CN117944298A - 用于锂离子电池的复合型新材料热处理装备和热处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于锂离子电池的复合型新材料热处理装备和热处理方法，装备包括加热机构，加热机构包括预热辊，预热辊设置有一个且能沿自身轴线转动。加热辊设置有至少两个且能沿自身轴线转动，复合薄膜依次绕设在预热辊和加热辊上，加热辊的温度大于预热辊，且加热辊的温度沿着复合薄膜绕设方向依次增高。脱离组件与加热辊对应设置，脱离组件包括两组脱离辊部件，两组脱离辊部件均能环绕对应设置的加热辊的周向往复移动，两组脱离辊部件在对应设置的驱动部件驱动下同步环绕对应的加热辊反向移动，两组脱离辊部件在移动过程中，撑起复合薄膜，使复合薄膜脱离加热辊。装备在热处理时对温度分段控制，提高管控精度，实现阶梯式加热和冷却。

Description

用于锂离子电池的复合型新材料热处理装备和热处理方法

技术领域

本发明涉及复合薄膜加工设备领域，尤其涉及用于锂离子电池的复合型新材料热处理装备和热处理方法。

背景技术

随着新能源/电动汽车的崛起，锂离子电池被广泛的应用，复合薄膜是锂离子电池的一个重要组成部件，由复合材料热处理后形成。复合薄膜的制备方法可以采用成熟的干法工艺，复合薄膜包括底材和面材，底材和面材复合形成复合薄膜，将复合薄膜经热处理后得到硬弹性薄膜。可见热处理装备是复合薄膜加工过程中的必不可少的设备。

现有的热处理装备通常采用一个加热辊和一个冷却辊，复合薄膜依次经过加热辊和冷却辊，加热辊进行复合薄膜的加热，冷却辊进行复合薄膜加热后的冷却。但这种单辊结构，加热和冷却的效果均不佳，为了保证效果，需要延长复合薄膜的停留时间，这就让复合薄膜的生产效率降低了；或是增大加热辊和冷却辊的直径，这会占用大量的空间。同时复合薄膜长时间的绕设在加热辊表面，尤其是热处理装备停机或更换复合薄膜时，会造成复合薄膜加热温度过高，影响最终生成的复合薄膜的质量。因此如何提供一种用于复合薄膜的热处理装备，提高温度控制精准，提高复合薄膜的加热和冷却效果，成为有待解决的技术问题。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供用于锂离子电池的复合型新材料热处理装备和热处理方法，在热处理时对温度分段控制，提高管控精度，让复合薄膜实现阶梯式加热和冷却。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：用于锂离子电池的复合型新材料热处理装备，包括加热机构，所述加热机构包括：

预热辊，所述预热辊设置有一个且能沿自身轴线转动；

加热辊，所述加热辊设置有至少两个且能沿自身轴线转动，所述加热辊与预热辊平行，所述复合薄膜依次绕设在预热辊和加热辊上，所述复合薄膜的第一面与所述预热辊接触，所述复合薄膜的第二面与所述加热辊接触，所述加热辊的温度大于预热辊，且所述加热辊的温度沿着复合薄膜绕设方向依次增高；

脱离组件，所述脱离组件与加热辊对应设置，所述脱离组件包括两组脱离辊部件，两组脱离辊部件均能环绕对应设置的所述加热辊的周向往复移动，两组所述脱离辊部件在对应设置的驱动部件驱动下同步环绕对应的加热辊反向移动，两组所述脱离辊部件在移动过程中，撑起所述复合薄膜，以使所述复合薄膜完全脱离加热辊。

本发明的有益效果在于：

一、采用辊式加热，加热效果更佳，预热辊进行复合薄膜的第一面（底材）的加热，实现预热，加热辊进行复合薄膜的第二面（面材）的加热，实现第二面的熔融，让复合材料熔融成一个整体。

二、多个加热辊的设置，实现温度的分段控制，提高管控精度，让复合薄膜实现阶梯式加热。复合薄膜在移动过程中，依次经过不同的加热辊，最终达到需要的加热温度。

三、增加设置脱离组件，利用两组反向环绕加热辊移动的脱离辊部件，将绕设在加热辊外周面上的复合薄膜撑起，与加热辊不再接触。在复合薄膜无需加热时，利用脱离组件撑起复合薄膜，避免复合薄膜温度过高造成的损坏。

进一步来说，两组所述脱离辊部件相对对应的加热辊对称设置，保证两组脱离辊部件在移动过程中始终保持移动距离相同。

每组所述脱离辊部件均包括两个脱离辊本体，两个所述脱离辊本体沿加热辊周向间隔设置且和加热辊平行，一组脱离辊部件的两个所述脱离辊本体同步且同向绕加热辊移动，每个所述脱离辊本体的外周面和对应加热辊的外周面之间始终留有间隙。

