CN217134407U - 一种用于干电极膜片的制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于干电极膜片的制备装置，包括成膜机构、减薄成型机构以及烘烤机构，其中，成膜机构用于将电极粉料制成膜片并导送至减薄成型机构，减薄成型机构设置在成膜机构下游，用于将膜片减薄并成型，烘烤机构设置在减薄成型机构的下游，用于将成型及减薄的膜片烘烤并收卷。本实用新型所述的用于干电极膜片的制备装置能够提高膜片制备装置的效率以及电极制备装置的兼容性。

Description

一种用于干电极膜片的制备装置

技术领域

本实用新型涉及干电极技术领域，特别是涉及一种用于干电极膜片的制备装置。

背景技术

目前，锂电池行业对干电极连续生产的研究尚处于初步阶段，制备干电极的膜片是制备干电极的主要工序，将膜片制备完成之后可将膜片与集流体热复合，即可完成电池极片制备。在现有技术中，膜片的主流制备方式是先将粉料制备成膜片，然后将膜片取出并运送至其他设备进行减薄以及后续处理，但是这种膜片制备方式大大降低了膜片制备设备的综合效率，量产难度较大。另外，现有技术尚未存在将制备干电极与高固含(带少量溶剂)电极集成到一起的设备，导致设备兼容性不足。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于干电极膜片的制备装置，以提高膜片制备设备的效率以及电极制备设备的兼容性。

本实用新型的目的是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种用于干电极膜片的制备装置，包括成膜机构、减薄成型机构以及烘烤机构，其中，所述成膜机构用于将电极粉料制成膜片并导送至所述减薄成型机构，所述减薄成型机构设置在所述成膜机构下游，用于将膜片减薄并成型，所述烘烤机构设置在所述减薄成型机构的下游，用于将成型的膜片烘烤并收卷。

在一些实施方式中，所述成膜机构包括供料单元以及压制单元，所述压制单元设置在所述供料单元的下游，所述供料单元用于向所述压制单元提供电极粉料，所述压制单元用于将电极粉料压制成膜片。

在一些实施方式中，所述成膜机构还包括第一切边单元，所述第一切边单元设置在所述压制单元的下游，用于对膜片切边。

在一些实施方式中，所述成膜机构还包括过辊单元，所述过辊单元包括第一过辊，所述第一过辊设置在所述第一切边单元的下游，用于将经过切边后的膜片导向至所述减薄成型机构。

在一些实施方式中，所述成膜机构还包括收放卷单元，用于对膜片收卷或放卷，所述过辊单元还包括第二过辊，所述第二过辊设置在所述第一切边单元的下游，所述第二过辊用于将切边后的膜片导向至所述收放卷单元进行收卷，或用于将所述收放卷单元放卷出膜片导向至所述第一过辊。

在一些实施方式中，所述减薄成型机构包括张力控制单元、减薄单元以及第二切边单元，所述张力控制单元设置在所述第一过辊的下游，用于对膜片张力控制，所述减薄单元用于将膜片的厚度减薄，所述第二切边单元用于对膜片切边。

在一些实施方式中，所述张力控制单元包括第一张力辊以及第二张力辊，所述减薄单元包括第一对减薄辊以及第二对减薄辊，所述第一对减薄辊设置在所述第一张力辊的下游，所述第二切边单元设置在所述第一对减薄辊的下游，所述第二张力辊设置在所述第二切边单元的下游，所述第二对减薄辊设置在所述第二张力辊的下游。

在一些实施方式中，所述减薄成型机构还包括纠偏单元，所述纠偏单元设置在所述第二张力辊以及所述第二切边单元之间，用于对膜片纠偏。

在一些实施方式中，所述烘烤机构包括测厚单元以及烘烤单元，所述测厚单元设置在所述第二对减薄辊的下游，用于测量成型的膜片的厚度，所述烘烤单元设置在所述测厚单元的下游用于烘烤成型的膜片。

在一些实施方式中，所述测厚单元采用飞行时间传感器测厚，所述烘烤单元包括热风烘箱和多段热辊，多段热辊设置在热风烘箱的内部，其中，所述多段热辊中的每段被构造成圆柱体，所述多段热辊的各段热辊的侧表面之间抵接，膜片的表面穿过所述多段热辊的侧表面之间的接触面，以S型波浪的方式与所述多段热辊接触。

