CN218775384U - 超薄金属锂带覆膜轧制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及金属锂带生产领域，公开了一种超薄金属锂带覆膜轧制系统。本申请的超薄金属锂带覆膜轧制系统，包括设置有上衬膜放卷机构的上衬膜放卷线路、设置有下衬膜放卷机构的下衬膜放卷线路、设置有锂带放卷机构的锂带放卷线路以及轧制机，所述上衬膜放卷线路和下衬膜放卷线路分别在轧制机处汇聚于锂带放卷机构的上侧和下侧，还包括有上收卷线路和下收卷线路，所述上收卷线路和下收卷线路中的一条线路上设置有衬膜锂带收卷机构，另一条线路中设置有衬膜收卷机构。采用本申请的超薄金属锂带覆膜轧制系统可生产出带有衬膜的锂带，有利于后续的保存和使用。

Description

超薄金属锂带覆膜轧制系统

技术领域

本实用新型涉及金属锂带生产领域，尤其是一种超薄金属锂带覆膜轧制系统。

背景技术

随着新能源行业、便携式电子设备等的快速发展，提高锂电池的能量密度、降低其生产成本成为了当今市场的迫切需求。目前金属锂作为负极材料与正极材料相匹配时，由于锂含量较高而不能提高锂电池的能量密度，导致负极锂利用率大幅降低，造成锂资源的浪费和成本的上升，因此制备超薄锂负极已成为提高其能量密度、充分利用锂资源的趋势。

超薄金属锂带是制作超薄锂负极的基础材料，超薄金属锂带是指厚度在0.2mm以下的锂带。工业上制备超薄金属锂带多采用辊压轧制技术，制得的超薄金属锂带需经多道导辊后才能有效的进行收卷成盘。在过去采用的金属锂带制作方式中，通常轧辊直接与金属锂接触。但是超薄金属锂箔既轻薄又柔软，易粘连在轧辊上，导致锂箔断裂，难以实现连续卷对卷轧制。为此，在轧制前覆上衬膜可有效改善锂箔断裂、粘辊问题，可轻易实现卷对卷成盘轧制。

例如公开号为CN109802098A的专利申请公开了一种超薄金属锂带生产装置和方法，提出采用覆上衬膜的方式来轧制厚度小于0.01mm的超薄锂带，在轧制后，其分别对锂带和衬膜带进行收卷，由于超薄金属锂带的厚度很薄，强度相对较差，单独的超薄金属锂带实际不易于保存，也不利于后续的加工。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种超薄金属锂带覆膜轧制系统，可生产出带有衬膜的锂带，有利于后续的保存和使用。

本实用新型公开的超薄金属锂带覆膜轧制系统，包括设置有上衬膜放卷机构的上衬膜放卷线路、设置有下衬膜放卷机构的下衬膜放卷线路、设置有锂带放卷机构的锂带放卷线路以及轧制机，所述上衬膜放卷线路和下衬膜放卷线路分别在轧制机处汇聚于锂带放卷机构的上侧和下侧，还包括有上收卷线路和下收卷线路，所述上收卷线路和下收卷线路中的一条线路上设置有衬膜锂带收卷机构，另一条线路中设置有衬膜收卷机构。

优选地，所述衬膜锂带收卷机构设置于下收卷线路上，所述衬膜收卷机构设置在上收卷线路上。

优选地，所述上衬膜放卷线路输送的衬膜的离型力小于下衬膜放卷线路输送的衬膜的离型力。

优选地，所述上衬膜放卷线路和下衬膜放卷线路上均设置有干燥机构。

优选地，所述干燥机构包括有干燥仓，所述上衬膜放卷机构设置于上衬膜放卷线路的干燥机的干燥仓内，所述下衬膜放卷线路设置于下衬膜放卷线路的干燥机的干燥仓内，所述干燥仓设置有启闭门，所述干燥仓还设置有用于输出衬膜的输出口。

优选地，所述输出口上下两侧设置有成对的输送导辊。

优选地，所述上衬膜放卷线路、下衬膜放卷线路以及锂带放卷线路上均设置有纠偏装置。

优选地，所述轧制机前对应上衬膜放卷线路和下衬膜放卷线路分别设置有喷油装置。

本实用新型的有益效果是：本申请的超薄金属锂带覆膜轧制系统在轧制前对锂带进行覆膜，可有效改善锂箔断裂、粘辊问题，可轻易实现卷对卷成盘轧制。同时在轧制以后，对一侧的衬膜进行单独收卷，将另一侧的衬膜与轧制出的超薄金属锂带一起收卷，不但使超薄金属锂带更易于保存运输，延长保存运输时间，以便下游客户使用，还有利于后期铜箔转印等加工的使用。

