CN1218579A - 锂箔粘贴方法和装置以及锂电极制作方法 - Google Patents
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Abstract
锂箔的处理得到简化,同时锂箔可轻易以任意节距精确地转移到一电极片上。提供了一种锂箔粘贴装置,包括一连续传送一电极片(12)的电极片传送机构(42);在其圆周面上吸持一局部切割锂箔(18a),同时在该电极片(12)的一表面(12a)一侧间歇转动的转移辊(44);一从电极片(12)的另一表面(12b)一侧向转移辊(44)同步紧压转移辊(44)的压辊(46)以及在一衬片收片轴(34)间歇转动的同时在一从一锂箔传送轴(30)间歇传送的锂箔(18)上施加不变拉力的调节辊(35)。
Description
技术领域
本发明涉及以预定间隔把长方形锂箔粘贴到一电极片上的方法和装置以及锂电极制作方法。
现有技术
已有种种应用场合使用把锂电极作为电池电极的锂电池。在制作锂电池时通常把一环形或片状细长形锂箔在预定部位切割成一块块长方形锂箔后把这些长方形锂箔固定在一电流收集器的表面上。
日本专利公告No.6-124709(下面称为″现有技术1″)公开了一种把锂箔非常精确地转移到电流收集器表面上的制作方法。按照现有技术1,把一长条树脂薄膜上的长条锂金属箔或锂合金箔切割成预定尺寸、使这些锂箔的表面紧贴一负电流收集器的表面、然后紧压树脂薄膜表面而把锂箔转移到该负电流收集器的表面上。
日本专利公告No.6-150935(下面称为″现有技术2″)公开了一种负电流收集器制作方法,包括下列步骤:把长条锂箔或锂合金箔切割成预定尺寸;把切割下的锂箔传送到一转移装置;以不变间隔把这些锂箔转移到一负电流收集器的表面上。
但是,按照现有技术1,很难控制所提供树脂薄膜和锂箔的粘合力,因此在把锂箔粘贴到电流收集器的表面上时部分应该转移的锂箔会留在树脂薄膜上,而部分不该转移的锂箔相反转移到负电流收集器的表面上。此外,锂箔粘贴到电流收集器表面上的方式无法改变。由于长条树脂薄膜在锂箔转移后无法再次使用,因此制作成本高。
由于所使用的是一块块锂箔,因此可能使用一种装置传送一连续卷绕在一锂箔供应轴上的细长形锂箔。但是,由于锂箔非常薄,约为几十微米,因此会发生种种问题,例如在从锂箔供应轴上直接拉开和间歇退绕时锂箔会损坏或起皱。
按照现有技术2,会发生与现有技术1同样的问题,把锂箔从树脂薄膜上转移到转移装置上的控制过程非常复杂,从而锂箔的转移非常不稳定。
最好把长方形锂箔粘贴到一电流收集器的正反两表面上,公知有一种进行这一操作的装置。该电流收集器的正反两表面上都有交替的电极涂层区和非涂层区,这些区域之间的边界用位于该电流收集器正反两面旁的检测装置检测。根据检测结果把长方形锂箔粘贴到该电流收集器的正反两面上。长方形锂箔在该电流收集器的正反两面上开始粘贴的位置不同。对一传送机构的驱动信息、例如一伺服电动机的脉冲进行计数,当所计数的脉冲相当于电流收集器所经过的预定距离时开动装在电流收集器两边的第一和第二粘贴机构。
但长方形锂箔在电流收集器的正反两面上的粘贴时间不同,因此,在一锂箔粘贴到电流收集器的一个表面上时另一表面上尚未开始粘贴锂箔。
因此,如粘贴到电流收集器的表面之一上的一锂箔有缺陷,关于该缺陷的信息无法正确传给第二粘贴机构。这是因为,如当第一粘贴机构在电流收集器上粘贴锂箔时第二粘贴机构位于在电流收集器上粘贴锂箔的粘贴位置之间的中间位置,就很难检测第二粘贴机构在电流收集器上哪一个锂箔粘贴位置与第一粘贴机构的缺陷信息对应。从而整个控制过程、包括传送缺陷信息和数据就十分复杂。
如第一粘贴机构完成锂箔的粘贴后第二粘贴机构仍在粘贴锂箔,则当用作第一和第二粘贴机构的伺服电动机根据第一粘贴机构的定时开始运转时,伺服电动机的起始转速会影响第二粘贴机构而改变第二粘贴机构粘贴锂箔的位置。因此长方形锂箔在电流收集器正反两面上的粘贴位置不同,从而无法非常精确地粘贴长方形锂箔。
当连续加工锂箔时,锂会因摩擦、静电等粘在加工刀刃上而使锂箔的加工无法连续进行。人们已提出各种方法防止锂粘在刀刃上。例如,日本专利公告No.7-136978公开了一种切割装置,该切割装置包括用一由有机溶剂浸透的液体吸收体抵靠互相啮合的第一和第二刀刃而湿润第一和第二刀刃的边;该切割装置还包括一喷射装置把一种与锂不反应的气体在锂箔粘贴前喷射到锂箔表面上。
按照上述现有技术,用作有机溶剂的丙烯碳酸酯在切割锂箔时会从第一和第二刀刃传到锂箔上后进入电池中。进入电池的丙烯碳酸酯溶液会大大降低电池性能。
本发明的一个目的是提供把锂箔粘贴到一电极片上的方法和装置以及锂电极制作方法,该锂箔粘贴方法和装置可轻易、非常精确地把锂箔以预定节距转移到电极片上,同时可方便地处置锂箔。
本发明的另一个目的是提供一种结构简单的装置把锂箔轻易、非常精确地粘贴到一电极片的正反两面上。
本发明的又一个目的是提供一种使用高效、非常精确的方法粘贴锂箔的装置,同时可靠地防止锂粘在刀刃上。
本发明概述
按照本发明,在把一不变拉力施加在一细长形锂箔上的同时把与锂箔卷绕在一起的衬片卷离锂箔而把锂箔间歇地传送到一加工装置。因此,锂箔在退绕时不受拉力波动的影响,从而可在不变拉力下平稳传送。锂箔不会出现损坏、起皱之类的缺陷而可可靠地以正常状态供应给加工装置。
此外,按照本发明,其圆周面上有至少局部切割的锂箔的一转移辊在一细长形电极片的一表面一侧间歇转动,一压辊与该转移辊同步地紧压该电极片的另一表面,从而使锂箔的一部分与该电极片紧贴。然后,该转移辊停止转动,取消由压辊的圆周速度造成的压缩作用,从而长方形锂箔因转移辊的圆周速度与电极片的传送速度之差而粘贴到电极片上。
此外,按照本发明,在一细长形锂箔的纵向上吸持和传送该锂箔,在该锂箔上沿一切割区与该锂箔的传送同步地形成比方说间断孔的孔,然后以一大于锂箔的在锂箔传送方向上位于切割区上游的部分的速度的速度吸持和传送该锂箔的一端。因此,锂箔受到切割区的上游部分与下游部分传送速度之间的差,从而轻易、可靠地沿间断孔所在切割区被拉断。然后拉断的锂箔以由在拉断位置的传送速度之差所决定的一间隔粘贴到电极片上。
此外,按照本发明,用第一粘贴机构把长方形锂箔以预定间隔粘贴到一细长形电极片的一个表面上,而用第二粘贴机构把长方形锂箔以预定间隔粘贴到该电极片的另一表面上。同时,电极片的传送路径的长度可用第一与第二粘贴机构之间的一传送路径长度改变机构按需要改变。因此,只要用该传送路径长度改变机构改变电极片的传送路径的长度就可校正第一和第二粘贴机构的锂箔粘贴时间,从而轻易、非常精确地把锂箔粘贴到电极片的正反两面上。
此外,按照本发明,当用一致动器来回移动刀刃而加工一锂箔时,该刀刃相对一刮檫器来回移动。把饱和碳氢化合物的防锂粘附剂供应给一装在该刮檫器上的刷子。因此当刀刃在该刷子上滑动时,饱和碳氢化合物方便、可靠地涂在刀刃上。
此外,按照本发明,用一电极片传送机构在一电极片的纵向上传送该电极片,用一粘贴机构把一定长度的长方形锂箔以预定间隔粘贴到该电极片的至少一表面上。然后用一装在该粘贴机构下游的压紧机构把锂箔与电极片牢牢粘在一起。
附图的简要说明
图1为实施本发明锂箔粘贴方法和锂电极制作方法的一制作机的示意图。
图2A为本发明第一实施例的一粘贴装置的示意图。
图2B示出图2A所示中间部分的另一实施例。
图3为该粘贴装置的正视示意图。
图4为该粘贴装置的一转移辊和一切割辊的纵向剖面图。
图5A-5D为该粘贴方法的时序图。
图6示出该粘贴装置处于零位。
图7示出该粘贴装置在冲孔。
图8示出该粘贴装置在粘贴锂箔。
图9示出该粘贴装置在拉断锂箔。
图10为装有用本发明方法制作的锂电极的锂电池的剖面图。
图11示出本发明第二实施例的粘贴装置的中部。
图12示出本发明第三实施例的粘贴装置的中部。
图13为本发明第四实施例的粘贴装置的正视图。
图14为该粘贴装置的第二吸辊的纵向剖面图。
图15示出该粘贴装置的一驱动系统。
图16A-16D为第四实施例的粘贴方法的时序图。
图17A-17D为一种改变粘贴节距的过程的时序图。
图18示出本发明第五实施例的粘贴装置的驱动系统。
图19示出本发明第六实施例的粘贴装置的一加工机构。
图20为本发明粘贴装置的示意图。
图21为该粘贴装置的线路图。
图22为该粘贴装置的加工机构的立体图。
图23为该加工机构的纵向剖面图。
图24为该加工机构的俯视图。
图25示出该粘贴装置的工作过程。
图26为该粘贴装置的压紧机构的立体图。
图27为该压紧机构的侧视图。
图28A示出该加工机构的一刮檫器压住一锂箔。
图28B示出该加工机构的一刀刃加工该锂箔。
图28C示出该刀刃离开该锂箔。
实施本发明的最佳方式
图1为本发明第一实施例的锂箔粘贴装置10的示意图。
该粘贴装置10包括:一支撑一卷细长形电极片12的供应轴14,该电极片包括其上以预定间隔涂有活性材料的环形铜箔支撑件,该供应轴在一转矩电动机(未示出)所施加的转矩下供应电极片12;一主传送辊16,该主传送辊用一伺服电动机之类展开从供应轴14退绕的电极片12并以不变速度传送电极片12;第一粘贴机构20,该第一粘贴机构以预定切割节距和粘贴节距把锂箔18粘贴到电极片12的一表面12a上;第二粘贴机构22,该第一粘贴机构以预定切割节距和粘贴节距把锂箔18粘贴到电极片12的另一表面12b上;以及一收片轴26,该收片轴以不变拉力把其正反两面12a,12b上粘贴有锂箔18的电极片12与一隔离片24卷绕在一起。
为了把电极片12从供应轴14传送到收片轴26,设置有许多路径滚轮28。其上套有细长锂箔18的卷筒的锂箔供应轴30与第一和第二粘贴机构20,22之间设置有路径滚轮32。
每一锂箔供应轴30旁有一衬片收片轴34。当以箭头所示方向转动时,衬片收片轴34卷绕原来与锂箔18一起卷绕在锂箔供应轴30上的衬片36。如图2A所示,锂箔供应轴30和衬片收片轴34装在一装置31中,该装置可在与锂箔18退绕方向(箭头E所示方向)垂直的方向(与图2A纸面正交)上移动。
