CN117832378A - 固态电池极板制造设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供了一种固态电池极板制造设备和方法,涉及电池制备技术领域,该固态电池极板制造设备包括放卷装置、制痕除尘装置、涂胶固化装置、极耳成型装置和收卷装置,制痕除尘装置设置在放卷装置的下游;涂胶固化装置设置在制痕除尘装置的下游;极耳成型装置设置在涂胶固化装置的下游;收卷装置设置在极耳成型装置的下游。相较于现有技术,本发明实施例提供的固态电池极板制造设备,能够将制痕、涂胶和切极耳一体化设计,制痕后得以迅速涂胶,使得涂胶效果更好,并且减少了转运次数,提高了设备综合能力,提升了无人化设备稼动的可行性。
Description
技术领域
本发明涉及电池制备技术领域,具体而言,涉及一种固态电池极板制造设备和方法。
背景技术
固态电池是一种采用固态电解质代替传统液态电解质的新型电池技术。其具有高能量密度、长使用寿命、可快速充放电及高安全性等优点,因此被认为具有巨大的商业化前景。锂硫电池是固态电池系列的一种,其利用锂和硫化物之间的化学反应来存储和释放能量,因其具有能量密度、成本低、高安全性等优势,相比目前已经大量使用的三元电池与磷酸铁锂电池,其能提供更长的续航时间、更低的成本和更高的使用安全性。因锂硫电池材料特性,生产制造过程会释放异味,且含硫极板与含硫电解质,在低水氧生产环境中也还是会发生极轻微的化学反应,释放出极少的剧毒硫化氢气体,因此生产过程中应尽量减少人工参与,尽量以智能化设备生产,避免人员长时间参与生产,吸入有毒的硫化氢气体,导致人身伤害。
目前的固态电池生产线,其自动化程度较低,且制痕工艺、涂胶工艺和切极耳工艺通常是利用不同的产线来实现的,胶层附着力低下,涂胶效果差,且不同工艺之间需要进行多次转运,使得设备综合能力和效率受到影响。
发明内容
本发明的目的包括,例如,提供了一种固态电池极板制造设备和方法,其能够将制痕、涂胶和切极耳一体化设计,制痕后得以迅速涂胶,使得涂胶效果更好,并且减少了转运次数,提高了设备综合能力,提升了无人化设备稼动的可行性。
本发明的实施例可以这样实现:
第一方面,本发明提供一种固态电池极板制造设备,包括:
放卷装置,用于放卷极板料带;
制痕除尘装置,设置在所述放卷装置的下游,用于对所述极板料带的两侧表面进行激光制痕并除尘,以在所述极板料带的两侧表面形成痕迹线;
涂胶固化装置,设置在所述制痕除尘装置的下游,用于在所述极板料带的两侧表面涂覆胶水并固化形成胶层,其中所述胶层沿所述痕迹线涂覆并至少覆盖所述痕迹线;
极耳成型装置,设置在所述涂胶固化装置的下游,用于在所述极板料带的至少一侧边缘切割形成极耳;
收卷装置,设置在所述极耳成型装置的下游,用于收卷所述极板料带。
在可选的实施方式中,所述制痕除尘装置包括正面激光制痕机构、正面除尘机构、背面激光制痕机构和背面除尘机构,所述正面激光制痕机构设置在所述放卷装置的下游,用于对所述极板料带的正面进行激光制痕,所述正面除尘机构设置在所述正面激光制痕机构的下游,用于对所述极板料带的正面进行刷粉除尘,所述背面激光制痕机构设置在所述第一驱动机构的下游,用于对所述极板料带的背面进行激光制痕,所述背面除尘机构设置在所述背面激光制痕机构的下游,用于对所述极板料带的背面进行刷粉除尘。
在可选的实施方式中,所述制痕除尘装置还包括第一驱动机构和第二驱动机构,所述第一驱动机构设置在所述正面除尘机构的下游,用于驱动正面处理后的所述极板料带,所述第二驱动机构设置在所述背面除尘机构的下游,用于驱动背面处理后的所述极板料带。
在可选的实施方式中,所述正面激光制痕机构和所述放卷装置之间还依次设置有纠偏机构、换卷压紧机构和第一张力机构,所述纠偏机构设置在所述放卷装置的下游,用于对所述极板料带进行纠偏,所述换卷压紧机构设置在所述纠偏机构的下游,用于在换卷时压紧所述极板料带,所述第一张力机构设置在所述换卷压紧机构的下游,用于调整进入所述正面激光制痕机构的所述极板料带的张力,所述正面除尘机构和所述背面激光制痕机构之间还设置有第二张力机构,所述第二张力机构用于调整进入所述背面激光制痕机构的所述极板料带的张力。
