1下，确保集流体卷与升降平台接触，关闭气胀轴10压力，使两侧气胀轴10收回，集流体卷通过升降车转运下一工序，完成收卷流程。本发明同样适用于隔膜的收卷，通过吸附式卷筒收卷方式，可以有效减少褶皱现象，降低极片及隔膜的报废量，减少辅料成本，提高生产合格率。

实施例2

如图1所示，本发明的一种吸附式卷筒，卷筒承重600kg，为不锈钢材质，包括两端开口的中空筒体1，两个腔板4沿卷筒长度方向中心线对称在筒体内腔，腔板4与筒体1一体成型，吸附式卷筒筒体1内腔分隔成三部分，筒体内腔两端为气胀孔6，筒体内腔中间为吸附腔体3。密封吸口5为腔板4中央的喇叭口状孔道，大口端朝向气胀孔6，小口端与吸附腔体3相通，作为气胀孔6与吸附腔体3的连通通道。在与吸附腔体3对应的外筒体1表面上，圆形吸附孔2沿筒体1长度方向的中心线左右对称设置，保证集流体在筒体1上的承重及受力均匀。沿筒体1运动方向左右两侧各设置多列平行等间距的吸附孔2，每列吸附孔2数量相同，大小一致，吸附孔径φ为10mm，横向孔边间距为40mm，纵向孔边间距为15mm。

本发明还包括一种吸附式收卷装置，包括上述吸附式卷筒，所述吸附式卷筒上方设置辅助隔膜和极片收卷的升降压辊9，升降压辊9与卷筒轴向平行，所述升降压辊9通过气缸8驱动控制升降压辊9辊面与卷筒外筒体表面间距可调；所述装置还包括转辊，所述转辊为气胀轴10，气胀轴10夹入吸附式卷筒两端气胀孔6，并通过前端密封胶塞插接到密封吸口5，所述密封胶塞为喇叭口状且与密封吸口5大小相应，中间设有通气孔；所述气胀轴10轴心设置与负压发生装置相连的吸附管，吸附管通过密封胶塞的通气孔伸到吸附腔体3内；所述装置还包括转动电机7，转动电机7与气胀轴10相连。

收卷时，首先确保密封吸口5畅通，气胀轴10将卷筒筒体1两侧气胀孔6夹紧，密封吸口5通过气胀轴10前端胶塞密封，胀紧气胀轴10；将厚度为300μm的集流体水平接在卷筒吸附孔2上，吸附孔2吸附住集流体，气缸8驱动升降压辊9压在集流体上。打开负压发生装置，吸附气流运行，控制吸附压强为-20kpa，集流体通过吸附孔2吸附在卷筒筒体1上。转动电机7运行工作，气胀轴10转动带动卷筒筒体1将集流体缠缚在卷筒筒体1上，气缸8驱动升降压辊9在收卷过程中压紧集流体，开始正常收卷流程。当集流体长度达到120m时，抬起升降压辊；当集流体吸附长度达到1000m时，停止收卷。停止收卷时，切断集流体，先关闭转动电机7及负压发生装置，将物料升降车转运到卷筒筒体1下，确保集流体卷与升降平台接触，关闭气胀轴10压力，使两侧气胀轴10收回，集流体卷通过升降车转运下一工序，完成收卷流程。本发明同样适用于隔膜的收卷，通过吸附式卷筒收卷方式，可以有效减少褶皱现象，降低极片或隔膜的报废量，减少辅料成本，提高生产合格率。

实施例3

如图1所示，本发明的一种吸附式卷筒，卷筒承重600kg，为不锈钢材质，包括两端开口的中空筒体1，两个腔板4沿卷筒长度方向中心线对称在筒体内腔，腔板4与筒体1一体成型，吸附式卷筒筒体1内腔分隔成三部分，筒体内腔两端为气胀孔6，筒体内腔中间为吸附腔体3。密封吸口5为腔板4中央的喇叭口状孔道，大口端朝向气胀孔6，小口端与吸附腔体3相通，作为气胀孔6与吸附腔体3的连通通道。在与吸附腔体3对应的外筒体1表面上，圆形吸附孔2沿筒体1长度方向的中心线左右对称设置，保证集流体在筒体1上的承重及受力均匀。沿筒体1运动方向左右两侧各设置多列平行等间距的吸附孔2，每列吸附孔2数量相同，大小一致，吸附孔径φ为6mm，横向孔边间距为60mm，纵向孔边间距为20mm。

本发明还包括一种吸附式收卷装置，包括上述吸附式卷筒，所述吸附式卷筒上方设置辅助隔膜和极片收卷的升降压辊9，升降压辊9与卷筒轴向平行，所述升降压辊9通过气缸8驱动控制升降压辊9辊面与卷筒外筒体表面间距可调；所述装置还包括转辊，所述转辊为气胀轴10，气胀轴10夹入吸附式卷筒两端气胀孔6，并通过前端密封胶塞插接到密封吸口5，所述密封胶塞为喇叭口状且与密封吸口5大小相应，中间设有通气孔；所述气胀轴10轴心设置与负压发生装置相连的吸附管，吸附管通过密封胶塞的通气孔伸到吸附腔体3内；所述装置还包括转动电机7，转动电机7与气胀轴10相连。

