CN112952040A - 一种斑马线锂膜间歇剥离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种斑马线锂膜间歇剥离装置，属于锂电池技术领域，包括工作台，所述工作台的两端分别固定安装有进料储料机构和出料储料机构，且进料储料机构和出料储料机构上均绕接有牵引膜，所述工作台的上端中心固定连接有剥离台面和支撑柱，通过设置剥离压辊，锂膜在牵引膜的带动下沿着剥离台面的表面间歇移动，剥离压辊在剥离台面上滚压后，根据金属锂的粘贴特性，选择性的把不必要锂膜转移至转移膜上带走，从而保证被剥离后的锂膜形成完整的斑马线形状，方便对电池阳极极片进行补锂，有效提高了电池阳极极片补锂工艺的稳定性，保证成品率的同时提高了经济收益。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，更具体地说，涉及一种斑马线锂膜间歇剥离装置。
背景技术
锂离子电池由于能量密度高、使用寿命长、绿色无污染等优势被广泛应用于消费类电子产品和电动汽车领域。然而锂离子电池在首次充放电过程中会形成固体电解质膜(SEI膜)，而固体电解质膜会消耗部分锂，造成锂的损失，且此不可逆的首次容量的损失直接导致锂离子电池容量的损失。为了弥补此过程中锂的损失，一种对电池极片进行补锂的工艺就应运而生。
在对电池阳极极片进行补锂工艺时，针对特殊极片的涂布材料需将锂膜做成斑马线条纹状。传统工艺中是通过调整压延对辊的速比来实现。严格意义上说这种形状算不上斑马线条纹形状。只是把锂膜搓片的叠加距离拉大，空白区还残留有少量的锂屑，对工艺的稳定性留下安全隐患。而且过程不可控，极片上空白区的残留锂屑超过一定比例产品就只能作废，成品率低，导致了锂电池的生产价格大幅度提高。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种斑马线锂膜间歇剥离装置，它可以实现在进行补锂工艺时能够直接将转移膜上的锂膜等间隔剥离，形成完整的斑马线形状的锂膜，方便对电池阳极极片进行补锂，有效提高了电池阳极极片补锂工艺的稳定性，保证成品率的同时提高了经济收益。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：
一种斑马线锂膜间歇剥离装置，包括工作台，所述工作台的两端分别固定安装有进料储料机构和出料储料机构，且进料储料机构和出料储料机构上均绕接有牵引膜，所述工作台的上端中心固定连接有剥离台面和支撑柱，所述支撑柱共有四个，且四个支撑柱两两对称设置于牵引膜的两侧，四个所述支撑柱的上端固定连接有剥离直线导轨，且剥离直线导轨有两个，两个所述剥离直线导轨垂直于牵引膜的行进方向左右对称设置，且每个剥离直线导轨的朝内一侧均固定安装有导轨滑座，两侧的所述导轨滑座上均固定安装有剥离气缸，且两个剥离气缸的下端固定连接有压辊转轴，所述压辊转轴的中段转动连接有剥离压辊，且剥离压辊上等间距开设有多个凹陷槽，两侧的所述支撑柱朝外一侧通过螺栓固定连接有转移膜架，且两个转移膜架之间固定连接有张紧辊组，所述张紧辊组共有两个，且两个张紧辊组对称设置于工作台的前后两侧上端，两个所述张紧辊组上绕接有转移膜的两端，且转移膜的中段绕过剥离压辊的下侧设置。
作为本发明的一种优选方案，所述进料储料机构和出料储料机构的结构相同，所述进料储料机构包括定辊组和动辊组，所述定辊组靠近工作台的上端等间距设置，所述工作台的内部对应多个动辊组的位置固定安装有动辊滑座，且动辊组转动连接在动辊滑座内。