两组脱离辊部件的四个脱离辊本体形成一个梯形结构，对复合薄膜进行稳定支撑，并使复合薄膜从竖直方向和水平方向均脱离加热辊。

进一步来说，每组所述脱离辊部件对应设置有至少一个导向部件，每个所述导向部件均包括：

圆弧轨道，所述圆弧轨道与对应的加热辊同轴设置；

滑块，所述滑块与圆弧轨道滑动连接；

滑板，所述滑板与滑块固定连接，所述脱离辊部件的脱离辊本体的端部与滑板转动连接。

导向部件通过圆弧轨道对脱离辊部件起到导向作用，限定脱离辊部件的移动。而脱离辊本体和滑板转动连接，也就是脱离辊本体能沿自身轴线转动，这样脱离辊本体与复合薄膜滑动连接，脱离辊本体能在复合薄膜带动下转动，减少对复合薄膜的摩擦。

进一步来说，所述驱动部件包括：

旋转座，所述旋转座能沿自身轴线转动；

第一丝杆，所述第一丝杆与圆弧轨道对应设置，所述第一丝杆能沿自身轴向转动，且所述第一丝杆的一端与旋转座连接，另一端悬空，所所述第一丝杆在滑板带动下能在竖直面内上下摆动；

第一螺母座，所述第一螺母座与第一丝杆螺纹连接，所述第一螺母座能在第一丝杆转动时，沿第一丝杆的轴向做直线往复移动，所述滑板与第一螺母座铰接；

脱离驱动件，所述脱离驱动件用于驱动第一丝杆沿自身轴线转动，所述脱离驱动件固定在旋转座上。

当第一丝杆转动时，第一螺母座沿第一丝杆移动，滑板与第一螺母座同步移动的同时，由于圆弧轨道的限制，滑板仅能沿着圆弧轨道移动，拉动第一丝杆上下摆动，此时旋转座转动，滑板同步沿第一螺母座转动。丝杆、螺母座的驱动部件的架构稳定性高，同时不会对复合薄膜的绕设造成干扰。

进一步来说，一组所述脱离辊部件对应设置有两个导向部件，两个所述导向部件位于脱离辊本体轴向的两侧。两个导向部件从两侧对脱离辊部件的移动进行导向，提高脱离辊部件移动的稳定性。

进一步来说，所述预热辊和加热辊的直径相同，且在对应设置的加热驱动件驱动下同速、同向转动；

所述复合薄膜在预热辊和加热辊上均绕设其圆周面的半圈。

此时保证复合薄膜在预热辊和加热辊上的加热时间相同，以此来保证复合薄膜加热时的均匀度。

进一步来说，所述加热机构还包括与预热辊对应设置的第一压紧组件，所述第一压紧组件用于将复合薄膜压紧在预热辊表面，所述第一压紧组件包括：

第一压紧辊，所述第一压紧辊和对应的预热辊平行，所述复合薄膜从第一压紧辊和预热辊之间穿过；

第一转动板，所述第一转动板能在第一气缸驱动下沿一个轴摆动，所述第一压紧辊的固定轴与第一转动板固定连接并与第一转动板同步摆动。

进一步来说，所述热处理装备还包括冷却机构，经过所述加热机构加热后的复合薄膜进入冷却机构进行冷却；

所述冷却机构包括至少两个冷却辊，所述冷却辊和加热辊平行，所述复合薄膜依次绕设在冷却辊上，所述冷却辊的温度沿着复合薄膜绕设方向依次降低或相同。

多个冷却辊的设置，在冷却阶段，提高控制精度，让复合薄膜进行至少两次冷却，保证复合薄膜最终能达到需要的冷却温度。

进一步来说，每个所述冷却的直径相同，且在对应设置的冷却驱动件驱动下和加热辊同速、同向转动；

所述复合薄膜在所有冷却辊上均绕设其圆周面的半圈。

此时保证复合薄膜在冷却辊上的冷却时间相同，以此来保证复合薄膜冷却时的均匀度。

进一步来说，所述冷却机构还包括第二压紧组件，所述第二压紧组件与经过加热机构的复合薄膜进入的第一个冷却辊对应设置，所述第二压紧组件用于将复合薄膜压紧在对应的冷却辊表面，所述第二压紧组件包括：

第二压紧辊，所述第二压紧辊和对应的冷却辊平行，所述复合薄膜从第二压紧辊和冷却辊之间穿过；

第二转动板，所述第二转动板能在第二气缸驱动下沿一个轴摆动，所述第二压紧辊的固定轴与第二转动板固定连接并与第二转动板同步摆动。

因为复合薄膜刚离开加热机构时的温度高，因此在第一个冷却辊处设置第二压紧组件，让复合薄膜能紧密贴合在冷却辊圆周面，对复合薄膜进行快速降温，同时让复合材料在经过第二压紧辊和第一个冷却辊之间时，通过挤压定型。