本实用新型的有益效果至少包括：

1、本实用新型通过成膜机构用于将电极粉料制成膜片并导送至减薄成型机构、减薄成型机构设置在成膜机构下游，用于将膜片减薄并成型、烘烤机构设置在减薄成型机构的下游，用于将成型的膜片烘烤并收卷，实现了将成膜机构、减薄成型机构以及烘烤机构集成在一个膜片制备装置中，提高了膜片制备装置的效率。由于集成了烘烤机构，本实用新型的膜片制备装置既可以用于高固含方式制备电极，也可以用于干法制备电极，从而提高了电极制备装置的兼容性。

2、通过成膜机构还包括收放卷单元，用于对膜片收卷或放卷、过辊单元还包括第二过辊，第二过辊设置在所述第一切边单元的下游、第二过辊用于将切边后的膜片导向至收放卷单元进行收卷，或用于将收放卷单元放卷出膜片导向至第一过辊，便于人工检测膜片质量以及对膜片进行再减薄处理，提高了膜片生产效率。

3、通过多段热辊中的每段被构造成圆柱体、各个圆柱热辊的侧表面之间抵接、多段热辊均设置在热风烘箱的内部、膜片的表面穿过多段热辊的侧表面之间的接触面，以S型波浪的方式与多段热辊接触，能够保证膜片的厚度不反弹且不断带。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1示出了根据本实用新型一个实施方式的用于干电极膜片的制备装置的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型的技术手段，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种用于干电极膜片的制备装置的具体实施方式详细说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。

在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如,可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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申请实施例中的具体含义。

如图1所示，本实用新型所述的用于干电极膜片的制备装置包括成膜机构1、减薄成型机构2以及烘烤机构3，其中，成膜机构1用于将电极粉料处理成膜片并导送至减薄成型机构2，减薄成型机构2设置在成膜机构1下游，用于将膜片的厚度减薄并处理成型，烘烤机构3设置在减薄成型机构2的下游，用于将成型膜片烘烤处理并收卷。

本实用新型通过成膜机构1用于将电极粉料制成膜片并导送至减薄成型机构2、减薄成型机构2设置在成膜机构1下游，用于将膜片减薄并成型、烘烤机构3设置在减薄成型机构2的下游，用于将成型的膜片烘烤并收卷，实现了将成膜机构1、减薄成型2机构以及烘烤机构3集成在一个膜片制备装置中，提高了膜片制备装置的效率，由于集成了烘烤机构3，本实用新型的膜片制备装置既可以用于高固含方式制备电极，也可以用于干法制备电极，从而提高了电极制备装置的兼容性。

如图1所示，成膜机构1包括供料单元11以及压制单元12，供料单元11用于向压制单元12提供电极粉料，供料单元11包括容纳电极粉料的物料罐，物料罐上开设有供电极粉料排出的出料口。压制单元12设置在供料单元11的下游，压制单元12被设置为能够将由出料口排出的电极粉料压制形成片状的膜片。压制单元12包括第一对成膜辊121以及第二对成膜辊122，第一对成膜辊121以及第二对成膜辊122均成对设置以实现对电极粉料的压制，例如，第一对成膜辊121被设置为能够朝向彼此移动以压制通过两者之间所形成的间隙的电极粉料。第一对成膜辊121设置在供料单元11的下游，第一对成膜辊121用于将电极粉料压制成厚度小于2mm的料片，第二对成膜辊122设置在第一对成膜辊121的下游且与第一成膜辊121相邻，第二对成膜辊122用于将料片压制成厚度小于1mm的膜片。

成膜机构1还包括第一切边单元13，第一切边单元13设置在压制单元12的下游，用于对膜片切边处理。第一切边单元13包括第一切边器131和第二切边器132，第一切边器131和第二切边器132成对设置以对膜片的端面进行剪切。成膜机构1还包括废料牵引单元14以及废料收集单元15，废料牵引单元14设置在第一切边单元13的下游，用于将第一切边单元13切除的膜片废料牵引至废料收集单元15，废料收集单元15设置在废料牵引机构14的下游，用于收集膜片废料。在一些其他实施例中，成膜机构1还可包括可抽拉式托盘19，用于收集生产制造过程中掉落的膜片碎片。