在可选的实施方式中,所述涂胶固化装置包括正面涂胶机构、正面固化机构、背面涂胶机构和背面固化机构,所述正面涂胶机构设置在所述制痕除尘装置的下游,用于沿所述极板料带正面的所述痕迹线涂覆胶水,所述正面固化机构设置在所述正面涂胶机构的下游,用于对所述极板料带正面的所述胶水进行固化,以在所述极板料带的正面形成胶层;所述背面涂胶机构设置在所述正面固化机构的下游,用于沿所述极板料背面的所述痕迹线涂覆胶水,所述背面固化机构设置在所述背面涂胶机构的下游,用于对所述极板料带背面的所述胶水进行固化,以在所述极板料带的背面形成胶层。
在可选的实施方式中,所述正面涂胶机构和所述制痕除尘装置之间还设置有缓存纠偏机构,所述缓存纠偏机构用于缓存所述极板料带。
在可选的实施方式中,所述涂胶固化装置还包括制痕位置补偿机构和第三驱动机构,所述制痕位置补偿机构设置在所述正面固化机构和所述背面涂胶机构之间,用于对所述极板料带进行位置调整,以使所述极板背面的制痕线与所述背面涂胶机构相适配;所述第三驱动机构设置在所述背面固化机构的下游,用于驱动涂胶后的所述极板料带。
在可选的实施方式中,所述极耳成型装置包括极耳压花机构、激光切极耳机构和刷粉除尘机构,所述极耳压花机构设置在所述涂胶固化装置的下游,用于在所述极板料带边缘的集流箔上形成筋纹,所述激光切极耳机构设置在所述极耳压花机构的下游,用于对所述极板料带边缘的集流箔进行激光切割以形成极耳,所述刷粉除尘机构设置在所述激光切极耳机构的下游,用于对切极耳后的所述极板料带进行刷粉除尘。
在可选的实施方式中,所述极耳成型装置还包括第三张力机构和第四驱动机构,所述第三张力机构设置在所述涂胶固化装置的下游,并位于所述极耳压花机构的上游,用于调整涂胶后的所述极板料带的张力,所述第四驱动机构设置在所述刷粉除尘机构的下游,并位于所述收卷装置的上游,用于驱动切极耳后的所述极板料带进入所述收卷装置。
第二方面,本发明提供一种固态电池极板制造方法,适用于如前述实施方式任一项所述的固态电池极板制造设备,所述方法包括:
放卷极板料带;
在所述极板料带的两侧表面进行激光制痕并除尘,以在所述极板料带的两侧表面形成痕迹线;
在所述极板料带的两侧表面涂覆胶水并固化形成胶层,其中所述胶层沿所述痕迹线涂覆并至少覆盖所述痕迹线;
在所述极板料带的至少一侧边缘切割形成极耳;
收卷所述极板料带。
本发明实施例的有益效果包括,例如:
本发明实施例提供的固态电池极板制造设备和方法,将放卷装置、制痕除尘装置、涂胶固化装置一体设置,利用制痕除尘装置对极板料带的两侧表面进行激光制痕并除尘,从而在极板料带的两侧表面形成痕迹线,然后利用涂胶固化装置在极板料带的两侧表面涂覆胶水并固化形成胶层,其中胶层沿痕迹线涂覆并至少覆盖痕迹线,一方面在制痕以后立即覆胶,减少了制痕后痕迹线表面产生氧化反应的时间,减轻了胶层附着力降低的风险,提升涂胶效果;另一方面能够提升制痕处结构强度并实现绝缘。覆胶后再进行极耳切割工艺,实现制痕、涂胶和切极耳的一体化。相较于现有技术,本发明实施例提供的固态电池极板制造设备,能够将制痕、涂胶和切极耳一体化设计,制痕后得以迅速涂胶,使得涂胶效果更好,并且减少了转运次数,提高了设备综合能力,提升了无人化设备稼动的可行性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本发明实施例提供的固态电池极板制造设备的结构示意图;
图2为图1中制痕除尘装置的结构示意图;
图3为图2中制痕完成后的极板料带的示意图;
图4为图1中涂胶固化装置的结构示意图;
图5为图4中涂胶完成后的极板料带的示意图;
图6为图1中极耳成型装置的结构示意图;
图7为图6中切割极耳后的极板料带的示意图。