锂箔18的路径上有-EPC(边缘位置控制器)33检测离开装置31的锂箔18的边缘位置。EPC头的下游有一可上下移动的调节辊35在锂箔18随着衬片收片轴34的间歇转动而间歇地从锂箔供应轴30上退绕时在锂箔18上施加一定拉力(10g-100g)。调节辊35的一侧有第一和第二传感器37a,37b检测调节辊35的上下限位置。
用聚乙烯之类绝缘材料制成的隔离片24卷绕在一隔离片供应轴38上。隔离片供应轴38与收片轴26之间有许多路径滚轮40。
第一粘贴机构20包括:一用主传送辊16和收片轴26在纵向(箭头A所示方向)上连续传送电极片12的电极片传送机构42;一吸持一经局部切割的锂箔18(下面称为局部切割锂箔18a)的转移辊(转移装置)44,该转移辊44可在电极片12表面12a一侧间歇转动;以及一把电极片12的另一表面12b与转移辊44同步地压向转移辊44的圆周面的压辊46。
如图3所示,一切割辊48与转移辊44并置。转移辊44的圆周面与切割辊48的圆周面之间相距0.2mm-0.5mm。切割辊48的圆周面旁有一加工机构50在锂箔18上沿一与锂箔18传送方向(箭头E所示方向)垂直的切割区以预定间隔切割出例如冲孔18b之类的孔。
如图3和4所示,切割辊48包括一固定内管52和一可转动地套在该内管52上的外管54。内管52与一环形鼓风机之类的负压源(未示出)连通,其下部有一占据一定弧度的向外开口的吸口56。
一用防止锂箔18粘接其上的材料例如聚乙烯(或高密度聚乙烯)制成的管子58压套在外管54上。外管54和管子58的径向上有许多吸口60。这些吸口60的开口端(小直径端)直径为1.5mm,并以作为切割节距的距离L均布在管子58的整个圆周上。管子58的整个圆周上在吸口60之间有许多相距L的凹槽62,每一凹槽62的横截面呈长方形,其在圆周上的宽度为1mm,在径向上的深度为5mm。
如图3所示,加工机构50包括一与一气缸之类驱动装置(未示出)连接、从而可在箭头B所示方向上来回移动的支撑件64。支撑件64支撑许多以预定间隔均布在锂箔18横向上的针66,而压块68通过弹簧(未示出)可来回移动地支撑在针66两边的压块68。当切割辊48间歇转动时,针66的位置在切割辊48停下时正对凹槽62之一。
转移辊44的外圆周面上压套有一用聚乙烯(或高密度聚乙烯)制成的管子70,且其圆周面上有许多向外开口的孔72。其开口端(小直径端)的直径为1.5mm的这些孔72以距离L均布在转移辊44的整个圆周上。这些孔72伸展在转移辊44的轴向上,与通道74连通,通道74从转移辊44的一边通向外部。转移辊44的该边上有一吸口使一段弧度上的孔72与一负压源例如一环形鼓风机连通,以便把局部切割锂箔18a吸持在转移辊44的圆周面上,该段弧度起始于转移辊44与切割辊48滚动接触的转移位置S1,终止于转移辊44与压辊46滚动接触的粘贴位置S2紧前方的一位置。转移辊44的该边上有一鼓风口78使刚通过粘贴位置S2的孔72与一排气鼓风机(未示出)连通。转移辊44的外圆周面拷花。确切说,其拷花深度为0.3mm,网格的型号为50。
转移辊44和切割辊48用同一台伺服电动机或各自的伺服电动机(未示出)互相同步地以相反方向(箭头C,D所示)转动。压辊46用一凸轮机构80与转移辊44同步地驱动。如不使用同步信号,则可用伺服电动机之类代替凸轮机构80。
第二粘贴机构22的结构与第一粘贴机构20相同。第二粘贴机构22中与第一粘贴机构20相同的部件用相同标号表示,不再赘述。
图10示出装有用粘贴装置10制成的锂电极(负电极)81的锂电池82。锂电池82包括一有底圆筒形电池壳体83和一与电解液一起封装在电池壳体83中的电极片组84。电极片组84包括一正电极85和锂电极81,锂电极与插入其间的一对隔离片86a,86b卷绕在一起。一正极引线85a与正电极85的一端连接,一负电极81a与锂电极81的一端连接。
正极引线85a从电极片组84的一卷心伸向电池壳体83的一开口83a后焊接在一密封件87上。负电极81a从电极片组84的外圆周面伸向电池壳体83的内底83b后焊接在内底83b上。
下面结合图5A-5D所示时序图说明上述结构的粘贴装置10的工作情况。
如图1所示,环形电极片12卷绕在供应轴14上,由金属薄箔粘在金属上而成的环形锂箔18与由聚丙烯、聚乙烯之类绝缘材料制成的衬片36相叠地卷绕在锂箔供应轴30上。环形隔离片24卷绕在隔离片供应轴38上。
供应轴14用未示出的转矩电动机反转而把一定转矩施加在用主传送辊16沿路径滚轮28传送的电极片12上。主传送辊16为一吸鼓,从而用伺服电动机之类以不变速度吸持并传送电极片12。因此,电极片12用包括主传送辊16和收片轴26的电极片传送机构42沿箭头A所示方向以不变速度V2(见图5D)传送。
锂箔18受到调节辊35的一定拉力、例如50g的拉力。衬片收片轴34转动而只卷绕衬片36。因此,锂箔18在由调节辊35所施加的不变拉力下从锂箔供应轴30上平稳退绕而不会受到由锂箔18退绕造成的拉力波动的影响,然后沿路径滚轮32传送到第一粘贴机构20的切割辊48。
当锂箔18从锂箔供应轴30退绕时,调节辊35向下移动。当第二传感器37b检测到调节辊35到达下限位置时,衬片收片轴34停转。
如下所述,当切割辊48吸持、传送(以图3中箭头E所示方向)锂箔18时,调节辊35向上移动。当第一传感器37a检测到调节辊35到达上限位置时,衬片收片轴34开始转动。
在切割辊48上,未示出的负压源开动而抽空内管52。此时,切割辊48和转移辊44互相同步地以相反方向(图6中箭头C,D所示)转动。因此,锂箔18在被调节辊35拉紧的同时在由吸孔60所施加的吸力作用下被吸持在切割辊48的外圆周面上而转过与内管52中吸口56对应的弧度。
锂箔18的切割节距设定为距离L(例如4mm),切割辊48间歇转动而以每传送周期L距离间歇地传送锂箔18。当锂箔18的一待切割区停在一与加工机构50正对的位置上时,加工机构50的未示出驱动装置开动而使支撑件64移向切割辊48的圆周面。因此,在压块68在待切割区的前后部位把锂箔18压紧在切割辊48的外圆周面上的同时,针66插入凹槽62中,从而在锂箔18上形成冲孔18b(见图7)。
当切割辊48和转移辊44互相完全同步地分别以箭头C,D所示方向间歇转动时,其上有冲孔18b的锂箔18,即局部切割的锂箔18a从切割辊48的外圆周面上转移到转移辊44的外圆周面上。
切割辊48的吸孔56终止于转移位置S1,而转移辊44的吸孔76起始于转移位置S1。因此局部切割锂箔18a被切割辊48释放而开始受转移辊44的吸持。因此局部切割锂箔18a平稳、可靠地从切割辊48转移到转移辊44上。
当吸持到转移辊44的外圆周面上的局部切割锂箔18a到达粘贴位置S2时,凸轮机构80与转移辊44的转动同步地使压辊46以图8中箭头F所示方向(向电极片12的表面12b)移动。如图5所示,在转移辊44以与电极片12的传送速度V2相同的圆周速度V1转动的同时,压辊46在预定压力下使电极片12压靠转移辊44。
压辊46紧压电极片12,直到吸持在转移辊44的外圆周面上的局部切割锂箔18a的1/2-4/5的长方形面积与电极片12粘牢。在第一实施例中,压辊46紧压电极片12,直到长方形局部切割锂箔18a的宽度的3/4(确切说为3mm)转移到电极片12上。
然后凸轮机构80使压辊46移离电极片12,转移辊44停转(见图9)。此时由电极片传送机构42以不变速度V2传送的电极片12与局部粘贴在电极片12上并吸持在转移辊44的外圆周面上的局部切割锂箔18a之间产生一速度差,从而在冲孔18a处方便、可靠地拉断局部切割锂箔18a。如此拉断的局部切割锂箔18a成为长方形锂箔18c可靠地转移到电极片12上。
在第一实施例中,在细长形锂箔18受调节辊35的一不变拉力的同时,只有原来与锂箔18卷绕在一起的衬片36随着衬片收片轴34的转动卷绕。因此锂箔18在该不变拉力下平稳传送而不受由锂箔18的退绕造成的拉力波动的影响。
因此锂箔18不会产生损坏、起皱之类的缺陷,而可可靠地以正常状态供应给切割辊48。
在第一实施例中,如图2A所示,用第一和第二传感器37a,37b检测调节辊35的上下限位置。但也可使用图2B所示另一实施例。
确切说,调节辊35可转动地支撑在一可围绕一枢轴90摆动的调节臂92的一端上,一配重块94固定安装在该调节臂92的另一端上。一接近线性传感器(位置检测传感器)95以模拟方式检测调节辊35的位置。接近线性传感器95的输出信号传给一放大器96,然后该信号经一去耦器97传给一电动机驱动器98。该电动机驱动器与一电动机(转动致动器)99连接而转动衬片收片轴34。
接近线性传感器96检测调节辊35的位置,电动机99由电动机驱动器98根据接近线性传感器95的输出信号进行控制。因此,调节辊35的位置信息经反馈用来控制衬片收片轴34的转速,因此调节辊35始终被控制在一不变位置上。电动机99开始和停止转动的次数大大减少。因此可有效消除由调节辊35的惯性造成的扰动而可靠地在锂箔18上施加一不变的拉力。
在第一实施例中,如图2A所示,位于装置31旁的EPC头33检测离开装置31的锂箔18的边缘位置。当锂箔18的边缘位置发生偏移时,用一未示出的驱动器使装置31以与箭头E所示方向正交的方向移动。因此锂箔18的边缘位置可始终调节在一不变位置上。
此外,在第一实施例中,吸持局部切割锂箔18a的转移辊44以箭头D所示方向间歇转动,而压辊46使局部切割锂箔18a紧压以不变速度传送的电极片12。因此,局部切割锂箔18a在冲孔18b处由于电极片12的传送速度与转移辊44的圆周速度之差而可靠地拉断后成为长方形锂箔18c被粘贴到电极片12上。因此无需使用现有技术中所使用的树脂薄膜之类的支撑件,只需单独处理锂箔18,从而成本大大降低。
