CN113619143B - 干法电极膜制备装置及其电池生产线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种干法电极膜制备装置及其电池生产线，包括用于将混合好的原料预成型为具有自支撑性的半成品干电极膜的预成型机构和用于将半成品干电极膜延压为成品干电极膜的延压机构，预成型机构包括输送工作台、设在输送工作台上方的布料机构和压实机构，延压机构与输送工作台的出料端对应，布料机构靠近所述输送工作台的进料端、用于将原料摊平成原料层；压实机构设有与输送工作台台面相对应的压实面、用于压实原料层。原料通过预成型机构预成型为具有自支撑性的半成品干电极膜，再被延压机构延压，使电极膜在生产中不易发生断带，无需多道辊压即可达到所需的成品干电极膜的厚度。

Description

干法电极膜制备装置及其电池生产线

技术领域

本发明涉及电池电极制备技术领域，尤其涉及一种干法电极膜制备装置及其电池生产线。

背景技术

电极是决定电池能量密度和循环性能好坏的关键，传统的电极制作工艺为湿法涂布制作流程，大致流程为：搅拌匀浆+涂布烘干+辊压成型+分切制片的过程。其中搅拌匀浆以及涂布烘干过程冗长，且设备需求和厂房占地面积大，造成了很大的浪费，且搅拌匀浆过程需要利用特定溶剂(NMP)，该溶剂有毒性，需要进行回收、纯化好再利用，需要巨大、昂贵且复杂的回收设备。因此，现有技术中开始逐步采用干电极技术。

干电极技术是将电极活性材料、导电剂与粘接剂进行混合处理后得到电极粉料，不使用任何溶剂；再对电极粉料高压力（挤压机）电极制作形成薄的电极材料带，将成型的电极材料带压到金属箔集流体上形成成品电极。而对电极粉料直接挤压，在挤压过程中易发生断带，而影响后续工序；而为了保证成品电极不易发生断带则需要制作的电极厚度足够大，但是电极的厚度过大会影响电芯的功率性能等，并且若将电极辊压至所需厚度，则需要多个辊压工序才能实现，成品电极在辊压过程中容易发生断带。

发明内容

本发明提供一种干法电极膜制备装置及其电池生产线，用以解决现有技术中电极粉料直接被挤压为成品电极的过程中容易发生断带影响后续工序或制作的成品干电极膜的厚度过大影响电芯的功率性能等的缺陷，通过预成型机构将原料预成型为具有一定规格和自支撑性的半成品干电极膜，再通过延压机构对半成品干电极膜进行延压，使电极膜在生产过程中不易发生断带，且无需多道辊压即可达到所需的成品干电极膜的厚度。

本发明提供一种干法电极膜制备装置，包括用于将混合好的原料预成型为具有自支撑性的半成品干电极膜的预成型机构和用于将所述半成品干电极膜延压为成品干电极膜的延压机构，所述预成型机构包括：

输送工作台，所述延压机构与所述输送工作台的出料端相对应；

布料机构，设置在所述输送工作台的上方且靠近所述输送工作台的进料端，用于将所述原料摊平成原料层；所述布料机构包括用于带动所述原料向所述输送工作台的两侧移动的螺旋叶片轴和用于驱动所述螺旋叶片轴转动的布料驱动，所述螺旋叶片轴的轴线垂直于所述输送工作台的输送方向；

压实机构，设置在所述输送工作台的上方，所述压实机构设置有与所述输送工作台台面相对应的压实面，用于将所述原料层压实。

根据本发明提供一种干法电极膜制备装置，所述预成型机构还包括用于将所述原料层熨平的熨平机构，所述熨平机构设置在所述输送工作台的上方，所述熨平机构设置有与所述输送工作台台面相对应的熨平面，所述压实机构位于所述熨平机构的上游或下游。