图标:100-固态电池极板制造设备;110-放卷装置;111-安装板;130-制痕除尘装置;131-正面激光制痕机构;132-正面除尘机构;133-背面激光制痕机构;134-背面除尘机构;135-第一驱动机构;136-第二驱动机构;137-纠偏机构;138-换卷压紧机构;139-第一张力机构;140-第二张力机构;150-涂胶固化装置;151-正面涂胶机构;152-正面固化机构;153-背面涂胶机构;154-背面固化机构;155-缓存纠偏机构;156-制痕位置补偿机构;157-第三驱动机构;170-极耳成型装置;171-极耳压花机构;172-激光切极耳机构;173-刷粉除尘机构;174-第三张力机构;175-第四驱动机构;190-收卷装置;200-极板料带;210-痕迹线;230-胶层;250-导流极耳。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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,若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例中的特征可以相互结合。
请参考图1,本实施例提供了一种固态电池极板制造设备100,能够将制痕、涂胶和切极耳一体化设计,制痕后得以迅速涂胶,使得涂胶效果更好,并且减少了转运次数,提高了设备综合能力,提升了无人化设备稼动的可行性。
本实施例提供的一种固态电池极板制造设备100,包括放卷装置110、制痕除尘装置130、涂胶固化装置150、极耳成型装置170和收卷装置190,放卷装置110用于放卷极板料带200;制痕除尘装置130设置在放卷装置的下游,用于对极板料带200的两侧表面进行激光制痕并除尘,以在极板料带200的两侧表面形成痕迹线210;涂胶固化装置150设置在制痕除尘装置130的下游,用于在极板料带200的两侧表面涂覆胶水并固化形成胶层230,其中胶层230沿痕迹线210涂覆并至少覆盖痕迹线210;极耳成型装置170设置在涂胶固化装置150的下游,用于在极板料带200的至少一侧边缘切割形成极耳;收卷装置190设置在极耳成型装置170的下游,用于收卷极板料带200。
需要说明的是,本实施例中放卷装置110、制痕除尘装置130、涂胶固化装置150、极耳成型装置170和收卷装置190均设置在同一安装板111上,从而形成极板料带200的运输线,实现极板料带200在同一设备上的加工。在实际加工时,利用制痕除尘装置130对极板料带200的两侧表面进行激光制痕并除尘,从而在极板料带200的两侧表面形成痕迹线210,然后利用涂胶固化装置150在极板料带200的两侧表面涂覆胶水并固化形成胶层230,其中胶层230沿痕迹线210涂覆并至少覆盖痕迹线210,一方面在制痕以后立即覆胶,减少了制痕后痕迹线210表面产生氧化反应的时间,减轻了胶层230附着力降低的风险,提升涂胶效果;另一方面能够提升制痕处结构强度并实现绝缘。覆胶后再进行极耳切割工艺,实现制痕、涂胶和切极耳的一体化。
参见图2和图3,制痕除尘装置130包括正面激光制痕机构131、正面除尘机构132、背面激光制痕机构133和背面除尘机构134,正面激光制痕机构131设置在放卷装置110的下游,用于对极板料带200的正面进行激光制痕,正面除尘机构132设置在正面激光制痕机构131的下游,用于对极板料带200的正面进行刷粉除尘,背面激光制痕机构133设置在第一驱动机构135的下游,用于对极板料带200的背面进行激光制痕,背面除尘机构134设置在背面激光制痕机构133的下游,用于对极板料带200的背面进行刷粉除尘。
在本实施例中,正面激光制痕机构131和背面激光制痕机构133分设在极板料带200的正面侧和背面侧,从而在极板料带200的正面和背面分别利用激光制备形成痕迹线210,该痕迹线210为线性窄缝,并且制痕时并未切断极板料带200。痕迹线210的宽度在0.1-3mm之间,制痕长度与极板宽一致。