即使在锂箔18的厚度发生变动的情况下,也可根据锂箔18的厚度变动改变长方形锂箔18c的粘贴节距。确切说,只要相对电极片12的传送速度控制转移辊44的间歇转速(圆周速度V1)和压辊46的工作周期就可设定粘贴节距P,从而以例如在8.5mm-11mm范围内每相隔0.5mm的间隔把长方形锂箔18c粘贴到电极片12上。因此,可方便、可靠地不管锂箔18的厚度变动而保持电池性能的稳定。
由于只需使用凸轮机构80使压辊46移向和移离转移辊44,因此第一粘贴机构20的结构不复杂。由于压辊46在局部切割锂箔18a的1/2-4/5的长方形面积与电极片12粘牢之前始终保持压紧,因此长方形锂箔18c可可靠地粘贴到电极片12上。
与刚通过粘贴位置S2的孔72连通的鼓风口78与转移辊44连通。因此,当经鼓风口78和转移辊44的外圆周面上的孔72排气时,长方形锂箔18c可更可靠地转移到电极片12上。
转移辊44的外圆周面上拷花,以便有效提高压辊46所施加的压力。因此,压辊46无需过度压靠转移辊44,从而防止其外圆周面变形。
此外,在第一实施例中,细长形锂箔18直接受切割辊48的圆周面的吸持。锂箔18在间歇传送的同时加工机构50的针66插入凹槽62中而在锂箔18的悬在半空中的部分上形成冲孔18b。其上形成有冲孔18b的锂箔18即局部切割锂箔18a在受切割辊48的圆周面的吸持的同时间歇传送到粘贴位置S2。
不使用任何支撑件、单独传送的细长形锂箔18容易处理,所需长方形锂箔18c以预定间隔不断粘贴到电极片12上。因此,设备成本大大下降,整个第一粘贴机构20结构简化、体积减小。
在用第一粘贴机构20把长方形锂箔18c粘贴到电极片12的表面12a上后,电极片12沿图1中箭头A所示方向以不变速度传送,然后用第二粘贴机构22把长方形锂箔18c粘贴到电极片12的表面12b上。其两表面12a,12b上粘贴有长方形锂箔18c的电极片12叠置在从隔离片供应轴38退绕的隔离片24上后成为锂电极81卷绕在收片轴26上。
然后把锂电极81传送到电池组装工段。在电池组装工段,把锂电极81、正电极85和隔离片86a,86b一起卷绕成电极片组84(见图10)。电极片组84与电解液一起封装入电池壳体83中而生成锂电池82。
转移辊44的结构可与切割辊48相同或切割辊48的结构可与转移辊44相同。加工机构50的针66可用锯齿形刀刃代替。
图11示出本发明第二实施例的粘贴装置100的中部。该粘贴装置100包括一把第一实施例的转移辊44和切割辊48合成一体的切割转移辊102。
切割转移辊102在其圆周面上压套有一用比方说超高密度聚乙烯制成的管子104,其圆周面上有许多孔106。其开口端(小直径端)的直径为1.5mm的孔106以距离L均布在切割转移辊102的整个圆周面上。这些孔106伸展在切割转移辊102的轴向上而与通道108连通,而通道108从切割转移辊102的一边通向外部。
通道108位于一弧度中时经一吸口110与一真空源(环形鼓风机)连通,该弧度起始于锂箔18开始接触切割转移辊102的圆周面的一接触开始位置S3,终止于锂箔18转移到电极片12上的粘贴位置S4紧前方一位置。切割转移辊102的一边上有一鼓风口112使刚通过粘贴位置S4的通道108与一排气鼓风机连通。
切割转移辊102的整个外圆周面上以距离L均布有许多凹槽114,每一凹槽的横截面呈长方形,其在圆周上的宽度为1mm,在径向上的深度为5mm。第二实施例中与第一实施例相同的部件用相同标号表示,不再赘述。
在第二实施例的粘贴装置100中,当锂箔18传送到切割转移辊102的圆周面上时,与吸口110连通的未示出真空源经通道108抽空孔106而把锂箔18吸持在切割转移辊102的圆周面上。切割转移辊102以箭头F所示方向间歇转动。当锂箔18的待切割区停止在正对加工机构50的位置上时加工机构50在锂箔18上形成冲孔18b。
然后切割转移辊102以箭头G所示方向间歇转动。当局部切割锂箔18a的前端到达粘贴位置S4时,压辊46与切割转移辊102的间歇转动同步地移向切割转移辊102的圆周面而使电极片12紧压局部切割锂箔18a的前端。在局部切割锂箔18a的1/2-4/5的长方形面积与电极片12粘牢后压辊46移离电极片12,切割转移辊102停转。
电极片12与局部切割锂箔18a之间生成一速度差,从而在冲孔18b处拉断局部切割锂箔18a,然后长方形锂箔18c粘贴到电极片12上。此时,鼓风口112从孔106把空气吹向长方形锂箔18c。因此长方形锂箔18c可靠地粘贴到电极片12上。
在第二实施例中,只使用单个切割转移辊102,可在锂箔18a上形成冲孔18b后用冲孔拉断锂箔18(局部切割锂箔18a)而转移到电极片12上。因此整个粘贴装置100的结构简化。
图12示出本发明第三实施例的粘贴装置120的中部。该粘贴装置120包括一转移辊122和一把预切割长方形锂箔18c传送到转移辊122的传送机构124。转移辊122的结构与第一实施例的转移辊44相同。第三实施例中与第一实施例相同的部件用相同标号表示,不再赘述。
在第三实施例中,预切割长方形锂箔18c用传送机构124不断传送到转移辊122的外圆周面上。当转移辊122间歇转动时,长方形锂箔18c可方便、可靠地以预定粘贴节距P粘贴到以不变速度传送的电极片12上。
图13为本发明第四实施例的粘贴装置210的正视图。
粘贴装置210包括:一在纵向(箭头H所示方向)上吸持并传送细长形锂箔212的电极片传送机构214;一在锂箔212上沿一与锂箔传送方向垂直的切割区以预定间隔与电极片传送机构214同步地间歇切割出冲孔212a之类的孔的加工机构216;一吸持锂箔212的冲孔212a的下游端212b并以大于锂箔212的其余部分的速度传送该端212b、从而沿冲孔212a拉断锂箔212的拉断机构218;以及把拉断的锂箔212、即长方形锂箔212c以锂箔212拉断时生成的速度差所决定的间隔P粘贴到电极片220上的转移机构222。
锂箔212呈环形,从一卷筒(未示出)上退绕。锂箔212厚20-100微米,宽40-60mm。锂箔212切割后的间隔L为3-20mm。
电极片传送机构214包括在箭头H所示方向上并置、互相滚动接触的第一吸辊224和第二吸辊226。第一吸辊224包括一固定内管228和一可转动地套在内管228上的外管230。内管228与一负压源(未示出)、例如一环形鼓风机连通;并有一从垂直位置到水平位置从而弧度为90°的向外开口的吸口232。
一用防止锂箔212粘附其上的材料、比方说超高密度聚乙烯制成的管子234压套在外管230上。外管230和管子234的径向上有许多吸孔236。直径为1.5mm的这些吸孔236以作为切割节距的距离L均布在管子234的整个圆周面上。位于吸孔236之间的许多凹槽238以距离L均布在管子234的整个圆周面上,每一凹槽238的横截面呈长方形,其在圆周上的宽度为1mm,在径向上的深度为5mm。
加工机构216位于第一吸辊224旁,包括一与一气缸之类驱动装置(未示出)连接、从而可以箭头Ⅰ所示方向来回移动的支撑件240。支撑件240支撑以预定间隔均布在锂箔212横向上的许多针242和针242的两边上靠弹簧246来回移动的压块244。当第一吸辊224间歇转动时,第一吸辊244停转时针242的位置正对凹槽238之一。
第二吸辊226的结构与第一吸辊224大致相同。第二吸辊226包括一固定内管248和一可转动地套在内管248上的外管250。如图14所示,内管248有一与一未示出的环形鼓风机(负压源)连通的空心轴248a。内管248的外圆周面上有一弧度为比方说180°的吸口252,其底部向外开口。
外管250用轴承254可转动地套在内管248上。一用比方说超高密度聚乙烯制成的管子256压套在外管250上。管子250,256的径向上有许多吸孔258。直径为1.5mm的这些吸孔258以距离L均布在管子256的整个圆周面上。管子256的外圆周面上有许多环形凹槽260,其位置与吸孔258错开、轴向间距为5mm,每一凹槽260的轴向宽度为3mm,径向深度为5mm。
拉断机构218包括一与第二吸辊226并置的第三吸辊262和一把锂箔212的一端212b紧压在第三吸辊262的外圆周面上的助断装置264。
第三吸辊262的结构与第一吸辊224大致相同。第三吸辊262包括一固定内管266和一可转动地套在内管266上的外管268。内管266顶部有一弧度为比方说180°、向外开口的吸口270。
一用比方说超高密度聚乙烯制成的管子272压套在外管268上。管子268,272的径向上有许多吸孔274。直径为1.5mm的这些吸孔274以距离L均布在管子272的整个圆周面上。轴向上相邻的吸孔274以等于或小于5mm的节距交错。外管268的整个外圆周面浅浅地拷花。
助断装置264包括一活动底座276,该活动底座中有一对孔278,孔278中插入转轴280,该转轴的轴线与转动中心偏移比方说为2mm的一距离e。活动底座276的底部有一受一直线引导件282的引导而来回移动的压块284。压块284呈板状,其弧形薄端可插入第二吸辊226的环形凹槽260中,压块284通常由一拉簧286向箭头J所示方向(即向第三吸辊262)偏置。压块284的滑动范围受一装在活动底座284上的止档288的限制。
转移机构222包括一压辊290,该压辊把电极片220紧压到第三吸辊262的外圆周面上,从而以预定间隔P把拉断的长方形锂箔212c粘贴到电极片220上。压辊290包括一轴292和一压套在轴292上的超高密度聚乙烯管294。一从一气缸296伸出的杆298与轴292连接。气缸296经一调节器与一气源(未示出)连通,该调节器把压辊290的压力设定成10-100kg。
图15示出第四实施例的粘贴装置210的驱动系统300。该驱动系统300包括第一伺服电动机302、第二伺服电动机304和第三伺服电动机306。
