CN111299321B - 一种超薄锂箔的加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种超薄锂箔的加工装置及其加工方法，加工装置包括锂箔带传送机构、轧制机构及加热和保温机构；锂箔带传送机构包括放卷导辊、支撑导辊、浮动导辊及收卷导辊；支撑导辊设有多个，包括第一、第二及第三支撑导辊；浮动导辊位于第二支撑导辊和第三支撑导辊之间；轧制机构包括一对轧辊，位于第一、第二支撑导辊之间，对锂箔带进行挤压并传递锂箔带向后位移；加热和保温机构包括加热导辊及保温箱体；加热导辊位于轧辊与第二支撑导辊之间；保温箱体罩设于加热导辊、第二支撑导辊、浮动导辊、第三支撑导辊及收卷导辊的外部。本发明能够消除锂箔带轧制后内应力，减少轧制时出现的边裂等问题，提高成品率。

Description

一种超薄锂箔的加工方法
技术领域
本发明涉及超薄锂箔的加工，具体涉及一种超薄锂箔的加工装置及其加工方法。
背景技术
目前，厚度100μm以下的超薄锂箔的主流生产方法是将挤压工序制得的厚锂带经轧机轧制成超薄锂箔，而由于挤压工序获得的锂带厚度不均，在其后的轧制工序中因其厚度偏差、成分不均匀等因素，经多道轧制后容易引起锂箔内部应力不均而出现边裂、边浪等缺陷。为避免这种缺陷现有的解决方式是，对挤压的厚锂带提出更高的技术要求，特别是金属锂带的厚度差要求较高，必须满足每平方厘米区域内厚度差不超过5μm。
目前，轧制超薄锂箔使用的原材料采用挤压加工工艺制备，根据挤压工艺本身特点，该方法生产的厚锂带存在较大的厚度公差，很难满足轧制所需的原材技术指标。
因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本发明所要研究解决的课题。
发明内容
本发明目的是提供一种超薄锂箔的加工装置及其加工方法。
为达到上述目的，本发明于装置层面采用的技术方案是：
一种超薄锂箔的加工装置，包括锂箔带传送机构、轧制机构以及加热和保温机构；
所述锂箔带传送机构按锂箔带的位移方向从前向后依次包括放卷导辊、支撑导辊、浮动导辊以及收卷导辊；其中，所述支撑导辊设有多个，从前向后依次包括第一支撑导辊、第二支撑导辊以及第三支撑导辊；所述浮动导辊位于所述第二支撑导辊和所述第三支撑导辊之间；
所述轧制机构包括一对轧辊，位于所述第一支撑导辊和所述第二支撑导辊之间；对锂箔带进行挤压并传递锂箔带向后位移；
所述加热和保温机构包括至少一根加热导辊以及一保温箱体；其中，所述加热导辊位于所述轧辊与所述第二支撑导辊之间；所述保温箱体罩设于所述加热导辊、所述第二支撑导辊、所述浮动导辊、所述第三支撑导辊以及所述收卷导辊的外部。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1、上述方案中，所述加热导辊内置有电阻加热装置。
2、上述方案中，所述加热导辊至少有三根，且沿水平方向间隔设置。
3、上述方案中，本发明收、放卷导辊、浮动导辊、支撑导辊所用材质优选尼龙、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯等轻型材质。
为达到上述目的，本发明与方法层面采用的技术方案是：
一种超薄锂箔的加工方法，根据所述加工装置进行加工，所述方法包括：
将锂箔带沿水平方向重复送入一对轧辊中进行轧制，该锂箔带的初始厚度大于或等于100μm；
其中，第一轧制时，所述轧辊的压下量为5~10μm，轧制速度为0.1~0.5m/min，轧制1~4道次；
第二轧制时，所述轧辊的压下量为40~60μm，轧制速度为1~5m/min，轧制5~7道次；
在进行所述第一轧制和所述第二轧制时，每轧制1道次，在所述保温箱体中通过所述加热导辊进行加热，加热温度60~100℃，同时进行保温，保温时间5~15min；
全部轧制道次完成之后，将所述锂箔带在保温箱体中进行缓慢降温，保温冷却时间0.5~4h，直至所述锂箔带的温度降至常温。
本发明的工作原理及优点如下：
相比现有技术而言，本发明通过搭载热处理创新挤压工艺及相应的加工装置，可获得厚度均匀的厚锂带，减小轧制时的内应力不均匀，降低出现开裂等缺陷的风险，避开了对原料技术指标的要求，增加了对轧制原材料的选择范围。
本发明的优点包括：
一、能够消除锂箔带轧制后内应力，减少轧制时出现的边裂等问题，提高成品率。
二、可降低对原料锂箔带的技术指标要求，单位面积允许的厚度差更大。
三、热处理装置加载在轧制生产线上，对刚轧制的锂箔直接进行相应的热处理，生产效率较高，加工质量得到保证。
附图说明
附图1为本发明实施例加工装置的结构示意图。
以上附图中：1、锂箔带；2、放卷导辊；3、支撑导辊；3a、第一支撑导辊；3b、第二支撑导辊；3c、第三支撑导辊；4、浮动导辊；5、收卷导辊；6、轧辊；7、加热导辊；8、保温箱体。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例：如图1所示，一种超薄锂箔的加工装置，包括锂箔带传送机构、轧制机构以及加热和保温机构。
