CN115502211B - 一种料带的制备方法及料带的制备装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种料带制备方法，包括如下步骤:S1、将料带两侧向内进行折弯；S2、将折弯后的料带两侧进行压边，使所述料带的折弯部分与料带的主体部分贴合；S3、将压边后的料带与牵引膜一同轧制得到料带产品。本发明通过将料带来料进行折弯和压边，使得料带两端实现加厚的作用，进而实现制备得到的料带产品减少开裂口子，提升料带轧制良率。

Description

一种料带的制备方法及料带的制备装置
技术领域
本发明涉及料带折弯制备方法技术领域，特别涉及一种料带的制备方法及料带的制备装置。
背景技术
现有技术中当需要得到一些厚度较薄的料带产品时，通常采用轧制的方法来制备，但是轧制后的产品常常会在两端开裂，导致材料损耗，外观不良，进一步还可能影响其性能。
以锂带的制备为例，目前市售的用于锂电池的锂带普遍较厚，厚度均在150μm以上，主要原因是锂金属质软，延展性大并且比强度不高，导致了厚度不够均匀，厚度公差较大，直接影响了锂电池的性能和能量密度。因此，随着对锂金属电池能量密度要求的不断提高，如何实现锂带的超薄化，以及厚度均匀化变得十分重要。天津中能锂业采用真空挤压成型的方法制备锂带，提升了制备工艺的尺寸控制精度。但存在模具因反应损耗大、超薄要求下厚度难以控制等问题。因此，现有技术中想要得到厚度≤50μm以下的超薄锂带难以通过挤压成型的方法来制备，而是需要通过轧制方式来实现，但是在制作的轧制过程中由于受到张力和锂带延展性好的特点的共同作用下，常常会在轧制后的锂带成品10两端拉出开裂的口子101，如图1所示。这样增加锂带的损耗，还有可能会影响锂金属的性能。
发明内容
基于此，有必要提供一种得轧制后减少开裂口子的料带的制备方法及料带的制备装置。
本发明提供一种料带的制备方法，包括如下步骤:
S1、将来料的料带两侧向内进行折弯；
S2、将折弯后的料带两侧进行压边，使所述料带的折弯部分与料带的主体部分贴合；
S3、将压边后的料带轧制得到料带产品。
优选地，所述步骤S1中将料带两侧向内进行多次折弯，所述多次折弯包括第一次折弯和第二次折弯，所述第一次折弯后，料带的折弯部分与主体部分之间形成70°-120°的夹角；第二次折弯后，料带的折弯部分与主体部分之间形成30°-60°的夹角。
优选地，所述步骤S2中，所述料带的折弯后与料带的主体部分贴合形成加厚部，所述加厚部与料带主体部分的厚度比例为(1.2-2)：1。
优选地，所述料带为锂带，轧制后得到的锂带产品厚度为5μm-50μm。
优选地，所述步骤S3中，压边后的料带与牵引膜一起轧制得到料带产品；所述来料的料带在放卷后是连续进行步骤S1至步骤S3，
优选地，根据需要轧制料带的厚度、牵引膜的走带速度及来料的料带的厚度，得到料带轧制前的预设走带速度，将料带进行压边后，且进行轧制之前的走带速度设为第二速度，将料带进行折弯前的走带速度设为第一速度，所述步骤S3中，所述第二速度大于所述第一速度；所述第二速度与预设走带速度的差值小于预设误差值。
优选地，所述折弯的走带速度与压边的走带速度一致，将折弯的走带速度和压边的走带速度设为第三速度，当第二速度与预设走带速度的差值大于预设误差值，且所述第二速度不断大于预设走带速度时，降低第三速度，直至第二速度与预设走带速度的差值小于预设误差值。
优选地，所述料带为锂带，左轧制辊和右轧制辊之间还设有保护膜走带，所述步骤S3中，锂带与牵引膜一同轧制时，锂带位于所述牵引膜和保护膜之间。
本发明还提供一种料带的制备装置，包括料带放卷机构、折弯机构、压边机构和轧制机构，所述料带放卷机构放卷来料的料带依次经过折弯机构、压边机构和轧制机构；
折弯机构用于将料带两侧向内进行折弯；
压边机构用于将折弯后的料带两侧进行压边，使所述料带的折弯后与料带的主体部分贴合；
轧制机构用于将压边后的料带轧制得到料带产品。
优选地，所述料带的制备装置还包括第一张力辊、第一测速辊、第二张力辊和第二测速辊，所述料带放卷机构放卷的料带依次经过第一张力辊、第一测速辊、折弯机构、压边机构、第二张力辊、第二测速辊和轧制机构。
本发明的有益效果:
本发明通过将料带在轧制前进行折弯和压边，使得厚锂带来料两端实现加厚的作用，进而实现制备得到的超薄锂带减少开裂口子，提升料带的良率。
附图说明
通过附图中所示的本发明优选实施例更具体说明，本发明上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本的主旨。
图1为本现有技术制备锂带具有开裂结构示意图；
图2为本发明制备方法提供的厚锂带来料结构示意图；
图3为本发明制备方法提供的厚锂带经过第一次折弯后结构示意图；
图4为本发明制备方法提供的厚锂带经过第二次折弯后结构示意图；
图5为本发明制备方法提供的厚锂带经过压边后结构示意图；