附图说明

图1是超薄金属锂带覆膜轧制系统的示意图；

图2是干燥仓的示意图。

附图标记：上衬膜放卷线路1，上衬膜放卷机构101，下衬膜放卷线路2，下衬膜放卷机构201，锂带放卷线路3，锂带放卷机构301，纠偏装置4，上收卷线路5，衬膜收卷机构501，下收卷线路6，衬膜锂带收卷机构601，轧制机7，喷油装置8，干燥仓9，启闭门901，输送导辊902。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实用新型的超薄金属锂带覆膜轧制系统，包括设置有上衬膜放卷机构101的上衬膜放卷线路1、设置有下衬膜放卷机构201的下衬膜放卷线路2、设置有锂带放卷机构301的锂带放卷线路3以及轧制机7，所述上衬膜放卷线路1和下衬膜放卷线路2分别在轧制机7处汇聚于锂带放卷机构301的上侧和下侧，所述超薄金属锂带覆膜轧制系统还包括有上收卷线路5和下收卷线路6，所述上收卷线路5和下收卷线路6中的一条线路上设置有衬膜锂带收卷机构601，另一条线路中设置有衬膜收卷机构501。

其中，放卷机构、收卷机构以及轧制机7都是现有的成熟技术，在此不再对其本身结构进行说明。各条线路的具体布置方式均可参考现有技术。使用本申请的超薄金属锂带覆膜轧制系统时，分别在上衬膜放卷机构101和下衬膜放卷机构201上放置成卷的衬膜，在锂带放卷机构301上放置成卷的待加工锂带，通过上衬膜放卷线路1、下衬膜放卷线路2和锂带放卷线路3分别将上下衬膜和待加工的锂带输送到轧制机7的轧辊之间进行轧制。轧制过程中不但锂带被轧制变薄，而且使锂带的上下面均被覆盖了衬膜。对于锂带的后期保存和使用而言，单面覆膜和双面覆膜的实际效果相差无几，因此，本申请在轧制机7之后设置两条收卷线路，分别是上收卷线路5和下收卷线路6，将锂带其中一面的覆膜与锂带相剥离，将单面附有衬膜的超薄锂带通过一条线路的衬膜锂带收卷机构601收卷，将单独的衬膜通过另一条线路上的衬膜收卷机构501进行收卷。注意收卷机构的转动方向，需要使衬膜位于锂带的外侧，才能起到很好的保护效果。单独收卷的衬膜只要在轧制过程中没有被损坏就可以一直重复利用，可以有效降低生产成本。采用本申请的超薄金属锂带覆膜轧制系统可以生产的超薄金属锂带可以达到0.02mm。

锂带单面附有衬膜，衬膜具体在其上侧面或者下侧面均可，若锂带上侧面附有衬膜就通过上收卷线路5收卷，若锂带下侧面附有衬膜就通过下收卷线路6收卷。但是，为了降低锂带在收卷线路中输送受损的可能性，在本申请的优选实施例中，所述衬膜锂带收卷机构601设置于下收卷线路6上，所述衬膜收卷机构501设置在上收卷线路5上。锂带下侧附有衬膜可以为锂带提供一定的支撑效果，可以更好地保护锂带。因此，优选将锂带的上侧衬膜剥离，而下侧衬膜这随着锂带一起被下收卷线路6收卷。衬膜是否容易被剥离，主要由其离型力决定，因此，需要剥离哪侧的衬膜则可以选择离型力更小衬膜，因此，在本申请的优选实施方式，需要优先剥离上侧衬膜，则所述上衬膜放卷线路1输送的衬膜的离型力小于下衬膜放卷线路2输送的衬膜的离型力。

申请人在实际生产中发现，衬膜上常常是附着有少量的水分，锂带在与之接触后，易与水分发生反应，锂箔变黑，锂箔品质变差。若衬膜含水较高，锂箔与其接触后还会致燃，引发火灾。因此，为了保证锂箔品质和生产安全，所述上衬膜放卷线路1和下衬膜放卷线路2上均设置有干燥机构。覆膜轧制前对衬膜进行干燥处理可保证锂箔品质，提高生产效率，也可防止危险事件发生。

