CN217114442U - 极片补锂压延覆合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种极片补锂压延覆合装置，主要包括转移辊、压延机构和覆合机构，其中，转移辊被构造为具有轴心的圆柱状，压延机构的压延辊设置在锂带的输送路径上，且被构造为具有轴心的圆柱状，压延辊与转移辊之间形成规定的压延间隙，以将锂带压延并贴覆在转移辊上。同时，覆合机构的覆合辊和转移辊之间形成规定的覆合间隙，以将贴覆在转移辊上的锂带覆合在通过覆合间隙的极片上。压延辊的轴心和覆合辊的轴心，在竖直方向上错落设置。本实用新型所述的极片补锂压延覆合装置，通过设置的转移辊、压延辊和覆合辊，使得锂带上的锂能够被转移到转移辊上，进而再被覆合在通过覆合间隙的极片上，从而便于极片的补锂。

Description

极片补锂压延覆合装置

技术领域

本实用新型涉及电极制造技术领域，特别涉及一种极片补锂压延覆合装置。

背景技术

锂电池有着高电压、高能量密度和长循环寿命的优势，成为应用范围最广的二次电池。但是，随着锂电池在汽车行业的大力推广，锂电池的能量密度越来越不能满足人们对汽车续航日益增长的需求；因此，增加电池的能量密度迫在眉睫。其中，现有锂电池在第一次充放电时会形成固体电解质膜，此现象在阳极材料嵌锂有限的情况下，对锂离子电池中极片嵌入的锂造成了不可逆转的损耗，大大降低了电池的能量密度，因此预先补充电池中的锂含量能极大地提高锂电池的能量密度。

为此，一些厂家制作出了一些为锂电池电极片进行补锂的装置，在这些现有技术中，压延辊和覆合辊的中心轴线分布在同一水平面上，设备正常工作时，压延辊和覆合辊同时挤压转移辊，转移辊会因为受到挤压而产生在同一直线方向上的合力；并且，工作过程中覆合辊会不定时泄压，在覆合辊与转移辊分离后，致使转移辊仅在单侧受压延辊的力，长此以往，使转移辊变型严重；而且，由于为极片补锂的工作过程要求的精度较高，当覆合辊再次挤压转移辊时，压延辊、转移辊和覆合辊之间的受力平衡难以与分离前的平衡条件保持一致，还需重新调整，这严重影响了补锂效率，也使得设备的工作效率大大降低。

此外，所有辊的中心轴线都排布于同一个平面，占用空间较大，自上而下的安装以及调试与维护尤其不便，使用难度也因此增加；同时，现有技术中大尺寸的辊也使得其他零件的尺寸增大，机架的结构强度相对减弱，需要对机架的结构强度进行补强，这样一来，徒增加工难度和生产成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种极片补锂压延覆合装置，以改善现有技术中压延辊、覆合辊和转移辊三者之间排布不合理的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种极片补锂压延覆合装置，包括：

转移辊，所述转移辊被构造为具有轴心的圆柱状，还包括压延机构，所述压延机构具有压延辊；所述压延辊设置在锂带的输送路径上，且被构造为具有轴心的圆柱状，所述压延辊与所述转移辊之间形成规定的压延间隙，以将所述锂带压延并贴覆在所述转移辊上；

覆合机构，所述覆合机构具有覆合辊；所述覆合辊设置在极片的输送路径上，且被构造为具有轴心的圆柱状，所述覆合辊和所述转移辊之间形成规定的覆合间隙，以将贴覆在所述转移辊上的所述锂带覆合在通过所述覆合间隙的所述极片上；

所述压延辊的轴心和所述覆合辊的轴心，在竖直方向上错落设置。

进一步的，所述转移辊的轴心、所述压延辊的轴心以及所述覆合辊的轴心间的连线呈三角形。

进一步的，临近所述转移辊的外表面处设有刮扫器，所述刮扫器被配置为刮扫所述转移辊的外表面。

进一步的，所述压延机构包括背辊，所述背辊被构造为具有轴心的圆柱状，且所述背辊以一恒定的压力和所述压延辊保持接触。

进一步的，所述背辊的轴心，位于所述压延辊的轴心和所述转移辊的轴心间的连线上。

进一步的，所述背辊和所述压延辊保持在直线导轨上。

进一步的，所述压延机构包括具有轴心的保护膜放卷辊，以及具有轴心的保护膜收卷辊；卷绕在所述保护膜放卷辊上的保护膜穿过所述压延间隙后，收卷在所述保护膜收卷辊上。

进一步的，所述覆合机构包括对所述极片进行收放操作的收放卷机构。

进一步的，所述收放卷机构包括以一轴心为转动中心的极片收卷辊，以及以一轴心为转动中心的极片放卷辊；卷绕在所述极片放卷辊上的所述极片穿过所述覆合间隙后，收卷在所述极片收卷辊上。