图6为本发明提供的超薄锂带的制备装置结构示意图；
图7为对比例1提供的挤压得到的厚锂带来料结构示意图；
图8为对比例1提供的挤压得到的厚锂带收卷时结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本进行更全面的描述。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明一种料带的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:
S1、将来料的料带两侧向内进行折弯。
本实施例中所指的折弯可以是一次折弯也可以是多次折弯，多次折弯包括第一次折弯和第二次折弯。
参考图2-3，来料的料带1如图2所示，第一次折弯后，料带的折弯部分11与主体部分12之间形成70°-120°的夹角，如图3所示。
参考图4，第二次折弯后，料带的折弯部分11与主体部分12之间形成30°-60°的夹角。
S2、将折弯后的料带两侧进行压边，使所述料带的折弯部分与料带的主体部分贴合形成加厚部13。参考图5，加厚部13与料带主体部分12的厚度比例为(1.2-2)：1，进一步优选实施例中厚度比例为(1.5-2)：1。
S3、将压边后的料带轧制得到料带产品。
本发明提供的料带的制备方法，通过折弯的方式将来料的料带两端折弯，形成两端加厚的加厚部，将具有加厚部的来料进行轧制时，能够较好的减少轧制品两端拉出开裂的口子，提升轧制产品的良率。
本发明提供的料带的制备方法可适用于将厚的料带轧制成薄料带，例如面条的轧制，金属带的轧制等均可适用。
在优选实施例中，本发明所指的料带为锂带，也就是本发明的料带的制备方法使用于将厚锂带轧制成薄锂带，能够较好的减少轧制品两端拉出开裂的口子，减少锂带的损耗，当轧制后的锂带用于制备锂电池，尤其是固态锂电池时，能够具有较好的良率。
本实施例的料带的制备方法，采用的是轧制的制备方法，相对于挤压制备锂带而言，可实现厚度为5μm-50μm的超薄锂带的制备，优选为5μm-40μm，更优选为5μm-30μm。超薄锂带能够较好的用于锂电池的制备，尤其是用于固态锂电池的制备，极大的提升了锂电池制备的良率，减少锂带轧制时两端开裂导致的材料浪费，为现有技术中固态锂电池的发展提供了很好原材料基础，为我国的新能源技术发展提供的良好的原材料基础。
本发明提供的料带的制备方法轧制时可采用牵引膜也可不采用牵引膜，当用于制备超薄锂带时，需要用到牵引膜作为超薄锂带的载体，牵引膜一般为PET，同时，为了锂带不会粘连金属辊，轧制时还需要增加在左轧制辊和右轧制辊之间还设有保护膜30走带，在轧制时，锂带位于牵引膜29和保护膜30之间的金属辊内，轧制后，牵引膜载有锂带上，作为产品31共同收卷。保护膜30穿过左轧制辊和右轧制后单独收卷。
参考图6，本发明还一种料带的制备装置，包括料带放卷机构20、折弯机构23、24、压边机构25和轧制机构28，料带放卷机构20放卷的料带依次经过折弯机构23、24、压边机构25和轧制机构28。
折弯机构23、24用于将料带两侧向内进行折弯；
压边机构25用于将折弯后的料带两侧进行压边，使料带的折弯后与料带的主体部分贴合；
轧制机构28用于将压边后的料带与牵引膜29一同轧制得到锂带产品31。
在优选实施例中，料带的制备装置还包括第一张力辊21、第一测速辊22、第二张力辊26和第二测速辊27，料带放卷机构20放卷的锂带来料依次经过第一张力辊21、第一测速辊22、折弯机构23、24、压边机构25、第二张力辊26、第二测速辊27和轧制机构28。
在优选实施例中，料带在放卷后是连续进行步骤S1至步骤S3。也就是说，料带在放卷后，是连续经过步骤S1至步骤S3，分别通过折弯机构23、24折弯、压边机构25压边、轧制机构28轧制得到料带产品31后才进行收卷，这是一整套工序。可实现锂带来料放带后，经过折弯、压边到轧制是一条生产线，折弯压边后的锂带不需要先收卷，再放卷进行轧制，因此具有较高的生产效率。
为了实现料带从放带经过折弯、压边到轧制是一条生产线，需要控制锂带在折弯、压边前的速度和折弯压边后的速度，避免轧制后的锂带过薄或者过厚，无法达到预期的要求。
本实施例中，将料放卷机构20放卷的料带进行折弯前的走带速度设为第一速度，第一速度采用第一测速辊22测得；
将料带进行压边后且进行轧制之前的走带速度设为第二速度，第二速度采用第二测速辊27测试得到；
本实施例中为了保证速度控制，设置折弯和压边的速度是一致的。由于锂带延展性好的特点，在走带过程中，由于受到张力的作用锂带会延伸变薄，单位体积内的锂带会在长度方向变长，因此，正常情况下，检测到的第二速度要大于第一速度，能够保证锂带的正常走带。当检测到第二速度要小于第一速度，需要检测设备是否存在故障。
为了得到预期厚度的超薄锂带31，第二速度需要保持稳定。们采用反推法得到数据，再用预先设定+补偿，最终得到一致性好的产品。