根据本发明提供一种干法电极膜制备装置，所述压实机构为振压机构，所述振压机构包括用于振压所述原料层的振压块，所述压实面为所述振压块的底面；

或，所述压实机构为辊压机构，所述辊压机构包括用于辊压所述原料层的辊压轮，所述压实面为所述辊压轮的外壁面。

根据本发明提供一种干法电极膜制备装置，所述熨平机构包括用于熨平所述原料层的熨平部和用于驱动所述熨平部上下移动的升降装置，所述熨平面为所述熨平部的底面。

根据本发明提供一种干法电极膜制备装置，所述熨平机构还包括设置在所述熨平部底部的第一加热件和用于控制所述第一加热件的加热温度的第一温度调节装置。

根据本发明提供一种干法电极膜制备装置，所述螺旋叶片轴包括一组或多组同轴对称设置的螺旋叶片，各组所述螺旋叶片的旋向相反。

根据本发明提供一种干法电极膜制备装置，所述延压机构包括多级辊压装置，所述辊压装置包括两个相对设置的辊轮，两个所述辊轮之间设置有辊压间隙，从第一级所述辊压装置至最后一级所述辊压装置，所述辊压间隙的宽度逐渐减小，第一级所述辊压装置用于与所述输送工作台的出料端相对应。

根据本发明提供一种干法电极膜制备装置，第一级所述辊压装置与所述输送工作台出料端之间、相邻两个所述辊压装置之间均设置有辅助支撑装置。

根据本发明提供一种干法电极膜制备装置，所述延压机构还包括设置在所述辊轮内的第二加热件和用于调控所述第二加热件的加热温度的第二温度调节装置。

根据本发明提供一种干法电极膜制备装置，预成型机构还包括：

给料机构，所述给料机构包括用于暂存所述原料的下料仓和位于所述下料仓底端的卸料口，所述卸料口处设置有开口大小可调节的卸料阀；

送料机构，所述送料机构的进料口与所述卸料口相对应，所述送料机构的出料口与所述输送工作台进料端相对应，所述送料机构的输送方式为刮板式输送或螺旋输送。

根据本发明提供一种干法电极膜制备装置，所述延压机构还包括用于切除所述成品干电极膜的残余边的切边装置，所述切边装置设置在最后一级所述辊压装置的下游。

根据本发明提供一种干法电极膜制备装置，还包括控制系统，所述控制系统与所述预成型机构和所述延压机构通信连接。

本发明还提供了一种电池生产线，包括上述任一项所述的干法电极膜制备装置。

本发明提供的干法电极膜制备装置及其电池生产线，混合好的原料经过预成型机构预成型为半成品干电极膜后再经过延压机构延压处理，得到所需厚度的成品干电极膜；预成型机构的布料机构、压实机构与输送工作台相互配合将原料平铺、压实，得到具有一定厚度的、平整的、具有自支撑性的半成品干电极膜。

相比于现有技术中原料直接经过一级一级的辊压形成一定厚度的成品干电极膜，在前几级辊压过程中，由于原料是粉状结构，容易断裂，而无法进入下一级辊压，并且原料受自身重力的影响，在辊压输送过程中，没有支撑结构，使原料更容易断裂的问题；本发明提供的干法电极膜制备装置，原料在输送工作台上被布料机构摊平、压实机构压实的过程中，由于输送工作台台面的支撑作用，原料层在形成为半成品干电极膜的过程中，原料层自身的重力和输送工作台的支撑力相抵消，原料层则不会受自身重力作用而发生断裂，并且形成的半成品干电极膜在被输送工作台输送至延压机构内时，一方面由于半成品干电极膜经过压实为具有一定厚度的片状结构，由于自身具有一定的厚度，所以在由输送工作台向延压机构输送的过程中，半成品干电极膜不易断裂具有了自支撑性；另一方面，由于输送工作台台面对半成品干电极膜的支撑作用，半成品干电极膜也不易断裂，利于简化后续工序，无需多道辊压即可达到所需的成品干电极膜的厚度，提高了成品干电极膜的自支撑性。

并且，现有技术中的原料粉料经过搅拌后呈微膨胀状态，然后再通过加热将微膨胀状态转变为蓬松状态，随后对蓬松状态的极片粉料进行纤维化处理，使其状态由蓬松状态转变为蛛网拉丝状态，如果没有达到完全的纤维化，在后续辊压过程中极易导致膜片粉碎，无法成型。由此可知，现有技术中的原料粉料必须经过加热和完全化的纤维化处理才能够在后续辊压过程中不易发生断裂，而本发明中，是直接对经过混合的原料通过预成型机构进行摊平、压实处理，无需对原料粉料进行加热使其形成蓬松状态，并无需对原料进行完全纤维化处理，并且预成型机构对原料进行预处理先使原料成型，后续延压机构再对成型的原料进一步的延压得到成品膜，这样，没有完全纤维化的原料在预成型和延压处理的过程中也不会断裂。