进一来说，所述第二压紧组件还包括一个导温辊，所述导温辊仅与第二压紧辊接触，所述导温辊用于将降低第二压紧辊的温度。

因为第二压紧辊会与加热后复合薄膜接触，此时复合薄膜温度较高，会将温度传导到第二压紧辊上。因此设置一个导温辊，用于将第二压紧辊上的热量导出，对第二压紧辊进行降温。

进一步来说，所述热处理装备还包括张紧机构，所述复合薄膜经过张紧机构后进入所述加热机构，所述张紧机构包括：

摆动块，所述摆动块能在张紧驱动件驱动下上下摆动；

浮动辊，所述浮动辊与加热辊平行并与摆动块转动连接，所述复合薄膜绕设在浮动辊上，所述浮动辊能在复合薄膜带动下朝向远离加热机构的一侧摆动，并能在张紧驱动件驱动下朝向靠近加热机构的一侧摆动。

张紧机构用于复合薄膜的张紧，保证复合薄膜在热处理装备内始终处于一个张紧状态。

本发明还公开用于锂离子电池的复合型新材料热处理方法，基于上述的热处理装备，包括如下步骤：

将复合薄膜依次绕卷在预热辊、加热辊和冷却辊上，其中所述预热辊与所述复合薄膜的第一面接触，所有所述加热辊与复合薄膜的第二面接触，不同所述冷却辊与所述复合薄膜的不同面接触；

设置预热辊、加热辊和冷却辊的温度，其中加热辊的温度大于预热辊的温度，且所述加热辊的温度沿着复合薄膜绕设方向依次增高，所述冷却辊的温度沿着复合薄膜绕设方向依次降低或相同；

当预热辊、加热辊和冷却辊达到设置温度后，所述复合薄膜移动，对所述复合薄膜进行热处理。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图；

图2为本发明一实施例中脱离组件将复合薄膜从加热辊上脱离的状态示意图；

图3为本发明一实施例中张紧机构、第一加热辊和预热辊的立体结构示意图；

图4为本发明一实施例中张紧机构、第一加热辊和预热辊的另一角度立体结构示意图；

图5为本发明一实施例中脱离组件的剖视图；

图6为本发明一实施例中第二加热辊和冷却机构的立体结构示意图。

图中：

100、复合薄膜；200、支撑板；

1、预热辊；

21、第一加热辊；22、第二加热辊；

3、脱离组件；31、脱离辊本体；311、脱离辊本体一；312、脱离辊本体二；313、脱离辊本体三；314、脱离辊本体四；32、导向部件；321、圆弧轨道；322、滑板；33、驱动部件；331、第一丝杆；332、第一螺母座；333、连动杆；334、旋转座；

4、第一压紧组件；41、第一压紧辊；42、第一气缸；43、第一转动板；

51、第一冷却辊；52、第二冷却辊；

6、第二压紧组件；61、第二压紧辊；62、第二气缸；63、第二转动板；64、导温辊；65、压紧驱动件；

7、张紧机构；71、摆动块；72、浮动辊；73、转杆；74、张紧驱动件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例

参见附图1和附图2所示，本发明的用于锂离子电池的复合型新材料热处理装备，包括加热机构，加热机构包括一个预热辊1和两个加热辊，加热辊和预热辊1相互平行且分别能沿自身轴线转动。复合薄膜100依次绕设在预热辊1和加热辊上，加热辊的温度大于预热辊1，且两个加热辊的温度沿着复合薄膜100绕设方向依次增高。其中绕设方向也是复合薄膜100在热处理过程中的移动方向，复合薄膜100整体上沿X向移动。

本实施例中，设置两个加热辊，分别为第一加热辊21和第二加热辊22，复合薄膜100依次绕设在第一加热辊21和第二加热辊22上，复合薄膜的第一面与所述预热辊接触，复合薄膜的第二面与加热辊接触，第一加热辊21和第二加热辊22的温度依次提高，且第二加热辊22的温度设置在复合薄膜100加热所需温度。两个加热辊的设置，实现温度的分段控制，提高管控精度，让复合薄膜100实现阶梯式加热。此时复合薄膜100在移动过程中，依次经过不同的加热辊，最终达到需要的加热温度。

在一个实施例中，加热辊也可以设置三个、四个或者更多，但加热辊的数量不能低于两个，多个加热辊的温度沿着复合薄膜100移动方向依次增高，最后一个加热辊的温度设定在复合薄膜100加热所需的温度。加热辊越多，温度区间就越多，温度复合薄膜100的管控精度越高，但成本会有所增加。因此在本实施例，设置两个加热辊即可满足加热需求，本实施例中，均以两个加热辊为例说明。

第一面为底材，就是复合材料的第一面绕设在预热辊上，通过预热辊对底材进行预热。第二面为面材，就是复合材料的第二面绕设在加热辊上，加热辊对面材进行加热熔解，让底材和面材完全融合。

在本实施例中，根据复合薄膜100的热处理需求，通过预热辊1、第一加热辊21和第二加热辊22，实现复合薄膜100的多区间分段加热。预热辊1对复合薄膜100进行预加热，温度控制50℃-120℃；第一加热辊21对复合薄膜100进行一次加热，温度控制在120℃-180℃；第二加热辊22进行二次加热，温度控制在180℃-230℃。预热辊1和两个加热辊配合，进行分段加热，在一个辊上进行一次升温，相对仅仅设置一个加热辊，复合薄膜100成阶梯式升温，温度控制更加精准，此时，复合薄膜100无需在一个加热辊上停留时间过长，匀速通过即可，加热辊的直径也无需过大。

