CN211895349U

CN211895349U - 超薄锂箔分条转移装置

Info

Publication number: CN211895349U
Application number: CN202020143470.4U
Authority: CN
Inventors: 齐大志; 程滋平; 于坤旺; 吴春敢; 刘慧芳; 陈强; 牟瀚波
Original assignee: China Energy Lithium Co ltd
Current assignee: China Energy Lithium Co ltd
Priority date: 2020-01-22
Filing date: 2020-01-22
Publication date: 2020-11-10
Anticipated expiration: 2030-01-22

Abstract

本实用新型公开了一种超薄锂箔分条转移装置，超薄锂箔分条转移装置包括：带膜支撑的超薄锂箔放卷组件；滚痕刀，所述滚痕刀用于对由带膜支撑的超薄锂箔放卷组件放卷的带膜支撑的超薄锂箔的裸锂面进行划痕处理；膜放卷组件，所述膜放卷组件用于离型膜放卷；辊压组件，用于辊压划痕处理后的带膜支撑的超薄锂箔和由膜放卷组件放卷的离型膜，所述辊压组件至少包括一个凹凸辊，且所述凹凸辊的凹凸分界线与滚痕刀刀锋对齐；收卷组件，用于辊压后支撑膜和离型膜的收卷。本实用新型技术方案操作简单，减小了超薄锂箔的相对厚度，可以卷对卷的批量生产。

Description

超薄锂箔分条转移装置

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，尤其涉及超薄锂箔分条转移装置。

背景技术

锂离子电池由于比能量高、体积小和循环寿命长的优势，成为应用范围最广的二次电池之一。随着电子设备、电动车等大功率、高能量设备的不断发展，对锂离子电池能量密度需求越来越高。

目前已证实通过在极片上进行覆锂可以有效提高锂离子电池的能量密度。电池需补锂量一般在1-2微米，但实际生产中并无法生产如此薄的金属锂箔。据悉，目前生产的最薄锂箔在4-5微米左右。因此，直接应用于电池中进行补锂时还存在一些问题。鉴于此，本实用新型提供了一种超薄锂箔分条转移的方法，该方法通过将超薄锂箔一分为二，减小了超薄锂箔的相对厚度，满足电池所需补锂量的同时又提高了金属锂的使用率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于将锂箔相对减薄的装置，通过将超薄锂箔分条转移的方式将超薄锂箔一分为二，减小了超薄锂箔的相对厚度。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现。

本实用新型提供一种超薄锂箔分条转移装置，包括：

带膜支撑的超薄锂箔放卷组件；

滚痕刀，所述滚痕刀用于对由带膜支撑的超薄锂箔放卷组件放卷的带膜支撑的超薄锂箔的裸锂面进行划痕处理；

膜放卷组件，所述膜放卷组件用于离型膜放卷；

辊压组件，用于辊压划痕处理后的带膜支撑的超薄锂箔和由膜放卷组件放卷的离型膜，所述辊压组件至少包括一个凹凸辊，且所述凹凸辊的凹凸分界线与滚痕刀刀锋对齐；

收卷组件，用于辊压后支撑膜和离型膜的收卷。

可选的，所述凹凸辊的凸起和凹槽是交替分布的，优选每个凸起或凹槽具有在0.1mm至20mm，例如0.1mm至8mm或者0.5mm至5mm范围内的均匀宽度。

可选的，所述超薄锂箔分条转移装置还包括纠偏组件，所述纠偏组件的类型可以是放卷/收卷纠偏，也可以是过程纠偏。

可选的，所述超薄锂箔分条转移装置还包括位于超薄锂箔放卷组件和滚痕刀之间的张力控制机构，所述张力控制机构用于控制放卷后超薄锂箔的张力。

可选的，所述超薄锂箔分条转移装置还包括与滚痕刀配合使用的平辊，通过控制滚痕刀与平辊之间的间隙来控制划痕深度。

可选的，辊压组件由一个凹凸辊和一个平辊或两个凹凸辊构成，优选的，辊压组件由一个凹凸辊和一个平辊构成；当由两个凹凸辊构成时，两个凹凸辊关系应为凸起对凸起，凹槽对凹槽。