需要说明的是,本实施例中正面激光制痕机构131和背面激光制痕机构133均为激光开槽制痕机构,其制痕原理和结构可以参考现有的激光制痕机构。同时,正面除尘机构132和背面除尘机构134均为刷粉除尘结构,其经过刷粉除尘后可以有效消除极板料带200正面和背面由于激光制痕产生的杂质灰尘。
进一步地,制痕除尘装置130还包括第一驱动机构135和第二驱动机构136,第一驱动机构135设置在正面除尘机构132的下游,用于驱动正面处理后的极板料带200,第二驱动机构136设置在背面除尘机构134的下游,用于驱动背面处理后的极板料带200。具体地,第一驱动机构135和第二驱动机构136均为驱动辊组,能够对极板料带200的输送提供驱动力。并且,第一驱动机构135和第二驱动机构136能够同时与中控机通信连接,从而实现联动,保证极板料带200的稳定输送。
在本实施例中,正面激光制痕机构131和放卷装置110之间还依次设置有纠偏机构137、换卷压紧机构138和第一张力机构139,纠偏机构137设置在放卷装置110的下游,用于对极板料带200进行纠偏,换卷压紧机构138设置在纠偏机构137的下游,用于在换卷时压紧极板料带200,第一张力机构139设置在换卷压紧机构138的下游,用于调整进入正面激光制痕机构131的极板料带200的张力,正面除尘机构132和背面激光制痕机构133之间还设置有第二张力机构140,第二张力机构140用于调整进入背面激光制痕机构133的极板料带200的张力。具体地,纠偏机构137通过传感器监测料带偏移,并通过纠偏辊实现纠偏,换卷压紧机构138能够在放卷装置110放完极板料带200时对极板料带200的尾部实现夹持,从而保证极板料带200处于紧绷状态,保证换卷时的稳定性。而第一张力机构139设置在换卷压紧机构138和正面激光制痕机构131之间,能够对正面制痕前的极板料带200进行张力调整,保证进入正面激光制痕机构131的极板料带200处于紧绷状态。同时,第二张力机构140能够对背面制痕前的极板料带200进行张力调整,保证进入背面激光制痕机构133的极板料带200处于紧绷状态。
在首次进行上料时,将极板料带200沿极片路径线穿带,依次经过纠偏机构137、换卷压紧机构138和第一张力机构139后,进入正面激光制痕机构131进行正面激光制痕,再经过正面除尘机构132进行刷粉除尘,然后到达第一驱动机构135,再次经过第二张力机构140后,进入背面激光制痕机构133进行背面激光制痕,最后经过背面除尘机构134刷粉除尘后进入第二驱动机构136,完成制痕工序并进入涂胶工序。
参见图4和图5,涂胶固化装置150包括正面涂胶机构151、正面固化机构152、背面涂胶机构153和背面固化机构154,正面涂胶机构151设置在制痕除尘装置130的下游,用于沿极板料带200正面的痕迹线210涂覆胶水,正面固化机构152设置在正面涂胶机构151的下游,用于对极板料带200正面的胶水进行固化,以在极板料带200的正面形成胶层230;背面涂胶机构153设置在正面固化机构152的下游,用于沿极板料背面的痕迹线210涂覆胶水,背面固化机构154设置在背面涂胶机构153的下游,用于对极板料带200背面的胶水进行固化,以在极板料带200的背面形成胶层230。
在本实施例中,正面涂胶机构151和背面涂胶机构153均沿痕迹线210进行涂胶,其涂胶结构和涂胶原理可以参考现有的涂胶机构。正面固化机构152和背面固化机构154均可以是光固化机构或高温固化机构,能够使得胶水迅速固化后形成胶层230。
需要说明的是,本实施例中涂胶后迅速进行固化,与常规技术中利用胶层230实现粘接不同,本实施例中的胶层230主要沿痕迹线210分布,将制痕形成的窄缝覆盖,并且需要进行迅速固化,该胶层230主要起到提升制痕处结构强度并实现绝缘的作用。此外,经发明人调研发现,常规技术中制痕与涂胶工艺分开进行,导致二者之间需要进行转运,时间差过大,因此制痕后露出的极板料带200的窄缝表面与空气长时间接触会产生氧化反应,形成一层氧化膜,这层氧化膜会降低后续涂胶时胶层230的附着力,影响涂胶效果。而本实施例由于在制痕以后立即覆胶,减少了制痕后痕迹线210表面产生氧化反应的时间,减轻了胶层230附着力降低的风险,提升涂胶效果。