在一个实施例中，参见附图1所示，预热辊1和加热辊的直径相同，第一加热辊21和第二加热辊22位于同一高度位置。预热辊1位于第一加热辊21的下方，且预热辊1位于第一加热辊21靠近第二加热辊22的一侧，预热辊1的最高点和第一加热辊21的最低点位于同一水平面内（同一高度位置）。也就是预热辊1上端面的水平切线，同时为第一加热辊21下端面的水平切线。

此时，复合薄膜100沿水平方向（图中的X方向）进入预热辊1，在预热辊1外周面上绕设半圈后，水平进入第一加热辊21，在第一加热辊21外周面上绕设半圈后，水平进入第二加热辊22，在第二加热辊22外周面上绕设半圈后离开。预热辊1、第一加热辊21和第二加热辊22的尺寸和位置关系，让预热辊1、第一加热辊21和第二加热辊22上被复合薄膜100贴合的面积相同，均是绕设半圈，复合薄膜100在预热辊1、第一加热辊21和第二加热辊22上的加热时间相同，以此来保证复合薄膜100加热时的均匀度。

在一个实施例中，预热辊1、第一加热辊21和第二加热辊22在对应的加热驱动件驱动下沿自身轴线转动，预热辊1、第一加热辊21和第二加热辊22在传动过程中，可为复合薄膜100提供移动的作用力。

加热辊为了实现加热，温度通常比较高，但当热处理装备停机或更换复合薄膜100时，复合薄膜100继续绕设在加热辊上时，会造成复合薄膜100加热温度过高，影响最终生成的复合薄膜的质量。因此参见附图2所示，每个加热辊还对应设置有脱离组件3，脱离组件3用于将绕设在加热辊外周面上的复合薄膜100撑起，以使复合薄膜100完全脱离加热辊，也就是不和加热辊有接触。

参见附图2和附图3所示，脱离组件3包括两组脱离辊部件，均能环绕对应的加热辊周向往复移动，两组脱离辊部件在对应的驱动部件33驱动下同步环绕对应的加热辊反向移动。两组脱离辊部件在移动过程中，撑起复合薄膜100，让复合薄膜100脱离加热辊。初始时，两组脱离辊部件均位于进入加热辊的复合薄膜100和离开加热辊的复合薄膜100之间，此时两组脱离辊部件均不与复合薄膜100接触。当两组脱离辊部件在移动到脱离位置时，形成突出加热辊圆周面的支撑点，此时由于复合薄膜100就贴合在脱离辊部件上，与加热辊分离。本实施例中，通过增加分离组件，保证在无需加热的时候，让复合薄膜100与加热辊分离，避免复合薄膜100温度过高，影响复合薄膜质量。

两组脱离辊部件相对对应的加热辊对称设置，保证两组脱离辊部件在移动过程中始终保持移动距离相同。在本实施例中，两组脱离辊部件上下设置，因为复合薄膜100沿水平方向进入或离开加热辊。当复合薄膜100的绕设方向改变时，两组脱离辊部件的位置也会产生改变，脱离辊部件根据复合薄膜100走向进行位置的设置。

每组脱离辊部件包括两个脱离辊本体31，两个脱离辊本体31沿对应的加热辊周向间隔设置且和加热辊平行，两个脱离辊本体31同步且同向绕加热辊移动。每个脱离辊本体31的外周面和对应加热辊的外周面之间始终留有间隙，两者始终不会接触，不会产生摩擦，造成磨损。

参见附图1所示，此时脱离辊本体31在初始状态下的位置，针对第一加热辊21，其对应的位于上方的一组脱离辊部件包括脱离辊本体一311、脱离辊本体二312，其对应的位于下方的另一组脱离辊部件包括脱离辊本体三313和脱离辊本体四314。此时脱离辊本体一311的上端点低于第一加热辊21的上端点，也就是脱离辊本体一311位于绕卷出第一加热辊21的复合薄膜100的下方，脱离辊本体四314的下端点高于第一加热辊21的下端点，也就是脱离辊本体四314位于绕卷进第一加热辊21的复合薄膜100的上方。此时脱离辊本体一311-脱离辊本体四314均没有和复合薄膜100接触，不会在复合薄膜100加热时造成干扰。脱离辊本体一311和脱离辊本体二312环绕第一加热辊21逆时针移动，与第一加热辊21的转动方向相反，脱离辊本体三313和脱离辊本体四314环绕第一加热辊21顺时针移动，与第一加热辊21的转动方向相同。直至脱离辊本体一311-脱离辊本体四314移动到达附图2所示的脱离位置。在这一过程中，脱离辊本体一311-脱离辊本体四314与复合薄膜100的内侧接触，将复合薄膜100从第一加热辊21上剥离。在脱离位置，脱离辊本体二312的上端点高于第一加热辊21的上端点，脱离辊本体一311的左端点突出第一加热辊21的左端点，脱离辊本体四314的左端点突出第一加热辊21的左端点，脱离辊本体三313的下端点低于第一加热辊21的下端点。也就是脱离辊本体一311和脱离辊本体四314在水平方向（X向）上突出第一加热辊21并撑起复合薄膜100，脱离辊本体三313和脱离辊本体四314在竖直方向（Z向）上突出第一加热辊21并撑起复合薄膜100。

