CN113422098A - 一种兼容多种规格极片的补锂装置 - Google Patents

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易兆丰
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Abstract

本发明公开了一种兼容多种规格极片的补锂装置，包括补锂装置主要由压延机构和覆膜机构，所述压延机构又由对应的牵引膜、保护膜与锂带放卷组成，所述牵引膜和保护膜各自搭在压延机构的快慢速辊上，所述锂带在两个压延辊中间，所述压延采用差速压延的模式，所述牵引膜搭在快速辊上，所述保护膜搭在慢速辊上；把STP涂布的极片在补锂过程中的正反面分开补锂，通过间隙的调整和覆膜力的控制，完成STP极片的补锂，解决由于单面区到达覆膜点的时候，两辊之间的间隙大于单面区极片的厚度，因此在这个区域极片没法受到有效的覆膜力，覆膜失效的弊端。

Description

一种兼容多种规格极片的补锂装置
技术领域
本发明涉及补锂工艺技术领域，特别是涉及一种兼容多种规格极片的补锂装置。
背景技术
通过在高容量低首效的负极极片(如硅负极、硅碳负极、锡碳负极)表面补充锂元素，可以有效地提升含有该负极的锂离子电池首次效率并改善循环性能，在提高锂电池能量密度方面，补锂工艺作为其中一个关键技术。
但是现有的极片的补锂装置仍存在一些弊端，传统的补锂工艺都是采用正/反面同时压延，一次性覆膜把锂箔转移至极片正反面上去的，因此只能对连续涂布的极片进行补锂，传统的补锂工艺只能对连续涂布的极片可以实施补锂，对间隙涂布的极片和STP涂布的极片由于有留白区和单面区，极容易把锂箔粘到留白区的铜膜上去，因此传统的补锂工艺对后两种极片没法实施补锂，为此我们提出一种兼容多种规格极片的补锂装置。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种兼容多种规格极片的补锂装置，把STP涂布的极片在补锂过程中的正反面分开补锂，通过间隙的调整和覆膜力的控制，完成STP极片的补锂，解决由于单面区到达覆膜点的时候，两辊之间的间隙大于单面区极片的厚度，因此在这个区域极片没法受到有效的覆膜力，覆膜失效的弊端。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种兼容多种规格极片的补锂装置，包括补锂装置主要由压延机构和覆膜机构，所述压延机构又由对应的牵引膜、保护膜与锂带放卷组成，所述牵引膜和保护膜各自搭在压延机构的快慢速辊上，所述锂带在两个压延辊中间，所述压延采用差速压延的模式，所述牵引膜搭在快速辊上，所述保护膜搭在慢速辊上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述补锂装置对应的极片设置有单面区，所述极片覆膜分为A面覆膜和B面覆膜。
作为本发明的一种优选技术方案，所述兼容多种规格极片的补锂工艺如下：
S1、锂带通过压延机构后压延成满足工艺需求的锂箔粘附在牵引膜上；
S2、通过牵引机构和张力控制后进入到下一工位---覆膜；
S3、A面覆膜采用恒间隙大压力模式，先覆膜有单面区的一边。然后再通过张力和过程纠偏的控制进入到B面覆膜，为了保证极片单面区背面的极片能够覆膜上锂箔，B面覆膜采用恒压力变间隙的控制模式；
S4、当极片单面区进入到覆膜辊受力点的时候两覆膜辊的间隙会变化，以保证对单面区背面的极片施加满足覆膜的压力；
S5、通过覆膜后的极片在牵引机构和张力的控制下沿着设定的走带路径进入极片收卷机构；
S6、在此过程中会有一对针对正反面极片进行检测的CCD检测装置和检测后废品的贴标装置；
S7、通过检测和判定后的极片进入收卷。
与现有技术相比，本发明能达到的有益效果是：
1.把STP涂布的极片在补锂过程中的正反面分开补锂，通过间隙的调整和覆膜力的控制，完成STP极片的补锂，解决由于单面区到达覆膜点的时候，两辊之间的间隙大于单面区极片的厚度，因此在这个区域极片没法受到有效的覆膜力，覆膜失效的弊端。
2.延采用差速压延的模式，牵引膜搭在快速辊上，走带速度恒定。保护膜搭在慢速辊上，速度会与锂带放卷速度做闭环控制，通过调整慢速辊的速度可以改变压延后锂箔的厚度。
3.当极片双面涂布区在覆膜位置时，变位辊在极片的作用下与固定辊之间的距离被撑开，但由于有有覆膜力的作用，变位辊是紧贴极片并对极片施加覆膜力，可以让极片顺利完成覆膜。
4.覆膜力的设定和控制合理(能满足覆膜锂箔又对极片没破坏作用)，在单面区和双面区的转换过程中不存在覆膜失效或极片损坏。
附图说明
图1为本发明的传统的补锂工艺对连续涂布的极片补锂示意图；
图2为本发明的极片的种类分类示意图；