可选的，膜放卷组件包含纠偏组件，所述纠偏组件用于离型膜纠偏。

本实用新型的技术方案至少具有以下优点之一：

1、通过精确划痕和分条转移，有效减小了超薄锂箔的相对厚度，且各条锂箔间边界整齐无撕裂。

2、结构简单易行，可以批量快速生产。

附图说明

图1是本实用新型一个实施方案的简图。

图2是图1中滚痕刀的一个示意图。

图3是图1中辊压组件的一个示意图。

图4是图1中滚痕刀和凹凸辊相对关系示意图。

图5是待分条转移的超薄锂箔的示意图。

图6是划痕后的超薄锂箔的示意图。

图7是转移后的超薄锂箔的示意图。

图号说明：

1 锂箔放卷组件 2 纠偏组件 3 放卷支撑辊 4 纠偏传感器

5 张力控制支撑辊 6 张力控制辊 7 滚痕刀 8 膜放卷组件

9 膜放卷支撑辊 10 凹凸辊 11 平辊 12 上部收卷支撑辊

13 上部收卷组件 14 下部收卷支撑辊 15 下部收卷组件 7.1 滚痕刀刀锋

P 支撑膜 P0 离型膜 L 超薄锂箔 L0 划痕后超薄锂箔

L1 转移后上部超薄锂条 L2 转移后下部超薄锂条 PL 带膜支撑的超薄锂箔

PL0 划痕后的带膜支撑的超薄锂箔 PL1 转移后上部超薄锂箔 PL2 转移后下部超薄锂箔

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述。应当理解，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，本领域技术人员能够根据本公开的教导设想其他各种实施方案并能够对其进行修改。因此，以下的具体实施方式不具有限制性意义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上部”、“下部”等，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的一方面提供了一种超薄锂箔分条转移方法，包括：提供带膜支撑的超薄锂箔和离型膜，离型膜的离型力大于支撑膜的离型力；将带膜支撑的超薄锂箔的裸锂面进行划痕处理，所述划痕不贯穿支撑膜；将划痕处理后的超薄锂箔的裸锂面与离型膜的离型面相对设置，使用凹凸辊进行辊压，所述凹凸辊的凹凸分界线与划痕线对齐；辊压完成后，将支撑膜与离型膜分开，超薄锂箔将一部分仍与支撑膜复合在一起，另一部分将转移到离型膜上。

此处，可用于本实用新型的离型膜可以包括硅油离型膜、氟素离型膜等，厚度可以为10μm至100μm。带膜支撑的超薄锂箔中的超薄锂箔可以具有60微米以下的厚度，例如20微米以下，10微米以下，或4-5微米。

可选的，辊压后仍与支撑膜复合在一起的超薄锂箔的部分为凹凸辊的凹槽处未辊压到的超薄锂条，转移到离型膜上的超薄锂箔的部分为凹凸辊的凸起处辊压过的超薄锂条。

可选的，凹凸辊的凸起和凹槽是交替分布的，每个凸起或凹槽具有在0.1mm至10mm，例如0.1mm至8mm或者0.5mm至5mm范围内的均匀宽度。

可选的，划痕深度小于支撑膜与超薄锂箔的厚度之和；例如，划痕深度可以小于等于超薄锂箔的厚度。

可选的，使用滚痕刀进行所述划痕处理，其中所述超薄锂箔上的划痕深度通过张力控制机构控制超薄锂箔上的张力实现，或者通过滚痕刀与平辊的配对使用，由滚痕刀与平辊之间的间隙来控制划痕深度。