本实施例中，通过脱离组件3的结构，在不干扰复合薄膜100正常加热的前提下，可在无需加热时，快速让复合薄膜100脱离加热辊。

参见附图1、附图3和附图4所示，每组脱离辊部件对应设置有至少一个导向部件32，两组脱离辊部件对应的导向部件32上下间隔设置且相对对应的加热辊对称设置。每个导向部件32包括一个圆弧轨道321，圆弧轨道321与对应的加热辊同轴。每个圆弧轨道321上滑动连接有一个滑块，滑块上固定连接有一个竖直设置的滑板322，每组脱离辊部件的脱离辊本体31的端部与滑板322转动连接，也就是脱离辊本体31相对滑板322沿自身轴线转动。导向部件32对脱离辊部件起到导向作用，限定脱离辊部件的移动。而脱离辊本体31和滑板322转动连接，也就是脱离辊本体31能沿自身轴线转动，这样脱离辊本体31与复合薄膜100滑动连接，脱离辊本体31能在复合薄膜100带动下转动，减少对复合薄膜100的摩擦。

在一个实施例中，参见附图4所示，一组脱离辊部件对应设置有两个导向部件32，两个导向部件32位于脱离辊本体31轴向的两侧，从两侧对脱离辊本体31进行导向，提高移动稳定性。当然，只设置一个导向部件也可以，此时脱离辊部件的脱离辊本体31的一端悬空。

驱动部件33与脱离辊部件对应设置，用于驱动对应的脱离辊部件移动。在一个实施例中，参见附图3和附图5所示，驱动部件33包括与圆弧轨道321对应设置的第一丝杆331，第一丝杆331沿X向延伸，第一丝杆331能在脱离驱动件驱动下沿自身轴线转动。第一丝杆331的一端通过旋转座334与支撑板200转动连接，旋转座334竖直设置且能相对支撑板200沿自身轴线转动，第一丝杆331的另一端悬空，也就是旋转座334转动时，第一丝杆331与旋转座同步转动，第一丝杆331此时在竖直面内上下摆动。第一丝杆331上螺纹连接有第一螺母座332，第一螺母座332能在第一丝杆331转动时，沿第一丝杆331轴线往复移动。滑板322与第一螺母座332铰接，滑板322能绕着第一螺母座332上下摆动。当第一丝杆331转动时，第一螺母座332沿第一丝杆331移动，滑板322与第一螺母座332同步移动的同时，由于圆弧轨道321的限制，滑板322仅能沿着圆弧轨道321移动，第一丝杆331在滑板322拉动下上下摆动（也就是旋转座转动），滑板322同步沿第一螺母座332摆动。脱离驱动件用于驱动第一丝杆沿自身轴线转动，脱离驱动件可为旋转电机，固定在旋转座上，与旋转座同步转动。

一组脱离辊部件的导向部件32设置有两个时，第一丝杆331同步设置有两个，两个第一丝杆331位于加热辊轴向的两侧，两个第一丝杆331之间通过连动杆333联动，连动杆333与第一丝杆331垂直，脱离驱动件直接驱动连动杆333沿自身轴线转动，连动杆333和第一丝杆331通过直角转向器连接，直角转向器固定在旋转座334上，直角转向器为啮合的伞齿结构，实现连动杆和第一丝杆的垂直传动。连动杆333与旋转座334同轴设置，这样连动杆333在旋转座转动过程中位置不会产生变化，同时还能与旋转座同步转动。此时脱离驱动件为旋转电机，固定在旋转座上，驱动连动杆333沿自身轴线转动，连动杆通过两个直角转向器驱动两个第一丝杆同步转动，通过一个脱离驱动件能驱动两个第一丝杆331同步转动，也就是驱动一组脱离辊部件对应的两组导向部件32上的滑板322同步移动。

当然在一些实施例中，驱动部件33也可以是圆弧齿条、齿轮和电机的结构，同样能驱动脱离辊部件移动。圆弧齿条与圆弧轨道固定，电机固定在滑板上并驱动齿轮转动，齿轮和圆弧齿条啮合。

但本实施例中的丝杆、螺母座的驱动部件33的架构，能固定在支撑板200上，稳定性高，同时不会对复合薄膜100的绕设造成干扰。

参见附图3、附图4和附图6所示，热处理装备还包括一对支撑板200，加热辊和预热辊1转动连接在两个支撑板200之间。圆弧轨道321固定在两个支撑板200的相对面上，脱离驱动件和加热驱动件位于一个支撑板200远离另一个支撑板200的相背面上。支撑板200可以为整体结构也可以为分体结构。