进一步的，在所述极片的收卷路径上，设有至少一个支撑所述极片的导向辊。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的极片补锂压延覆合装置，通过设置的转移辊、压延辊和覆合辊，并使压延辊与转移辊之间以及覆合辊与转移辊之间形成规定的间隙，使得锂带上的锂能够被转移到转移辊上，进而再被覆合在通过覆合间隙的极片上，从而实现对极片的补锂。

另外，通过将转移辊的轴心、压延辊的轴心以及覆合辊的轴心间的连线设置为呈三角形的样式，使得该极片补锂压延覆合装置所占用的空间大为减小，也方便对其进行安装、调试和维护，从而降低了其使用难度。

同时，通过在转移辊的外表面处设置的刮扫器，使得转移辊在工作时，刮扫器能够刮除转移辊表面贴附的污垢，以有利于保持转移辊表面的光洁度，从而使转移辊转移锂带的功能得到了保障。

此外，背辊以恒定的压力和压延辊保持接触，通过此种方式，使压延辊的刚性得到了有效保持，以满足相应的工作要求。

最后，通过在覆合机构中设置的收放卷机构，使得极片在补锂完毕之后，能够得到妥善的收容，从而让本实用新型整体的结构更为合理。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的极片补锂压延覆合装置的整体结构示意图。

附图标记说明：

1、转移辊；2、压延辊；21、保护膜放卷辊；22、保护膜收卷辊；3、覆合辊；31、极片收卷辊；32、极片放卷辊；33、导向辊；4、背辊；5、刮扫器；6、锂带；7、上机架；8、下机架；9、锂带放卷辊。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种极片补锂压延覆合装置，其一种示例性结构如图1所示。

整体而言，该极片补锂压延覆合装置，主要包括转移辊1、压延机构和覆合机构，其中，转移辊1被构造为具有轴心的圆柱状，压延机构具有压延辊2；压延辊2设置在锂带6的输送路径上，且被构造为具有轴心的圆柱状，压延辊2与转移辊1之间形成规定的压延间隙，以将锂带6压延并贴覆在转移辊1上。

同时，覆合机构具有覆合辊3，该覆合辊3设置在极片的输送路径上，且被构造为具有轴心的圆柱状，覆合辊3和转移辊1之间形成规定的覆合间隙，以将贴覆在转移辊1上的锂带6覆合在通过覆合间隙的极片上。

压延辊2的轴心和覆合辊3的轴心，在竖直方向上错落设置。

具体实施时，上述的转移辊1、覆合辊3和压延辊2均沿轴线可转动的装设在该极片补锂压延覆合装置的上机架7上，并且，在装配完毕以后，转移辊1与机架之间的相对位置被固定。

至于压延辊2和覆合辊3，两者的轴心以及转移辊1的轴心之间的连线呈三角形，如此设置，使得该极片补锂压延覆合装置所占用的空间大为减小，也方便对其进行安装、调试和维护，从而降低了其使用难度。

在一般情况下，转移辊1受到压延辊2对其施加的右下方的力，于此同时，也受到覆合辊3对其施加的左下方的力；此二力在水平方向上的分力可进行一定程度上的抵消，至于其向下的合力，则可由上机架7来进行承担。

相较而言，现有技术由于将上述的转移辊1、覆合辊3和压延辊2三者设于同一水平线上，使得转移辊1仅受到水平方向上的挤压力，而没有竖直方向上的分力，这就使得覆合辊3在泄压，或者再次施压的不断变化中，转移辊1波动性的受到压延辊2水平方向上的力，并且，由于没有竖直方向上的分力来供上机架7或者其他部位来抵消，转移辊1在这个较大的具有波动性的水平方向的力的作用下，会产生严重的变形。

而在本实施例中，由于将转移辊1的轴心、压延辊2的轴心以及覆合辊3的轴心间的连线设置为呈三角形的样式，使得上机架7能够抵消一部分转移辊1所受的力，转移辊1本身的形变得到了有效控制，这样一来，不仅保障了极片的制作精度，也有利于提升该极片补锂压延覆合装置的使用寿命。

进一步的，对于转移辊1来讲，为了清理转移辊1表面贴附的污垢，在临近其外表面处设有刮扫器5，刮扫器5装设在上机架7上，并被被配置为刮扫转移辊1的外表面；如此设置，不仅有利于保持转移辊1秒面的光洁度，也使得转移辊1转移锂带6的功能得到了有效的保障。