所述锂箔带传送机构按锂箔带1的位移方向从前向后依次包括放卷导辊2、支撑导辊3、浮动导辊4以及收卷导辊5；其中，所述支撑导辊3设有多个，从前向后依次包括第一支撑导辊3a、第二支撑导辊3b以及第三支撑导辊3c；所述浮动导辊4位于所述第二支撑导辊3b和所述第三支撑导辊3c之间。
所述浮动导辊4的作用是用于保证张力，同时对收卷速度与轧制速度起到平衡作用；浮动导辊4的下端可设有限位传感器（图中未绘出），该限位传感器可以根据浮动导辊4的位置信息反馈作用于电机转速，浮动导辊4的位置越低电机转速越大，浮动导辊4的位置越高电机转速越慢。
所述轧制机构包括一对轧辊6，位于所述第一支撑导辊3a和所述第二支撑导辊3b之间；两所述轧辊6在上下方向成对设置，对锂箔带1进行挤压并传递锂箔带1向后位移。
所述加热和保温机构包括至少一根加热导辊7以及一保温箱体8；其中，所述加热导辊7位于所述轧辊6与所述第二支撑导辊3b之间；所述保温箱体8罩设于所述加热导辊7、所述第二支撑导辊3b、所述浮动导辊4、所述第三支撑导辊3c以及所述收卷导辊5的外部。
所述加热导辊7的数量可为三根，且沿水平方向间隔设置。所述加热导辊7内置有电阻加热装置。除了加热导辊7而外，也可以通过外围电阻丝加热，但要保证锂箔带1达到指定温度需要的加热范围过大、加热效率较低，通过加热导辊7直接与锂箔带1接触加热，加热效果更好。
本发明一种超薄锂箔的加工方法，根据所述加工装置进行加工，所述方法包括：
将锂箔带1沿水平方向重复送入一对轧辊6中进行轧制，该锂箔带1的初始厚度大于或等于100μm；
其中，第一轧制时，所述轧辊6的压下量为5~10μm，轧制速度为0.1~0.5m/min，轧制1~4道次；道次的次数与锂带原料的厚度差成正比，厚度差越大道次越多。
第二轧制时，所述轧辊6的压下量为40~60μm，轧制速度为1~5m/min，轧制5~7道次；
在进行所述第一轧制和所述第二轧制时，每轧制1道次，在所述保温箱体8中通过所述加热导辊7进行加热，加热温度60~100℃，同时进行保温，保温时间5~15min；
全部轧制道次完成之后，将所述锂箔带1在保温箱体8中进行缓慢降温，保温冷却时间0.5~4h，直至所述锂箔带1的温度降至常温。
通过加热导辊7对锂箔带1进行加热，随后进行冷却的工艺方式相较于现有技术而言，本案优化了热处理方式使得热处理效率更高。
其中，本发明收卷导辊5、放卷导辊2、浮动导辊4、支撑导辊3所用材质优选尼龙、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯等轻型材质。
本发明的优点包括：
一、能够消除锂箔带轧制后内应力，减少轧制时出现的边裂等问题，提高成品率。二、可降低对原料锂箔带的技术指标要求，单位面积允许的厚度差更大。三、热处理装置加载在轧制生产线上，对刚轧制的锂箔直接进行相应的热处理，生产效率较高，加工质量得到保证。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种超薄锂箔的加工方法，其特征在于：
所采用的加工装置包括锂箔带传送机构、轧制机构以及加热和保温机构；
所述锂箔带传送机构按锂箔带的位移方向从前向后依次包括放卷导辊、支撑导辊、浮动导辊以及收卷导辊；其中，所述支撑导辊设有多个，从前向后依次包括第一支撑导辊、第二支撑导辊以及第三支撑导辊；所述浮动导辊位于所述第二支撑导辊和所述第三支撑导辊之间；
所述轧制机构包括一对轧辊，位于所述第一支撑导辊和所述第二支撑导辊之间；对锂箔带进行挤压并传递锂箔带向后位移；
所述加热和保温机构包括至少一根加热导辊以及一保温箱体；其中，所述加热导辊位于所述轧辊与所述第二支撑导辊之间；所述保温箱体罩设于所述加热导辊、所述第二支撑导辊、所述浮动导辊、所述第三支撑导辊以及所述收卷导辊的外部；
所述加工方法包括：
将锂箔带沿水平方向重复送入一对轧辊中进行轧制，该锂箔带的初始厚度大于或等于100μm；
其中，第一轧制时，所述轧辊的压下量为5~10μm，轧制速度为0.1~0.5m/min，轧制1~4道次；
第二轧制时，所述轧辊的压下量为40~60μm，轧制速度为1~5m/min，轧制5~7道次；
在进行所述第一轧制和所述第二轧制时，每轧制1道次，在所述保温箱体中通过所述加热导辊进行加热，加热温度60~100℃，同时进行保温，保温时间5~15min；
全部轧制道次完成之后，将所述锂箔带在保温箱体中进行缓慢降温，保温冷却时间0.5~4h，直至所述锂箔带的温度降至常温。
2.根据权利要求1所述的一种超薄锂箔的加工方法，其特征在于：所述加热导辊内置有电阻加热装置。
3.根据权利要求1或2所述的一种超薄锂箔的加工方法，其特征在于：所述加热导辊至少有三根，且沿水平方向间隔设置。
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