在一个实施例中，加热机构还包括与预热辊1对应设置的第一压紧组件4，第一压紧组件4用于将复合薄膜100压紧在预热辊1表面。参见附图2所示，第一压紧组件4包括一个与预热辊1平行的第一压紧辊41，复合薄膜100从第一压紧辊41和预热辊1之间穿过。第一压紧部件位于第一压紧辊41轴向两端，每个第一压紧部件均包括第一气缸42和第一转动板43，第一转动板43与支撑板200铰接并能沿支撑板200上的一个轴转动。第一气缸42的伸缩轴与第一转动板43铰接，用于驱动第一转动板43转动，第一压紧辊41的固定轴与第一转动板43固定连接并与其同步转动。第一气缸42的壳体与支撑板200铰接，通过第一气缸42驱动第一转动板43摆动，推动第一压紧辊41靠近或远离预热辊1，调节第一压紧辊41和预热辊1之间的距离。

在一个实施例中，参见附图1和附图2所示，热处理装备还包括冷却机构，经过加热机构加热后的复合薄膜100进入冷却机构进行冷却。冷却机构包括两个冷却辊，冷却辊和加热辊平行，复合薄膜100依次绕设在两个冷却辊上，两个冷却辊分别与复合薄膜100的不同面接触，两个冷却辊的温度沿着复合薄膜100绕设方向依次降低或相同。

两个冷却辊的设置，在冷却阶段，提高控制精度，让复合薄膜100进行两次冷却，保证复合薄膜100最终能达到需要的冷却温度。冷却辊同样能在对应的冷却驱动件驱动下转动，为复合薄膜100移动提供动力。

在一个实施例中，冷却辊也可以设置三个、四个或者更多，但冷却辊的数量不能低于两个。冷却辊越多，复合薄膜100达到的冷却温度就更加稳定，但成本会有所增加。

本实施例中，设置两个冷却辊，分别为第一冷却辊51和第二冷却辊52，复合薄膜的第一面与第一冷却辊接触，复合薄膜的第二面与第二冷却辊接触，从加热机构传来的复合薄膜100依次绕设在第一冷却辊51和第二冷却辊52上，对复合薄膜的两个面分别进行降温。第一冷却辊51对复合薄膜100进行第一次降温，稳定控制在23℃-35℃；第二冷却辊52对复合薄膜100进行二次降温，温度控制在23℃-30℃。通过两个冷却辊，精准的控制复合薄膜100最终的温度。

在一个实施例中，第一冷却辊51和第二冷却辊52的温度相同，两个冷却辊均设置为复合薄膜100所要求的冷却温度，对复合薄膜100进行同一冷却温度的两次降温。在另一个实施例中，第二冷却辊52的温度低于第一冷却辊51的温度，第二冷却辊52设置为复合薄膜100所要求的冷却温度，此时对复合薄膜100进行阶梯式降温。

在一个实施例中，参见附图1所示，第一冷却辊51和第二冷却辊52的直径相同，两者以同样速度旋转。第二冷却辊52位于第二加热辊22的正下方，第一冷却辊51位于第二冷却辊52和第二加热辊22之间且在竖直方向上和第二冷却辊52交错。第一冷却辊51的高点和第二加热辊22的低点位于同一水平面内，第一冷却辊51的低点和第二冷却辊52的高点位于同一水平面内。保证复合薄膜100在第一冷却辊51和第二冷却辊52上均绕设外周面的半圈，也就是冷却的面积和冷却时间相同。

此时，复合薄膜100沿X方向离开第二加热辊22后水平进入第一冷却辊51，在第一冷却辊51的外周面上绕设半圈后，水平进入第二冷却辊52，在第二冷却辊52的外周面上绕设半圈后离开。第一冷却辊51和第二冷却辊52上被复合薄膜100贴合的面积相同，复合薄膜100在第一冷却辊51和第二冷却辊52上冷却时间相同，保证冷却均匀度。

在一个实施例中，冷却机构还包括与第一冷却辊51对应设置的第二压紧组件6，第二压紧组件6用于将复合薄膜100压紧在第一冷却辊51表面。当复合薄膜经过第二压紧组件和第一冷却辊之间时，被挤压定型，实现压合薄膜的冷却和定性。参见附图2和附图6所示，第二压紧组件6包括第二压紧辊61和第二压紧部件，第二压紧部件和第一压紧部件结构相同，第二压紧部件包括第二气缸62和第二转动板63。通过第二气缸62驱动第二转动板63摆动，推动第二压紧辊61靠近或远离第一冷却辊51，调节第二压紧辊61和第一冷却辊51之间的距离。因为复合薄膜100在加热后需要快速降温，因此在经过加热机构后进入的第一个冷却辊，也就是第一冷却辊51处设置一个第二压紧组件6，保证复合薄膜100能紧密的贴合在第一冷却辊51的外周面上。

在一个实施例中，第二压紧组件6还包括一个导温辊64，导温辊64与第二压紧辊61接触但不与复合薄膜100接触，导温辊64用于将降低第二压紧辊61的温度。因为第二压紧辊61会与加热后复合薄膜100接触，此时复合薄膜100温度较高，会将温度传导到第二压紧辊61上。因此设置一个导温辊64，用于将第二压紧辊61上的热量导出，对第二压紧辊61进行降温。