至于压延机构，不仅包括压延辊2，还包括背辊4，详细来讲，背辊4被构造为具有轴心的圆柱状，与其他的辊相同，也沿轴线可转动的设在上机架7上，而且，背辊4以一恒定的压力和压延辊2保持接触；这样一来，使压延辊2的刚性得到了有效保持，以满足相应的工作要求。

在本实施例中，对于背辊4来讲，有一种更为优选的实施方式，具体来说，为了使背辊4对压延辊2的施力更为准确；背辊4的轴心，位于压延辊2的轴心和转移辊1的轴心间的连线上；并且，背辊4和压延辊2两者间被设置好预压力之后，再保持在直线导轨上，进而通过直线导轨安装在上机架7上。

在本实施例中，对于转移辊1在机架上具体的装设方式来讲，压延辊2通过与高精度轴承过盈配合，安装于定位精度精确的轴承座上；轴承座则通过精确定位安装于上机架7上。压延辊2在高精度伺服电机和减速机的驱动下精确地转动；同时，背辊4、转移辊1和覆合辊3也可采用与上述相同的方式装设在上机架7上，但需要说明的是，背辊4和压延辊2两者可看做是一个整体，两者均通过一个直线导轨设在机架上，与转移辊1的不同的是，背辊4和压延辊2在导轨上的位置是可调，具体的调节结构已被公开，于此不做累述。

另外，覆合辊3也采用高精度的直线导轨装设在上机架7上，其在直线导轨上的位置可调。

在本实施例中，对于辊的选用指标来讲，其应由辊钢制作而成，全跳动≤0.005mm，表面粗糙度Ra＜0.2；在此基础上，压延辊2还可选用为内部设有冷却油流道的压延辊2，并在辊的两端连接有油温控制器；以使压延辊2便面的温度保持恒定。

至于覆合辊3，其在采用如上述压延辊2类似的结构设置方式之外，在其表面上还可镀上一层聚甲醛，镀层的厚度＜0.1mm。这样一来，能够提高覆合辊3表面的光洁度，从而减轻表面贴附污染物的问题；当然，临近于覆合辊3的外表面上，亦可设置上文中提到的刮扫器5，以进一步保持覆合辊3表面的光洁度。并且，由于压延辊2和覆合辊3表面的温度恒定，也在一定程度上保证了产品生产过程中的一致性。

为了便于调整背辊4-压延辊2这个整体与转移辊1之间的间隙大小，在转移辊1的轴承座与背辊4的轴承座之间，还设有采用电机丝杆作为动力的楔块组件，该电机丝杠的电机装设在上机架7上，在电机丝杠的作用下，三角形的楔块组件更进一步的伸进转移辊1的轴承座与背辊4的轴承座之间，使转移辊1和背辊4之间的绝对距离增大，进而调整转移辊1和背辊4之间的间隙；与此同时，在转移辊1的轴承座和覆合辊3的轴承座之间也采用有相同的结构，于此不做累述。

仍如图1所示，为了便于收放保护膜，压延机构还包括具有轴心的保护膜放卷辊21，以及具有轴心的保护膜收卷辊22；卷绕在保护膜放卷辊21上的保护膜穿过压延间隙后，收卷在保护膜收卷辊22上。对于保护膜放卷辊21，以及保护膜收卷辊22来讲，其均可设为主动辊，并通过各自的中心轴线可转动地设在上机架7上，或者说，也可设置在其他的外接装置上，能够完成保护膜的收放卷过程即可，再者，同理的，对于锂带6来讲，还可增设锂带放卷辊9，锂带6经锂带放卷辊9放出之后，再与保护卷共同经过压延辊2和转移辊1之间的间隙。

同时，为了便于极片的收容，在覆合机构中，还设有对极片进行收放操作的收放卷机构；在具体实施时，收放卷机构包括以轴心为转动中心的极片收卷辊31，以及以轴心为转动中心的极片放卷辊32；卷绕在极片放卷辊32上的极片穿过覆合间隙后，收卷在极片收卷辊31上。

不仅如此，还可在收卷路径上设置支撑极片的导向辊33，导向辊33的设置，不但起到了支撑极片的作用，还能够为极片的收卷过程提供适当的张紧力，使收放卷机构的结构布置更为合理；至于极片收卷辊31、极片放卷辊32和导向辊33如何安装，可参照上述的保护膜放卷辊21和保护膜放卷辊21与上机架7的装设方式，于此不做累述。

