CN218101306U - 干法膜片制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及干法膜片制备领域，具体提供一种干法膜片制备装置，旨在解决现有的干法成膜效率低，且无法彻底解决膜片孔洞、厚度不均的问题。为此目的，本实用新型的干法膜片制备装置包括：多个并排设置的成膜模组，成膜模组用于对物料加工成膜，以形成第一成膜膜片；减薄模组，其设置在成膜模组的下游，减薄模组用于复合多个第一成膜膜片以形成第二成膜膜片，并对第二成膜膜片减薄，以形成电池膜片。多个第一成膜膜片复合之后，膜片的厚度相对来说比较均匀，也不会存在孔洞，再经过减薄便可得到不会出现厚度不均和孔洞，且厚度适中的电池膜片，保证了质量。该装置无需精确控制喂料精度便可保证成膜的质量，且可以保证生产效率。

Description

干法膜片制备装置

技术领域

本实用新型涉及干法膜片制备领域，具体提供一种干法膜片制备装置。

背景技术

目前，锂电池行业对干法电极片连续生产的研究处于初步快速发展阶段，预混粉料无法均匀成膜，并且膜片存在孔洞等问题，导致无法量产。

为了解决这个问题，业界通常通过改进喂料装置，来提升喂料的精度，保证同一时刻膜片横向的物料量基本一致，但这种方式会大大降低效率，并且无法彻底解决膜片孔洞、厚度不均的问题。

因此，相关领域亟需一种干法膜片制备装置来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题，即，解决现有的干法成膜效率低，且无法解决膜片孔洞、厚度不均的问题。

在第一方面，本实用新型提供一种干法膜片制备装置，该干法膜片制备装置包括：

多个并排设置的成膜模组，成膜模组用于对物料加工成膜，以形成第一成膜膜片；

减薄模组，其设置在所述成膜模组的下游，所述减薄模组用于复合多个所述第一成膜膜片以形成第二成膜膜片，并对所述第二成膜膜片减薄，以形成电池膜片。

在上述干法膜片制备装置的具体实施方式中，所述成膜模组包括：

第一成膜辊组，物料经所述第一成膜辊组辊压，以形成初步第一成膜膜片；

补料装置，其设置在所述第一成膜辊组的下游，所述补料装置用于对所述初步第一成膜膜片进行补料；

第二成膜辊组，其设置在所述补料装置的下游，所述第二成膜辊组用于在补料后对初步第一成膜膜片进行辊压，以形成第一成膜膜片。

在上述干法膜片制备装置的具体实施方式中，所述第一成膜辊组包括两个第一卧式压辊，物料经两个所述第一卧式压辊辊压，以形成所述初步第一成膜膜片。

在上述干法膜片制备装置的具体实施方式中，多个所述成膜模组包括两个第一成膜模组和至少一个第二成膜模组，所述第二成膜模组位于两个所述第一成膜模组之间；

所述第一成膜模组的所述第二成膜辊组包括并排设置的第一压辊、第二压辊和第三压辊，补料后的所述初步第一成膜膜片依次经所述第一压辊和所述第二压辊的辊压以及所述第二压辊和所述第三压辊的辊压，以形成第一成膜膜片；

所述第二成膜辊组的所述第二成膜辊组包括并排设置的两个第二卧式压辊，补料后的所述初步第一成膜膜片经两个所述第二卧式压辊辊压，以形成第一成膜膜片。

在上述干法膜片制备装置的具体实施方式中，所述成膜模组还包括：

厚度检测装置，其设置在所述第一成膜辊组和补料装置之间，所述厚度检测装置用于检测所述初步第一成膜膜片的厚度。

在上述干法膜片制备装置的具体实施方式中，所述成膜模组还包括：

下料装置，其设置在所述第一成膜辊组的上游，用于对所述第一成膜辊组喂料。

在上述干法膜片制备装置的具体实施方式中，所述厚度检测装置为厚度扫描仪。

在上述干法膜片制备装置的具体实施方式中，所述干法膜片制备装置包括三个并排设置的所述成膜模组。

在上述干法膜片制备装置的具体实施方式中，所述减薄模组包括第一减薄辊组，所述第一减薄辊组包括并排设置的第一减薄辊、第二减薄辊和第三减薄辊，多个所述第一成膜膜片经所述第一减薄辊和所述第二减薄辊热复合形成所述第二成膜膜片，所述第二成膜膜片经所述第二减薄辊和所述第三减薄辊辊压减薄。

