CN219066844U - 极片补锂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种极片补锂装置包括第一输送机构、压延机构、定位机构及覆合机构，第一输送机构用于输送锂带，压延机构用于压延并剪切锂带；定位机构设于压延机构及第一输送机构之间，并用于定位锂带；定位机构包括抽真空件、吸附单元及连接管，抽真空件及吸附单元分别连接于连接管的两端，吸附单元用于吸附固定锂带；覆合机构间隔设于压延机构的一侧，并用于将剪切后的锂带覆合于极片上。上述的极片补锂装置，锂带通过第一输送机构输送至压延机构，在输送过程中通过定位机构对锂带定位，压延机构将锂带压延剪切后通过覆合机构将锂带及极片覆合在一起，有效防止锂带在输送过程中发生偏移，加强锂带与极片的覆合效果。

Description

极片补锂装置

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种极片补锂装置。

背景技术

目前，锂离子电池由于能量密度高、使用寿命长等优点而被广泛应用于电动汽车、消费类电子产品等领域。锂离子电池在首次充电过程中，由于固体电解质膜的形成而会消耗部分锂，继而造成正极材料锂的损失、降低电池的容量，最终造成首次效率的降低。为了减少电池的容量在首次充电过程中的不可逆降低，通过补锂设备在极片表面进行覆锂来实现。

在对极片进行补锂时，需要通过覆合机构将锂带覆合到极片表面，锂带极易歪斜，从而影响极片表面的补锂效果。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的补锂过程中锂带极易歪斜的问题，提供一种极片补锂装置。

一种极片补锂装置包括第一输送机构、压延机构、定位机构及覆合机构，第一输送机构用于输送锂带，压延机构用于压延并剪切锂带；定位机构设于压延机构及第一输送机构之间，并用于定位锂带；定位机构包括抽真空件、吸附单元及连接管，抽真空件及吸附单元分别连接于连接管的两端，吸附单元用于吸附固定锂带；覆合机构间隔设于压延机构的一侧，并用于将剪切后的锂带覆合于极片上。上述的极片补锂装置，锂带通过第一输送机构输送至压延机构，在输送过程中通过定位机构对锂带定位，压延机构将锂带压延剪切后通过覆合机构将锂带及极片覆合在一起，有效防止锂带在输送过程中发生偏移，加强锂带与极片的覆合效果。

在其中一实施例中，吸附单元包括盖体、密封件及吸附罩，吸附罩盖设于盖体上且具有若干吸附孔，密封件设于吸附罩与盖体之间，盖体连接于连接管。如此，吸附罩盖设于盖体上且具有若干吸附孔，密封件设于吸附罩与盖体之间，如此抽真空件抽真空并在吸附孔处产生负压，从而吸附固定锂带。

在其中一实施例中，压延机构包括间隔设置的第一压延辊及第二压延辊，第一压延辊及第二压延辊转动方向相反，且第一压延辊的转速小于第二压延辊的转速。如此，第一压延辊及第二压延辊转动方向相反，且第一压延辊的转速小于第二压延辊的转速，从而实现对锂带的压延及剪切。

在其中一实施例中，第一压延辊及第二压延辊的间距为10µm ~80µm。如此，通过限制第一压延辊及第二压延辊之间的间距，使第一压延辊及第二压延辊之间的间距处于最优范围，保证锂带能被压延的同时防止锂带直接被压断。

在其中一实施例中，第一压延辊的转速为第二压延辊的转速的15%。如此，通过使第一压延辊的转速与第二压延辊的转速保持在最优范围，从而使锂带被有效压延及剪切。

在其中一实施例中，覆合机构包括覆合辊，覆合辊间隔设于第二压延辊的一侧，覆合辊与第二压延辊转动方向相反且转速相等。如此，覆合辊间隔设于第二压延辊的一侧，覆合辊与第二压延辊转动方向相反且转速相等。通过覆合辊与第二压延辊的配合将锂带覆合于极片上。