可选的，所述支撑膜种类为离型膜，且与超薄锂箔接触的一面为离型面。

可选的，划痕可以是连续的，也可以是间断的；优选的，划痕为连续的。

下面结合附图描述本实用新型的超薄锂箔分条转移方法的具体实施方案。

参考图1，将成卷的带膜支撑的超薄锂箔PL固定到锂箔放卷组件1上，且保证带膜支撑的超薄锂箔的裸锂面朝下；超薄锂箔PL依次绕过放卷支撑辊3、纠偏检测传感器4、张力控制支撑辊5、张力控制辊6后使用滚痕刀7进行划痕处理。将离型膜P0固定到膜放卷组件8上，且保证离型膜P0的离型面向上，使其与划痕后的超薄锂箔PL0 的裸锂面相对；离型膜P0绕过放卷支撑辊9后与划痕后的超薄锂箔PL0一起进入辊压组件进行辊压处理，所述辊压组件包括凹凸辊10和平辊11。辊压后超薄锂箔将被一分为二，一部分与原有支撑膜P复合，构成转移后上部超薄锂箔PL1，另一部分与离型膜 P0复合，构成转移后下部超薄锂箔PL2。

在上述分条转移过程中，由纠偏机构2和纠偏检测传感器4保证放卷后的超薄锂箔PL不产生偏移。张力控制辊6可以上下移动或摆动，张力控制辊6的重量和高度位置决定了超薄锂箔PL的张力大小。

在该实施方案中，通过控制超薄锂箔PL的张力大小来实现对超薄锂箔PL划痕深度的控制。张力越大，超薄锂箔PL0上的划痕深度越深；张力越小，超薄锂箔PL0上的划痕深度越小。

参考图1至图7，图2中所示为该实施方案中滚痕刀7示意图，滚痕刀7由若干个等距布置的刀锋7.1构成。图3为该实施方案中辊压组件的示意图，辊压组件在上辊为凹凸辊10，下辊为平辊11；在其他实施方案中，凹凸辊10和平辊11的位置可以互换或者平辊11可以替换为凹凸辊10。参考图4为凹凸辊10与滚痕刀7之间的相对关系，凹凸辊10的凹凸分界线与滚痕刀7的刀锋7.1对齐。图5是待分条转移的超薄锂箔PL 的示意图。图6是经过滚痕刀7划痕后的超薄锂箔PL0。划痕后的超薄锂箔PL0和离型膜P0经过凹凸辊10和平辊11辊压后分开，效果如图7所示，形成上部超薄锂箔PL1 和下部超薄锂箔PL2。上部超薄锂箔PL1上的留存的超薄锂条L1为凹凸辊10凹槽处未辊压到的金属锂箔，下部超薄锂箔PL2上的超薄锂条L2为凹凸辊10凸起处辊压过的金属锂箔。

本实用新型的另一个方面提供了一种超薄锂箔分条转移装置，包括：

带膜支撑的超薄锂箔放卷组件；滚痕刀，所述滚痕刀用于对带膜支撑的超薄锂箔的裸锂面进行划痕处理；膜放卷组件，所述膜放卷组件用于离型膜放卷；辊压组件，用于辊压划痕处理后的带膜支撑的超薄锂箔和离型膜，所述辊压组件至少包括一个凹凸辊，且所述凹凸辊的凹凸分界线与滚痕刀刀锋对齐；收卷组件，用于辊压后支撑膜和离型膜的收卷。

可选的，所述锂箔放卷组件还包括纠偏组件，所述纠偏组件的类型可以是放卷/收卷纠偏，也可以是过程纠偏。

可选的，超薄锂箔上的划痕深度通过控制超薄锂箔上的张力实现。

可选的，滚痕刀还可以配合一个平辊成对使用，通过控制滚痕刀与平辊之间的间隙来控制划痕深度。

下面结合附图对用于超薄锂箔分条转移装置的具体实施例做详细的说明。

参考图1，本实用新型的超薄锂箔分条转移装置包括：

锂箔放卷组件1，纠偏机构2，放卷支撑辊3，纠偏传感器4，张力控制支撑辊5，张力控制棍6，滚痕刀7，膜放卷组件8，膜放卷支撑辊9，凹凸辊10，平辊11，上部收卷支撑辊12，上部收卷组件13，下部收卷支撑辊14和下部收卷支撑辊15。