在一个实施例中，导温辊64能在压紧驱动件65驱动下沿直线靠近或远离第二压紧辊61，压紧驱动件65固定在第二转动板63上，第二转动板63上滑动连接有一个移动块，压紧驱动件65驱动移动块沿直线往复移动以靠近或远离第二压紧辊61，导温辊64和移动块转动连接。

本实施例中，加热机构和冷却机构均采用分段温控，实现多段、多状态、多温区温度的精准管控，以达到复合薄膜100材料快速熔融，并重新结晶的功能，改变复合薄膜100特性。

参见附图2和附图3所示，热处理装备还包括张紧机构7，复合薄膜100经过张紧机构7后进入所述加热机构，张紧机构7用于复合薄膜100的张紧，保证复合薄膜100在热处理装备内始终处于一个张紧状态。

张紧机构7包括能上下摆动的摆动块71，摆动块71能在张紧驱动件74驱动下上下摆动。摆动块71上转动连接有一个浮动辊72，浮动辊72与加热辊平行，复合薄膜100绕设在浮动辊72上。浮动辊72能在复合薄膜100带动下朝向远离加热机构的一侧摆动，此时带动摆动块71朝向远离加热机构的一侧摆动。且摆动块71能在张紧驱动件74驱动下朝向靠近加热机构的一侧摆动，进而带动浮动辊72朝向靠近加热机构的一侧摆动。浮动辊72通过复合薄膜100的松紧程度摆动，以使复合薄膜100始终拉紧，处于绷紧状态。

张紧机构7还包括一个转杆73，转杆73能沿自身轴线转动，摆动块71与转杆73固定连接。张紧驱动件74为气缸，伸缩轴铰接有一个连接块，连接的一端与伸缩轴铰接，另一端与转杆73固定。此时气缸的伸缩轴下移时，通过连接块带动转杆73转动，进而带动摆动块71绕着转杆73上下摆动，调节浮动辊72的位置。

热处理装备还包括多个过渡辊，过渡辊位于张紧机构7和加热机构之间和冷却机构下游，过渡辊对复合薄膜起到导向和过渡的作用。

在一个实施例中，预热辊1、加热辊和冷却辊均为电磁加热辊筒，可以进行精准的温度控制。

在一个实施例中，本发明还公开用于锂离子电池的复合型新材料热处理方法，采用上述热处理装备，包括如下步骤：

将复合薄膜100依次绕卷在浮动辊72、预热辊1、第一加热辊21、第二加热辊22、第一冷却辊51和第二冷却辊52上。其中复合薄膜的第一面与预热辊和第一冷却辊接触，复合薄膜的第二面与第一加热辊、第二加热辊和第二冷却辊接触。

设置预热辊1的温度为50℃-120℃，第一加热辊21的温度为120℃-180℃，第二加热辊22的温度为180℃-230℃，第一冷却辊51的温度为23℃-35℃，第二冷却辊52的温度为23℃-30℃。

当预热辊1、第一加热辊21、第二加热辊22、第一冷却辊51和第二冷却辊52达到设置温度后，加热驱动件驱动预热辊1、第一加热辊21、第二加热辊22转动，冷却驱动件驱动第一冷却辊51和第二冷却辊52转动，带动复合薄膜100移动，对复合薄膜100进行热处理。

此时在加热和冷却过程中，采用辊式接触，热传导大，热处理效果更佳，预热辊进行复合薄膜的第一面（底材）的加热，实现预热，加热辊进行复合薄膜的第二面（面材）的加热，实现第二面的熔融，让复合材料熔融成一个整体。第一冷却辊和第二冷却辊再分别进行复合基膜两个面的快速冷却，重新结晶。该方法实现多段、多状态、多温区温度的精准管控，以达到复合薄膜100快速熔融并重新结晶的功能，以改变复合薄膜100特性，提高形成的复合薄膜的品质。

当复合薄膜100无需加热时，驱动部件33驱动对应的脱离辊部件环绕对应的加热辊沿加热辊周向移动，两组脱离辊部件在移动过程中，撑起复合薄膜100，让复合薄膜100脱离加热辊。避免复合薄膜100在无需加热时，在加热辊上停留时间过长，损坏复合薄膜100。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.用于锂离子电池的复合型新材料热处理装备，包括加热机构，其特征在于：所述加热机构包括：

预热辊，所述预热辊设置有一个且能沿自身轴线转动；

加热辊，所述加热辊设置有至少两个且能沿自身轴线转动，所述加热辊与预热辊平行，复合薄膜依次绕设在预热辊和加热辊上，所述复合薄膜的第一面与所述预热辊接触，每个所有加热辊均与复合薄膜的第二面接触，所述加热辊的温度大于预热辊，且所述加热辊的温度沿着复合薄膜绕设方向依次增高；

脱离组件，所述脱离组件与加热辊对应设置，所述脱离组件包括两组脱离辊部件，两组脱离辊部件均能环绕对应设置的所述加热辊的周向往复移动，两组所述脱离辊部件在对应设置的驱动部件驱动下同步环绕对应的加热辊反向移动，两组所述脱离辊部件在移动过程中，撑起所述复合薄膜，以使所述复合薄膜完全脱离加热辊。