在上述干法膜片制备装置的具体实施方式中，所述减薄模组包括第二减薄辊组，所述第二减薄辊组包括并排设置的第四减薄辊、第五减薄辊和第六减薄辊，经所述第一减薄辊组减薄后的所述第二成膜膜片依次经所述第四减薄辊和第五减薄辊的辊压以及所述第五减薄辊和所述第六减薄辊的辊压，以形成电池膜片。

在采用上述技术方案的情况下，本实用新型物料经过多个成膜模组形成第一成膜膜片，多个第一成膜膜片经减薄模组的复合和减薄形成电池膜片。即使第一成膜膜片的厚度不均或存在孔洞，但是所有的第一成膜膜片厚度不均匀区域或孔洞的位置不会出现在相同的位置，大概率会错区域分布，这样后续多个第一成膜膜片热复合之后，膜片的厚度相对来说比较均匀，也不会存在孔洞，再经过减薄便可得到厚度适中的电池膜片。最终得到的电池膜片不会出现厚度不均区域，也不会出现孔洞，保证了电池膜片的质量。

再者，该装置无需精确控制喂料精度便可保证成膜的质量，且可以保证生产效率，能够实现量产。

此外，经过补料装置的精确补料和第二成膜辊组的辊压，可以使第一成膜膜片的厚度比较均匀；可以保证厚度热复合之后的第二成膜膜片的厚度比较均匀，第二成膜膜片最终经辊压减薄之后形成的电池膜片的厚度均匀性能够得到有效地保证。

附图说明

下面结合附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1是本实用新型提供的干法膜片制备装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的干法膜片制备装置制备电池膜片的流程图。

附图标记列表：

11、下料装置；12、第一成膜辊组；13、厚度检测装置；14、补料装置；15、第二成膜辊组；151、第一压辊；152、第二压辊；153、第三压辊；154、第二卧式压辊；

21、第一减薄辊组；211、第一减薄辊；212、第二减薄辊；213、第三减薄辊；22、第二减薄辊组；221、第四减薄辊；222、第五减薄辊；223、第六减薄辊；3、收卷机构；01、辅助辊。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了解决现有的干法成膜效率低，且无法彻底解决膜片孔洞、厚度不均的问题。

如图1所示，本实施例公开了一种干法膜片制备装置，其包括成膜模组、减薄模组、收卷机构3及辅助辊01。

成膜模组的数量为三个，且并排设置。成膜模组对物料加工成膜，以形成第一成膜膜片。具体地，成膜模组包括第一成膜辊组12、补料装置14、厚度检测装置13、第二成膜辊组15和下料装置11。

物料经第一成膜辊组12辊压，以形成初步第一成膜膜片。第一成膜辊组12包括两个第一卧式压辊，物料经两个第一卧式压辊热辊压，以形成初步第一成膜膜片，即第一成膜辊组12为卧式压辊。

关于第一成膜辊组12需要说明的是，尽管本实施例中选择的是卧式压辊来成膜，但是这不是对本实用新型的限定，在不偏离本实用新型的原理的前提下，在其它实施例中，本领域技术人员也可以选择横式压辊或双钢带来辊压成膜。这些都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围之内。

物料包括活性物质、导电剂和粘结剂等，具体地，活性物质的干粉料、导电剂的干粉和粘结剂按预设配方比例预混后得到物料。加工正极电池膜片时，活性物质具体包括但不限于NCM、LFP、钴酸锂、锰酸锂、钛酸锂和NCA中的一种或多种的混合物。加工负极电池膜片时，活性物质具体包括但不限于天然石墨、人造石墨、硅碳、硬碳和软碳中的一种或多种的混合物。导电剂包括但不限于CNT。粘结剂包括但不限于PVDF和PTFE中的一种或两种的混合物。