图3为本发明的传统补锂工艺对后两种极片没法实施补锂状态示意图；
图4为本发明的传统补锂工艺对有单面区的STP涂布的极片无法补锂示意图；
图5为本发明的通过间隙的调整和覆膜力的控制，完成STP极片的补锂示意图；
图6为本发明的单面区的A面补理示意图；
图7为本发明的B面覆膜对B面进行补锂示意图；
图8为本发明的极片单面区对应的极片完成覆膜示意图；
图9为本发明的设备工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例：
如图1所示，一种兼容多种规格极片的补锂装置，传统的补锂工艺都是采用正/反面同时压延，一次性覆膜把锂箔转移至极片正反面上去的，因此只能对连续涂布的极片进行补锂。
如图2所示，极片的种类分为连续涂布的极片、间隙涂布的极片和STP涂布的极片，如图3所示，传统的补锂工艺只能对连续涂布的极片可以实施补锂，对间隙涂布的极片和STP涂布的极片由于有留白区和单面区，极容易把锂箔粘到留白区的铜膜上去，因此传统的补锂工艺对后两种极片没法实施补锂。
如图4所示，极片、左右牵引膜在受力辊的带动下等速移动并转移锂箔至极片表面的过程，这种结构的补锂装置是在两个覆膜辊之间给出一定的覆膜力(可以是转移锂箔所须的几倍)，然后再通过间隙调整装置限定两覆膜辊的间隙，这种工艺对有单面区的STP涂布的极片就没法补锂。
如图5所示，由于单面区到达覆膜点的时候，两辊之间的间隙大于单面区极片的厚度，因此在这个区域极片没法受到有效的覆膜力，覆膜失效。如果把覆膜辊的间隙调整到小于单面区极片厚度，又会把锂箔附到单面区的铜膜上面，工艺上不容许，针对以上的现象本发明把STP涂布的极片在补锂过程中的正反面分开补锂。通过间隙的调整和覆膜力的控制，完成STP极片的补锂。
包括补锂装置主要由压延机构和覆膜机构，所述压延机构又由对应的牵引膜、保护膜与锂带放卷组成，所述牵引膜和保护膜各自搭在压延机构的快慢速辊上，所述锂带在两个压延辊中间，所述压延采用差速压延的模式，所述牵引膜搭在快速辊上，所述保护膜搭在慢速辊上，所述补锂装置对应的极片设置有单面区，所述极片覆膜分为A面覆膜和B面覆膜。
如图6所示，图中A面覆膜采用恒间隙恒压力的模式，先对有单面区的A面进行补锂，控制方式与传统的补锂覆膜类似：设定好间隙 (L＝极片厚度+牵引膜+锂箔-S，S为极片厚度方向的有效变形量)，(极片+牵引膜+锂箔)＞L＞(单面区极片厚度+牵引膜+锂箔)，这样在双面区可以正常把锂箔转移至极片上，但到了单面区又不至于把锂箔附到铜膜上去，如图7所示，B面覆膜采用恒压力变间距的控制模式对B 面进行补锂。对压辊子设计成固定辊和变位辊。控制模式为：设定好压力F，设定值为满足能把锂箔转移至极片上，又不至于把极片压碎。间隙L设备为小于单面区极片+牵引膜+锂箔，又大于铜膜+牵引膜+ 锂箔，当极片双面涂布区在覆膜位置时，变位辊在极片的作用下与固定辊之间的距离被撑开，但由于有有覆膜力的作用，变位辊是紧贴极片并对极片施加覆膜力，可以让极片顺利完成覆膜。
如图8所示，当极片单面区在覆膜位置时由于变位辊的位置可以左右移动，在覆膜力的作用下，辊子前移贴紧单面区的铜膜面，并对极片施加覆膜力，极片单面区对应的极片完成覆膜，在此过程中由于覆膜力的设定和控制合理(能满足覆膜锂箔又对极片没破坏作用)，在单面区和双面区的转换过程中不存在覆膜失效或极片损坏。
所述兼容多种规格极片的补锂工艺如下：
S1、锂带通过压延机构后压延成满足工艺需求的锂箔粘附在牵引膜上；
S2、通过牵引机构和张力控制后进入到下一工位---覆膜；
S3、A面覆膜采用恒间隙大压力模式，先覆膜有单面区的一边。然后再通过张力和过程纠偏的控制进入到B面覆膜，为了保证极片单面区背面的极片能够覆膜上锂箔，B面覆膜采用恒压力变间隙的控制模式；
S4、当极片单面区进入到覆膜辊受力点的时候两覆膜辊的间隙会变化，以保证对单面区背面的极片施加满足覆膜的压力；
S5、通过覆膜后的极片在牵引机构和张力的控制下沿着设定的走带路径进入极片收卷机构；
S6、在此过程中会有一对针对正反面极片进行检测的CCD检测装置和检测后废品的贴标装置；
S7、通过检测和判定后的极片进入收卷。
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。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施条例的限制，上述实施条例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进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 (3)