作为本发明的一种优选方案，所述动辊滑座的两侧均固定连接有丝杆螺母，且工作台的内壁对应丝杆螺母的位置固定连接有两根储料丝杆，两根所述储料丝杆垂直设置，且储料丝杆与丝杆螺母相匹配，两个所述储料丝杆的下端分别通过齿轮传动机构传动连接有丝杆电机，所述丝杆电机固定在工作台的侧壁上。
作为本发明的一种优选方案，所述工作台的内壁底部固定安装有PLC控制器，且PLC控制器电性连接丝杆电机、牵引膜的牵引机构、剥离直线导轨的驱动机构和剥离气缸的供气机构。
作为本发明的一种优选方案，所述进料储料机构内远离支撑柱的一侧定辊组上固定连接有速度编码器，且速度编码器的信号输出端电性连接PLC控制器。
作为本发明的一种优选方案，所述支撑柱侧面固定连接有导向板，且导向板对应压辊转轴的两端设置，所述压辊转轴的两端固定连接有导向杆，且导向板朝向压辊转轴的一侧开设有凸轮槽。
作为本发明的一种优选方案，所述导向杆的外端通过轴承固定连接有导向滚轮，且导向滚轮与凸轮槽相匹配。
作为本发明的一种优选方案，所述张紧辊组包括两个定张紧辊和动张紧辊，且两个定张紧辊位于动张紧辊的上下两侧对称设置，所述转移膜架对应动张紧辊的两端位置固定连接有张紧导轨，且动张紧辊的两端滑动连接在张紧导轨内。
作为本发明的一种优选方案，所述转移膜架的下端距离工作台的上端高度为五十厘米，且牵引膜与剥离台面的上端贴合。
作为本发明的一种优选方案，所述牵引膜的上端粘合有锂膜，且转移膜为柔性PU材质，所述锂膜与牵引膜之间的粘合力小于转移膜对锂膜的粘合力。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过设置剥离压辊，剥离压辊在剥离直线导轨和剥离气缸的配合下间歇性的朝向剥离台面的台面滚压，根据金属锂的粘贴特性，通过对牵引膜施加压力，剥离压辊上绕接有转移膜，锂膜在牵引膜的带动下沿着剥离台面的表面间歇移动，剥离压辊在剥离台面上滚压后，选择性的把不必要锂膜转移至转移膜上带走，通过设置凹陷槽，使得转移膜在张力的作用下在凹陷槽处形成凹陷区，从而使得与锂膜接触的转移膜的尺寸和间隔固定，从而保证被剥离后的锂膜形成完整的斑马线形状，方便对电池阳极极片进行补锂，有效提高了电池阳极极片补锂工艺的稳定性，保证成品率的同时提高了经济收益，降低了锂电池的生产价格。
(2)本方案通过设置的进料储料机构和出料储料机构，使得进料储料机构和出料储料机构上的动辊组在动辊滑座的带动下牵引膜在剥离台面上间歇移动，且不影响进料储料机构的来料端和出料储料机构的出料端的牵引膜的走膜速度，有效降低了剥离锂膜对后续生产的影响，方便连续生产，有效提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明中剥离机构的立体图；
图2为本发明的正剖视图；
图3为本发明的侧剖视图；
图4为本发明中凸轮槽的立体图；
图5为本发明中锂膜剥离处结构放大图；
图6为本发明中剥离前的锂膜结构图；
图7为本发明中剥离后的锂膜结构图。
图中标号说明：
1、工作台；2、进料储料机构；3、出料储料机构；4、剥离台面；5、支撑柱；6、剥离直线导轨；7、导轨滑座；8、剥离气缸；9、导向杆；10、导向滚轮；11、导向板；12、凸轮槽；13、剥离压辊；14、压辊转轴；15、速度编码器；16、定辊组；17、动辊滑座；18、动辊组；19、PLC控制器；20、丝杆螺母；21、储料丝杆；22、齿轮传动机构；23、丝杆电机；24、转移膜架；25、张紧辊组；26、定张紧辊；27、动张紧辊；28、张紧导轨；29、凹陷槽；30、牵引膜；31、锂膜；32、转移膜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。