下料装置11设置在第一成膜辊组12的上游，用于对第一成膜辊组12喂料。下料装置11具体为高精度喂料称，其可以精确控制喂料速度和喂料量，以保证初步第一成膜膜片的厚度的均匀性。

厚度检测装置13设置在第一成膜辊组12的下游，厚度检测装置13用于检测初步第一成膜膜片的厚度。厚度检测装置13具体为超声波式厚度扫描仪，可以根据厚度检测装置13检测的结果来控制下料装置11的喂料速度和喂料量，以控制初步第一成膜膜片的厚度和厚度的均一性；也可以根据检测结果控制第一成膜辊组12，以控制初步第一成膜膜片的厚度，具体控制辊压力和两个第一卧式压辊的间距。其中，初步第一成膜膜片的孔洞处检测的厚度为零。

补料装置14设置在厚度检测装置13的下游，补料装置14用于对初步第一成膜膜片进行补料。补料装置14具体为电池成膜领域中常用的喷涂装置，通过喷涂的方式进行补料。将物料形成溶液或胶液，根据厚度检测装置13检测的厚度，针对厚度较薄的区域或有孔洞的区域通过喷涂的方式将胶液或溶液喷涂在初步第一成膜膜片上，以进行补料。

第二成膜辊组15设置在补料装置14的下游，第二成膜辊组15用于在补料后对初步第一成膜膜片进行辊压，以形成第一成膜膜片。经过补料装置14的精确补料和第二成膜辊组15的辊压，可以使第一成膜膜片的厚度比较均匀。

三个成膜模组包括两个第一成膜模组和一个第二成膜模组，第二成膜模组位于两个第一成膜模组之间。

参照图1左右两侧部分，第一成膜模组的第二成膜辊组15包括并排设置的第一压辊151、第二压辊152和第三压辊153，补料后的初步第一成膜膜片依次经第一压辊151和第二压辊152的热辊压以及第二压辊152和第三压辊153的热辊压，可以使补充的电极物料成型在初步第一成膜膜片上并进行辊压减薄，以形成第一成膜膜片。第一压辊151、第二压辊152和第三压辊153内均设置有电加热芯，以便进行热辊压。第二成膜辊组15可以将补充的物料热复合在初步第一成膜膜片上，并进行热辊压减薄。

参照图1中中间部分，第二成膜模组的第二成膜辊组15包括并排设置的两个第二卧式压辊154，补料后的初步第一成膜膜片经两个第二卧式压辊154辊压，可以使补充的电极物料成型在初步第一成膜膜片上并进行辊压减薄，以形成第一成膜膜片。即第二成膜辊组15为卧式压辊。尽管本实施例中选择的是卧式压辊来辊压，在其它实施例中，也可以选择横式压辊进行热辊压。

关于成膜模组的数量需要说明的是，尽管本实用新型中选择的是三个成膜模组，但这不是对本实用新型的限定，在不偏离本实用新型的基本原理的前提下，本领域技术人员也可以选择采用两个、四个或更多个并排设置的成膜模组。为两个成膜模组时，两个成膜模组仅包括两个第一成膜模组；为四个及更多个成膜模组时，多个成膜模组包括两个第一成膜模组和位于两个第一成膜模组之间的多个第二成膜模组。这些都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围之内。

继续参照图1，减薄模组设置在成膜模组的下游，减薄模组用于复合多个第一成膜膜片以形成第二成膜膜片，并对第二成膜膜片减薄，以形成电池膜片。具体地，减薄模组包括第一减薄辊组21和第二减薄辊组22，第一减薄辊组21包括并排设置的第一减薄辊211、第二减薄辊212和第三减薄辊213，多个第一成膜膜片经第一减薄辊211和第二减薄辊212热复合形成第二成膜膜片，第二成膜膜片经第二减薄辊212和第三减薄辊213热辊压减薄。其中第一减薄辊211、第二减薄辊212和第三减薄辊213内均设置有电加热芯，通过电加热芯加热减薄辊，以便进行热复合和热辊压减薄。尽管本实施例中选择的是采用电加热芯进行加热，在其它实施例中，也可以将减薄辊设置在烘烤箱内，通过烘烤箱来加热减薄辊。