成膜机构1还包括过辊单元16，过辊单元16包括第一过辊161，第一过辊161设置在第一切边单元13的下游，用于将经过切边后的膜片导向至减薄成型机构2。

在一些其他实施例中，成膜机构1还包括收放卷单元17以及纠偏单元18，收放卷单元17设置在纠偏单元18的下游，用于对膜片收卷或放卷，纠偏单元18用于对即将收卷或放卷的膜片纠偏。在该实施例中，过辊单元16还包括第二过辊162以及第三过辊163，第二过辊162设置在第一切边单元13的下游，第三过辊163设置在第二过辊162的下游，第三过辊163以及第二过辊162用于将切边后的膜片导向至收放卷单元17进行收卷，或用于将收放卷单元17放卷出膜片导向至第一过辊161。在实际生产中，一方面，经过第一切边单元13切边后的膜片经过第二过辊162、第三过辊163、纠偏单元18后，收卷至收放卷单元17，通过此方式收集的膜片可用于人工检测，确定膜片的质量是否合格。另一方面，若烘烤机构3中的收卷单元36所收卷的膜片的厚度不达标准，可将收卷的膜片在收放卷单元17上放卷，膜片依次经过纠偏单元18、第三过辊163、第二过辊162、第一过辊161进入减薄成型机构2继续进行减薄成型处理。

如图1所示，减薄成型机构2包括张力控制单元21、减薄单元22以及第二切边单元23，张力控制单元21设置在成膜机构1的下游，用于对膜片张力控制。减薄单元22用于将膜片的厚度减薄，第二切边单元23用于对膜片切边处理以使得膜片成型，烘烤机构3设置在第二切边单元23的下游，用于对成型膜片烘烤。

张力控制单元21包括第一张力辊211以及第二张力辊212，减薄单元22包括第一对减薄辊221以及第二对减薄辊222，第二切边单元23包括第三切边器231和第四切边器232。第一张力辊211设置在成膜机构1的第一过辊161的下游，用于对合格的膜片张力控制，第一对减薄辊221设置在第一张力辊211的下游，用于对膜片进行减薄处理，第一对减薄辊221用于将膜片辊压成厚度小于500um的膜片，第三切边器231和第四切边器232成对设置在第一对减薄辊221的下游，用于将减薄后的膜片的端面切边处理，第二张力辊212设置在第三切边器231和第四切边器232的下游，用于调整经过切边的膜片的张力，经过第三切边器231和第四切边器232切边处理的膜片端面平整，此时用第二张力辊212调整张力，能够避免膜片应力集中，防止膜片断裂。第二对减薄辊222设置在第二张力辊212的下游，用于进一步对膜片进行减薄处理，第二对减薄辊222用于将膜片辊压成厚度小于200um的膜片。

在一些其他实施例中，减薄成型机构2还包括过辊单元24，过辊单元24用于对膜片导向。过辊单元24包括第四过辊241以及第五过辊242，第四过辊241设置在第一对减薄辊221和第一张力辊211之间，用于在膜片进入第一对减薄辊221之前调整入辊包角，从而调整膜片的平整度和表面状态。第五过辊242设置在第二对减薄辊222和第二张力辊212之间，用于在膜片进入第二对减薄辊222之前调整入辊包角，从而调整膜片的平整度和表面状态。

在一些其他实施例中，减薄成型机构2还包括纠偏单元25，纠偏单元25设置在第二张力辊212以及成对设置的第三切边器231和第四切边器232之间，用于对膜片纠偏。经过第三切边器231和第四切边器232切边的膜片的端面平整，将纠偏单元25设置在第三切边器231和第四切边器232的下游能够提高纠偏精度，又因为纠偏膜片需要一定时间，纠偏单元25设置在第二张力辊212的上游能够避免纠偏不到位。

在一些其他实施例中，第二切边单元23还可包括第五切边器233和第六切边器234，第五切边器233和第六切边器234成对设置在第二对减薄辊222的下游，第五切边器233和第六切边器234用于切除经过第二对减薄辊222再次辊压后膜片上出现的波浪边。

在一些其他实施例中，减薄成型机构2还包括废料收集单元26，废料收集单元26与第二切边单元23连接，用于收集经过第二切边单元23处理所产生的膜片废料。

如图1所示，烘烤机构3设置在减薄成型机构2的下游，具体地，烘烤机构3设置在第二对减薄辊222的下游，用于对成型膜片烘烤。烘烤机构3包括测厚单元31以及烘烤单元32，测厚单元31设置在第二对减薄辊222的下游，用于测量成型膜片的厚度，烘烤单元32设置在测厚单元31的下游用于烘烤成型膜片以去除其中的水分。测厚单元31采用飞行时间传感器测厚，可同时测量膜片宽度方向所有点位的厚度。由于膜片的张力很小，单一采用热风过辊或者热风烘箱，容易造成膜片因无支撑而导致的断带，本实用新型的烘烤单元32包括热风烘箱和多段热辊，其中，多段热辊中的每段被构造成圆柱体，各个圆柱热辊的侧表面之间抵接，多段热辊均设置在热风烘箱的内部，膜片的表面穿过多段热辊的侧表面之间的接触面，以S型波浪的方式与多段热辊接触，同时热风烘箱烘烤膜片，能够保证膜片的厚度不反弹且不断带。