实施例：
请参阅图1-7，一种斑马线锂膜间歇剥离装置，包括工作台1，工作台1的两端分别固定安装有进料储料机构2和出料储料机构3，且进料储料机构2和出料储料机构3上均绕接有牵引膜30，工作台1的上端中心固定连接有剥离台面4和支撑柱5，支撑柱5共有四个，且四个支撑柱5两两对称设置于牵引膜30的两侧，四个支撑柱5的上端固定连接有剥离直线导轨6，且剥离直线导轨6有两个，两个剥离直线导轨6垂直于牵引膜30的行进方向左右对称设置，且每个剥离直线导轨6的朝内一侧均固定安装有导轨滑座7，两侧的导轨滑座7上均固定安装有剥离气缸8，且两个剥离气缸8的下端固定连接有压辊转轴14，压辊转轴14的中段转动连接有剥离压辊13，且剥离压辊13上等间距开设有多个凹陷槽29，两侧的支撑柱5朝外一侧通过螺栓固定连接有转移膜架24，且两个转移膜架24之间固定连接有张紧辊组25，张紧辊组25共有两个，且两个张紧辊组25对称设置于工作台1的前后两侧上端，两个张紧辊组25上绕接有转移膜32的两端，且转移膜32的中段绕过剥离压辊13的下侧设置。
具体的，进料储料机构2和出料储料机构3的结构相同，进料储料机构2包括定辊组16和动辊组18，定辊组16靠近工作台1的上端等间距设置，工作台1的内部对应多个动辊组18的位置固定安装有动辊滑座17，且动辊组18转动连接在动辊滑座17内。
本实施例中，进行剥离操作是，剥离台面4上端的牵引膜30停止移动时，进料储料机构2上的动辊滑座17向下移动，通过定辊组16和动辊滑座17的配合，储存剥离压辊13在进行剥离加工时来料方向输送来的牵引膜30，此时出料储料机构3上的动辊滑座17向上移动，将出料储料机构3内绕接的牵引膜30被放卷，保证剥离台面4上的牵引膜30保持不动，当剥离台面4上的锂膜31完成剥离后，速度编码器15发出信号，出料储料机构3上的动辊滑座17向上移动，使得进料储料机构2内存储的牵引膜30被放出，出料储料机构3上的动辊滑座17向下移动，遇险储存出料端在玻璃加工时需要输出的牵引膜30，通过设置的进料储料机构2和出料储料机构3，使得进料储料机构2和出料储料机构3上的动辊组18在动辊滑座17的带动下牵引膜30在剥离台面4上间歇移动，且不影响进料储料机构2的来料端和出料储料机构3的出料端的牵引膜30的走膜速度，有效降低了剥离锂膜31对后续生产的影响，方便连续生产，有效提高了生产效率。
具体的，动辊滑座17的两侧均固定连接有丝杆螺母20，且工作台1的内壁对应丝杆螺母20的位置固定连接有两根储料丝杆21，两根储料丝杆21垂直设置，且储料丝杆21与丝杆螺母20相匹配，两个储料丝杆21的下端分别通过齿轮传动机构22传动连接有丝杆电机23，丝杆电机23固定在工作台1的侧壁上。
本实施例中，丝杆电机23通过齿轮传动机构22带动储料丝杆21转动，从而通过丝杆螺母20与储料丝杆21的配合带动动辊滑座17上下移动，从而调节动辊滑座17的高度，配合进料储料机构2和出料储料机构3的对牵引膜30的储存和放出，丝杆电机23的使用能够提高动辊滑座17移动的精确性，确保牵引膜30的输送速度一致。
具体的，工作台1的内壁底部固定安装有PLC控制器19，且PLC控制器19电性连接丝杆电机23、牵引膜30的牵引机构、剥离直线导轨6的驱动机构和剥离气缸8的供气机构。
本实施例中，通过PLC控制器19控制装置内的丝杆电机23、牵引膜30、剥离直线导轨6和剥离气缸8协同运转，操作简单，使用方便。
具体的，进料储料机构2内远离支撑柱5的一侧定辊组16上固定连接有速度编码器15，且速度编码器15的信号输出端电性连接PLC控制器19。