在其中一实施例中，覆合辊与第二压延辊的间距为100µm ~200µm。如此，通过限制覆合辊与第二压延辊之间的间距，使覆合辊与第二压延辊之间的间距处于最优范围，保证极片与锂带能被覆合的同时防止直接被压断。

在其中一实施例中，覆合辊的表面沿自身轴线方向设有至少两个凹槽，全部凹槽沿覆合辊的周向间隔设置。如此，覆合辊的表面沿自身轴线方向设有至少两个凹槽，能够对极片实现间歇补锂，以使极片的补锂面积可控。

在其中一实施例中，每一凹槽沿覆合辊的轴向贯设于覆合辊表面。如此，每一凹槽沿覆合辊的径向贯设于覆合辊表面，利于对极片实现间歇补锂。

在其中一实施例中，极片补锂装置还包括第二输送机构，第二输送机构与第一输送机构间隔设置并用于输送极片。如此，第二输送机构与第一输送机构间隔设置，利于使极片补锂装置的结构更紧凑。

附图说明

图1为一实施例中极片的示意图；

图2为一实施例中极片补锂装置的轴测图；

图3为图2所示极片补锂装置中定位机构的示意图；

图4为图2所示极片补锂装置中覆合辊的示意图。

附图标记：

10、锂带；20、极片；21、补锂区；22、空白区；100、第一输送机构；110、输送辊；200、压延机构；210、第一压延辊；220、第二压延辊；300、定位机构；310、抽真空件；320、吸附单元；321、盖体；322、密封件；323、吸附罩；323a、吸附孔；330、连接管；400、覆合机构；410、覆合辊；411、凹槽；500、第二输送机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，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，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。

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；也可以是机械连接，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申请实施例中的具体含义。

目前，锂离子电池由于能量密度高、使用寿命长等优点而被广泛应用于电动汽车、消费类电子产品等领域。锂离子电池在首次充电过程中，由于固体电解质膜的形成而会消耗部分锂，继而造成正极材料锂的损失、降低电池的容量，最终造成首次效率的降低。为了减少电池的容量在首次充电过程中的不可逆降低，通过补锂设备在极片表面进行覆锂来实现。

在对极片进行补锂时，需要通过覆合机构将锂带覆合到极片表面，锂带极易歪斜，从而影响极片表面的补锂效果。

基于上述考虑，发明人经深入研究，设计了一种极片锂带装置，锂带通过第一输送机构输送至压延机构，在输送过程中通过定位机构对锂带定位，压延机构将锂带压延剪切后通过覆合机构将锂带及极片覆合在一起，有效防止锂带在输送过程中发生偏移，加强锂带与极片的覆合效果

请参考图1及图2，一实施例中的极片补锂装置包括第一输送机构100、压延机构200、定位机构300及覆合机构400，第一输送机构100用于输送锂带10，压延机构200用于压延并剪切锂带10，定位机构300设于压延机构200及第一输送机构100之间并用于定位锂带10，定位机构300包括抽真空件310、吸附单元320及连接管330，抽真空件310及吸附单元320分别连接于连接管330的两端，吸附单元320用于吸附固定锂带10，覆合机构400间隔设于压延机构200的一侧并用于将剪切后的锂带10覆合于极片20上。

本申请的实施例中，参考图1，极片20具有多个补锂区21及空白区22，补锂区21沿极片20的长度方向间隔设置，通过将锂带10覆合于极片20的补锂区21，从而实现对极片20的间歇补锂。

本申请的实施例中，第一输送机构100被配置为供锂带10通过并输送锂带10的机构。第一输送机构100包括至少两个间隔设置的输送辊，所有输送辊同步转动且转速不同，通过使各输送辊转速比不同而实现锂带10的输送。