在本实施例中,正面涂胶机构151和制痕除尘装置130之间还设置有缓存纠偏机构155,缓存纠偏机构155用于缓存极板料带200。具体地,缓存纠偏机构155能够通过缓存辊轮的运动来实现对极板料带200的缓存,方便进行涂胶,对制痕和涂胶的动作进行适配。
在本实施例中,涂胶固化装置150还包括制痕位置补偿机构156和第三驱动机构157,制痕位置补偿机构156设置在正面固化机构152和背面涂胶机构153之间,用于对极板料带200进行位置调整,以使极板背面的制痕线与背面涂胶机构153相适配;第三驱动机构157设置在背面固化机构154的下游,用于驱动涂胶后的极板料带200。其中,第三驱动机构157也可以采用驱动辊实现驱动,制痕位置补偿机构156能够调整极板料带200的节奏,使得背面制痕线能够准确地到达背面涂胶机构153的涂胶位置,保证背面涂胶效果。
在制痕涂胶固化进程中,制痕后的极板料带200沿极板路径输送,先经过缓存纠偏机构155,再经过正面涂胶机构151绘制痕迹线210涂胶,然后进入正面固化机构152,利用光固化原理或高温固化原理烤干正面的胶水,从而固化后形成正面胶层230,然后极板料带200再经过制痕位置补偿机构156调整后进入背面涂胶机构153,让背面制痕位置能够准确地到达背面涂胶位置,然后进入背面固化机构154,利用光固化原理或高温固化原理烤干背面的胶水,从而固化后形成背面胶层230,最后进入第三驱动机构157,以进入下一工序。
需要说明的是,本实施例中优选胶层230恰好覆盖痕迹线210,且胶层230的厚度在5-200μm之间。
参见图6和图7,极耳成型装置170包括极耳压花机构171、激光切极耳机构172和刷粉除尘机构173,极耳压花机构171设置在涂胶固化装置150的下游,用于在极板料带200边缘的集流箔上形成筋纹,激光切极耳机构172设置在极耳压花机构171的下游,用于对极板料带200边缘的集流箔进行激光切割以形成极耳,刷粉除尘机构173设置在激光切极耳机构172的下游,用于对切极耳后的极板料带200进行刷粉除尘。具体地,极耳压花机构171能够对极板料带200一侧边缘进行碾压,从而在集流箔上形成筋纹,增强了待切位置集流箔的强度。而激光切极耳机构172能够通过激光切割技术切割形成导流极耳250,刷粉除尘机构173能够将切割产生的杂质灰尘去除,保证清洁效果。
进一步地,极耳成型装置170还包括第三张力机构174和第四驱动机构175,第三张力机构174设置在涂胶固化装置150的下游,并位于极耳压花机构171的上游,用于调整涂胶后的极板料带200的张力,第四驱动机构175设置在刷粉除尘机构173的下游,并位于收卷装置190的上游,用于驱动切极耳后的极板料带200进入收卷装置190。第四驱动机构175也可以是驱动辊机构,第三张力机构174能够对进入极耳切割前的料带进行张力调整,保证极板料带200处于紧绷状态。
在实际切割时,极板料带200经过第三张力机构174后进入极耳压花机构171,经过极耳压花机构171的碾压,会给集流箔上形成筋纹,增强了待切位置集流箔的强度后,进入激光切极耳机构172,经过激光切割后形成导流极耳250,再进入刷粉除尘机构173进行除尘,最后经过第四驱动机构175牵引后进入收卷装置190收成饼状。
本实施例还提供了一种固态电池极板制造方法,适用于如前述的固态电池极板制造设备100,该方法包括:
S1:放卷极板料带200。
具体地,利用放卷装作放卷极板料带200,进入激光制痕除尘装置130。
S2:在极板料带200的两侧表面进行激光制痕并除尘,以在极板料带200的两侧表面形成痕迹线210。
具体地,将极板料带200沿极片路径线穿带,依次经过纠偏机构137、换卷压紧机构138和第一张力机构139后,进入正面激光制痕机构131进行正面激光制痕,再经过正面除尘机构132进行刷粉除尘,然后到达第一驱动机构135,再次经过第二张力机构140后,进入背面激光制痕机构133进行背面激光制痕,最后经过背面除尘机构134刷粉除尘后进入第二驱动机构136,完成制痕工序并进入涂胶工序。