本实施例中，通过PLC控制器19接收速度编码器15的信号通过速度编码器15的信号控制多个丝杆电机23协同运转，保证牵引膜30在装置进料端和出料端的速度一致，有效避免了剥离操作对连续生产的影响。
具体的，支撑柱5侧面固定连接有导向板11，且导向板11对应压辊转轴14的两端设置，压辊转轴14的两端固定连接有导向杆9，且导向板11朝向压辊转轴14的一侧开设有凸轮槽12。
本实施例中，剥离压辊13移动时，通过导向杆9在凸轮槽12内对剥离压辊13的移动轨迹进行限制，从而保证剥离压辊13移动路线的精确性，保证剥离压辊13在剥离台面4上滚压时的稳定性，从而确保转移膜32对锂膜31的剥离效果，有效保证了剥离后的剥离压辊13的尺寸准确，从而提高了补锂加工的生产质量。
具体的，导向杆9的外端通过轴承固定连接有导向滚轮10，且导向滚轮10与凸轮槽12相匹配。
本实施例中，使得导向杆9与凸轮槽12之间的滑动摩擦转变成导向滚轮10的滚动摩擦，有效降低了导向杆9在凸轮槽12内移动时的阻力，有效提高了设备的使用寿命
具体的，张紧辊组25包括两个定张紧辊26和动张紧辊27，且两个定张紧辊26位于动张紧辊27的上下两侧对称设置，转移膜架24对应动张紧辊27的两端位置固定连接有张紧导轨28，且动张紧辊27的两端滑动连接在张紧导轨28内。
本实施例中，通过动张紧辊27在张紧导轨28内的滑动调节动张紧辊27与定张紧辊26之间的距离，保证了转移膜32在两个张紧辊组25和剥离压辊13之间的张紧力，从而确保了转移膜32在剥离压辊13上的张力，使得转移膜32对应凹陷槽29的位置凹陷。
具体的，转移膜架24的下端距离工作台1的上端高度为五十厘米，且牵引膜30与剥离台面4的上端贴合。
本实施例中，转移膜架24与工作台1之间的间隙放那边丝杆螺母20通过，保证了设备的正常使用。
具体的，牵引膜30的上端粘合有锂膜31，且转移膜32为柔性PU材质，锂膜31与牵引膜30之间的粘合力小于转移膜32对锂膜31的粘合力。
本实施例中，使得转移膜32能够将附着在牵引膜30上的锂膜31剥离，保证设备的工作正常。
工作原理：该装置使用时，牵引膜30在进料储料机构2和出料储料机构3的配合下在剥离台面4上间歇移动，剥离压辊13在剥离直线导轨6和剥离气缸8的配合下间歇性的朝向剥离台面4的台面滚压，根据金属锂的粘贴特性，通过对牵引膜30施加压力，剥离压辊13上绕接有转移膜32，锂膜31在牵引膜30的带动下沿着剥离台面4的表面间歇移动，剥离压辊13在剥离台面4上滚压后，选择性的把不必要锂膜31转移至转移膜32上带走，通过设置凹陷槽29，使得转移膜32在张力的作用下在凹陷槽29处形成凹陷区，从而使得与锂膜31接触的转移膜32的尺寸和间隔固定，从而保证被剥离后的锂膜31形成完整的斑马线形状，方便对电池阳极极片进行补锂，有效提高了电池阳极极片补锂工艺的稳定性，保证成品率的同时提高了经济收益。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种斑马线锂膜间歇剥离装置，包括工作台(1)，其特征在于：所述工作台(1)的两端分别固定安装有进料储料机构(2)和出料储料机构(3)，且进料储料机构(2)和出料储料机构(3)上均绕接有牵引膜(30)，所述工作台(1)的上端中心固定连接有剥离台面(4)和支撑柱(5)，所述支撑柱(5)共有四个，且四个支撑柱(5)两两对称设置于牵引膜(30)的两侧，四个所述支撑柱(5)的上端固定连接有剥离直线导轨(6)，且剥离直线导轨(6)有两个，两个所述剥离直线导轨(6)垂直于牵引膜(30)的行进方向左右对称设置，且每个剥离直线导轨(6)的朝内一侧均固定安装