本申请的实施例中，压延机构200被配置为压延锂带10使锂带10的厚度达到预设值，并使锂带10剪切成条的机构。

本申请的实施例中，定位机构300被配置为吸附固定锂带10，以防止锂带10在输送过程中位置发生偏移的机构。

本申请的实施例中，覆合机构400被配置为将锂带10与极片20覆合在一起的机构。

本申请的实施例中，抽真空件310为抽真空泵，通过抽真空泵抽真空以产生负压吸附锂带10，通过调节抽真空泵的参数可以调节吸附力的大小。吸附单元320贴附于锂带10上，通过抽真空件310抽真空，并通过连接管330使吸附单元320产生负压，从而通过吸附单元320吸附固定住锂带10。

需说明的是，锂带10通过第一输送机构100输送至压延机构200，压延机构200将锂带10压延剪切后，锂带10粘附于压延机构200上继续输送，并通过覆合机构400将锂带10及极片20覆合在一起。

上述的极片补锂装置，锂带10通过第一输送机构100输送至压延机构200，在输送过程中通过定位机构300对锂带10定位，压延机构200将锂带10压延剪切后通过覆合机构400将锂带10及极片20覆合在一起，有效防止锂带10在输送过程中发生偏移，加强锂带10与极片20的覆合效果。

根据本申请的一些实施例，请参考图3，吸附单元320包括盖体321、密封件322及吸附罩323，吸附罩323盖设于盖体321上且具有若干吸附孔323a，密封件322设于吸附罩323与盖体321之间，盖体321连接于连接管330。

本申请的实施例中，盖体321与吸附罩323为可拆卸式连接，便于拆装及维护。例如，吸附罩323具有开口，盖体321卡设于吸附罩323的开口处且与吸附罩323间隙配合，从而使盖体321与吸附罩323固定。在其他实施例中，盖体321与吸附罩323还可以为一体式结构。

本申请的实施例中，密封件322为硅胶圈或橡胶圈。

本申请的实施例中，吸附罩323的材质可以与盖体321相同，也可以不相同。例如，吸附罩323可以为硅胶材质或橡胶材质。

本申请的实施例中，全部吸附孔323a为尺寸大小相同的圆孔。在其他实施例中，全部吸附孔323a还可以为方孔或其他形状，全部吸附孔323a的尺寸也可以不完全相同。

通过上述设置，吸附罩323盖设于盖体321上且具有若干吸附孔323a，密封件322设于吸附罩323与盖体321之间，如此抽真空件310抽真空并在吸附孔323a处产生负压，从而吸附固定锂带10。

根据本申请的一些实施例，请参考图2，压延机构200包括间隔设置的第一压延辊210及第二压延辊220，第一压延辊210及第二压延辊220转动方向相反，且第一压延辊210的转速小于第二压延辊220的转速。

本申请的实施例中，第一压延辊210及第二压延辊220并排间隔设置，且二者的高度位置相同，锂带10从第一压延辊210及第二压延辊220之间通过，并通过第一压延辊210及第二压延辊220之间的夹紧力压延并剪切。

通过上述设置，第一压延辊210及第二压延辊220转动方向相反，且第一压延辊210的转速小于第二压延辊220的转速，从而实现对锂带10的压延及剪切。

根据本申请的一些实施例，请参考图2，第一压延辊210及第二压延辊220的间距为10µm ~80µm。

本申请的实施例中，锂带10的厚度为2mm，第一压延辊210及第二压延辊220之间的间距小于锂带10的厚度，从而压延锂带10以使锂带10厚度变薄。

需说明的是，若第一压延辊210及第二压延辊220之间的间距过大，则无法有效压延锂带10；若第一压延辊210及第二压延辊220之间的间距过小，则会使锂带10直接被压断，无法满足使用需求。

通过上述设置，通过限制第一压延辊210及第二压延辊220之间的间距，使第一压延辊210及第二压延辊220之间的间距处于最优范围，保证锂带10能被压延的同时防止锂带10直接被压断。