一减速器308与第一伺服电动机302连接,其第一驱动轴310的顶端经皮带轮312a,312b和一同步皮带314与第一吸辊224的外管230连接。一轴318经一由一对互相啮合齿轮构成的反向装置316与第一驱动轴310的中部连接。该轴318经皮带轮320a,320b和一定时皮带322与第二吸辊226的外管250连接。
一与第二伺服电动机304连接的减速器324的第二驱动轴326经皮带轮328a,328b和一定时皮带330与助断装置264的转轴280连接。一与第三伺服电动机306连接的减速器332的第三驱动轴334经皮带轮336a,336b和一定时皮带338与第三吸辊262的外管268连接。
驱动器340,342分别与第二和第三伺服电动机304,306连接。一检测位于第一吸辊224的上游的锂箔212的厚度的装置、例如一数字测微器344把一信号传给一比较器346,该比较器把所测得数据分成若干项信息后传给驱动器340,342而更新驱动器340,342中的数据。
下面结合图16A-16D所示时序图说明使用本发明粘贴方法的粘贴装置210的工作情况。
首先,锂箔212用一供应机构(未示出)退绕后以箭头H所示方向传送。开动驱动系统300的第一伺服电动机302以相反方向(图13中箭头K,L所示方向)互相同步地转动第一和第二吸辊224,226。开动未示出的负压源抽空第一和第二吸辊224,226的内管228,248。
锂箔212在吸孔236的吸力的作用下被吸持在第一吸辊224的外圆周面上后转过与内管228的吸口232对应的弧度。
由于锂箔212的切割节距设定为间隔L,因此在开动第一伺服电动机时,锂箔212在箭头H所示方向上每一传送周期中间歇传送L距离。然后,当锂箔212的待切割区停止在正对加工机构216的位置上时,开动加工机构216的未示出驱动装置而使支撑件240移向第一吸辊224。因此,在压块244在待切割区的前后位置上把锂箔212紧压在第一吸辊224的外圆周面上的同时针242插入凹槽238中,从而在锂箔212上形成冲孔212a。
当第一和第二吸辊224,226分别以箭头K,L所示方向互相完全同步地间歇转动时,其上有冲孔212a的锂箔212从第一吸辊224的外圆周面上转移到第二吸辊226的外圆周面上,从而锂箔212上的应力消除。
第一吸辊224的吸口232终止于锂箔212的转移位置S1a,而第二吸辊226的吸口252开始于转移位置S1a。因此锂箔212被第一吸辊224释放后开始受第二吸辊226的吸持。因此锂箔212平稳、可靠地从第一吸辊224转移到第二吸辊226上。
如上所述,在第一和第二吸辊224,226间歇转动的同时第三伺服电动机306始终以不变转速(图16C中的转速V)在箭头M所示方向上转动第三吸辊262。
然后,锂箔212的端部212b来到第二与第三吸辊226,262相互滚动接触的一区域即拉断位置S2a。在拉断位置S2a上,第二吸辊226的吸口252终止而不再吸持锂箔212,而第三吸辊262的吸口270开始把锂箔212吸持到第三吸辊262上。
第二吸辊226间歇转动,而第三吸辊262以不变转速转动。因此第二与第三吸辊226,262之间生成一转速差。因此锂箔212的端部212b被拉离锂箔212的其余部分。
当锂箔212的端部212b因第二吸辊226的停转和第三吸辊262的转动而受到拉力时,第二伺服电动机304以箭头N所示方向转动转轴280。活动底座276受转轴280和孔278的引导而沿一圆圈运动,从而由直线引导件282支撑在活动底座276上的压块284沿一O形路径运动。
由于压块284通常在箭头J所示方向上受拉簧286的拉力,因此压块在插入环形凹槽260后把锂箔212的静止在拉断位置S2a上的端部212b紧压在第三吸辊262的圆周面上。在拉簧286的拉力下,压块284以与在其方向(箭头M所示方向)上转动的第三吸辊262的圆周速度大致相同的速度运动,然后压块抵靠止档288而与第三吸辊262的外圆周面分离。然后锂箔在冲孔212a处轻易、可靠地拉断后形成一长方形锂箔212c被吸持在第三吸辊262的外圆周面上。
如此形成的长方形锂箔212c以给定间隔Pa均布在第三吸辊262上并转过一与吸口270对应的弧度。在粘贴位置S3a,一长方形锂箔212c紧压电极片220一表面上的一去极化混合层。转移机构222的压辊290以预定压力紧压电极片220的另一表面。从而长方形锂箔212c通过锂箔与去极化混合层所生成的粘接力被可靠地转移到电极片220上。
在第四实施例中,细长形锂箔212直接吸持在电极片传送机构214的第一吸辊224的外圆周面上。在间歇传送细长形锂箔212的同时加工机构216在细长形锂箔212上形成冲孔212a。在锂箔212因第二与第三吸辊226,262的转速差在冲孔212a处拉断后,被拉断的锂箔212成为长方形锂箔212c粘贴到电极片220上。
因此无需使用现有技术所使用的树脂薄膜之类支撑件,便可单独处理锂箔212,从而结构大大简化。
加工机构216不使用高精度切割结构,而只用许多针242形成冲孔。锂箔212因第二与第三吸辊226,262之间的转速差而拉断。因此设备成本大大下降,整个粘贴装置210的结构简化。锂箔212只通过各内管228,248,266中的一定弧度的吸口232,252,270便可可靠地转移。因此锂箔212可平稳转移。
在第四实施例中,即使在锂箔212的厚度变动的情况下,也可根据锂箔212的厚度变动改变长方形锂箔212c的切割节距和粘贴节距。确切说,控制第一伺服电动机302从而改变第一和第二吸辊224,226的间歇转速即可改变切割节距,改写驱动器342的数据从而改变由第三伺服电动机306转动的第三吸辊262的转速即可改变粘贴节距(见图17A-17D)。
同时,根据第三吸辊262的圆周速度设定助断装置264的转速,从而使压块284与第二吸辊226的一节距传送同步。从而可轻易、可靠地不管锂箔212的厚度变动而保持电池性能稳定。
图18示出本发明第五实施例的粘贴装置400的驱动系统402。与第四实施例的粘贴装置210相同的部件用相同标号表示,不再赘述。
驱动系统402只有一个伺服电动机404,该伺服电动机与一减速器406连接,该减速器伸出一驱动轴408,该驱动轴与一分档凸轮机构410连接。第一和第二吸辊224,226与一从该分档凸轮机构410伸出的间歇转轴412连接。
一变速传动机构418经皮带轮414a,414b和一同步皮带416与驱动轴408的中部连接。一离合机构424经一反向装置422与转轴420的中部连接。根据每一节距从一设置在分档凸轮机构410的间歇转速输出部发出的信号,离合机构424啮合而把转动力传给助断装置264的转轴280。离合机构422的一转由一零位传感器428检测。离合机构424可为一响应良好的气动离合制动器。
电动机404开动时,驱动轴408的连续转动传给分档凸轮机构410,该分档凸轮机构把间歇转动输出给间歇转轴412。与第四实施例一样,该间歇转动传给互相同步地间歇转动的第一和第二吸辊224,226。
该连续转动传给经皮带轮414a,414b和同步皮带416与驱动轴408连接的变速传动机构418的转轴420。该连续转动传给第三吸辊262并经反向装置422传给离合机构424。
离合机构424收到传感器426发出的与间歇转轴412的每一节距同步的信号后啮合,从而把该连续转动传给助断装置264的转轴280。离合机构424在转轴280转动一转后根据零位传感器428发出的信号脱离啮合。
改变变速传动机构418的转速就可改变粘贴节距。此时,在使压块284的运动速度与第三吸辊的圆周速度相等的同时,可用第二吸辊226实现工作同步。因此可轻易设定和改变粘贴节距。
为了改变锂箔212的切割节距,不使用第一吸辊224,而可用加工机构216的针242在所需上游区域形成冲孔212a。
第三吸辊262可间歇转动而不是连续转动。此时,改变第二与第三吸辊的相对转速把吸持在第三吸辊262的锂箔212的端部212b拉离锂箔212的其余部分。
如切割节距固定不变,则可使用图19所示结构简化的本发明第六实施例的粘贴装置的加工机构450。该加工机构450包括一转辊452,该转辊的圆周面上以不变间隔L均布有许多针454。当第一吸辊224连续转动时,加工机构450可在锂箔212上连续形成冲孔212a。
图20为本发明第七实施例的锂箔粘贴装置510的示意图。
该粘贴装置510包括:一支撑一卷细长形电极片512的供应轴514,该电极片包括其上以预定间隔涂有活性材料的环形电极支撑件,该供应轴在一转矩电动机(未示出)所施加的转矩下供应电极片512;一电极片传送机构516,该传送机构在纵向(箭头Q所示方向)上传送从供应轴514退绕的电极片512;第一粘贴机构520,该第一粘贴机构以预定间隔把一定长度的锂箔518粘贴到电极片512的一表面512a上;第二粘贴机构522,该第二粘贴机构以预定间隔把一定长度的锂箔518粘贴到电极片512的另一表面512b上;一收片轴526,该收片轴以不变拉力(例如1.5-2.0kgf/宽度)把其正反两面512a,512b上粘贴有锂箔518的电极片512与一隔离片(衬片)524卷绕在一起;以及一位于第一与第二粘贴机构520,522之间的传送路径改变机构530,用来改变电极片512的传送路径528的长度。隔离片524卷绕在隔离片供应轴531上,它在与隔离片524退绕的方向相反的方向上受到一比方说为0.2kgf/宽度的反向拉力。
电极片传送机构516包括一吸持并用一伺服电动机532以不变速度传送电极片512的主传送辊534,和把电极片512从供应轴514传送到收片轴526的许多路径滚轮536。伺服电动机532受一控制电路(控制装置)538(见图21)的控制,该控制电路还控制第一和第二粘贴机构520,522。