关于第一减薄辊组21需要说明的是，尽管本实施例中的第一减薄辊组21是三辊减薄辊组，但这不是对本实用新型的限定，在不偏离本实用新型的原理的前提下，在其它实施例中，本领域技术人员也可以选用五辊减薄辊组，通过五辊减薄辊组进行热复合和热辊压；还可以选用两个热复合辊进行热复合，但是不进行减薄，由后续的第二减薄辊组22进行减薄。这些都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围之内。

在第一成膜模组的第二成膜辊组15和第一减薄辊组21之间设置有辅助辊01，经第一成膜辊组12的第二成膜辊组15热辊压成型后的第一成膜膜片经过辅助辊01导向和支撑，运动至第一减薄辊组21。

第二减薄辊组22设置在第一减薄辊组21的下游，第二减薄辊组22包括并排设置的第四减薄辊221、第五减薄辊222和第六减薄辊223，经第一减薄辊组21减薄后的第二成膜膜片依次经第四减薄辊221和第五减薄辊222的热辊压以及第五减薄辊222和第六减薄辊223的热辊压，以形成电池膜片。其中第四减薄辊221、第五减薄辊222和第六减薄辊223内均设置有电加热芯，通过电加热芯加热减薄辊，以便进行热辊压减薄。尽管本实施例中选择的是采用电加热芯进行加热，在其它实施例中，也可以将减薄辊设置在烘烤箱内，通过烘烤箱来加热减薄辊。

关于第二减薄辊组22需要说明的是，尽管本实施例中的第二减薄辊组22是三辊减薄辊组，但这不是对本实用新型的限定，在不偏离本实用新型的原理的前提下，在其它实施例中，本领域技术人员也可以选用五辊减薄辊组，通过五辊减薄辊组进行热辊压减薄。这些都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围之内。

收卷机构3设置在第二减薄辊组22的下游，收卷机构3包括驱动电机和设置在驱动电机输出轴上的收卷辊，驱动电机驱动收卷辊转动，以对电池膜片进行收卷。

如图2所示，干法膜片制备过程：

多个成膜模组的下料装置11同时向第一成膜辊组12喂料；

第一成膜辊组12的两个第一卧式压辊对物料进行热辊压，以形成初步第一成膜膜片；

厚度检测装置13检测初步第一成膜膜片的厚度；

补料装置14根据检测结果对初步第一成膜膜片进行精确补料；

第二成膜辊组15对补料后的初步第一成膜膜片进行热辊压，以形成第一成膜膜片；

多个第一成膜膜片同时进入到第一减薄辊组21，由第一减薄辊组21对其进行热复合，形成第二成膜膜片；并对第二成膜膜片进行热辊压减薄；

第二减薄辊组22对经第一减薄辊组21减薄后的第二成膜膜片再次进行热辊压减薄，使之厚度符合设计要求，以得到电池膜片。

物料经过多个成膜模组形成第一成膜膜片，多个第一成膜膜片经减薄模组的复合和减薄形成电池膜片。即使第一成膜膜片的厚度不均或存在孔洞，但是所有的第一成膜膜片厚度不均匀区域或孔洞的位置不会出现在相同的位置，大概率会错区域分布，这样后续多个第一成膜膜片复合之后，膜片的厚度相对来说比较均匀，也不会存在孔洞，再经过减薄便可得到厚度适中的电池膜片。此外，经过补料装置的精确补料和第二成膜辊组的辊压，可以使第一成膜膜片的厚度比较均匀，不会出现厚度不均区域和孔洞；可以保证厚度热复合之后的第二成膜膜片的厚度比较均匀，第二成膜膜片最终经辊压减薄之后形成的电池膜片的厚度均匀性能够得到有效地保证。