1.一种兼容多种规格极片的补锂装置，包括补锂装置主要由压延机构和覆膜机构，其特征在于：所述压延机构又由对应的牵引膜、保护膜与锂带放卷组成，所述牵引膜和保护膜各自搭在压延机构的快慢速辊上，所述锂带在两个压延辊中间，所述压延采用差速压延的模式，所述牵引膜搭在快速辊上，所述保护膜搭在慢速辊上。
2.根据权利要求1所述的一种兼容多种规格极片的补锂装置，其特征在于：所述补锂装置对应的极片设置有单面区，所述极片覆膜分为A面覆膜和B面覆膜。
3.根据权利要求1所述的一种兼容多种规格极片的补锂装置，其特征在于：所述兼容多种规格极片的补锂工艺如下：
S1、锂带通过压延机构后压延成满足工艺需求的锂箔粘附在牵引膜上；
S2、通过牵引机构和张力控制后进入到下一工位---覆膜；
S3、A面覆膜采用恒间隙大压力模式，先覆膜有单面区的一边。然后再通过张力和过程纠偏的控制进入到B面覆膜，为了保证极片单面区背面的极片能够覆膜上锂箔，B面覆膜采用恒压力变间隙的控制模式；
S4、当极片单面区进入到覆膜辊受力点的时候两覆膜辊的间隙会变化，以保证对单面区背面的极片施加满足覆膜的压力；
S5、通过覆膜后的极片在牵引机构和张力的控制下沿着设定的走带路径进入极片收卷机构；
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113725397A (zh) * 2021-11-02 2021-11-30 天津中能锂业有限公司 快速响应转移覆合方法
CN116169369A (zh) * 2023-03-02 2023-05-26 广东捷盟智能装备有限公司 一种兼容多种规格极片的补锂装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN207038628U (zh) * 2017-07-12 2018-02-23 宁德时代新能源科技股份有限公司 极片补锂装置
CN112038569A (zh) * 2020-09-21 2020-12-04 深圳市镭煜科技有限公司 一种补锂卧式覆膜机构

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN207038628U (zh) * 2017-07-12 2018-02-23 宁德时代新能源科技股份有限公司 极片补锂装置
CN112038569A (zh) * 2020-09-21 2020-12-04 深圳市镭煜科技有限公司 一种补锂卧式覆膜机构

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113725397A (zh) * 2021-11-02 2021-11-30 天津中能锂业有限公司 快速响应转移覆合方法
CN116169369A (zh) * 2023-03-02 2023-05-26 广东捷盟智能装备有限公司 一种兼容多种规格极片的补锂装置

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