原料进入输送工作台上后，布料机构将原料向两侧摊开，使原料形成物料分布均匀、密度均匀的原料层，然后通过压实机构压实和熨平机构的熨平，使原料层形成密度均匀且具有自支撑性的半成品干电极膜，由于原料层的密度均匀，使形成的半成品干电极膜的密度也保持均匀，避免成品干电极膜密度较小的部分断裂，从而进一步地提高了半成品干电极膜的自支撑性；并且半成品干电极膜被输送工作台输送至延压机构内，经过延压机构延压为膜状结构（即成品干电极膜），而由于电极膜的厚度对电池活性物质的利用率有很大的影响，所以电极膜的厚度需要达到微米级别，因此半成品干电极膜经过延压机构延压后形成的膜状结构的厚度很薄。

现有的粉料压实过程，是直接将成堆粉料压实至一定厚度，使其形成片状结构，而由于粉料的密度不均匀，使其形成的片状结构的密度不均匀，容易造成密度较小的部分在输送过程中断裂发生断裂，造成片状结构的自支撑性较差；并且现有的粉料被压成片状结构后直接输出，无需形成较薄的膜状结构，片状结构的厚度不能达到微米级别。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的干法电极膜制备装置的结构示意图一；

图2是本发明提供的干法电极膜制备装置的结构示意图二；

图3是本发明提供的给料机构的结构示意图；

图4是本发明提供的送料机构的结构示意图；

图5是本发明提供的布料机构的螺旋叶片轴的结构示意图；

图6是本发明提供的延压机构的结构示意图；

图7是本发明提供的振压机构与输送工作台相配合的侧视图。

附图标记：

1：下料仓；2：卸料口；3：送料机构；4：输送工作台；

5：布料机构；6：振压机构；7：熨平机构；8：延压机构；

9：辊压机构；10：螺旋叶片；11：辊轮；12：辅助支撑装置；

13：切边装置；14：卸料阀；15：振压块；16：振动驱动；

17：振压支架。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

下面结合图1至图7描述本发明的干法电极膜制备装置，包括预成型机构和延压机构，预成型机构用于将混合好的原料预成型为具有自支撑性的半成品干电极膜，延压机构用于将半成品干电极膜延压为成品干电极膜。

其中，预成型机构包括输送工作台4、布料机构5、压实机构和熨平机构7，通过输送工作台4、布料机构5、压实机构和熨平机构7的相互配合能够使原料形成具有自支撑性的半成品干电极膜。具体地，布料机构5、压实机构和熨平机构7均设置在输送工作台4的上方，布料机构5靠近输送工作台4的进料端设置，以用于将原料摊平成原料层；压实机构设置有与输送工作台4台面相对应的压实面、以用于与输送工作台4相配合将原料层压实；熨平机构7设置有与输送工作台4台面相对应的熨平面、以用于与输送工作台4的台面相配合将原料层熨平。这样，原料经过布料机构5摊平成原料层，原料层再被压实机构和熨平机构压实和熨平为具有一定厚度的平整的半成品干电极膜，并且经过压实机构和熨平机构7的压实和熨平作用，使形成的半成品干电极膜具有自支撑性。

这里，半成品干电极膜为经过预处理后的半成品膜，半成品干电极膜经过延压机构8辊压后形成成品干电极膜（即成品膜），这里的成品膜可以是用于制备电极的正极膜，也可以是用于制备电极的负极膜，成品膜与集流体或箔片相贴合辊压后形成成品电极。