首先，牵引膜29的走带速度是已知的，预期要得到的超薄锂带31的厚度是已知的，这样就可以得到单位时间内所消耗的锂带的体积。再根据来料厚锂带的厚度算出第二测速辊27所在位置的锂带速度的理论值作为预设走带速度，需要保证实际在第二测速辊27测得的第二速度与预设走带速度的差值小于预设误差值。也就是说需要保证第二速度与预设走带速度基本一致(允许存在一定的误差值)，并且第二速度数值稳定不变时，轧制机构28轧制工作稳定，轧制后的产品厚度一致。
在优选实施例中，折弯的走带速度与压边的走带速度一致，都是主动等速度机构，将折弯的走带速度和压边的走带速度设为第三速度，当第二速度与预设走带速度的差值大于预设误差值，说明第二速度与走带速差值相差较多，并且第二速度还在不断大于预设走带速度时，进入轧制机构28的锂带厚度在变薄，轧制后的产品厚度也在变薄。此时可通过降低第三速度，直至第二速度与预设走带速度的差值小于预设误差值。
本发明提供的料带制备方法，能够实现超薄锂带的轧制，避免轧制后的成品两端拉出开裂的口子的问题。在试验的过程中，本发明人还做过如下的对比例：采用挤压制备的方法来实现厚锂带两端加厚的效果，如图7所示，以挤压加工后的两端加厚的厚锂带100作为轧制的锂带来料。但是这样的锂带来料在采用收卷机构200收卷时会出现收卷锂带100中空的现象，如图8所示，会引起料卷变形进而无法使用，造成极大的损耗。
综上，可以看出，本发明提供的超薄锂带制备方法能够避免轧制后的成品两端拉出开裂的口子的问题，还能够避免其他不良的产生，提升超薄锂带制备的良率，为固态锂电池制备的基础材料提供性能和良率的保障。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“优选实施例”、“再一实施例”、“其他实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种料带的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:
S1、将来料的料带两侧向内进行折弯；
S2、将折弯后的料带两侧进行压边，使所述料带的折弯部分与料带的主体部分贴合；
S3、将压边后的料带轧制得到料带产品。
2.如权利要求1所述的料带制备方法，其特征在于，所述步骤S1中将料带两侧向内进行多次折弯，所述多次折弯包括第一次折弯和第二次折弯，所述第一次折弯后，料带的折弯部分与主体部分之间形成70°-120°的夹角；第二次折弯后，料带的折弯部分与主体部分之间形成30°-60°的夹角。
3.如权利要求1所述的料带制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述料带折弯后与料带的主体部分贴合形成加厚部，所述加厚部与料带主体部分的厚度比例为(1.2-2)：1。
4.如权利要求1所述的料带制备方法，其特征在于，所述料带为锂带，轧制后得到的锂带产品厚度为5μm-50μm。
5.如权利要求1所述的料带制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，压边后的料带与牵引膜一起轧制得到料带产品；所述来料的料带在放卷后是连续进行步骤S1至步骤S3。
6.如权利要求5所述的料带制备方法，其特征在于，根据需要轧制料带的厚度、牵引膜的走带速度及来料的料带的厚度，得到料带轧制前的预设走带速度，将料带进行压边后，且进行轧制之前的走带速度设为第二速度，将料带进行折弯前的走带速度设为第一速度，所述第二速度大于所述第一速度；所述第二速度与预设走带速度的差值小于预设误差值。
7.如权利要求6所述的料带制备方法，其特征在于，所述折弯的走带速度与压边的走带速度一致，将折弯的走带速度和压边的走带速度设为第三速度，当第二速度与预设走带速度的差值大于预设误差值，且所述第二速度不断大于预设走带速度时，降低第三速度，直至第二速度与预设走带速度的差值小于预设误差值。
8.如权利要求5所述的料带制备方法，其特征在于，所述料带为锂带，左轧制辊和右轧制辊之间还设有保护膜走带，所述步骤S3中，锂带与牵引膜一同轧制时，锂带位于所述牵引膜和保护膜之间。
9.一种料带的制备装置，其特征在于，包括料带放卷机构、折弯机构、压边机构和轧制机构，所述料带放卷机构放卷来料的料带依次经过折弯机构、压边机构和轧制机构；
折弯机构用于将料带两侧向内进行折弯；
压边机构用于将折弯后的料带两侧进行压边，使所述料带折弯后与料带的主体部分贴合；
轧制机构用于将压边后的料带轧制得到料带产品。
10.如权利要求9所述的料带的制备装置，其特征在于，所述料带的制备装置还包括第一张力辊、第一测速辊、第二张力辊和第二测速辊，所述料带放卷机构放卷的料带依次经过第一张力辊、第一测速辊、折弯机构、压边机构、第二张力辊、第二测速辊和轧制机构。
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