CN215896449U - 一种极片补锂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池生产技术领域，公开了一种极片补锂装置，包括极片放卷机构、极片收卷机构、相对于极片对称设置的两组锂带放卷机构、两组锂带转移机构和两组锂带压延机构。极片放卷机构上设置有极片，极片收卷机构用于收卷极片；锂带放卷机构上设置有锂带；锂带转移机构包括转移辊、转移辅助辊和涂覆有离型剂的转移载体带；锂带压延机构包括压延辊、压延辅助辊和涂覆有离型剂的压延载体带；锂带经锂带压延机构压延后能够贴附于转移载体带上，且随转移载体带转移至极片上。该极片补锂装置提升了离型剂涂覆的均匀性和稳定性，确保了预锂的效果，实现了载体带的多次重复利用，降低了补锂成本。

Description

一种极片补锂装置

技术领域

本实用新型涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种极片补锂装置。

背景技术

锂离子电池由于具其高能量密度、长循环寿命、无记忆效应等优势而成为消费类电子电池与新能源汽车动力电池的首选。但锂离子电池电极材料在首次充放电过程中会形成固态电解质膜(SEI膜)，而固态电解质膜的形成会消耗部分锂，造成锂损耗，进而对锂离子电池能量密度造成影响。因此，在电池生产过程中，需设定一道专门的工序为极片进行补锂，提升锂离子电池能量密度和循环寿命。

现有的补锂装置中，中国专利CN105845896B中公开了一种分体压延一次性覆膜补锂装置，该装置在补锂过程需消耗极片双倍面积的载体膜，且该载体膜不能重复利用，造成补锂成本过高。中国专利CN210805916U中公开的极片补锂装置，脱模剂通过涂覆辊子涂覆于锂带两侧，由于金属锂表面粗糙、机械强度差，脱模剂的涂量难以控制，增加了脱模剂的涂覆难度，且装置整体结构复杂，制造成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种极片补锂装置，以解决离型剂涂覆难度大、涂量难以控制的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种极片补锂装置，包括极片放卷机构和极片收卷机构，所述极片放卷机构和所述极片收卷机构沿竖直方向间隔设置，所述极片放卷机构上设置有极片，所述极片收卷机构用于收卷所述极片，所述极片补锂装置还包括：

相对于所述极片对称设置的两组锂带放卷机构、两组锂带转移机构和两组锂带压延机构；所述锂带放卷机构上设置有锂带；所述锂带转移机构包括转移辊、转移辅助辊和涂覆有离型剂的转移载体带；所述锂带压延机构包括压延辊、压延辅助辊和涂覆有离型剂的压延载体带；所述锂带经所述锂带压延机构压延后能够贴附于所述转移载体带上，且随所述转移载体带转移至所述极片上。

可选地，所述极片补锂装置还包括有多个离型剂涂覆机构，所述离型剂涂覆机构用于向所述转移载体带和所述压延载体带的表面涂覆离型剂。

可选地，所述极片补锂装置还包括有清辊机构，所述清辊机构用于清理所述转移载体带上残留的锂残渣。

可选地，所述清辊机构包括刮刀和吸嘴，所述刮刀的一端与所述转移载体带接触，所述吸嘴用于吸取所述刮刀刮下的锂残渣。

可选地，所述压延辊与所述转移辊间的最小间隙小于所述锂带的厚度尺寸。

可选地，所述压延辊的直径尺寸小于所述转移辊的直径尺寸。

可选地，所述压延辊的直径为100mm-200mm，所述转移辊的直径为200mm-500mm。

可选地，所述压延辊的线速度小于所述转移辊的线速度。

可选地，所述压延辊线速度与所述转移辊线速度的比值为0.40-0.99。

可选地，所述转移载体带和所述压延载体带的材料为PET膜、PP膜、PE膜或不锈钢箔。

本实用新型的有益效果：该极片补锂装置的转移载体带和压延载体带上涂有离型剂，控制载体带表面的离型力，实现超薄金属锂箔的压延制备，提升了涂覆的均匀性和稳定性，确保了预锂的效果。闭环转移载体带和压延载体带的引入，实现了载体带的多次重复利用，降低了补锂成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述的极片补锂装置的结构示意图。