2.根据权利要求1所述的用于锂离子电池的复合型新材料热处理装备，其特征在于：两组所述脱离辊部件相对对应的加热辊对称设置；

每组所述脱离辊部件均包括两个脱离辊本体，两个所述脱离辊本体沿加热辊周向间隔设置且和加热辊平行，一组所述脱离辊部件的两个所述脱离辊本体同步且同向绕加热辊移动，每个所述脱离辊本体的外周面和对应加热辊的外周面之间始终留有间隙。

3.根据权利要求2所述的用于锂离子电池的复合型新材料热处理装备，其特征在于：每组所述脱离辊部件对应设置有至少一个导向部件，每个所述导向部件均包括：

圆弧轨道，所述圆弧轨道与对应的加热辊同轴设置；

滑块，所述滑块与圆弧轨道滑动连接；

滑板，所述滑板与滑块固定连接，所述脱离辊部件的脱离辊本体的端部与滑板转动连接。

4.根据权利要求3所述的用于锂离子电池的复合型新材料热处理装备，其特征在于：所述驱动部件包括：

旋转座，所述旋转座能沿自身轴线转动；

第一丝杆，所述第一丝杆与圆弧轨道对应设置，所述第一丝杆能沿自身轴向转动，且所述第一丝杆的一端与旋转座连接，另一端悬空，所述第一丝杆在滑板带动下能在竖直面内上下摆动；

第一螺母座，所述第一螺母座与第一丝杆螺纹连接，所述第一螺母座能在第一丝杆转动时，沿第一丝杆的轴向做直线往复移动，所述滑板与第一螺母座铰接；

脱离驱动件，所述脱离驱动件用于驱动第一丝杆沿自身轴线转动，所述脱离驱动件固定在旋转座上。

5.根据权利要求2所述的用于锂离子电池的复合型新材料热处理装备，其特征在于：一组所述脱离辊部件对应设置有两个导向部件，两个所述导向部件位于脱离辊本体轴向的两侧。

6.根据权利要求1所述的用于锂离子电池的复合型新材料热处理装备，其特征在于：所述预热辊和加热辊的直径相同，且在对应设置的加热驱动件驱动下同速、同向转动；

所述复合薄膜在预热辊和加热辊上均绕设其圆周面的半圈。

7.根据权利要求1所述的用于锂离子电池的复合型新材料热处理装备，其特征在于：所述加热机构还包括与预热辊对应设置的第一压紧组件，所述第一压紧组件用于将复合薄膜压紧在预热辊表面，所述第一压紧组件包括：

第一压紧辊，所述第一压紧辊和对应的预热辊平行，所述复合薄膜从第一压紧辊和预热辊之间穿过；

第一转动板，所述第一转动板能在第一气缸驱动下沿一个轴摆动，所述第一压紧辊的固定轴与第一转动板固定连接并与第一转动板同步摆动。

8.根据权利要求1-7任一所述的用于锂离子电池的复合型新材料热处理装备，其特征在于：所述热处理装备还包括冷却机构，经过所述加热机构加热后的复合薄膜进入冷却机构进行冷却；

所述冷却机构包括至少两个冷却辊，所述冷却辊和加热辊平行，所述复合薄膜依次绕设在冷却辊上，所述冷却辊的温度沿着复合薄膜绕设方向依次降低或相同。

9.根据权利要求8所述的用于锂离子电池的复合型新材料热处理装备，其特征在于：所述冷却机构还包括第二压紧组件，所述第二压紧组件与经过加热机构的复合薄膜进入的第一个冷却辊对应设置，所述第二压紧组件用于将复合薄膜压紧在对应的冷却辊表面，所述第二压紧组件包括：

第二压紧辊，所述第二压紧辊和对应的冷却辊平行，所述复合薄膜从第二压紧辊和冷却辊之间穿过；

第二转动板，所述第二转动板能在第二气缸驱动下沿一个轴摆动，所述第二压紧辊的固定轴与第二转动板固定连接并与第二转动板同步摆动；

导温辊，所述导温辊与第二压紧辊平行且仅与第二压紧辊接触，所述导温辊用于将降低第二压紧辊的温度。

10.用于锂离子电池的复合型新材料热处理方法，基于权利要求8-9任一所述的热处理装备，其特征在于：包括如下步骤：

将复合薄膜依次绕设在预热辊、加热辊和冷却辊上，其中所述预热辊与所述复合薄膜的第一面接触，所有所述加热辊与复合薄膜的第二面接触，不同所述冷却辊与所述复合薄膜的不同面接触；

设置所述预热辊、加热辊和冷却辊的温度，其中加热辊的温度大于预热辊的温度，且所述加热辊的温度沿着复合薄膜绕设方向依次增高，所述冷却辊的温度沿着复合薄膜绕设方向依次降低或相同；

当所述预热辊、加热辊和冷却辊达到设置温度后，所述复合薄膜移动，对所述复合薄膜进行热处理。