第一和第二粘贴机构520,522分别包括把细长形锂箔518a和衬片540卷绕在一起的第一和第二供应轴542,544和为从第一和第二供应轴542,544退绕锂箔518a而卷绕衬片540的第一和第二衬片收片轴546,548。第一和第二衬片收片轴546,548分别位于第一和第二供应轴542,544旁而以箭头所示方向转动,从而卷绕原来与锂箔518a一起卷绕在第一和第二供应轴542,544上的衬片540。
第一和第二供应轴542,544和第一和第二衬片收片轴546,548分别装在第一和第二装置550,552中。第一和第二装置550,552可在与锂箔518a退绕方向(箭头R,S所示方向)垂直的方向(与图20纸面正交)上移动。
在锂箔518a的传送路径上,设置有可上下移动的第一和第二调节辊554,556,在锂箔518a随着第一和第二衬片收片轴546,548的间歇转动而间歇地从第一和第二供应轴542,544上退绕时在锂箔518a上施加一定拉力(10g-100g)。
第一和第二调节辊554,556的下游有把锂箔518a吸持其上转过一定弧度的第一和第二切割辊558,560,以及与第一和第二切割辊558,560并置、在吸持由一加工机构(下文交代)局部切割的锂箔518a的同时在电极片512的表面512a,512b两侧间歇转动的第一和第二转移辊562,564。
第一和第二加工机构566,568来回移动地设置在第一和第二切割辊558,560旁,从而在锂箔518a上沿一与锂箔518a传送方向垂直的切割区以预定间隔与第一和第二切割辊558,560同步地间歇切割出冲孔之类的孔。
如图22所示,第一加工机构566包括一用一伺服电动机(致动器)570移向和移离第一切割辊558的刀刃572;一支撑成可移向和移离刀刃572的刮檫器574;一装在刮檫器574上、在加工过程中与刀刃572滑动接触的刷子576以及一向刷子576供应饱和碳氢化合物(CnH2n+2)578的防锂粘附剂的供应装置580。
伺服电动机570固定在一支撑板(未示出)上,其转轴584上装有一凸轮586。凸轮586抵靠一装在一臂592的一端上的凸轮从动件588,该臂可围绕一枢轴590摆动。一滚轮从动件594用一位置调节装置596装在臂592的另一端上。该位置调节装置596包括一螺栓598和一与螺栓598螺纹啮合、支撑滚轮从动件594的支架600。
如图22和23所示,滚轮从动件594放置在一可上下移动的板602上,杆604a,604b的底端固定安装在该板上。杆604a,604b经液密套筒608a,608b插入一壳体606中。壳体606固定在一支撑板(未示出)上,其中有一循环饱和碳氢化合物578的储槽610。
一板612固定在杆604a,604b的顶端上,刀刃572装在板612上,该刀刃可与该板连成一体,也可为独立部件。一弹簧614插入在板612的底面与壳体606的底面之间而通常上推板612。刮檫器574用其上分别套有弹簧618a,618b的导杆616a,616b可上下移动地支撑在板612的两端上。
刮檫器574中有一供刷子576插入其中的开口620。供应装置580有许多与开口620连通的通道622(见图24)。如图23所示,供应装置580包括:其一端与壳体606中的储槽610连通的第一管子624;一装有饱和碳氢化合物578的水箱626,第一管子624的另一端插入水箱626中;其一端插入水箱626中的第二管子628;一与第二管子628连接的泵630;一与泵630的出口连接的第三管子632;与第三管子632连通的中间水箱634以及互连中间水箱634与刮檫器574中的通道622的第四管子636。
中间水箱634用来临时存储来自泵630的饱和碳氢化合物578和不用泵630而靠重力和渗透压力把饱和碳氢化合物578供应给刷子576。第四管子636的直径比第一、第二和第三管子624,628,632小,以便靠重力、渗透压力等把饱和碳氢化合物578供应给刷子576。
第二加工机构568的结构与第一加工机构566相同。第二加工机构568与第一加工机构566相同的部件用相同标号表示,不再赘述。
第一和第二压辊640,642的位置分别正对第一和第二转移辊562,563,以便使电极片512的表面512a,512b与第一和第二转移辊562,564同步地压靠第一和第二转移辊562,564的圆周面。
传送路径长度改变机构530有一与电极片512的表面512a滚动接触、用一电动机(致动器)644在箭头T所示方向上移动的调节滚轮646。如图20、21和25所示,一与电动机644的转轴648连接的球状螺栓650装在调节滚轮646可转动地支撑其上的一支撑件651上。电动机644用控制电路538(见图21)控制。
如图20和21所示,第一粘贴机构520的上游有一检测电极片512的表面512a上的电极的涂层区与非涂层区之间的边界(未示出)的第一传感器(检测装置)652。第二粘贴机构522的上游有一检测电极片512的表面512b上的电极的涂层区与非涂层区之间的边界(未示出)的第二传感器(检测装置)654。第一和第二传感器652,654与控制电路538连接。
第二粘贴机构522的下游有一使整个长方形锂箔518紧压电极片512的紧压装置670。如图26和27所示,紧压装置670包括一可围绕其自身轴线转动的第一被动滚轮674和一支撑成可移向和移离第一滚轮674、但用一对弹簧(弹性件)676通常压向第一滚轮674的第二滚轮678。
第一和第二滚轮674,678分别包括第一和第二轴心680,682和用聚乙烯、聚丙烯之类树脂制成的第一和第二管子684,686,第一和第二轴心680,682分别压套在第一和第二管子684,686中。第一和第二管子684,686的外圆周面上有型号为#50的拷花688,690。
第一滚轮674的第一轴心680的两端用轴承692可转动地支撑在一支架694上。第一轴心680两端之一上装有一皮带轮696。一与一致动器(未示出)连接的皮带698套在皮带轮696上。第一滚轮674转动的圆周速度等于或大于电极片512的线速度(例如20cm/sec.),两者的速度比为1∶1-1.2∶1。
第二滚轮678的第二轴心682的两端用轴承700可转动地支撑在支架694上。支架694有开口702供轴承700可沿箭头X所示方向来回移动地装在其中。压块704抵靠轴承600。压块704端部的弧形与轴承700相配,弹簧676的端部抵靠压块704的另一端。弹簧676的另一端支撑在用螺丝紧固在支架694上的支撑板706上。第二滚轮678所施加的直线压力设定为8kg/宽度。
下面说明锂箔粘贴装置510的工作情况。
如图20所示,环形电极片512卷绕在供应轴514上,做成环形金属箔的锂箔518a与由聚丙烯、聚乙烯之类不粘材料制成的衬片540相叠地卷绕在第一和第二供应轴543,544上。锂箔518a与包括聚丙烯、聚乙烯等在内的某些材料不粘,但可粘到几乎所有其他材料上。环形隔离片524卷绕在隔离片供应轴531上。其中n=12的十二烷、即分子式为CH3(CH2)10CH3的油性链烷化合物用作饱和碳氢化合物。
供应轴514用一未示出的转矩电动机反转而把一定转矩施加在用主传送辊534沿路径滚轮536传送的电极片512上。主传送辊534为一吸鼓,从而用一伺服电动机532以不变速度吸持、传送电极片512。因此,电极片512由包括主传送辊534和路径滚轮536的电极片传送机构516在箭头A所示方向上以不变速度传送。
在第一粘贴机构520中,锂箔518a受到第一调节辊554的例如50g的一定拉力。第一衬片收片轴546转动而只卷绕衬片541。因此,锂箔518a在由第一调节辊554所施加的不变拉力下从第一锂箔供应轴542上平稳退绕而不会受到由锂箔518a退绕造成的拉力波动的影响,然后传送到第一切割辊558。
在被第一调节辊554拉紧的同时,锂箔518a被间歇转动、从而以预定切割节距间歇传送锂箔518a的第一切割辊558吸持。当锂箔518a的待切割区停止在一正对第一加工机构566的位置上时,第一加工机构566在锂箔518a上形成比方说冲孔。
确切说,如图22所示,开动伺服电动机570使得转轴584转动凸轮586。臂592与装在臂592的一端上、抵靠凸轮586的凸轮从动件588一起围绕枢轴590转动而以箭头U所示方向举起臂592的另一端。装在臂592的另一端上的滚轮从动件594上举而释放可上下移动的板602,从而板612在弹簧614的偏置下上升。因此,如图28A所示,刮檫器574使锂箔518a抵靠第一切割辊558的外圆周面。
随着板612的不断向上移动,刀刃572加工由刮檫器574压紧的锂箔518a,从而在锂箔518a上形成冲孔(见图28B)。当凸轮586和凸轮从动件588以图22中箭头V所示方向向下摆动臂592的另一端时,滚轮从动件594克服弹簧614的拉力下压可上下移动板602。在刮檫器574使锂箔518a抵靠第一切割辊558的同时刀刃572与板612一起下降(见图28C)。板612的进一步下降使得刮檫器574与第一切割辊558分开。
在第七实施例中,刷子576装在刮檫器574上,供应装置580把饱和碳氢化合物578供应给刷子576。因此,当刀刃572在刷子576上滑动时,浸透在刷子576中的饱和碳氢化合物578顺利、可靠地涂在刀刃572上。
如上所述,刀刃572每次加工锂箔518a时,刀刃572在刷子576上滑动,从而刷子576把足够数量的饱和碳氢化合物578涂到刀刃572上。因此,用非常简单的结构就可可靠地防止锂粘附在刀刃572上,因此可不断对锂箔518a进行有效、高精度的加工。
在第七实施例中,在用泵630把饱和碳氢化合物578从水箱626供应到中间水箱634后,饱和碳氢化合物靠重力、渗透压力等从与中间水箱634连接的第三管子636供应给刮檫器574中的通道622。因此,刷子576始终被来自通道622的足够数量的饱和碳氢化合物578浸透,从而有效地把饱和碳氢化合物578供应给刀刃572。