需要说明的是，原料在输送工作台4上被布料机构5摊平、压实机构压实和熨平机构7熨平的过程中，由于输送工作台4台面的支撑作用，原料层在形成为半成品干电极膜的过程中，原料层自身的重力和输送工作台4的支撑力相抵消，原料层则不会受自身重力作用而发生断裂，并且形成的半成品干电极膜在被输送工作台4输送至延压机构8内时，一方面由于半成品干电极膜经过压实和熨平为具有一定厚度的片状结构，由于自身具有一定的厚度，所以在由输送工作台4向延压机构8输送的过程中，半成品干电极膜不易断裂具有了自支撑性；另一方面，由于输送工作台4台面对半成品干电极膜的支撑作用，半成品干电极膜也不易断裂。而现有技术中，原料直接经过一级一级的辊压形成一定厚度的成品干电极膜，而在前几级辊压过程中，由于原料是粉状结构，容易断裂，而无法进入下一级辊压，并且原料受自身重力的影响，在辊压输送过程中，没有支撑结构，从而使原料更容易断裂。

并且，利用本干法电极膜制备装置制备电极膜的方式，是将预成型处理和多级辊压结合实现的，是先对原料进行预成型处理，然后再进行辊压，并且在原料预成型处理的过程中，输送工作台4可以对原料进行支撑，使其在输送过程中不会断裂；而现有的辊压技术中，是直接将原料通过多级辊压形成成品膜，在多级辊压的过程中没有支撑结构，在原料输送的过程中容易断裂。

如此，原料通过输送工作台4、布料机构5、压实机构和熨平机构7的相互配合形成半成品干电极膜的过程中不易断带，利于简化后续工序，无需多道辊压即可达到所需的成品干电极膜的厚度，提高了成品干电极膜的自支撑性。

需要说明的是，布料机构5与输送工作台4台面之间设置有布料间隙，以能够将原料摊平预设厚度的原料层，预设宽度可以为输送工作台4的台面宽度。输送工作台4可以为循环输送机，也可以为皮带输送机，以实现原料、半成品干电极膜的不间断输送。

延压机构8与出料端相对应，以便于半成品干电极膜进入延压机构8内，被延压机构8延压为成品干电极膜，从而实现连续生产；形成的成品干电极膜可以直接带状运输至与集流体（或箔片）进一步地辊压贴合形成电极。

原料进入输送工作台上后，布料机构将原料向两侧摊开，使原料形成物料分布均匀、密度均匀的原料层，然后通过压实机构压实和熨平机构的熨平，使原料层形成密度均匀且具有自支撑性的半成品干电极膜，由于原料层的密度均匀，使形成的半成品干电极膜的密度也保持均匀，避免成品干电极膜密度较小的部分断裂，从而进一步地提高了半成品干电极膜的自支撑性；并且半成品干电极膜被输送工作台输送至延压机构内，经过延压机构延压为膜状结构（即成品干电极膜），而由于电极膜的厚度对电池活性物质的利用率有很大的影响，所以电极膜的厚度需要达到微米级别，因此半成品干电极膜经过延压机构延压后形成的膜状结构的厚度很薄。

现有的粉料压实过程，是直接将成堆粉料压实至一定厚度，使其形成片状结构，而由于粉料的密度不均匀，使其形成的片状结构的密度不均匀，容易造成密度较小的部分在输送过程中断裂发生断裂，造成片状结构的自支撑性较差；并且现有的粉料被压成片状结构后直接输出，无需形成较薄的膜状结构，片状结构的厚度不能达到微米级别。

在本发明的可选实施例中，压实机构可以设置在熨平机构7的上游，以使原料层先被压实机构的压实面压实后，再被熨平机构7的熨平面熨平、形成半成品干电极膜；压实机构也可以设置在熨平机构7的下游，以使原料层先被熨平机构7的熨平面熨平后，再被压实机构的压实面压实、形成半成品干电极膜。这里，不对压实机构和熨平机构7的位置作具体限定，具体可以根据实际情况确定。

在可选的实施例中，如图1所示，压实机构可以为振压机构6，振压机构6包括振压块15，振压块15用于振压原料层、以使原料层被压实，这里，压实面为振压块15的底面。并且压实机构还包括用于驱动振压块15上下振动的振动驱动16，振动驱动16可以为振动电机，也可以为气缸或液压缸、以用于驱动振压块15上下移动，使振压块15能够向下压实原料层。具体地，如图7所示，振压机构6可以包括一个振压块15和一个振动驱动16，该振压块15的尺寸可以与输送工作台的宽度相匹配，以确保输送工作台4上的原料层都能够被振压块15压实，有利于提高半成品干电极膜的自支撑性和保证半成品干电极膜的厚度均匀；振压机构6也可以包括多个振压块15和一个振动驱动16，该振动驱动16同时控制多个振压块15，多个振压块15沿输送工作台4的宽度方向均匀分布，以最大限度的将输送工作台4上的原料压实，从而提高半成品干电极膜的自支撑性和保证半成品干电极膜的厚度均匀。