图中：

1、极片放卷机构；2、极片收卷机构；3、锂带放卷机构；4、锂带转移机构；41、转移辊；42、转移辅助辊；43、转移载体带；5、锂带压延机构；51、压延辊；52、压延辅助辊；53、压延载体带；6、离型剂涂覆机构；7、清辊机构；100、极片；200、锂带。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实用新型提供了一种极片补锂装置，包括极片放卷机构1、极片收卷机构2、以及相对于极片100对称设置的两组锂带放卷机构3、两组锂带转移机构4和两组锂带压延机构5。极片放卷机构1和极片收卷机构2沿竖直方向间隔设置，极片放卷机构1上设置有极片100，极片收卷机构2用于收卷极片100。锂带放卷机构3上设置有锂带200；锂带转移机构4包括转移辊41、转移辅助辊42和涂覆有离型剂的转移载体带43；锂带压延机构5包括压延辊51、压延辅助辊52和涂覆有离型剂的压延载体带53；锂带200经锂带压延机构5压延后能够贴附于转移载体带43上，且随转移载体带43转移至极片100上。

在本实施例中，极片放卷机构1包括有极片放卷辊，极片收卷机构2包括有极片收卷辊，极片放卷辊和极片收卷辊同步顺时针，极片100即可从极片放卷机构1处收卷至极片收卷机构2处。锂带放卷机构3释放锂带200，锂带200传至压延辊51和转移辊41之间进行压延，压延成2μm-10μm的超薄锂箔，压延后的锂带200贴附于转移辊41外周的转移载体带43，再通过转移载体带43和转移辊41将压延后的锂带200压至极片100上。可以理解的是，由于转移载体带43和压延载体带53上都涂覆有离型剂，通过调节转移载体带43和压延载体带53表面离型力的大小，使转移载体带43的离型力大于压延载体带53的离型力，使压延后的锂带200完全粘贴至转移载体带43上。转移辅助辊42和压延辅助辊52分别用于调控转移载体带43、压延载体带53的张力，转移辅助辊42和压延辅助辊52的位置可调。锂带放卷机构3、锂带转移机构4和锂带压延机构5对称布置于极片100的两侧，可实现极片100的双面补锂。

可选地，极片补锂装置还包括有多个离型剂涂覆机构6，离型剂涂覆机构6用于向转移载体带43和压延载体带53的表面涂覆离型剂。离型剂涂覆机构6可对转移载体带43和压延载体带53定期涂覆离型剂恢复表面离型效果，离型剂涂覆机构6的涂覆方式可以采用喷涂、挤压涂覆、转移涂覆中的任一种，离型剂涂覆机构6为本领域内现有装置，其具体结构及其原理本实施例不再赘述。

可选地，极片补锂装置还包括有清辊机构7，清辊机构7用于清理转移载体带43上残留的锂残渣。可以理解的是，当压延后的锂带200通过转移载体带43压和转移辊41压至极片100上时，转移载体带43上会残留有锂残渣，不及时清除会影响补锂效果。进一步地，作为清辊机构7的一种结构方式，清辊机构7包括刮刀和吸嘴，刮刀的一端与转移载体带43接触，将转移载体带43上的锂残渣剔除，吸嘴输出负压，及时吸取刮刀刮下的锂残渣。

可选地，压延辊51与转移辊41间的最小间隙小于锂带200的厚度尺寸。本实施例中的锂带200选用厚度大于1mm的厚锂带，为实现压延目的，压延辊51与转移辊41间的最小间隙得小于锂带200的厚度尺寸。具体地，在本实施例中，经压延辊51与转移辊41压延后的锂带200的厚度为2μm-10μm的超薄锂箔。