根据本申请的一些实施例，请参考图2，第一压延辊210的转速为第二压延辊220的转速的15%。

需说明的是，在其他实施例中，第一压延辊210与第二压延辊220的转速比还可以为其他数值范围。

通过上述设置，通过使第一压延辊210的转速与第二压延辊220的转速保持在最优范围，从而使锂带10被有效压延及剪切。

根据本申请的一些实施例，请参考图2及图4，覆合机构400包括覆合辊410，覆合辊410间隔设于第二压延辊220的一侧，覆合辊410与第二压延辊220转动方向相反且转速相等。

本申请的实施例中，极片20自下而上通过覆合辊410输送，锂带10粘附于第二压延辊220上，并通过第二压延辊220及覆合辊410的配合将锂带10覆合于极片20上。

本申请的实施例中，覆合辊410的数量为一。在其他实施例中，覆合辊410的数量还可以为至少两个，全部覆合辊410可以间隔排布。

通过上述设置，覆合辊410间隔设于第二压延辊220的一侧，覆合辊410与第二压延辊220转动方向相反且转速相等。通过覆合辊410与第二压延辊220的配合将锂带10覆合于极片20上。

根据本申请的一些实施例，请参考图2，覆合辊410与第二压延辊220的间距为100µm ~200µm。

需说明的是，若覆合辊410与第二压延辊220之间的间距过大，则无法有效覆合极片20及锂带10；若覆合辊410与第二压延辊220之间的间距过小，则会使极片20及锂带10直接被压断，无法满足使用需求。

通过上述设置，通过限制覆合辊410与第二压延辊220之间的间距，使覆合辊410与第二压延辊220之间的间距处于最优范围，保证极片20与锂带10能被覆合的同时防止直接被压断。

根据本申请的一些实施例，请参考图4，覆合辊410的表面沿自身轴线方向设有至少两个凹槽411，全部凹槽411沿覆合辊410的周向间隔设置。

可以理解的是，极片20自下而上运动，极片20的左侧跟覆合辊410紧密贴合，极片20的右侧与第二压延辊220贴合，在覆合辊410与第二压延辊220的覆合压力下，锂膜覆合到极片20的右侧，当覆合辊410的凹槽411处跟极片20、第二压延辊220相切于一点时，由于极片20的左侧不受力导致锂膜不能覆合到极片20右侧，形成补锂空白区22，凹槽411处转过后继续补锂。

本申请的实施例中，凹槽411为矩形槽。在其他实施例中，凹槽411还可以为弧形槽或其他形状。

通过上述设置，覆合辊410的表面沿自身轴线方向设有至少两个凹槽411，能够对极片20实现间歇补锂，以使极片20的补锂面积可控。

根据本申请的一些实施例，请参考图4，每一凹槽411沿覆合辊410的轴向贯设于覆合辊410表面。

本申请的实施例中，全部凹槽411的形状及尺寸完全相同。在其他实施例中，全部凹槽411的形状及尺寸还可以不完全相同。

通过上述设置，每一凹槽411沿覆合辊410的轴向贯设于覆合辊410表面，利于对极片20实现间歇补锂。

根据本申请的一些实施例，请参考图2，极片补锂装置还包括第二输送机构500，第二输送机构500与第一输送机构100间隔设置并用于输送极片20。

本申请的实施例中，第二输送机构500被配置为供极片20通过并输送极片20的机构。第二输送机构500包括至少两个间隔设置的输送辊，所有输送辊同步转动且转速不同，通过使各输送辊转速比不同而实现极片20的输送。

通过上述设置，第二输送机构500与第一输送机构100间隔设置，利于使极片补锂装置的结构更紧凑。

根据本申请的一些实施例，参见图1至图4，一实施例中的极片补锂装置包括第一输送机构100、压延机构200、定位机构300、覆合机构400及第二输送机构500，第一输送机构100用于输送锂带10，压延机构200用于压延并剪切锂带10，定位机构300设于压延机构200及第一输送机构100之间并用于定位锂带10，覆合机构400间隔设于压延机构200的一侧并用于覆合锂带10及极片20，第二输送机构500与第一输送机构100间隔设置并用于输送极片20。