有导轨滑座(7)，两侧的所述导轨滑座(7)上均固定安装有剥离气缸(8)，且两个剥离气缸(8)的下端固定连接有压辊转轴(14)，所述压辊转轴(14)的中段转动连接有剥离压辊(13)，且剥离压辊(13)上等间距开设有多个凹陷槽(29)，两侧的所述支撑柱(5)朝外一侧通过螺栓固定连接有转移膜架(24)，且两个转移膜架(24)之间固定连接有张紧辊组(25)，所述张紧辊组(25)共有两个，且两个张紧辊组(25)对称设置于工作台(1)的前后两侧上端，两个所述张紧辊组(25)上绕接有转移膜(32)的两端，且转移膜(32)的中段绕过剥离压辊(13)的下侧设置。
2.根据权利要求1所述的一种斑马线锂膜间歇剥离装置，其特征在于：所述进料储料机构(2)和出料储料机构(3)的结构相同，所述进料储料机构(2)包括定辊组(16)和动辊组(18)，所述定辊组(16)靠近工作台(1)的上端等间距设置，所述工作台(1)的内部对应多个动辊组(18)的位置固定安装有动辊滑座(17)，且动辊组(18)转动连接在动辊滑座(17)内。
3.根据权利要求2所述的一种斑马线锂膜间歇剥离装置，其特征在于：所述动辊滑座(17)的两侧均固定连接有丝杆螺母(20)，且工作台(1)的内壁对应丝杆螺母(20)的位置固定连接有两根储料丝杆(21)，两根所述储料丝杆(21)垂直设置，且储料丝杆(21)与丝杆螺母(20)相匹配，两个所述储料丝杆(21)的下端分别通过齿轮传动机构(22)传动连接有丝杆电机(23)，所述丝杆电机(23)固定在工作台(1)的侧壁上。
4.根据权利要求1所述的一种斑马线锂膜间歇剥离装置，其特征在于：所述工作台(1)的内壁底部固定安装有PLC控制器(19)，且PLC控制器(19)电性连接丝杆电机(23)、牵引膜(30)的牵引机构、剥离直线导轨(6)的驱动机构和剥离气缸(8)的供气机构。
5.根据权利要求1所述的一种斑马线锂膜间歇剥离装置，其特征在于：所述进料储料机构(2)内远离支撑柱(5)的一侧定辊组(16)上固定连接有速度编码器(15)，且速度编码器(15)的信号输出端电性连接PLC控制器(19)。
6.根据权利要求1所述的一种斑马线锂膜间歇剥离装置，其特征在于：所述支撑柱(5)侧面固定连接有导向板(11)，且导向板(11)对应压辊转轴(14)的两端设置，所述压辊转轴(14)的两端固定连接有导向杆(9)，且导向板(11)朝向压辊转轴(14)的一侧开设有凸轮槽(12)。
7.根据权利要求6所述的一种斑马线锂膜间歇剥离装置，其特征在于：所述导向杆(9)的外端通过轴承固定连接有导向滚轮(10)，且导向滚轮(10)与凸轮槽(12)相匹配。
8.根据权利要求1所述的一种斑马线锂膜间歇剥离装置，其特征在于：所述张紧辊组(25)包括两个定张紧辊(26)和动张紧辊(27)，且两个定张紧辊(26)位于动张紧辊(27)的上下两侧对称设置，所述转移膜架(24)对应动张紧辊(27)的两端位置固定连接有张紧导轨(28)，且动张紧辊(27)的两端滑动连接在张紧导轨(28)内。
9.根据权利要求1所述的一种斑马线锂膜间歇剥离装置，其特征在于：所述转移膜架(24)的下端距离工作台(1)的上端高度为五十厘米，且牵引膜(30)与剥离台面(4)的上端贴合。
10.根据权利要求1所述的一种斑马线锂膜间歇剥离装置，其特征在于：所述牵引膜(30)的上端粘合有锂膜(31)，且转移膜(32)为柔性PU材质，所述锂膜(31)与牵引膜(30)之间的粘合力小于转移膜(32)对锂膜(31)的粘合力。
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