溢出刷子576的饱和碳氢化合物578存储在壳体606的储槽610中,然后经第一管子624流回水箱626。饱和碳氢化合物578然后用泵630经第二、第三和第四管子抽到刮檫器574的通道622中。因此可经济地使用较贵的饱和碳氢化合物578。
供应装置580包括泵630与刷子576之间的中间水箱634。因此无需控制从泵630排出的饱和碳氢化合物578的数量,饱和碳氢化合物578循环时可平稳地供应给刷子576。
在第七实施例中,由于把十二烷用作防锂粘附剂,因此即使十二烷粘附在由刀刃572加工的锂箔518a上,十二烷也会在使用锂箔518a制作电池前挥发。因此,十二烷不会进入电池中,因此可可靠地防止电池性能下降。
此外,由于第一切割辊558与第一转移辊562互相同步地以相反方向转动,其上有冲孔的锂箔518a从第一切割辊558的外圆周面上转移到第一转移辊562的外圆周面上。
然后,当吸持在第一转移辊562的外圆周面上的锂箔518a到达粘贴位置时,第一压辊640与第一转移辊562的转动同步地移向电极片512的表面512a。从而压辊640以预定压力使电极片512紧压第一转移辊562。
当吸持在第一转移辊562的外圆周面上的锂箔512a以一定范围与电极片512粘牢时,第一压辊640与电极片512分开,第一转移辊562停转。因此,由电极片传送机构516以不变速度传送的电极片512与局部粘贴在电极片512上、由第一转移辊562的外圆周面吸持的锂箔518a之间产生一速度差,从而锂箔518a在冲孔处轻易、可靠地拉断形成一长方形锂箔518转移到电极片512上。
其表面512a上用第一粘贴机构520粘贴有长方形锂箔518的电极片512经传送路径长度改变机构530传送到第二粘贴机构522。与第一粘贴机构520一样,第二粘贴机构522把长方形锂箔518粘贴到电极片512的另一表面512b上。因此,长方形锂箔518粘贴在电极片512的两个表面518a,518b上,然后与从隔离片供应轴531退绕的隔离片524相叠地卷绕在收片轴526上。
第一粘贴机构520在电极片512的表面512a上粘贴长方形锂箔518的定时根据第一传感器652所检测的信号控制。确切说,如图21所示,当第一传感器652检测到电极片512的表面512a上的一涂层边界(未示出)时,第一传感器652向控制电路538发出一信号。控制电路538根据该信号开动伺服电动机532并计数伺服电动机532的脉冲。当控制电路538所计数脉冲相当于电极片512移动一定距离时,开动第一粘贴机构520。
同样,第二粘贴机构522粘贴长方形锂箔518的定时由用第二传感器654检测电极片512的表面512b上的一涂层边界(未示出)控制。
如第一和第二粘贴机构520,522在不同时间粘贴长方形锂箔,控制电路538就开动传送路径长度改变机构530。如图25所示,当开动传送路径长度改变机构530的电动机644时,与电动机644连接的球状螺栓650围绕其轴线转动。调节滚轮646与球状螺栓装在其上的支撑件651一起以箭头T所示方向移动,比方说在图25中从实线位置移动到双点划线位置,从而加长电极片512的传送路径528的总长。
在第七实施例中,如上所述,改变传送路径528的总长的传送路径长度改变机构530位于第一与第二粘贴机构520,522之间。只要用传送路径长度改变机构530改变传送路径528的长度,就可轻易、可靠地使第一和第二粘贴机构520,522同步粘贴锂箔518。因此可在传送(用于同一电池的)一幅电极片512的同时从头到尾同步用第一粘贴机构520粘贴长方形锂箔518和用第二粘贴机构粘贴锂箔518。
如粘贴到表面512a上的长方形锂箔518有缺陷,可轻易检测这一缺陷毛病在第二粘贴机构522中所对应的锂箔粘贴位置。把缺陷信息正确地从第一粘贴机构520传给第二粘贴机构,即可轻易、极精确地进行整个控制过程,包括传送缺陷信息和数据。
此外,在第七实施例中,可同时开始用第一粘贴机构520粘贴长方形锂箔518和用第二粘贴机构522粘贴长方形锂箔518。因此,这两个粘贴操作不受电极片传送机构516的伺服电动机532的起动转速的影响,长方形锂箔518粘贴到电极片512的表面512a,512b上的位置不会互相影响。因此可精确粘贴长方形锂箔518。
传送路径长度改变机构530的调节滚轮646与电极片滚动接触而由电动机644在箭头T所示方向上移动。因此传送路径长度改变机构530的整个结构简化。
第一和第二粘贴机构520,522布置成锂箔518a由于由电极片传送机构516以不变速度传送的电极片512与局部粘贴在电极片512上、吸持在第一和第二转移辊562,564的外圆周面上的锂箔518a之间的速度差而被拉断,然后成为长方形锂箔518转移到电极片512上。因此,粘贴过程会在长方形锂箔518局部与电极片512的表面512a,512b粘牢时完成。
但是,按照第七实施例,第二粘贴机构522下游有紧压机构670。当其表面512a,512b上粘贴有一部分长方形锂箔518的电极片512插入紧压机构670的第一与第二滚轮674,678之间时,与未示出的致动器和皮带轮696连接的驱动皮带698以传送方向(箭头Y所示方向)转动第一滚轮674。
因此,插入在第一与第二滚轮674,678之间的电极片512和长方形锂箔518在第一滚轮674的转动下以箭头Y所示方向传送并在弹簧676的作用下夹紧在第二滚轮678与第一滚轮674之间而互相粘牢。
此时,第二滚轮678的第二轴心682的两端上的轴承700被由弹簧676偏置的压块704压向第一滚轮674。因此,第二滚轮674的外圆周面的整个轴向长度紧抵第一滚轮674的外圆周面,从而使长方形锂箔518非常精确地全部与电极片512粘牢。
即使长方形锂箔518只是一部分粘贴到电极片512上,但当长方形锂箔518通过紧压机构670时长方形锂箔518会可靠、非常精确地全部与电极片512粘牢。从而有效防止长方形锂箔518与电极片512粘贴不牢或脱离。
第一和第二管子684,686的外圆周面上有拷花图案688,690。因此,第一和第二管子684,686与长方形锂箔518的接触面积很小,从而赋予长方形锂箔518足够的粘接力。因此用简单结构即可可靠地赋予长方形锂箔518足够的粘接力。
电极片512通过紧压机构670后与从隔离片供应轴531退绕的隔离片524相叠地卷绕在收片轴526上(见图20)。
在第二实施例中,第一和第二滚轮674,678的第一和第二管子684,686用树脂制成。但是,第一和第二管子不限于树脂,也可用不锈钢(SUS)或其上电镀有镍的其他材料制成。
工业实用性
按照本发明锂箔粘贴方法和装置以及锂电极制作方法,由于锂箔在不变拉力下平稳传送,因此不会产生损坏、起皱之类的缺陷,而是可靠地以正常状态传送到加工装置。
只要改变电极片的传送速度和转移辊的转速,就可按需要设定锂箔的粘贴位置和粘贴间隔,从而防止电池性能由于锂箔的厚度变动造成的变动。无需使用原来与锂箔一起被切割的树脂之类的支撑件,从而只需单独加工锂箔,从而结构简化,成本下降。
按照本发明锂箔粘贴装置,长方形锂箔用第一和第二粘贴机构以预定间隔粘贴在细长形电极片的正反两面上,第一与第二粘贴机构之间有传送路径长度改变机构。只要用传送路径长度改变机构改变电极片传送路径的长度,就可可靠地用第一和第二粘贴机构同步粘贴长方形锂箔。锂箔可轻易、非常精确地粘贴到电极片的正反两面上。
此外,按照本发明锂箔粘贴装置,当刀刃来回移动加工锂箔时,刀刃在刮檫器上的刷子上滑动而涂有饱和碳氢化合物。因此可靠地防止锂粘附在刀刃上,粘附在锂上的饱和碳氢化合物在锂电池制作过程中会挥发而不是进入锂电池中。
此外,按照本发明锂箔粘贴装置,在长方形锂箔粘贴到细长形电极片的至少一个表面上后,用紧压机构可靠地使长方形锂箔全部与电极片粘牢。从而有效防止长方形锂箔与电极片粘贴不牢或脱离。从而用简单结构即可有效、非常精确地粘贴锂箔。
Claims (59)
1、一种把长方形锂箔(18c)以预定间隔粘贴到一细长形电极片(12)上的方法,包括下列步骤:
在一细长形锂箔(18)上施加一不变拉力的同时把原先与该细长形锂箔(18)卷绕在一起的衬片(36)卷离该细长形锂箔,从而把所述锂箔(18)间歇传送到一加工机构(50);以及
把用所述加工机构(50)至少局部切割的所述锂箔(18a)形成的一长方形锂箔(18c)粘贴到所述电极片(12)上。
2、按权利要求1所述的方法,包括下列步骤:
用一调节辊(35)把不变拉力施加到所述细长形锂箔(18)上;以及
当所述调节辊(35)到达一上限位置时开始把所述衬片(36)卷离细长形锂箔(18),而在所述调节辊(35)到达一下限位置时停止把所述衬片(36)卷离细长形锂箔(18)。
3、按权利要求1所述的方法,包括下列步骤:
用一调节辊(35)把不变拉力施加到所述细长形锂箔(18)上;以及
控制所述衬片(36)卷离所述细长形锂箔(18),以便把所述调节辊(15)始终保持在一预定高度上。
4、一种把长方形锂箔(18c)以预定间隔粘贴到一细长形电极片(12)上的方法,包括下列步骤:
在一细长形电极片(12)的纵向上连续传送该电极片;
在所述电极片(12)的一表面(12a)一侧间歇转动一把已至少局部切割的锂箔(18a)吸持在其圆周面上的转移辊(44),使一压辊(46)与所述转移辊(44)同步地紧压在所述电极片(12)的另一表面(12b)上;以及
停止转动所述转移辊(44),取消所述压辊(46)的压力,从而所述转移辊(44)上的所述锂箔(18a)形成一长方形锂箔(18c)粘贴到所述电极片(12)上。
5、按权利要求4所述的方法,包括下列步骤:在吸持所述锂箔(18a)的所述转移辊(44)以与所述电极片(12)的传送速度大致相同的圆周速度转动的同时用所述压辊(46)施加压力,直到所述锂箔(18a)的1/2-4/5的长方形面积与电极片(12)粘牢。
