CN207719319U - 集流体生产设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及储能器件生产技术领域，尤其涉及一种集流体生产设备，用于加工待加工集流体，包括：烘箱，具有集流体加热空间；加热辊，设置于所述烘箱内；和热压辊组，包括相对设置的两个热压辊，两个所述热压辊之间形成待加工集流体容置空间；沿所述集流体生产设备的走带方向，所述加热辊设置于所述热压辊组的上游。本申请能够减小待加工集流体的厚度，形成成型集流体，减小成型集流体的电阻，从而满足锂离子电池对内阻的要求；且本申请通过将加热辊设置于烘箱内，能够保证加热辊各处的温度均匀性，进而使待加工集流体加热更均匀。

Description

集流体生产设备

技术领域

本申请涉及储能器件生产技术领域，尤其涉及一种集流体生产设备。

背景技术

锂离子电池由于能量密度高，环境友好等优点被广泛应用于移动电话，笔记本电脑等电子装置，近年来，为了应对环境问题，汽油价格问题，以及能量存储问题，锂离子电池的应用已经快速扩展到油电混动车辆以及能量存储系统等。

锂离子电池包括壳体和容置于其内的电极组件和电解液，电极组件包括极片，随着锂离子电池的发展，现有的极片的集流体的电阻太高，已无法满足新型的锂离子电池内阻的要求。

实用新型内容

本申请提供了一种集流体生产设备，能够解决上述问题。

本申请提供了一种集流体生产设备，用于加工待加工集流体，包括：

烘箱，具有集流体加热空间；

加热辊，设置于所述烘箱内；和

热压辊组，包括相对设置的两个热压辊，两个所述热压辊之间形成待加工集流体容置空间；

沿所述集流体生产设备的走带方向，所述加热辊设置于所述热压辊组的上游。

可选地，所述烘箱包括：

箱体，包括相对设置的两个侧板，以及连接两个所述侧板的顶板；

两个网孔板，分别与两个所述侧板间隔相对且设置于所述箱体内；和

连接板，与所述顶板间隔相对且连接两个所述网孔板；

所述加热辊设置于所述网孔板和所述连接板围成的空间内。

可选地，两个所述侧板相对于所述走带方向相对设置。

可选地，所述烘箱还包括设置于所述顶板与所述连接板之间的风机；所述网孔板的各网孔中，位于靠近所述顶板一侧的网孔的开孔面积小于另一侧的网孔的开孔面积。

可选地，沿所述走带方向所述加热辊设置有多个，相邻的两个所述加热辊在高度方向上位置相错。

可选地，所述热压辊组设置于所述烘箱内。

可选地，所述烘箱、所述加热辊和所述热压辊组的加热温度相等。

可选地，所述热压辊组设置于所述烘箱外。

可选地，所述烘箱、所述加热辊的加热温度相等。

可选地，两个所述热压辊之间的压合间隙设置成大于或者等于待加工集流体的厚度的85％，且小于等于所述待加工集流体的厚度。

可选地，所述加热辊、所述热压辊的水平度均小于0.02mm。

可选地，所述加热辊、所述热压辊中，任意两者之间的平行度小于0.01mm。

可选地，还包括摆辊，沿所述走带方向，所述烘箱两侧均设置有所述摆辊。

可选地，还包括负压过渡仓，沿所述走带方向，所述烘箱的两侧均连通有所述负压过渡仓。

可选地，沿所述走带方向，在所述负压过渡仓远离所述烘箱的位置处设置有密封刷。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的集流体生产设备，设置有烘箱、加热辊和热压辊组，待加工集流体先通过烘箱以及加热辊同时加热，然后再经过热压辊组对待加工集流体进行加压，以减小待加工集流体的厚度，形成成型集流体，减小成型集流体的电阻，从而满足锂离子电池对内阻的要求；且本申请通过将加热辊设置于烘箱内，能够保证加热辊各处的温度均匀性，进而使待加工集流体加热更均匀。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请所提供的集流体生产设备的一种具体实施例的结构示意图；