需要说明的是，为了保证半成品干电极膜的厚度均匀，振压块15的宽度大于振压块15的上下振动的高度（即振压块15的升降高度），并且振压块15的升降速度大于输送工作台4的输送速度，以使经过振压的原料层仍有一部分位于振压块15的振压范围内，以与原料层衔接，保证形成的半成品干电极膜的厚度均匀。

另外，振压机构6还包括振压支架17，振压支架17可以固定设置在输送工作台4上，也可以设置在地面上，或固定设置在输送工作台4的上方。只需能够固定振动驱动16即可。一些实施例中，振动驱动16可滑动地设置在振压支架17上，以能够调节压实面与输送工作台4台面的间距，从而能够制作不同厚度的原料膜。具体地，振动驱动16可以通过设置在振压支架17上的丝杠螺母装置或电动推杆或气缸或液压缸等实现上下移动。

在可选的实施例中，如图2所示，压实机构可以为辊压机构9，辊压机构9包括辊压轮，辊压轮用于辊压原料层，以将原料层压实。这里，压实面为辊压轮的外壁面，通过辊压轮的外壁面与输送工作台4的配合将原料压实。具体地，辊压轮可以为固定轮，辊轴也可以为转动轮，原料层可以仅通过输送工作台4被输送至下一工序处；辊压机构9还可以包括用于驱动辊压轮转动的转动驱动，转动驱动也能够起到输送原料层的作用，转动驱动和输送工作台4相配合将原料层输送至下一工序处。

辊压机构9还包括辊压支架，辊压支架可以固定设置在输送工作台4上，也可以设置在地面上，或固定设置在输送工作台4的上方，只需能够支撑辊压轮即可。具体地，辊压轮可滑动地设置在辊压支架上，以能够调节压实面与输送工作台4的间距，从而能够制作不同厚度的原料膜。辊压轮可以通过设置在辊压支架上的丝杠螺母装置或电动推杆或气缸或液压缸等实现上下移动。辊压轮可以可转动地设置在丝杠螺母装置或电动推杆或气缸或液压缸等上，辊压轮也可以通过转动驱动与丝杠螺母装置或电动推杆或气缸或液压缸等连接。

在本发明的可选实施例中，熨平机构7包括熨平部，熨平面为熨平部的底面，以便于将原料层熨平。熨平机构7还包括升降装置，升降装置用于驱动熨平部上下移动，以使熨平部向下移动落到原料层上时，能够起到振压原料层的作用，从而提高半成品干电极膜的自支撑性。并且，为了保证半成品干电极膜的厚度均匀，熨平部的宽度大于熨平部的升降高度，并且熨平部的升降速度大于输送工作台4的输送速度，以使经过熨平的原料层仍有一部分位于熨平部的熨平范围内，以与原料层衔接，从而保证形成的半成品干电极膜的厚度均匀，提高了半成品干电极膜的自支撑性。

并且，升降装置与振动驱动16可以驱动熨平部和振压块15同步上下移动，也可以不同步移动，具体可以根据实际情况设定。

当然，熨平机构7也可以只包括固定设置的熨平部，原料层进入熨平间隙内被熨平部熨平。

此外，熨平机构7还可以包括设置在熨平部底部的第一加热件和用于调控第一加热件的加热温度的第一温度调节装置，以能够对原料层加热，使部分原料可以熔融，更容易被熨平部压实，使形成的半成品干电极膜的厚度更为均匀。具体地，为了使形成的半成品干电极膜更为平整，第一加热件可以设置为加热板，这里，加热板可以为远红外加热板，第一温度调节装置可以为温控器，温控器与远红外加热板电连接，以便于调节远红外加热板的加热温度。