6、一种把长方形锂箔(212c)以预定间隔粘贴到一细长形电极片(220)上的方法,包括下列步骤:
在一细长形锂箔(212)的纵向上吸持并传送该细长形锂箔;
在所述锂箔(212)上沿一与所述纵向垂直的切割区以预定间隔与所述传送细长形锂箔(212)的步骤同步间歇地形成孔(212a);
吸持所述锂箔(212)的在所述纵向上位于所述切割区下游的一端,以一大于所述锂箔(212)的在所述纵向上位于所述切割区上游的部分的速度的速度传送所述端部,从而沿所述切割区拉断所述锂箔(212);以及
把拉下的锂箔(212c)以由在拉断所述锂箔(212)时的速度差所决定的一间隔粘贴到电极片(220)上。
7、一种把长方形锂箔(18c)以预定间隔粘贴到一细长形电极片(12)上的装置,包括:
一把一细长形锂箔(18)和一衬片(36)一起卷绕其上的供应轴(30);
一把所述衬片(36)卷离所述锂箔(18)而传送所述锂箔(18)的衬片收片轴(34);
在所述衬片收片轴(34)间歇转动时在从所述供应轴(30)间歇传送的所述锂箔(18)上施加一不变拉力的一调节辊(35);
一至少局部切割所传送的所述锂箔(18)的加工机构(50);以及
把成为一长方形锂箔(18c)的所述至少局部切割锂箔(18)粘贴到电极片(12)上的转移装置(44)。
8、按权利要求7所述的装置,进一步包括:
检测所述调节辊(35)的上下限位置的传感器(37a,37b)。
9、按权利要求7所述的装置,进一步包括:
一以模拟方式检测所述调节辊(35)的高度的位置传感器(95);以及
一根据所述位置传感器(95)的输出信号控制所述衬片收片轴(34)的一转动致动器(99)的驱动器(98)。
10、按权利要求7所述的装置,进一步包括:
检测从所述供应轴(30)传送的所述锂箔(18)的边缘位置的装置(33);以及
一根据所述装置(33)所检测位置信号以与所述锂箔(18)传送方向垂直的方向一起移动所述供应轴(30)和所述衬片收片轴(34)的装置(31)。
11、按权利要求7所述的装置,其特征在于,所述加工机构(50)包括许多以预定间隔均布在所述锂箔(18)横向上而一起移向和移离所述锂箔(18)的针(66)。
12、按权利要求7所述的装置,其特征在于,所述加工机构(566,568)包括:
一用一致动器(570)移向和移离所述锂箔(518a)的刀刃(572);
一支撑成可相对所述刀刃(572)来回移动的刮檫器(574);
一装在所述刮檫器(574)上、在所述锂箔(518a)至少局部切割时在所述刀刃(572)上滑动的刷子(576);以及
向所述刷子(576)供应饱和碳氢化合物(578)的防锂粘附剂的供应装置(580)。
13、一种把长方形锂箔(18c)以预定间隔粘贴到一细长形电极片(12)上的装置,包括:
一在电极片(12)的纵向上连续传送该电极片的传送机构(42);
一把一至少局部切割的锂箔(18a)吸持在其圆周面上、在所述电极片(12)的一表面(12a)一侧间歇转动的转移辊(44);以及
一与所述转移辊(44)同步地使所述电极片(12)的另一表面(12b)压靠所述转移辊(44)的圆周面的压辊(46)。
14、按权利要求13所述的装置,其特征在于,所述转移辊(44)的圆周面上沿其整个长度间隔分布有许多从所述圆周面向外开口的吸孔(72),进一步包括:
连接所述吸孔(72)中位于一定弧度中的吸孔与一负压源、以便把所述锂箔(18)吸持在所述圆周面上的连通装置(76)。
15、按权利要求14所述的装置,其特征在于,所述转移辊(44)的圆周面上拷花。
16、按权利要求13所述的装置,其特征在于,进一步包括:
一在一细长形锂箔(18)的纵向上吸持并传送该锂箔的切割辊(48),所述切割辊(48)与所述转移辊(44)并置;以及
一在所述锂箔(18)上沿一与所述纵向垂直的切割区以预定间隔与所述切割辊(48)同步地间歇形成孔的加工机构(50)。
17、按权利要求16所述的装置,其特征在于,所述切割辊(48)包括:
一与一负压源连通、包括一占据一定弧度、向外开口的吸口(56)的内管(52);以及
一可转动的套在所述内管(52)上、其上有许多与所述吸口(56)连通并从其外圆周面向外开口的吸孔(60)的外管(54)。
18、按权利要求16所述的装置,其特征在于,所述加工机构(566,568)包括:
一用一致动器(570)移向和移离所述锂箔(518a)的刀刃(572);
一支撑成可相对所述刀刃(572)来回移动的刮檫器(574);
一装在所述刮檫器(574)上、在所述锂箔(518a)上形成所述孔时在所述刀刃(572)上滑动的刷子(576);以及
向所述刷子(576)供应饱和碳氢化合物(578)的防锂粘附剂的供应装置(580)。
19、一种把长方形锂箔(18c)以预定间隔粘贴到一细长形电极片(12)上的装置,包括:
一在电极片(12)的纵向上连续传送该电极片的传送机构(42);
一在一细长形锂箔(18)的纵向上吸持并传送该锂箔的切割辊(48);
一在所述锂箔(18)上沿一与所述纵向垂直的切割区以预定间隔与所述切割辊(48)同步地间歇形成孔的加工机构(50);以及
一吸持所述锂箔(18)的转移辊(44),所述转移辊(44)可间歇转动而把所述锂箔(18)拉断成一长方形锂箔(18c)后转移到所述电极片(12)上。
20、按权利要求19所述的装置,其特征在于,所述转移辊(44)的圆周面上沿其整个长度间隔分布有许多从所述圆周面向外开口的吸孔(72),进一步包括:
连接所述吸孔(72)中位于一定弧度中的吸孔与一负压源、以便把所述锂箔(18)吸持在所述圆周面上的连通装置(76)。
21、按权利要求20所述的装置,其特征在于,所述转移辊(44)的圆周面上拷花。
22、按权利要求19所述的装置,其特征在于,所述加工机构(566,568)包括:
一用一致动器(570)移向和移离所述锂箔(518a)的刀刃(572);
一支撑成可相对所述刀刃(572)来回移动的刮檫器(574);
一装在所述刮檫器(574)上、在所述锂箔(518a)上形成所述孔时在所述刀刃(572)上滑动的刷子(576);以及
向所述刷子(576)供应饱和碳氢化合物(578)的防锂粘附剂的供应装置(580)。
23、一种把长方形锂箔(18c)以预定间隔粘贴到一细长形电极片(12)上的装置,包括:
一在电极片(12)的纵向上连续传送该电极片的传送机构(42);
一在所述锂箔(18)上沿一与所述锂箔(18)传送方向垂直的切割区以预定间隔与所述切割辊(48)同步地间歇形成孔(18b)的加工机构(50);以及
一吸持所述锂箔(18)、与所述加工机构(560)配合而形成所述孔(18b)的切割转移辊(102),所述切割转移辊(102)可间歇转动而把所述锂箔(18)拉断成一长方形锂箔(18c)后转移到所述电极片(12)上。
24、按权利要求23所述的装置,其特征在于,所述切割转移辊(102)的圆周面上沿其整个长度间隔分布有许多从所述圆周面向外开口的吸孔(72),进一步包括:
连接所述吸孔(72)中位于一定弧度中的吸孔与一负压源、以便把所述锂箔(18)吸持在所述圆周面上的连通装置(76)。
25、按权利要求24所述的装置,其特征在于,所述切割转移辊(102)的圆周面上拷花。
26、按权利要求23所述的装置,其特征在于,所述加工机构(566,568)包括:
一用一致动器(570)移向和移离所述锂箔(518a)的刀刃(572);
一支撑成可相对所述刀刃(572)来回移动的刮檫器(574);
一装在所述刮檫器(574)上、在所述锂箔(518a)上形成所述孔时在所述刀(572)上滑动的刷子(576);以及
向所述刷子(576)供应饱和碳氢化合物(578)的防锂粘附剂的供应装置(580)。
27、一种把长方形锂箔(212c)以预定间隔粘贴到一细长形电极片(220)上的装置,包括:
一在一细长形锂箔(212)的纵向上吸持并传送该细长形锂箔的传送机构(214);
一在所述锂箔(212)上沿一与所述纵向垂直的切割区以预定间隔与所述传送机构(214)同步地间歇形成孔(212a)的加工机构(216);
一拉断机构(218),该拉断机构吸持所述锂箔(212)的在所述纵向上位于所述切割区下游的一端,并以一大于所述锂箔(212)的在所述纵向上位于所述切割区上游的部分的速度的速度传送所述端部,从而沿所述切割区拉断所述锂箔(212);以及
一把该拉断的锂箔(212c)以由在拉断所述锂箔时的速度差所决定的一间隔粘贴到该电极片上的转移机构(222)。
28、按权利要求27所述的装置,其特征在于,所述传送机构(214)包括:
吸持所述锂箔(212)转过一定弧度的第一吸辊(224),所述第一吸辊(224)位于所述加工机构(216)旁;以及
与所述第一吸辊(224)并置、接受来自所述第一吸辊(224)的所述锂箔(212)并吸持所述锂箔(212)转过一定弧度的第二吸辊(226)。
29、按权利要求28所述的装置,其特征在于,所述第一和第二吸辊(224,226)分别包括:
一与一负压源连通、包括一占据一定弧度、向外开口的吸口(232,252)的内管(228,248);以及
一可转动地套在所述内管(228,248)上、其上有许多与所述吸口(232,252)连通、从其外圆周面向外开口的吸孔(236,258)的外管(230,250);所述外管(230,250)的一部分使用防止所述锂箔(212)粘附的材料,以便与至少所述锂箔(212)直接接触。
30、按权利要求27所述的装置,其特征在于,所述加工机构(216)包括:
一可移向和移离所述锂箔(212)的切割区的排列成一直线的针(242);以及
把所述锂箔(212)的靠近所述切割区的部分压向所述传送机构(214)的压紧装置(244)。
31、按权利要求27所述的装置,其特征在于,所述加工机构(566,568)包括:
一用一致动器(570)移向和移离所述锂箔(518a)的刀刃(572);