其中，定位机构300包括抽真空件310、吸附单元320及连接管330，抽真空件310及吸附单元320分别连接于连接管330的两端，吸附单元320用于吸附固定锂带10，吸附单元320包括盖体321、密封件322及吸附罩323，吸附罩323盖设于盖体321上且具有若干吸附孔323a，密封件322设于吸附罩323与盖体321之间，盖体321连接于连接管330。压延机构200包括间隔设置的第一压延辊210及第二压延辊220，第一压延辊210及第二压延辊220转动方向相反，且第一压延辊210的转速小于第二压延辊220的转速，第一压延辊210及第二压延辊220的间距为10µm ~80µm，第一压延辊210的转速为第二压延辊220的转速的15%。覆合机构400包括覆合辊410，覆合辊410间隔设于第二压延辊220的一侧，覆合辊410与第二压延辊220转动方向相反且转速相等，覆合辊410与第二压延辊220的间距为100µm ~200µm。覆合辊410的表面沿自身轴线方向设有至少两个凹槽411，全部凹槽411沿覆合辊410的周向间隔设置。每一凹槽411沿覆合辊410的轴向贯设于覆合辊410表面。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种极片补锂装置，其特征在于，包括：

第一输送机构（100），用于输送锂带（10）；

压延机构（200），用于压延并剪切锂带（10）；

定位机构（300），设于所述压延机构（200）及所述第一输送机构（100）之间，并用于定位所述锂带（10）；所述定位机构（300）包括抽真空件（310）、吸附单元（320）及连接管（330），所述抽真空件（310）及所述吸附单元（320）分别连接于所述连接管（330）的两端，所述吸附单元（320）用于吸附固定所述锂带（10）；

覆合机构（400），间隔设于所述压延机构（200）的一侧，并用于将剪切后的锂带（10）覆合于极片（20）上。

2.根据权利要求1所述的极片补锂装置，其特征在于，所述吸附单元（320）包括盖体（321）、密封件（322）及吸附罩（323），所述吸附罩（323）盖设于所述盖体（321）上且具有若干吸附孔（323a），所述密封件（322）设于所述吸附罩（323）与所述盖体（321）之间，所述盖体（321）连接于所述连接管（330）。

3.根据权利要求1所述的极片补锂装置，其特征在于，所述压延机构（200）包括间隔设置的第一压延辊（210）及第二压延辊（220），所述第一压延辊（210）及所述第二压延辊（220）转动方向相反，且所述第一压延辊（210）的转速小于所述第二压延辊（220）的转速。

4.根据权利要求3所述的极片补锂装置，其特征在于，所述第一压延辊（210）及所述第二压延辊（220）的间距为10µm ~80µm。

5.根据权利要求3所述的极片补锂装置，其特征在于，所述第一压延辊（210）的转速为所述第二压延辊（220）的转速的15%。

6.根据权利要求3所述的极片补锂装置，其特征在于，所述覆合机构（400）包括覆合辊（410），所述覆合辊（410）间隔设于所述第二压延辊（220）的一侧，所述覆合辊（410）与所述第二压延辊（220）转动方向相反且转速相等。

7.根据权利要求6所述的极片补锂装置，其特征在于，所述覆合辊（410）与所述第二压延辊（220）的间距为100µm ~200µm。

8.根据权利要求6所述的极片补锂装置，其特征在于，所述覆合辊（410）的表面沿自身轴线方向设有至少两个凹槽（411），全部所述凹槽（411）沿所述覆合辊（410）的周向间隔设置。

9.根据权利要求8所述的极片补锂装置，其特征在于，每一所述凹槽（411）沿所述覆合辊（410）的轴向贯设于所述覆合辊（410）表面。

10.根据权利要求1所述的极片补锂装置，其特征在于，所述极片补锂装置还包括第二输送机构（500），所述第二输送机构（500）与所述第一输送机构（100）间隔设置并用于输送所述极片（20）。

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