除上述结构之外，如图1所示，本实施例中的上机架7的下方还设有下机架8，上机架7装设在下机架8上，两者间设有水平调节机构，以使上机架7上所安装的各种辊的中心轴线能够尽量平行于地面。

具体来讲，本实施例对极片补锂的具体工作过程如下：

首先，锂带放卷辊9与保护膜放卷辊21主动放出锂带6和保护膜，保护膜的宽度要大于锂带6的宽度，并且，锂带6位于保护膜的右侧；锂带6与保护膜共同进入压延辊2和转移辊1之间的间隙之后，转移辊1和压延辊2挤压保护膜和锂带6。

此时，因为锂带6与保护膜之间的贴附力小于锂带6与转移辊1之间的贴附力，锂带6贴附在转移辊1上；接下来，极片放卷辊32开始放料，极片的宽度则不能大于锂带6的宽度，以防极片的部分位置补充不到锂，这时，贴附在转移辊1上的锂带6，随着转移辊1的转动而接触到极片料带，锂与极片料带之间的贴附力大于锂与转移辊1之间的贴附力，进而，在覆合辊3的挤压下，锂被补充在极片上；至于补充完毕的极片，则由极片收卷辊31所回收。

综上所述，本实用新型所述的极片补锂压延覆合装置，通过设置的转移辊1、压延辊2和覆合辊3，并使压延辊2与转移辊1之间以及覆合辊3与转移辊1之间形成规定的间隙，使得锂带6上的锂能够被转移到转移辊1上，进而再被覆合在通过覆合间隙的极片上，从而便于极片的补锂。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种极片补锂压延覆合装置，其特征在于，包括：

转移辊(1)，所述转移辊(1)被构造为具有轴心的圆柱状；

压延机构，所述压延机构具有压延辊(2)；所述压延辊(2)设置在锂带(6)的输送路径上，且被构造为具有轴心的圆柱状，所述压延辊(2)与所述转移辊(1)之间形成规定的压延间隙，以将所述锂带(6)压延并贴覆在所述转移辊(1)上；

覆合机构，所述覆合机构具有覆合辊(3)；所述覆合辊(3)设置在极片的输送路径上，且被构造为具有轴心的圆柱状，所述覆合辊(3)和所述转移辊(1)之间形成规定的覆合间隙，以将贴覆在所述转移辊(1)上的所述锂带(6)覆合在通过所述覆合间隙的所述极片上；

所述压延辊(2)的轴心和所述覆合辊(3)的轴心，在竖直方向上错落设置。

2.根据权利要求1所述的极片补锂压延覆合装置，其特征在于：所述转移辊(1)的轴心、所述压延辊(2)的轴心以及所述覆合辊(3)的轴心间的连线呈三角形。

3.根据权利要求1所述的极片补锂压延覆合装置，其特征在于：临近所述转移辊(1)的外表面处设有刮扫器(5)，所述刮扫器(5)被配置为刮扫所述转移辊(1)的外表面。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的极片补锂压延覆合装置，其特征在于：所述压延机构包括背辊(4)，所述背辊(4)被构造为具有轴心的圆柱状，且所述背辊(4)以一恒定的压力和所述压延辊(2)保持接触。

5.根据权利要求4所述的极片补锂压延覆合装置，其特征在于：所述背辊(4)的轴心，位于所述压延辊(2)的轴心和所述转移辊(1)的轴心间的连线上。

6.根据权利要求5所述的极片补锂压延覆合装置，其特征在于：所述背辊(4)和所述压延辊(2)保持在直线导轨上。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的极片补锂压延覆合装置，其特征在于：所述压延机构包括具有轴心的保护膜放卷辊(21)，以及具有轴心的保护膜收卷辊(22)；卷绕在所述保护膜放卷辊(21)上的保护膜穿过所述压延间隙后，收卷在所述保护膜收卷辊(22)上。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的极片补锂压延覆合装置，其特征在于：所述覆合机构包括对所述极片进行收放操作的收放卷机构。

9.根据权利要求8所述的极片补锂压延覆合装置，其特征在于：所述收放卷机构包括以一轴心为转动中心的极片收卷辊(31)，以及以一轴心为转动中心的极片放卷辊(32)；卷绕在所述极片放卷辊(32)上的所述极片穿过所述覆合间隙后，收卷在所述极片收卷辊(31)上。

10.根据权利要求9所述的极片补锂压延覆合装置，其特征在于：在所述极片的收卷路径上，设有至少一个支撑所述极片的导向辊(33)。

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