一支撑成可相对所述刀(572)来回移动的刮檫器(574);
一装在所述刮檫器(574)上、在所述锂箔(518a)上形成所述孔时在所述刀刃(572)上滑动的刷子(576);以及
向所述刷子(576)供应饱和碳氢化合物(578)的防锂粘附剂的供应装置(580)。
32、按权利要求27所述的装置,其特征在于,所述拉断机构(218)包括:
一与一负压源连通、包括一占据一定弧度、向外开口的吸(270)的内管(266);以及
一可转动地套在所述内管(266)上、其上有许多与所述吸口(270)连通、从其外圆周面向外开口的吸孔(274)的外管(268);所述外管(268)的一部分使用防止所述锂箔(212)粘附的材料,以便与至少所述锂箔(212)直接接触。
33、按权利要求32所述的装置,其特征在于,所述外管(268)的圆周面上拷花。
34、按权利要求32所述的装置,其特征在于,所述拉断机构(218)包括以与所述外管(268)的速度相同的速度与所述外管(268)滚动接触、以便把所述锂箔(212)的该端紧压在所述外管(268)的外圆周面上的助断装置(264)。
35、按权利要求34所述的装置,其特征在于,所述助断装置(264)包括:
一可沿预定路径运动的活动底座(276);以及
一用一直线引导件(282)支撑在所述活动底座(276)上而可来回移动的压块(284),所述压块(284)由一弹簧(286)通常压向所述外管(268)的外圆周面。
36、按权利要求27所述的装置,其特征在于,所述转移机构(222)包括一使所述电极片(22)压靠由所述拉断机构(218)吸持的拉断的锂箔(212c)的压辊(290)。
37、一种把长方形锂箔(212c)以预定间隔粘贴到一细长形电极片(220)上的装置,包括:
在一细长形锂箔(212)的纵向上吸持和传送该锂箔的第一和第二吸辊(224,226);
一位于所述第一吸辊(224)旁、在所述锂箔(212)上沿一与所述纵向垂直的切割区以预定间隔间歇形成孔(212a)的加工机构(216);以及
第三吸辊(262),该吸辊位于所述第二吸辊(226)的下游、与第二吸辊(226)并置、吸持所述锂箔(212)的在所述纵向上位于所述切割区下游的一端,并以一大于所述锂箔(212)的在所述纵向上位于所述切割区上游的部分的速度的速度传送所述端部,从而沿所述切割区拉断所述锂箔(212)。
38、按权利要求37所述的装置,其特征在于,进一步包括:
同时驱动所述第一和第二吸辊(224,226)的第一伺服电动机(302);
驱动所述第三吸辊(262)的第二伺服电动机(306);
检测所述锂箔(212)的厚度的装置(344);以及
一根据所述装置(344)的输出信息控制所述第二伺服电动机(306)的驱动器(342)。
39、按权利要求37所述的装置,其特征在于,进一步包括:
同时驱动所述第一、第二和第三吸辊(224,226,262)的单一伺服电动机(404)。
40、按权利要求37所述的装置,其特征在于,所述加工机构(566,568)包括:
一用一致动器(570)移向和移离所述锂箔(518a)的刀刃(572);
一支撑成可相对所述刀刃(572)来回移动的刮檫器(574);
一装在所述刮檫器(574)上、在所述锂箔(518a)上形成所述孔时在所述刀刃(572)上滑动的刷子(576);以及
向所述刷子(576)供应饱和碳氢化合物(578)的防锂粘附剂的供应装置(580)。
41、一种把长方形锂箔(518)以预定间隔粘贴到一细长形电极片(512)上的装置,包括:
一在一细长形电极片(512)的纵向上传送该电极片的电极片传送机构(516);
把长方形锂箔(518)以预定间隔粘贴到该电极片(512)的一表面(512a)上的第一粘贴机构(520);
把长方形锂箔(518)以预定间隔粘贴到该电极片(512)的另一表面(512b)上的第二粘贴机构(522);
一卷绕其正反两面(512a,512b)上粘贴有锂箔(518)的电极片(512)和一衬片(540)的电极片收片轴(526);以及
一位于所述第一与第二粘贴机构(520,522)之间、改变所述电极片(512)的传送路径(528)的长度的传送路径长度改变机构(530)。
42、按权利要求41所述的装置,其特征在于,所述传送路径长度改变机构(530)包括一与所述电极片(512)滚动接触而形成传送路径(528)、用一致动器(644)来回移动的调节滚轮(646)。
43、按权利要求41所述的装置,其特征在于,进一步包括:
检测所述电极片(512)的该表面(512a)上的电极的涂层区与非涂层区之间的边界的第一检测装置(652);
检测所述电极片(512)的另一表面(512b)上的电极的涂层区与非涂层区之间的边界的第二检测装置(654);以及
根据所述第一和第二检测装置(652,654)的输出信息控制所述电极片传送机构(516)和所述传送路径长度改变机构(530)的控制装置(538)。
44、按权利要求41所述的装置,其特征在于,所述第一和第二粘贴机构(520,522)分别包括:
把细长形锂箔(518a)和衬片(540)一起卷绕在其上的第一和第二供应轴(542,544);以及
卷绕所述衬片(540)以便从所述第一和第二供应轴(542,544)传送锂箔(518a)的第一和第二衬片收片轴(546,548)。
45、一种把长方形锂箔(518)以预定间隔粘贴到一细长形电极片(512)上的装置,包括:
一至少局部切割一细长形锂箔(518a)的一预定区的加工机构(566,568),所述加工机构(566,568)包括:
一用一致动器(570)移向和移离所述锂箔(518a)的刀刃(572);
一支撑成可相对所述刀刃(572)来回移动的刮檫器(574);
一装在所述刮檫器(574)上、在至少局部切割所述锂箔(518a)时在所述刀刃(572)上滑动的刷子(576);以及
向所述刷子(576)供应饱和碳氢化合物(578)的防锂粘附剂的供应装置(580)。
46、按权利要求45所述的装置,其特征在于,所述供应装置(58)有在所述刮檫器(574)中的一通道(522),把来自一泵(530)的所述饱和碳氢化合物(578)供应给所述刷子(576)。
47、按权利要求46所述的装置,其特征在于,进一步包括:
所述刀刃(572)可在其中来回移动的一壳体(606);
所述壳体(606)中有一储槽(610),从而所述饱和碳氢化合物(578)从所述储槽经所述泵(630)供应给所述刷子(576)。
48、按权利要求46所述的装置,其特征在于,所述供应装置(58)有一存储来自所述泵(630)的所述饱和碳氢化合物(578)的中间水箱(634),从而不是用所述泵(630)把所述饱和碳氢化合物(578)供应给所述刷子(576)。
49、一种把长方形锂箔(518)以预定间隔粘贴到一细长形电极片(512)上的装置,包括:
一在电极片(512)的纵向上传送该电极片的传送机构(516);
一把长方形锂箔(518)以预定间隔粘贴到该电极片(512)的至少一个表面(512a)上的粘贴机构(520,522);以及
一位于所述粘贴机构(520,522)的下游、使所述锂箔(518)全部与所述电极片粘牢的压紧机构(670)。
50、按权利要求49所述的装置,其特征在于,所述压紧机构(670)包括:
可围绕其自身轴线转动的第一被动滚轮(674);以及
支撑成可移向和移离所述第一滚轮(674)、通常由一弹性件(676)压向所述第一滚轮(674)的第二滚轮(678)。
51、按权利要求50所述的装置,其特征在于,所述弹性件(676)包括一对把支撑所述第二滚轮(678)的两端的轴承(700)压向所述第一滚轮(674)的弹簧。
52、按权利要求50所述的装置,其特征在于,所述第一和第二滚轮(674,678)各包括其外圆周面拷花的一树脂滚轮。
53、按权利要求49所述的装置,其特征在于,所述粘贴机构(520,522)有一转移辊(562),该转移辊的圆周面上吸持至少局部切割的锂箔(518a),所述转移辊(562)在所述电极片(512)的所述表面(512a)一侧间歇转动。
54、一种把长方形锂箔(18c)以预定间隔粘贴到一细长形电极片(12)上而制作锂电极(81)的方法,包括下列步骤:
在一细长形锂箔(18)上施加不变拉力的同时把该细长形锂箔(18)传送到一加工机构(50);以及
把由所述加工机构(50)至少局部切割的成为一长方形锂箔(18c)的所述锂箔(18a)粘贴到所述电极片(12)上。
55、按权利要求54所述的方法,包括下列步骤:把所述锂电极(81)与一隔离片(24)卷绕在一起。
56、一种把长方形锂箔(18c)以预定间隔粘贴到一细长形电极片(12)上而制作锂电极(81)的方法,包括下列步骤:
在一电极片(12)的纵向上连续传送该电极片;
把所述电极片(12)的一表面(12a)一侧的一压辊(46)压靠其圆周面上吸持至少局部切割的一锂箔(18a)的一转移辊(44);以及
把所述转移辊(44)上成为一长方形锂箔(18c)的所述锂箔(18a)粘贴到所述电极片(12)上,从而生成一锂电极(81)。
57、按权利要求56所述的方法,包括下列步骤:把所述锂电极(81)与一隔离片(24)卷绕在一起。
58、一种把长方形锂箔(212c)以预定间隔粘贴到一细长形电极片(220)上而制作锂电极(81)的方法,包括下列步骤:
在一细长形锂箔(212)的纵向上吸持并传送该锂箔;
以预定间隔沿一与所述纵向垂直的切割区与所述传送该细长形的锂箔(212)步骤同步地拉断所述锂箔(212);以及
把拉断的锂箔(212c)以预定间隔粘贴到电极片(220)上,从而生成一锂电极(81)。
59、按权利要求58所述的方法,包括下列步骤:把所述锂电极(81)与一隔离片(24)卷绕在一起。
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