图2为本申请所提供的集流体生产设备的另一种具体实施例的结构示意图；

图3为本申请所提供的集流体生产设备中，烘箱的一种具体实施例的截面图；

图4为本申请所提供的集流体生产设备中，烘箱的一种具体实施例的气流走向图；

图5为本申请所提供的集流体生产设备应用的集流体的一种具体实施例的结构示意图；

图6为本申请所提供的集流体生产设备应用的集流体的另一种具体实施例的结构示意图。

附图标记：

100-集流体生产设备；

110-烘箱；

111-箱体；

1111-侧板；

1112-顶板；

1113-固定板；

1114-底板；

112-网孔板；

113-连接板；

114-风机；

120-加热辊；

130-热压辊组；

131-热压辊；

140-负压过渡仓；

150-过辊；

160-摆辊；

170-放卷辊；

180-收卷辊；

200-成型集流体；

210-集流体基材；

220-导电层；

230-钝化层；

300-待加工集流体；

S-集流体加热空间。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

如图1-4所示，本申请实施例提供了一种集流体生产设备100，用于加工待加工集流体300，形成成型集流体200。不论是待加工集流体300还是成型集流体200均可以为多层结构，如图5所示，集流体包括集流体基材210、设置于集流体基材210的两个表面的导电层220；集流体也可以为如图6所示的集流体，该集流体较图5所示的结构增加了钝化层230，即在导电层220的表面成型有钝化层230。其中，集流体基材210可以为绝缘层，在集流体作为阴极片时，导电层220的材质可以为铝，相应的钝化层230的材质可以为Al₂O₃。此外，集流体也可以为其它结构，如仅在集流体基材210的一侧设置有导电层220。

具体地，如图1-2所示，集流体生产设备100包括烘箱110、加热辊120和热压辊组130，烘箱110具有集流体加热空间S；加热辊120设置于烘箱110内；热压辊组130包括相对设置的两个热压辊131，两个热压辊131之间形成集流体容置空间。其中，沿集流体生产设备100的走带方向X，加热辊120设置于热压辊组130的上游，也就是说，待加工集流体300先经过加热辊120加热后，再通过热压辊组130压合。其中，上述走带方向X可以为水平方向。

上述集流体生产设备100，设置有烘箱110、加热辊120和热压辊组130，待加工集流体300先通过烘箱110以及加热辊120同时加热，然后再经过热压辊组130对待加工集流体300进行加压，以减小待加工集流体300的厚度，形成成型集流体200，减小成型集流体200的电阻，从而满足新型的锂离子电池内阻的要求。当然，不设置烘箱110也可以仅通过加热辊120对待加工集流体300进行加热，但是，这种方式，由于将加热辊120置于常温环境中，其对待加工集流体300的加热效率会下降，且这种方式可能造成加热辊120各处温度不均匀，也会影响对待加工集流体300的加热效果，而本申请通过将加热辊120设置于烘箱110内，通过烘箱110内的温度能够保证加热辊120各处温度的均匀性，进而对待加工集流体300加热更均匀，使待加工集流体300在热压辊组130处加压时各处变形更均匀，提高成型集流体200的质量。

在生产过程中，待加工集流体300一般为带状结构，通过过辊150将其传送至烘箱110内。集流体生产设备100还包括放卷辊170和收卷辊180，待加工集流体300安装于放卷辊170，经烘箱110及热压辊组130加工后形成成型集流体200，通过收卷辊180收卷。其中，上述过辊150根据需要可以设置有一个或者多个。

此外，集流体生产设备100还包括摆辊160，沿上述走带方向X烘箱110的两侧均设置有摆辊160，以便于通过摆辊160的摆动，调节待加工集流体300或者成型集流体200的张紧力，降低待加工集流体300和成型集流体200发生褶皱的概率，从而使待加工集流体300进入集流体加热空间S以及集流体容置空间时更平展，进而提高成型集流体200的质量。可选地，沿上述走带方向X，摆辊160的两侧均紧邻设置有过辊150，如图1、图2所示，以进一步保证待加工集流体300在集流体加热空间S以及集流体容置空间的平展性。