烘烤机构3还包括过辊单元33、纠偏单元34、张力控制单元35以及收卷单元36，过辊单元33包括第五过辊331以及第六过辊332，第五过辊331设置在烘烤单元32的下游，第六过辊332设置在第五过辊331的下游，纠偏单元34设置在第五过辊331和第六过辊332之间，用于对即将收卷的膜片纠偏，张力控制单元35设置在第六过辊332和收卷单元36之间，由于张力控制单元35与纠偏单元34相隔一定距离，张力控制单元35在用于调节膜片在收卷前的张力的同时，还能够避免影响纠偏单元34的纠偏效果。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够实施本实用新型。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

Claims (10)

1.一种用于干电极膜片的制备装置，其特征在于，包括成膜机构、减薄成型机构以及烘烤机构，其中，所述成膜机构用于将电极粉料制成膜片并导送至所述减薄成型机构，所述减薄成型机构设置在所述成膜机构下游，用于将膜片减薄并成型，所述烘烤机构设置在所述减薄成型机构的下游，用于将成型及减薄的膜片烘烤并收卷。

2.根据权利要求1所述的用于干电极膜片的制备装置，所述成膜机构包括供料单元以及压制单元，所述压制单元设置在所述供料单元的下游，所述供料单元用于向所述压制单元提供电极粉料，所述压制单元用于将电极粉料压制成膜片。

3.根据权利要求2所述的用于干电极膜片的制备装置，其特征在于，所述成膜机构还包括第一切边单元，所述第一切边单元设置在所述压制单元的下游，用于对膜片切边。

4.根据权利要求3所述的用于干电极膜片的制备装置，其特征在于，所述成膜机构还包括过辊单元，所述过辊单元包括第一过辊，所述第一过辊设置在所述第一切边单元的下游，用于将经过切边后的膜片导向至所述减薄成型机构。

5.根据权利要求4所述的用于干电极膜片的制备装置，其特征在于，所述成膜机构还包括收放卷单元，用于对膜片收卷或放卷，所述过辊单元还包括第二过辊，所述第二过辊设置在所述第一切边单元的下游，所述第二过辊用于将切边后的膜片导向至所述收放卷单元进行收卷，或用于将所述收放卷单元放卷出的膜片导向至所述第一过辊。

6.根据权利要求4所述的用于干电极膜片的制备装置，其特征在于，所述减薄成型机构包括张力控制单元、减薄单元以及第二切边单元，所述张力控制单元设置在所述第一过辊的下游，用于对膜片张力控制，所述减薄单元用于将膜片的厚度减薄，所述第二切边单元用于对膜片切边。

7.根据权利要求6所述的用于干电极膜片的制备装置，其特征在于，所述张力控制单元包括第一张力辊以及第二张力辊，所述减薄单元包括第一对减薄辊以及第二对减薄辊，所述第一对减薄辊设置在所述第一张力辊的下游，所述第二切边单元设置在所述第一对减薄辊的下游，所述第二张力辊设置在所述第二切边单元的下游，所述第二对减薄辊设置在所述第二张力辊的下游。

8.根据权利要求7所述的用于干电极膜片的制备装置，其特征在于，所述减薄成型机构还包括纠偏单元，所述纠偏单元设置在所述第二张力辊以及所述第二切边单元之间，用于对膜片纠偏。

9.根据权利要求7所述的用于干电极膜片的制备装置，其特征在于，所述烘烤机构包括测厚单元以及烘烤单元，所述测厚单元设置在所述第二对减薄辊的下游，用于测量成型的膜片的厚度，所述烘烤单元设置在所述测厚单元的下游用于烘烤成型的膜片。

10.根据权利要求9所述的用于干电极膜片的制备装置，其特征在于，所述测厚单元采用飞行时间传感器测厚，所述烘烤单元包括热风烘箱和多段热辊，多段热辊设置在热风烘箱的内部，其中，所述多段热辊中的每段被构造成圆柱体，所述多段热辊的各段热辊的侧表面之间抵接，成型的膜片的表面穿过所述多段热辊的侧表面之间的接触面，以S型波浪的方式与所述多段热辊接触。

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