所述锂箔放卷组件1，纠偏机构2，放卷支撑辊3和纠偏传感器4用于带膜支撑的超薄锂箔PL的放卷和纠偏。通常，放卷支撑辊3和锂箔放卷组件1相对静止设置，当纠偏传感器4检测到超薄锂箔PL发生偏移时，纠偏机构2驱使放卷支撑辊3、锂箔放卷组件 1和超薄锂箔卷材一起移动。

本实施例中，张力控制支撑辊5、张力控制辊6和滚痕刀7共同构成张力控制组件。所述张力控制辊6可以由力矩电机驱动上下移动；超薄锂箔PL的张力大小主要通过张力控制辊6的重量、力矩电机设定扭矩和张力控制辊6的高度位置等进行调节控制。如图2所示，滚痕刀7为圆柱形刀，由若干个刀片叠加而成。超薄锂箔PL上的划痕深度由张力的大小进行控制；张力越大，划痕越深；张力越小，划痕越浅。在其他实施例中，滚痕刀7可以独立于张力控制组件之外。

本实施例中，膜放卷组件8直接对离型膜进行放卷，其放卷方式可以是被动式放卷，即由辊压组件(凹凸辊10和平辊11构成)牵引离型膜放卷。在某些实施例中，膜放卷组件8可以是主动式放卷；可选的，膜放卷组件8还包括纠偏机构，用于离型膜放卷后的纠偏。辊压组件如图3所示，主要由凹凸辊10和平辊11构成；辊压组件中凹凸辊10的凹凸分界线需与滚痕刀7的刀锋7.1对齐，如图4所示。在某些实施例中，辊压组件也可以由两个凹凸辊10构成。

上部收卷组件13和下部收卷组件15用于超薄锂箔转移后上部超薄锂箔PL1和下部超薄锂箔PL2的收卷。可选的，上部收卷组件13和下部收卷组件15均包含纠偏组件，用于对收卷超薄锂箔的纠偏，保证收卷整齐。

本实施例中，对超薄锂箔PL的张力控制采用了张力控制辊6上下移动的方案，但并不仅限于此，也可以包含张力控制辊6摆动，还可以采用放卷组件1施加一定阻力来实现。

本实施例中，滚痕刀7是刀锋7.1连续的，但在某些实施例中也可以是断续的。

虽然本实用新型已披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims

1.一种超薄锂箔分条转移装置，其特征在于，所述超薄锂箔分条转移装置包括：

带膜支撑的超薄锂箔放卷组件；

膜放卷组件，所述膜放卷组件用于离型膜放卷；

收卷组件，用于辊压后支撑膜和离型膜的收卷。

2.如权利要求1所述的超薄锂箔分条转移装置，其特征在于，所述凹凸辊的凸起和凹槽是交替分布的。

3.如权利要求1所述的超薄锂箔分条转移装置，其特征在于，所述锂箔放卷组件、膜放卷组件和收卷组件中的至少一个还包括纠偏组件，所述纠偏组件的类型是放卷/收卷纠偏或过程纠偏。

4.如权利要求1所述的超薄锂箔分条转移装置，其特征在于，所述超薄锂箔分条转移装置还包括位于超薄锂箔放卷组件和滚痕刀之间的张力控制机构，所述张力控制机构用于控制放卷后超薄锂箔的张力。

5.如权利要求1所述的超薄锂箔分条转移装置，其特征在于，所述超薄锂箔分条转移装置还包括与滚痕刀配合使用的平辊，通过控制滚痕刀与平辊之间的间隙来控制划痕深度。

6.如权利要求1所述的超薄锂箔分条转移装置，其特征在于，所述辊压组件由一个凹凸辊和一个平辊或两个凹凸辊构成；当由两个凹凸辊构成时，两个凹凸辊关系应为凸起对凸起，凹槽对凹槽。

7.如权利要求1所述的超薄锂箔分条转移装置，其特征在于，所述滚痕刀的刀锋是连续的，或者是断续的。

8.如权利要求2所述的超薄锂箔分条转移装置，其特征在于，每个凸起或凹槽具有在0.1mm至10mm范围内的均匀宽度。