由于加热辊120设置于烘箱110内，若二者的加热温度不一致，则会造成加热辊120各处的环境温度不同，导致加热辊120各处的温度一致性不易保证，因此，为了保证加热辊120各处的温度一致性，设置烘箱110与加热辊120的加热温度相等。

上述加热辊120可以仅设置有一个，也可以设置有多个，如在图1、图2所示的实施例中，加热辊120设置有三个，在设置有多个时，能够增加加热辊120对待加工集流体300的加热次数，进而使待加工集流体300各处的温度更均匀。其中，相邻的两个加热辊120在高度方向Z上位置相错，以便充分利用高度空间，提高集流体生产设备100的空间利用率，且采用这种设置方式，能够为各加热辊120提供足够的维修调整空间，以便于集流体生产设备的操作。

进一步地，上述放卷辊170、过辊150、摆辊160、收卷辊180中，可以任意相邻的两个辊之间均在高度方向Z上位置相错，尤其是距离较近的两个辊。

此外，为了保证待加工集流体300在整个走带方向X上的平展性，尤其是在集流体加热空间S以及集流体容置空间的平展性，上述放卷辊170、过辊150、摆辊160、收卷辊180、加热辊120及热压辊131中，各辊的水平度不大于0.02mm。

进一步地，上述放卷辊170、过辊150、摆辊160、收卷辊180中，任意两者之间的平行度不大于0.01mm，以保证待加工集流体300以及成型集流体200在各辊之间传送的平稳性和平展性。

上述热压辊组130可以仅设有一组，也可以设置有多组，具体可以根据需要进行设置，在各热压辊组130中，两个热压辊131的转动方向相反，以对位于集流体容置空间内的待加工集流体300进行压合，可选地，两个热压辊131的转速相同，以减小对待加工集流体300表面的损伤。

其中，热压辊组130的设置方式可以有如下几种方式：

第一种方式，如图1所示，热压辊组130设置于烘箱110内，由于烘箱110的温度较高，能够尽可能保证热压辊组130各处温度的一致性，进而提高成型集流体200的成型质量；且这种设置方式，将热压辊组130设置于集流体加热空间S内，即在集流体加热空间S对待加工集流体300进行压合，能够尽可能缩小待加工集流体300在各工艺步骤间切换时的移动距离，尽可能减少外界的干扰，也会提高成型集流体200的成型质量。同时，这种设置方式，烘箱110对热压辊组130起到一定的保护作用，因此，能够降低外界对热压辊组130破坏的几率；且使集流体生产设备100的结构更为紧凑，提高了设备的集成度。

在这种方式中，可以控制烘箱110、加热辊120和热压辊组130的加热温度相等，以更好地保证热压辊组130各处温度的一致性。

第二种方式，如图2所示，热压辊组130设置于烘箱110外，采用这种方式，热压辊组130与烘箱110以及加热辊120的温度可以分别控制，以便于更好地控制对待加工集流体300热压的程度。

值得说明的是，在设置有多组热压辊组130时，可以仅部分热压辊组130设置于烘箱110内，也可以全部热压辊组130设置于烘箱110内。

可以理解地，为了满足成型集流体200的内阻，采用本申请的集流体加工生产设备100加工时，对待加工集流体300的压合厚度需要满足一定范围，可以采用调节两个热压辊131之间的压合间隙实现，可选地，压合间隙设置成大于或者等于待加工集流体300的厚度的85％，且小于等于待加工集流体300的厚度，如在待加工集流体300的厚度为8um时，该压合间隙可以为7um，以保证对待加工集流体300的压合力，进而提高成型集流体200的成品率。