因此，最终得到的电池膜片不会出现厚度不均区域，也不会出现孔洞，保证了电池膜片厚度的均匀性和质量。

再者，该装置无需精确控制喂料精度便可保证成膜的质量，且可以保证生产效率，以便能够实现量产。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种干法膜片制备装置，其特征在于，包括：

多个并排设置的成膜模组，成膜模组用于对物料加工成膜，以形成第一成膜膜片；

减薄模组，其设置在所述成膜模组的下游，所述减薄模组用于复合多个所述第一成膜膜片以形成第二成膜膜片，并对所述第二成膜膜片减薄，以形成电池膜片。

2.根据权利要求1所述的干法膜片制备装置，其特征在于，所述成膜模组包括：

第一成膜辊组(12)，物料经所述第一成膜辊组(12)辊压，以形成初步第一成膜膜片；

补料装置(14)，其设置在所述第一成膜辊组(12)的下游，所述补料装置(14)用于对所述初步第一成膜膜片进行补料；

第二成膜辊组(15)，其设置在所述补料装置(14)的下游，所述第二成膜辊组(15)用于在补料后对初步第一成膜膜片进行辊压，以形成第一成膜膜片。

3.根据权利要求2所述的干法膜片制备装置，其特征在于，所述第一成膜辊组(12)包括两个第一卧式压辊，物料经两个所述第一卧式压辊辊压，以形成所述初步第一成膜膜片。

4.根据权利要求2所述的干法膜片制备装置，其特征在于，多个所述成膜模组包括两个第一成膜模组和至少一个第二成膜模组，所述第二成膜模组位于两个所述第一成膜模组之间；

所述第一成膜模组的所述第二成膜辊组(15)包括并排设置的第一压辊(151)、第二压辊(152)和第三压辊(153)，补料后的所述初步第一成膜膜片依次经所述第一压辊(151)和所述第二压辊(152)的辊压以及所述第二压辊(152)和所述第三压辊(153)的辊压，以形成第一成膜膜片；

所述第二成膜辊组(15)的所述第二成膜辊组(15)包括并排设置的两个第二卧式压辊(154)，补料后的所述初步第一成膜膜片经两个所述第二卧式压辊(154)辊压，以形成第一成膜膜片。

5.根据权利要求2所述的干法膜片制备装置，其特征在于，所述成膜模组还包括：

厚度检测装置(13)，其设置在所述第一成膜辊组(12)和补料装置(14)之间，所述厚度检测装置(13)用于检测所述初步第一成膜膜片的厚度。

6.根据权利要求5所述的干法膜片制备装置，其特征在于，所述成膜模组还包括：

下料装置(11)，其设置在所述第一成膜辊组(12)的上游，用于对所述第一成膜辊组(12)喂料。

7.根据权利要求6所述的干法膜片制备装置，其特征在于，所述厚度检测装置(13)为厚度扫描仪。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的干法膜片制备装置，其特征在于，所述干法膜片制备装置包括三个并排设置的所述成膜模组。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的干法膜片制备装置，其特征在于，所述减薄模组包括第一减薄辊组(21)，所述第一减薄辊组(21)包括并排设置的第一减薄辊(211)、第二减薄辊(212)和第三减薄辊(213)，多个所述第一成膜膜片经所述第一减薄辊(211)和所述第二减薄辊(212)热复合形成所述第二成膜膜片，所述第二成膜膜片经所述第二减薄辊(212)和所述第三减薄辊(213)辊压减薄。

10.根据权利要求9所述的干法膜片制备装置，其特征在于，所述减薄模组包括第二减薄辊组(22)，所述第二减薄辊组(22)包括并排设置的第四减薄辊(221)、第五减薄辊(222)和第六减薄辊(223)，经所述第一减薄辊组(21)减薄后的所述第二成膜膜片依次经所述第四减薄辊(221)和第五减薄辊(222)的辊压以及所述第五减薄辊(222)和所述第六减薄辊(223)的辊压，以形成电池膜片。

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