可选地，压延辊51的直径尺寸小于转移辊41的直径尺寸。在本实施例中，为实现超薄金属锂箔的制备，同时避免转移过程造成极片100的延展，压延辊51的直径尺寸应小于转移辊41的直径尺寸。具体地，压延辊51的直径范围为100mm-200mm，转移辊41的直径范围为200mm-500mm。

可选地，压延辊51的线速度小于转移辊41的线速度。在本实施例中，为实现锂带200的压延，压延辊51与转移辊41间应存有线速差，压延辊51的线速度小于转移辊41的线速度。具体地，本实施例中的压延辊51线速度与转移辊41线速度的比值为0.40-0.99，不以本实施例为限。

可选地，转移载体带43和压延载体带53的材料为PET膜、PP膜、PE膜或不锈钢箔。本实施例的转移载体带43和压延载体带53的内表面进行粗糙处理，使得转移载体带43与转移辊41、压延载体带53与压延辊51间带内表面的摩擦力大于带外表面的阻力，防止转移载体带43、压延载体带53打滑，保障转移载体带43与转移辊41、压延载体带53与压延辊51的线速度同步。

可选地，本实施例中的离型剂选自聚甲基硅氧烷类及聚醚类，同时可以在离型剂内增加导电剂、锂盐或二者的混合物，使离型剂具备离子、电子或混合电导，从而降低离型剂对锂离子扩散的影响。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种极片补锂装置，包括极片放卷机构(1)和极片收卷机构(2)，所述极片放卷机构(1)和所述极片收卷机构(2)沿竖直方向间隔设置，所述极片放卷机构(1)上设置有极片(100)，所述极片收卷机构(2)用于收卷所述极片(100)，其特征在于，所述极片补锂装置还包括：

相对于所述极片(100)对称设置的两组锂带放卷机构(3)、两组锂带转移机构(4)和两组锂带压延机构(5)；所述锂带放卷机构(3)上设置有锂带(200)；所述锂带转移机构(4)包括转移辊(41)、转移辅助辊(42)和涂覆有离型剂的转移载体带(43)；所述锂带压延机构(5)包括压延辊(51)、压延辅助辊(52)和涂覆有离型剂的压延载体带(53)；所述锂带(200)经所述锂带压延机构(5)压延后能够贴附于所述转移载体带(43)上，且随所述转移载体带(43)转移至所述极片(100)上。

2.根据权利要求1所述的极片补锂装置，其特征在于，还包括有多个离型剂涂覆机构(6)，所述离型剂涂覆机构(6)用于向所述转移载体带(43)和所述压延载体带(53)的表面涂覆离型剂。

3.根据权利要求1所述的极片补锂装置，其特征在于，还包括有清辊机构(7)，所述清辊机构(7)用于清理所述转移载体带(43)上残留的锂残渣。

4.根据权利要求3所述的极片补锂装置，其特征在于，所述清辊机构(7)包括刮刀和吸嘴，所述刮刀的一端与所述转移载体带(43)接触，所述吸嘴用于吸取所述刮刀刮下的锂残渣。

5.根据权利要求1所述的极片补锂装置，其特征在于，所述压延辊(51)与所述转移辊(41)间的最小间隙小于所述锂带(200)的厚度尺寸。

6.根据权利要求1所述的极片补锂装置，其特征在于，所述压延辊(51)的直径尺寸小于所述转移辊(41)的直径尺寸。

7.根据权利要求6所述的极片补锂装置，其特征在于，所述压延辊(51)的直径为100mm-200mm，所述转移辊(41)的直径为200mm-500mm。

8.根据权利要求1所述的极片补锂装置，其特征在于，所述压延辊(51)的线速度小于所述转移辊(41)的线速度。

9.根据权利要求8所述的极片补锂装置，其特征在于，所述压延辊(51)线速度与所述转移辊(41)线速度的比值为0.40-0.99。

10.根据权利要求1所述的极片补锂装置，其特征在于，所述转移载体带(43)和所述压延载体带(53)的材料为PET膜、PP膜、PE膜或不锈钢箔。

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