上述各实施例中，烘箱110包括箱体111、两个网孔板112和连接板113，如图3-4所示，箱体111包括相对设置的两个侧板1111，以及连接两个侧板1111的顶板1112。网孔板112上设置有网孔，两个网孔板112分别与两个侧板1111间隔相对，连接板113与顶板1112间隔相对，且连接板113连接两个网孔板112，两个网孔板112和连接板113均设置于箱体111内。加热辊120设置于网孔板112和连接板113围成的空间内，此时该空间即为集流体加热空间S，也就是说，两个侧板1111、顶板1112与两个网孔板112、连接板113形成气流通道，集流体加热空间S内的气体经其中一个网孔板112上的网孔进入到气流通道，然后沿着该网孔板112向上运动，绕过连接板113，流动至与另一个网孔板112相对的气流通道，然后经另一个网孔板112的网孔流动回集流体加热空间S内，如图4所示的箭头方向为烘箱110内气流的流向，即气流通道与集流体加热空间S形成气流循环路径，从而使烘箱110内的各处温度尽可能均匀，进而使加热辊120各处的温度均匀，使待加工集流体300各处受热尽可能一致。

可以理解地，沿上述走带方向X，烘箱110还包括连接两个侧板1111的固定板1113，此外，烘箱110还包括同时连接固定板1113和侧板1111的底板1114，以使整个箱体111尽可能呈封闭结构，固定板1113上设置有传送孔，待加工集流体300通过传送孔进入烘箱110和传送出烘箱110。

可选地，两个侧板1111相对于集流体生产设备100的走带方向X相对设置，也就是说，两个侧板1111设置于待加工集流体300的两侧，使气流循环路径绕待加工集流体300的周向环绕设置，以避免待加工集流体300的带材对气流的影响，尽可能保证加热辊120在径向上的温度一致性。

进一步地，烘箱110还包括设置于顶板1112与连接板113之间的风机114，通过设置风机114，使整个烘箱110内的气流能够更好地循环，进而使集流体加热空间S内的环境温度更均匀。

在气流通道中，位于风机114入风口一侧的区域会形成负压腔，位于风机114的出风口一侧的区域形成正压腔，即集流体加热空间S内的气体先进入负压腔，然后由正压腔再回到集流体加热空间S内。为了使整个气流通道中的气流比较均匀，网孔板112的各网孔中，位于靠近顶板1112一侧的网孔的开孔面积小于另一侧(即靠近底板1114的一侧)的网孔的开孔面积，即不论在正压腔还是负压腔，均靠近风机114一侧(即靠近顶板1112的一侧)的网孔的开孔面积较另一侧的网孔的开孔面积小，这样，在负压腔中，越靠近风机114的一侧(即靠近顶板1112的一侧)负压越大，通过减小该处的网孔的开孔面积。能够减小该处进入负压腔的气体量，而负压腔的另一侧(即靠近底板1114的一侧)的负压较小，通过增加该处网孔的开孔面积，能够增加该处进入负压腔的气体量，从而使整个负压腔在各处的气体量比较均衡，气流比较均匀，进而使集流体加热空间S内靠近负压腔区域的气体比较均匀；在正压腔中，越靠近风机114的一侧(即靠近顶板1112的一侧)正压越大，通过减小该处的网孔的开孔面积，能够减小该处排入集流体加热空间S内的气体量，而正压腔的另一侧(即靠近底板1114的一侧)的正压较小，通过增加该处网孔的开孔面积，能够增加该处进入集流体加热空间S内的气体量，从而使整个正压腔在各处的气体量比较均衡，气流比较均匀，进而使集流体加热空间S内靠近正压腔区域的气体比较均匀。如此，使整个集流体加热空间S内的气流比较均匀，尽可能达到整个集流体加热空间S内的各处温度一致。

一种实施例中，沿烘箱110的底板1114指向顶板1112的方向，即高度方向Z的正方向，网孔板112上的网孔的开孔面积逐渐减小，以更好地到整个集流体加热空间S内的各处温度一致。