在本实施例中，熨平机构7还包括熨平支架，熨平支架可以固定设置在输送工作台4上，也可以设置在地面上，或固定设置在输送工作台4的上方，只需能够支撑熨平部即可。具体地，熨平部通过升降装置固定在熨平支架上，升降装置可以为丝杠螺母装置或电动推杆或气缸或液压缸等，熨平部可以固定在丝杠螺母装置的螺母上，丝杆螺母装置的丝杠垂直输送工作台4台面设置；或者熨平部可以固定在电动推杆或气缸或液压缸的伸缩端，并且电动推杆或气缸或液压缸的伸缩杆垂直输送工作台4台面设置。

在本发明的可选实施例中，布料机构5包括螺旋叶片轴和用于驱动螺旋叶片轴转动的布料驱动，布料驱动可以为电机。螺旋叶片轴的轴线垂直于输送工作台4的输送方向，布料驱动驱动螺旋叶片轴转动能够带动原料向输送工作台4的两侧移动，使原料摊平在输送工作台4台面上形成原料层，从而保证形成的成品干电极的厚度均匀，并能够降低成品干电极膜的断带机率。这里，螺旋叶片轴的长度可以与输送工作台4台面的宽度相一致。

需要说明的是，上游和下游是以输送工作台的输送方向确定的。

另外，布料机构5可以包括用于支撑螺旋叶片轴的布料支架，布料支架可以固定设置在输送工作台4上，也可以设置在地面上，或固定设置在输送工作台4的上方，只需能够对螺旋叶片轴起到支撑的作用即可。其中，布料驱动可以固定在布料支架上，螺旋叶片轴可转动地设在布料支架上、并能够与成堆的原料接触。通过布料驱动控制螺旋叶片轴转动，原料顺着螺旋叶片轴上的叶片向输送工作台4的两侧移动。

这里，如图5所示，螺旋叶片轴可以包括一组或多组同轴对称设置的螺旋叶片10，各组螺旋叶片10的旋向相反，这样，螺旋叶片10能够将中间的原料向输送工作台4的两侧摊开。具体地，每组螺旋叶片均可以包括两个同轴对称且旋向相反的螺旋叶片10，多组螺旋叶片10可以设置在同一根轴杆上、并由一个布料驱动控制。这里，螺旋叶片轴可以包括一组螺旋叶片10，两个螺旋叶片10可以分别设置在两根轴杆上、并由两个布料驱动控制，两个布料驱动控制两根轴杆同向转动；螺旋叶片轴可以仅包括两个螺旋叶片10、并由两个布料驱动分别控制，即布料机构5包括两个无轴螺旋布料器。

此外，布料机构5还包括用于调节螺旋叶片轴与输送工作台4之间间距的布料升降装置，布料升降装置设置在布料支架上，具体地，布料升降装置可以为丝杠螺母装置，布料驱动与丝杠螺母装置的螺母固定连接，丝杠螺母装置的丝杠的轴向垂直于输送工作台4台面，并且在布料支架上设置有两个相对的滑槽，螺旋叶片轴的两端分别能够沿滑槽上下移动，且布料驱动能够驱动螺旋叶片轴在滑槽内转动。这样，通过丝杠螺母装置的电机驱动丝杠转动，使螺母带动电机和螺旋叶片轴上下移动，从而调节螺旋叶片轴与输送工作台4台面的间距，以调节摊平后的原料厚度和宽度。其他实施例中，布料升降装置也可以为电动推杆或气缸或液压缸等，布料驱动可以固定安装在布料升降装置的伸缩端。

在可选的实施例中，延压机构8包括多级辊压装置，辊压装置包括两个相对设置的辊轮11，并且两个辊轮11之间设置有辊压间隙，以供半成品干电极膜通过，并被多级辊压装置依次辊压，从而形成成品干电极膜。其中，从第一级辊压装置至最后一级辊压装置，辊压间隙的宽度逐渐减小，以使半成品干电极膜依次经过多个辊压间隙后厚度逐渐减小，从而形成所需厚度的成品干电极膜。这里，第一级辊压装置与输送工作台4的出料端相对应，这样，以便于半成品干电极膜进入到辊压间隙内并被辊压。本实施例中，延压机构8可以包括两级辊压装置。