S3:在极板料带200的两侧表面涂覆胶水并固化形成胶层230,其中胶层230沿痕迹线210涂覆并至少覆盖痕迹线210。
制痕后的极板料带200沿极板路径输送,先经过缓存纠偏机构155,再经过正面涂胶机构151绘制痕迹线210涂胶,然后进入正面固化机构152,利用光固化原理或高温固化原理烤干正面的胶水,从而固化后形成正面胶层230,然后极板料带200再经过制痕位置补偿机构156调整后进入背面涂胶机构153,让背面制痕位置能够准确地到达背面涂胶位置,然后进入背面固化机构154,利用光固化原理或高温固化原理烤干背面的胶水,从而固化后形成背面胶层230,最后进入第三驱动机构157,以进入下一工序。
S4:在极板料带200的至少一侧边缘切割形成极耳。
极板料带200经过第三张力机构174后进入极耳压花机构171,经过极耳压花机构171的碾压,会给集流箔上形成筋纹,增强了待切位置集流箔的强度后,进入激光切极耳机构172,经过激光切割后形成导流极耳250,再进入刷粉除尘机构173进行除尘,最后经过第四驱动机构175牵引。
S5:收卷极板料带200。
具体地,极板料带200经过第四驱动机构175牵引后进入收卷装置190收成饼状。
在实际进行极板制备时,可以通过以下工序:首先进行极片放卷动作,然后进行激光制痕,具体可以通过极片纠偏后进行正面制痕,正面制痕后再进行正面除尘,然后进行反面制痕,反面制痕后进行反面除尘。制痕后可以进行涂胶,具体可以先进行正面涂胶,然后进行正面胶光固化,以形成正面胶层230,然后进行反面涂胶和背面胶光固化,以形成背面胶层230。最后进行激光切割极耳,具体可以先进行极耳压花,然后激光极耳成型,再进行极耳除尘后实现极片收卷。
综上所述,实施例提供的固态电池极板制造设备100和方法,将放卷装置110、制痕除尘装置130、涂胶固化装置150一体设置,利用制痕除尘装置130对极板料带200的两侧表面进行激光制痕并除尘,从而在极板料带200的两侧表面形成痕迹线210,然后利用涂胶固化装置150在极板料带200的两侧表面涂覆胶水并固化形成胶层230,其中胶层230沿痕迹线210涂覆并至少覆盖痕迹线210,一方面在制痕以后立即覆胶,减少了制痕后痕迹线210表面产生氧化反应的时间,减轻了胶层230附着力降低的风险,提升涂胶效果;另一方面能够提升制痕处结构强度并实现绝缘。覆胶后再进行极耳切割工艺,实现制痕、涂胶和切极耳的一体化。相较于现有技术,本实施例提供的固态电池极板制造设备100,能够将制痕、涂胶和切极耳一体化设计,制痕后得以迅速涂胶,使得涂胶效果更好,并且减少了转运次数,提高了设备综合能力,提升了无人化设备稼动的可行性。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,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,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种固态电池极板制造设备,其特征在于,包括:
放卷装置,用于放卷极板料带;
制痕除尘装置,设置在所述放卷装置的下游,用于对所述极板料带的两侧表面进行激光制痕并除尘,以在所述极板料带的两侧表面形成痕迹线;
涂胶固化装置,设置在所述制痕除尘装置的下游,用于在所述极板料带的两侧表面涂覆胶水并固化形成胶层,其中所述胶层沿所述痕迹线涂覆并至少覆盖所述痕迹线;
极耳成型装置,设置在所述涂胶固化装置的下游,用于在所述极板料带的至少一侧边缘切割形成极耳;
收卷装置,设置在所述极耳成型装置的下游,用于收卷所述极板料带。