烘箱110内可以设置单独的加热机构，也可以直接设置侧板1111为加热板，或者设置风机114为热风机，当然，也可以同时设置侧板1111为加热板，风机114为热风机，以保证集流体加热空间S内的温度。

为了保证烘箱110内的温度，集流体生产设备100还包括负压过渡仓140，沿集流体生产设备100的走带方向X，烘箱110的两侧均连通有负压过渡仓140，负压过渡仓140与烘箱110的内腔连通，由于设置有负压过渡仓140，负压过渡仓140内的气压小于外界气压，能够防止集流体加热空间S内的气体向外界流动，进而保证集流体加热空间S内的温度，即使集流体加热空间S内有部分气体流动至负压过渡仓140，由于负压过渡仓140与气流通道连通，也会被风机114带动其沿气流循环路径再次返回至集流体加热空间S内。

如图4所示，沿待加工集流体300的宽度方向Y，负压过渡仓140与箱体111宽度相等，进而使负压过渡仓140在待加工集流体300的宽度方向Y上延伸至气流通道，与气流通道直接连通。

可以理解地，即使设置有负压过渡仓140，也难免会造成集流体加热空间S内的部分气体泄漏，造成集流体加热空间S内的温度不稳定；或者在传送过程中，常常会有一些异物等掉落至待加工集流体300上，影响对待加工集流体300的热压质量，为了解决上述问题，一种实施例中，沿走带方向X，在负压过渡仓140远离烘箱110的位置处设置有密封刷，以对烘箱110尽可能起到一定的密封作用，保证其内部的温度；再者，在待加工集流体300进入烘箱110前和传送出烘箱110时，通过密封刷还能够对待加工集流体300或者成型集流体200的表面进行清理，保证待加工集流体300表面的清洁度，进而提高成型集流体200的质量。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集流体生产设备，用于加工待加工集流体，其特征在于，包括：

烘箱，具有集流体加热空间；

加热辊，设置于所述烘箱内；和

热压辊组，包括相对设置的两个热压辊，两个所述热压辊之间形成待加工集流体容置空间；

沿所述集流体生产设备的走带方向，所述加热辊设置于所述热压辊组的上游。

2.根据权利要求1所述的集流体生产设备，其特征在于，所述烘箱包括：

箱体，包括相对设置的两个侧板，以及连接两个所述侧板的顶板；

两个网孔板，分别与两个所述侧板间隔相对且设置于所述箱体内；和连接板，与所述顶板间隔相对且连接两个所述网孔板；

所述加热辊设置于所述网孔板和所述连接板围成的空间内。

3.根据权利要求2所述的集流体生产设备，其特征在于，两个所述侧板相对于所述走带方向相对设置。

4.根据权利要求2所述的集流体生产设备，其特征在于，所述烘箱还包括设置于所述顶板与所述连接板之间的风机；所述网孔板的各网孔中，位于靠近所述顶板一侧的网孔的开孔面积小于另一侧的网孔的开孔面积。

5.根据权利要求1所述的集流体生产设备，其特征在于，沿所述走带方向所述加热辊设置有多个，相邻的两个所述加热辊在高度方向上位置相错。

6.根据权利要求1所述的集流体生产设备，其特征在于，所述热压辊组设置于所述烘箱内。

7.根据权利要求1所述的集流体生产设备，其特征在于，所述热压辊组设置于所述烘箱外。

8.根据权利要求1所述的集流体生产设备，其特征在于，两个所述热压辊之间的压合间隙设置成大于或者等于待加工集流体的厚度的85％，且小于等于所述待加工集流体的厚度。

9.根据权利要求1-8任一项所述的集流体生产设备，其特征在于，还包括摆辊，沿所述走带方向，所述烘箱两侧均设置有所述摆辊。

10.根据权利要求1-8任一项所述的集流体生产设备，其特征在于，还包括负压过渡仓，沿所述走带方向，所述烘箱的两侧均连通有所述负压过渡仓。