另外，第一级辊压装置与输送工作台4的出料端之间、相邻两个辊压装置之间均设置有辅助支撑装置12，以对进入的半成品干电极膜起到支撑作用，以便于半成品干电极依次通过多个辊压装置，并且在辊压过程中不易出现断带，从而保证形成的成品干电极膜的自支撑性更好，并且更容易生产厚度更薄的成品干电极膜。

此外，延压机构8还包括设置在辊轮11内的第二加热件和用于调控第二加热件的加热温度的第二温度调节装置，以使辊压装置更容易对半成品干电极膜进行辊压，使形成的成品干电极膜的厚度更为均匀。具体地，第二加热件可以为能够对辊轮11的辊压面加热的加热线圈（该加热线圈可以为远红外加热圈），第二温度调节装置可以包括有一个温控器，该温控器用于控制所有辊轮11内的加热线圈的加热温度；第二温度调节装置也可以包括有多个温控器，多个温控器与多个加热线圈一一电连接，以分别控制多个加热线圈的加热温度。

在一些实施例中，延压装置还包括切边装置13，切边装置13设置在最后一级辊压装置的下游，以用于切除经过多级延压后的成品干电极膜的残余边，从而得到一定宽度的成品干电极膜。并且，为了便于经过延压后形成的成品干电极膜进入切边装置13内，在最后一级辊压装置和切边装置13之间设置有辅助支撑装置12，以对成品干电极膜起到支撑和导向的作用。这里，切边装置13可以包括设置在辅助支撑装置12两侧的切刀、用于控制切刀上下移动的切边驱动和用于调节两个切刀间距的间距调节装置，间距调节装置可以为设置在辅助支撑装置12末端的两个气缸或液压缸，切边驱动也可以为设置在间距调节装置上的电动推杆或气缸或液压缸。

需要说明的是，上述辅助支撑装置12可以为支撑平台，也可以为具有输送作用的输送装置。

本发明的可选实施例中，预成型机构还包括给料机构和送料机构3，给料机构包括用于暂存原料的下料仓1和位于下料仓1底端的卸料口2，送料机构3的进料口与卸料口2相对应，以便于原料进入到送料机构3内，送料机构3的出料口与输送工作台4的进料端相对应，以便于将原料输送至输送工作台4的台面上。其中，卸料口2处设置有卸料阀14，卸料阀14的开口大小可以调节，具体可以为节流阀或电磁阀，或其他能够调节开口大小的阀门，以便于调节原料的输送量。上述送料机构3的输送方式可以为刮板式输送，也可以为螺旋输送，具体地，送料机构可以为刮板式送料器或螺旋送料器。这里，如图4所示，螺旋送料器可以设置有两组螺旋轴，以提高输送效率。

可选的实施例中，本干法电极膜制备装置还包括控制系统，控制系统与预成型机构和延压机构通信连接，以能够对整个干电极膜成型过程进行精准控制和监测。具体地，控制系统与给料机构的卸料阀14、送料机构3、输送工作台4、压实机构、熨平机构7、延压机构8通信连接，并且在输送工作台4和辅助支撑装置12设置有用于测量原料层、半成品干电极膜和成品干电极膜的厚度、宽度及面密度的传感器，并且在各个装置上可以设置有用于检测原料层、半成品干电极膜及成品干电极膜的温度传感器，传感器、温度传感器与控制系统通信连接，以用于将检测到的厚度、宽度、面密度信号及温度信号传递给控制系统，以便于控制系统对多个装置进行调控和监测，而且控制系统能够对各个装置和电极膜的输送速度进行控制和监测。

本发明提供的干法电极膜制备装置，熨平机构7可以位于压实机构的下游，通过给料机构和送料机构3将混合好的原料输送至输送工作台4的台面上，布料机构5对持续输送到输送工作台4上的原料进行摊平处理为原料层，然后输送工作台4将原料层输送至压实机构处，压实机构将原料进一步地压实并形成原料膜，输送工作台4将原料膜输送至熨平机构7处，熨平部将原料膜上的凸起部分或不平整部分熨平、并进一步地振压原料膜，使其预成型为半成品干电极膜；半成品干电极膜继续被输送工作台4输送至延压机构8内，被多级辊压装置辊压为成品干电极膜，最后将延压后的成品干电极膜输送至切边装置13处，切边装置13将成品干电极膜上的残余边切除，得到所需宽度的成品干电极膜。成品干电极膜可以直接带状运输至与集流体（或箔片）进一步地辊压贴合形成电极，无需成卷和开卷，减少断带风险。