干燥机构可以是鼓风干燥、微波干燥或红外干燥等。干燥机构可以设置在上衬膜放卷线路1和下衬膜放卷线路2的任意位置均可以实现干燥，不过如图2所示，在本申请的优选实施例中，所述干燥机构包括有干燥仓9，所述上衬膜放卷机构101设置于上衬膜放卷线路1的干燥机的干燥仓9内，所述下衬膜放卷线路2设置于下衬膜放卷线路2的干燥机的干燥仓9内，所述干燥仓9设置有启闭门901，所述干燥仓9还设置有用于输出衬膜的输出口。如此放置的成卷衬膜可以较长时间地在干燥仓9内进行干燥提高其干燥效果，同时经过放卷机构配套的导辊展开的衬膜也能进一步进行干燥，更大程度上保证干燥效果。例如，本申请的一个实施例中，采用了红外干燥的方式，干燥温度设定为150～250℃，衬膜在放卷机构上展开后在干燥仓9内经过30秒至2分钟的时间从干燥仓9输出，可以达到较好的干燥效果。

成卷的衬膜可以通过启闭门901放入到干燥仓9内，而干燥后的衬膜则通过输出口从干燥仓9输出。为了防止衬膜在干燥仓9的输出口发生擦挂损伤，在本申请的优选实施例中，所述输出口上下两侧设置有成对的输送导辊902。衬膜通过成对的输送导辊902夹送出干燥仓9，从而可以最大程度上避免发生擦挂。

各条放卷线路和收卷线路上分别可以设置纠偏装置4、张力控制装置等现有的设备，其中，所述上衬膜放卷线路1、下衬膜放卷线路2以及锂带放卷线路3上设置有纠偏装置4，是很有必要的。设置纠偏装置4可以进行左右两侧定位，保持锂箔、上衬膜和下衬膜三者对齐，对齐后引入轧制机7中进行轧制，从而保证轧制质量和覆膜质量。

衬膜在轧制机7的压力下可能会出现破损，破损不但会影响衬膜的重复使用，还可能影响轧制质量，因此，在本申请的优选实施例中，所述轧制机7前对应上衬膜放卷线路1和下衬膜放卷线路2分别设置有喷油装置8。在轧制过程中，通过喷油装置8向衬膜外侧喷涂轧制油，可以降低衬膜在轧制过程中受损的可能性。但是需要注意轧制油不能喷涂不能过多或者过少，过少则其降低衬膜压裂的作用会降低，而过多则可能导致衬膜与轧辊之间打滑。喷油装置8可以采用现有的设备，通常包括油壶、输送的油泵以及喷嘴，上下的喷油装置8可以采用同一油壶。

Claims (8)

1.超薄金属锂带覆膜轧制系统，包括设置有上衬膜放卷机构(101)的上衬膜放卷线路(1)、设置有下衬膜放卷机构(201)的下衬膜放卷线路(2)、设置有锂带放卷机构(301)的锂带放卷线路(3)以及轧制机(7)，所述上衬膜放卷线路(1)和下衬膜放卷线路(2)分别在轧制机(7)处汇聚于锂带放卷机构(301)的上侧和下侧，其特征在于，还包括有上收卷线路(5)和下收卷线路(6)，所述上收卷线路(5)和下收卷线路(6)中的一条线路上设置有衬膜锂带收卷机构(601)，另一条线路中设置有衬膜收卷机构(501)。

2.如权利要求1所述的超薄金属锂带覆膜轧制系统，其特征在于：所述衬膜锂带收卷机构(601)设置于下收卷线路(6)上，所述衬膜收卷机构(501)设置在上收卷线路(5)上。

3.如权利要求2所述的超薄金属锂带覆膜轧制系统，其特征在于：所述上衬膜放卷线路(1)输送的衬膜的离型力小于下衬膜放卷线路(2)输送的衬膜的离型力。

4.如权利要求1所述的超薄金属锂带覆膜轧制系统，其特征在于：所述上衬膜放卷线路(1)和下衬膜放卷线路(2)上均设置有干燥机构。

5.如权利要求4所述的超薄金属锂带覆膜轧制系统，其特征在于：所述干燥机构包括有干燥仓(9)，所述上衬膜放卷机构(101)设置于上衬膜放卷线路(1)的干燥机的干燥仓(9)内，所述下衬膜放卷线路(2)设置于下衬膜放卷线路(2)的干燥机的干燥仓(9)内，所述干燥仓(9)设置有启闭门(901)，所述干燥仓(9)还设置有用于输出衬膜的输出口。

6.如权利要求5所述的超薄金属锂带覆膜轧制系统，其特征在于：所述输出口上下两侧设置有成对的输送导辊(902)。

7.如权利要求1所述的超薄金属锂带覆膜轧制系统，其特征在于：所述上衬膜放卷线路(1)、下衬膜放卷线路(2)以及锂带放卷线路(3)上均设置有纠偏装置(4)。

8.如权利要求1所述的超薄金属锂带覆膜轧制系统，其特征在于：所述轧制机(7)前对应上衬膜放卷线路(1)和下衬膜放卷线路(2)分别设置有喷油装置(8)。

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