收卷时，首先确保密封吸口5畅通，气胀轴10将卷筒筒体1两侧气胀孔6夹紧，密封吸口5通过气胀轴10前端胶塞密封，胀紧气胀轴10；将厚度为200μm的集流体水平接在卷筒吸附孔2上，吸附孔2吸附住集流体，气缸8驱动升降压辊9压在集流体上。打开负压发生装置，吸附气流运行，控制吸附压强为-10kpa，集流体通过吸附孔2吸附在卷筒筒体1上。转动电机7运行工作，气胀轴10转动带动卷筒筒体1将集流体缠缚在卷筒筒体1上，气缸8驱动升降压辊9在收卷过程中压紧集流体，开始正常收卷流程。当集流体长度达到100m时，抬起升降压辊；当集流体吸附长度达到800m时，停止收卷。停止收卷时，切断集流体，先关闭转动电机7及负压发生装置，将物料升降车转运到卷筒筒体1下，确保集流体卷与升降平台接触，关闭气胀轴10压力，使两侧气胀轴10收回，集流体卷通过升降车转运下一工序，完成收卷流程。本发明同样适用于隔膜的收卷，通过吸附式卷筒收卷方式，可以有效减少褶皱现象，降低极片或隔膜的报废量，减少辅料成本，提高生产合格率。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种吸附式卷筒，包括两端开口的中空筒体，其特征在于，所述两个腔板将筒体内腔分隔成三部分，筒体内腔两端为气胀孔，中间为吸附腔体，所述密封吸口为腔板中央的孔道结构，气胀孔通过密封吸口与吸附腔体相通，所述吸附腔体对应的外筒体上设有若干与负压发生装置相连的吸附孔。

2.根据权利要求1所述的吸附式卷筒，其特征在于，所述吸附孔沿筒体长度方向的中心线左右两侧对称设置，每侧吸附孔为多列沿筒体外圆周平行等间距设置的圆形吸附孔，所述每列吸附孔数量相同，大小一致。

3.根据权利要求2所述的吸附式卷筒，其特征在于，所述吸附孔孔径φ为5mm～10mm，横向孔边间距为40mm～80mm，纵向孔边间距为15mm～30mm。

4.根据权利要求1所述的吸附式卷筒，其特征在于，所述孔道为喇叭口状，大口端朝向气胀孔，小口端与吸附腔体相通。

5.根据权利要求1所述的吸附式卷筒，其特征在于，所述腔板与筒体一体或注塑成型，沿筒体长度方向的中心线对称设置于筒体内腔。

6.根据权利要求1所述的吸附式卷筒，其特征在于，所述卷筒为不锈钢或尼龙材质。

7.一种吸附式收卷装置，包括吸附式卷筒，其特征在于，所述吸附式卷筒上方设置辅助集流体收卷的升降压辊，升降压辊与卷筒轴向平行，所述升降压辊通过气缸驱动控制升降压辊辊面与卷筒外筒体表面间距可调；所述装置还包括转辊，所述转辊为气胀轴，气胀轴夹入吸附式卷筒两端气胀孔，并通过前端密封胶塞插接到密封吸口，所述密封胶塞为喇叭口状且与密封吸口大小相应，中间设有通气孔；所述气胀轴轴心设置与负压发生装置相连的吸附管，吸附管通过密封胶塞的通气孔伸到吸附腔体内；所述装置还包括转动电机，转动电机与气胀轴相连。

8.一种吸附式卷筒的收卷方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)通过气胀轴将卷筒两侧气胀孔夹紧，密封吸口通过气胀轴前端胶塞密封，胀紧气胀轴；将一定厚度的集流体水平接在卷筒吸附孔上，气缸驱动升降压辊压在集流体上；

(b)打开负压发生装置，吸附气流运行，集流体通过吸附孔吸附在卷筒上，转动电机运行工作，气胀轴转动带动卷筒筒体将集流体缠缚在卷筒筒体上，开始正常收卷流程，当集流体长度≥100m时，抬起升降压辊；

(c)停止收卷，切断集流体，关闭转动电机及负压发生装置，将物料升降车转运到卷筒筒体下，确保集流体卷与升降平台接触，关闭气胀轴压力，使两侧气胀轴收回，集流体卷通过升降车转运下一工序，完成收卷流程。

9.根据权利要求8所述的一种吸附式卷筒的收卷方法，其特征在于，当集流体长度达到100m时，抬起升降压辊。

10.根据权利要求8所述的一种吸附式卷筒的收卷方法，其特征在于，所述负压范围为-5kpa～-20kpa，集流体厚度为100μm～300μm。

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