下面对本发明提供的电池生产线进行描述，下文描述的电池生产线与上文描述的干法电极膜制备装置可相互对应参照。

本发明提供的电池生产线包括干法电极膜制备装置，该干法电极膜制备装置为上述任一项实施例所述的干法电极膜制备装置，其所达到的有益效果与本发明提供的干法电极膜制备装置的有益效果相一致，则这里不再赘述。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种干法电极膜制备装置，其特征在于，包括用于将混合好的原料预成型为具有自支撑性的半成品干电极膜的预成型机构和用于将所述半成品干电极膜延压为成品干电极膜的延压机构，所述预成型机构包括：

输送工作台，所述延压机构与所述输送工作台的出料端相对应；

布料机构，设置在所述输送工作台的上方且靠近所述输送工作台的进料端，用于将所述原料摊平成原料层；所述布料机构包括用于带动所述原料向所述输送工作台的两侧移动的螺旋叶片轴和用于驱动所述螺旋叶片轴转动的布料驱动，所述螺旋叶片轴的轴线垂直于所述输送工作台的输送方向；

压实机构，设置在所述输送工作台的上方，所述压实机构设置有与所述输送工作台台面相对应的压实面，用于将所述原料层压实；其中，所述压实机构为振压机构，所述振压机构包括用于振压所述原料层的振压块，所述压实面为所述振压块的底面；

熨平机构，设置在所述输送工作台的上方，所述熨平机构设置有与所述输送工作台台面相对应的熨平面，用于将所述原料层熨平，所述压实机构位于所述熨平机构的上游。

2.根据权利要求1所述的干法电极膜制备装置，其特征在于，所述熨平机构包括用于熨平所述原料层的熨平部和用于驱动所述熨平部上下移动的升降装置，所述熨平面为所述熨平部的底面。

3.根据权利要求2所述的干法电极膜制备装置，其特征在于，所述熨平机构还包括设置在所述熨平部底部的第一加热件和用于控制所述第一加热件的加热温度的第一温度调节装置。

4.根据权利要求1所述的干法电极膜制备装置，其特征在于，所述螺旋叶片轴包括一组或多组同轴对称设置的螺旋叶片，各组所述螺旋叶片的旋向相反。

5.根据权利要求1所述的干法电极膜制备装置，其特征在于，所述延压机构包括多级辊压装置，所述辊压装置包括两个相对设置的辊轮，两个所述辊轮之间设置有辊压间隙，从第一级所述辊压装置至最后一级所述辊压装置，所述辊压间隙的宽度逐渐减小，第一级所述辊压装置用于与所述输送工作台的出料端相对应。

6.根据权利要求5所述的干法电极膜制备装置，其特征在于，第一级所述辊压装置与所述输送工作台的出料端之间、相邻两个所述辊压装置之间均设置有辅助支撑装置。

7.根据权利要求5所述的干法电极膜制备装置，其特征在于，所述延压机构还包括设置在所述辊轮内的第二加热件和用于调控所述第二加热件的加热温度的第二温度调节装置。

8.根据权利要求1所述的干法电极膜制备装置，其特征在于，预成型机构还包括：

给料机构，所述给料机构包括用于暂存所述原料的下料仓和位于所述下料仓底端的卸料口，所述卸料口处设置有开口大小可调节的卸料阀；

送料机构，所述送料机构的进料口与所述卸料口相对应，所述送料机构的出料口与所述输送工作台的进料端相对应，所述送料机构的输送方式为刮板式输送或螺旋输送。

9.根据权利要求5所述的干法电极膜制备装置，其特征在于，所述延压机构还包括用于切除所述成品干电极膜的残余边的切边装置，所述切边装置设置在最后一级所述辊压装置的下游。

10.根据权利要求1所述的干法电极膜制备装置，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统与所述预成型机构和所述延压机构通信连接。

11.一种电池生产线，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的干法电极膜制备装置。

Images