2.根据权利要求1所述的固态电池极板制造设备,其特征在于,所述制痕除尘装置包括正面激光制痕机构、正面除尘机构、背面激光制痕机构和背面除尘机构,所述正面激光制痕机构设置在所述放卷装置的下游,用于对所述极板料带的正面进行激光制痕,所述正面除尘机构设置在所述正面激光制痕机构的下游,用于对所述极板料带的正面进行刷粉除尘,所述背面激光制痕机构设置在所述正面除尘机构的下游,用于对所述极板料带的背面进行激光制痕,所述背面除尘机构设置在所述背面激光制痕机构的下游,用于对所述极板料带的背面进行刷粉除尘。
3.根据权利要求2所述的固态电池极板制造设备,其特征在于,所述制痕除尘装置还包括第一驱动机构和第二驱动机构,所述第一驱动机构设置在所述正面除尘机构的下游,用于驱动正面处理后的所述极板料带,所述第二驱动机构设置在所述背面除尘机构的下游,用于驱动背面处理后的所述极板料带。
4.根据权利要求2所述的固态电池极板制造设备,其特征在于,所述正面激光制痕机构和所述放卷装置之间还依次设置有纠偏机构、换卷压紧机构和第一张力机构,所述纠偏机构设置在所述放卷装置的下游,用于对所述极板料带进行纠偏,所述换卷压紧机构设置在所述纠偏机构的下游,用于在换卷时压紧所述极板料带,所述第一张力机构设置在所述换卷压紧机构的下游,用于调整进入所述正面激光制痕机构的所述极板料带的张力,所述正面除尘机构和所述背面激光制痕机构之间还设置有第二张力机构,所述第二张力机构用于调整进入所述背面激光制痕机构的所述极板料带的张力。
5.根据权利要求1所述的固态电池极板制造设备,其特征在于,所述涂胶固化装置包括正面涂胶机构、正面固化机构、背面涂胶机构和背面固化机构,所述正面涂胶机构设置在所述制痕除尘装置的下游,用于沿所述极板料带正面的所述痕迹线涂覆胶水,所述正面固化机构设置在所述正面涂胶机构的下游,用于对所述极板料带正面的所述胶水进行固化,以在所述极板料带的正面形成胶层;所述背面涂胶机构设置在所述正面固化机构的下游,用于沿所述极板料背面的所述痕迹线涂覆胶水,所述背面固化机构设置在所述背面涂胶机构的下游,用于对所述极板料带背面的所述胶水进行固化,以在所述极板料带的背面形成胶层。
6.根据权利要求5所述的固态电池极板制造设备,其特征在于,所述正面涂胶机构和所述制痕除尘装置之间还设置有缓存纠偏机构,所述缓存纠偏机构用于缓存所述极板料带。
7.根据权利要求5所述的固态电池极板制造设备,其特征在于,所述涂胶固化装置还包括制痕位置补偿机构和第三驱动机构,所述制痕位置补偿机构设置在所述正面固化机构和所述背面涂胶机构之间,用于对所述极板料带进行位置调整,以使所述极板背面的制痕线与所述背面涂胶机构相适配;所述第三驱动机构设置在所述背面固化机构的下游,用于驱动涂胶后的所述极板料带。
8.根据权利要求1所述的固态电池极板制造设备,其特征在于,所述极耳成型装置包括极耳压花机构、激光切极耳机构和刷粉除尘机构,所述极耳压花机构设置在所述涂胶固化装置的下游,用于在所述极板料带边缘的集流箔上形成筋纹,所述激光切极耳机构设置在所述极耳压花机构的下游,用于对所述极板料带边缘的集流箔进行激光切割以形成极耳,所述刷粉除尘机构设置在所述激光切极耳机构的下游,用于对切极耳后的所述极板料带进行刷粉除尘。
9.根据权利要求8所述的固态电池极板制造设备,其特征在于,所述极耳成型装置还包括第三张力机构和第四驱动机构,所述第三张力机构设置在所述涂胶固化装置的下游,并位于所述极耳压花机构的上游,用于调整涂胶后的所述极板料带的张力,所述第四驱动机构设置在所述刷粉除尘机构的下游,并位于所述收卷装置的上游,用于驱动切极耳后的所述极板料带进入所述收卷装置。
10.一种固态电池极板制造方法,适用于如权利要求1-9任一项所述的固态电池极板制造设备,其特征在于,所述方法包括:
放卷极板料带;
在所述极板料带的两侧表面进行激光制痕并除尘,以在所述极板料带的两侧表面形成痕迹线;
在所述极板料带的两侧表面涂覆胶水并固化形成胶层,其中所述胶层沿所述痕迹线涂覆并至少覆盖所述痕迹线;
在所述极板料带的至少一侧边缘切割形成极耳;
收卷所述极板料带。
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