CN220055771U - 金属锂带放卷装置及金属锂带连续放卷-模切-收卷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金属锂带放卷装置，包括垂直设置的放卷底座与放卷立座，所述放卷立座上设有用于将金属锂带与不粘膜复合成复合卷带的膜复合机构。本实用新型还提供一种金属锂带连续放卷‑模切‑收卷装置，包括放卷装置、模切装置和收卷装置，所述模切装置设于所述放卷装置和收卷装置之间；所述放卷装置为上述的金属锂带放卷装置。本实用新型的金属锂带放卷装置通过膜复合机构使金属锂带与不粘膜复合成复合卷带，可使不粘膜自动包覆在金属锂带表面，避免了模刀与锂的直接接触，解决了粘刀问题。本实用新型的金属锂带连续放卷‑模切‑收卷装置，具有走带稳、不粘刀、模切快的特点，确保了金属锂带高的模切合格率和效率。

Description

金属锂带放卷装置及金属锂带连续放卷-模切-收卷装置

技术领域

本实用新型属于金属锂软电池加工领域，尤其涉及一种金属锂带放卷装置及放卷-模切-收卷装置。

背景技术

众所周知，锂离子二次电池技术的发展与应用使人们的生产和生活更便捷和高效，尽管如此，由于其能量密度理论瓶颈，现有商业化锂离子二次电池越来越来难以满足人们对大容量长续航使用的需求。

研究表明锂金属理论容量可达到3860mAh/g，以金属锂为负极的锂硫、锂空、全固态等电池因其具有高能量密度，是现有锂离子二次电池的3-8倍，已成为下一代锂电池技术发展的重要方向。

锂硫电池是典型的金属锂电池，虽然其制作流程与常规锂离子叠片软包电池相近，但使用的金属锂因活性强，裁切时常常引起锂片粘刀，且其高延展性使得金属锂无法直接快速收卷，不能实现连续模切。当前的模切多以手工模切为主，暂无自动化设备，相应的电池制作效率，合格率和一致性都很低。

专利CN111360136A公开了一种金属锂带模切装置，虽然能改善金属锂带模切粘刀，但是由于缺乏锂带放卷、收卷系统装置，并不能实现连续模切，其模切效率提升有限。专利CN207957232U公开了一种手动模切极片的放卷支架，该简易支架虽然可避免锂带与桌面接触，提高走带速度，但由于支架缺乏张力调节机构，手动操控的带速不稳定特征常常导致锂卷带松弛形变，模切出的极片褶皱，直接降低模切良品率，另外，该支架不能解决锂带模切粘刀的技术问题，因而对模切效率改善有限。

因此，如何避免金属锂带模切粘刀，如何实现连续快速模切是金属锂电池加工亟待解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种具有走带稳、不粘刀、模切快等优点的金属锂带放卷装置及金属锂带连续放卷-模切-收卷装置。为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种金属锂带放卷装置，包括垂直设置的放卷底座与放卷立座，所述放卷立座上设有用于将金属锂带与不粘膜复合成复合卷带的膜复合机构。

上述金属锂带放卷装置中，优选的，所述膜复合机构包括：

金属锂带放卷辊，用于装设成卷的金属锂带；

不粘膜放卷辊，用于装设成卷的不粘膜；不粘膜可采用聚乙烯膜、聚丙烯膜等，且不粘膜厚度不大于1mm；

复合导向辊，用于将所述金属锂带和不粘膜复合成复合卷带并输出。

上述金属锂带放卷装置中，优选的，所述放卷立座上还设有用于使复合卷带持续处于绷直状态的张力自动调节机构，所述张力自动调节机构沿所述复合卷带的运动方向设于所述膜复合机构的后端。放卷立座上的张力自动调节机构配合收卷装置，可使复合卷带持续处于绷直状态，避免锂卷因松弛形变引起模切的极片褶皱。

上述金属锂带放卷装置中，优选的，所述张力自动调节机构包括一对张力调节固定辊和一个张力调节运动辊，所述张力调节固定辊并排且间隔布置，所述张力调节运动辊可上下自由活动的设于一对所述张力调节固定辊之间。上述张力调节运动辊是靠辊自重向下力和走带上拉力，自动调整动态平衡，可使复合卷带持续绷直状态，从而保证模切极片平整。上述张力调节运动辊的上下自由移动可通过在放卷立座上设置滑轨实现。

上述金属锂带放卷装置中，优选的，所述放卷立座上还设有用于使不粘膜与金属锂带持续保持贴合状态的放卷对辊，所述放卷对辊之间的间隙不大于5mm。上述放卷对辊沿所述复合卷带的运动方向设于所述张力自动调节机构的后端。放卷对辊用于保持不粘膜与金属锂带“贴合”，可更好降低模切粘刀概率，实现连续模切。

作为一个总的技术构思，本实用新型还提供一种金属锂带连续放卷-模切-收卷装置，包括放卷装置、模切装置和收卷装置，所述模切装置设于所述放卷装置和收卷装置之间；所述放卷装置为上述的金属锂带放卷装置。模切过程是在复合卷带的中心区域，冲切出一张张方形的负极极片下来，模切后的复合卷带，仍为整体，往收卷机构一侧运动并通过收卷装置收卷。

上述金属锂带连续放卷-模切-收卷装置中，优选的，所述收卷装置包括垂直设置的收卷底座与收卷立座，所述收卷立座上沿所述复合卷带的运动方向依次设有收卷导向辊和模切复合卷带收卷辊，所述模切复合卷带收卷辊上设有用于带动所述模切复合卷带收卷辊转动的驱动源。

上述金属锂带连续放卷-模切-收卷装置中，优选的，所述收卷立座上还设有用于使不粘膜与金属锂带持续保持贴合状态的收卷对辊，所述收卷对辊沿所述复合卷带的运动方向设于所述收卷导向辊的前端，所述收卷对辊之间的间隙不大于5mm。

本实用新型中，除了张力调节运动辊可以上下滑动和自转外，其他辊位置固定，但可以随卷带一起自转(旋转)运动；模切复合卷带收卷辊上连接有驱动源，用于带动其转动，其他辊均被动转动。本实用新型中，金属锂带放卷辊优选位于不粘膜放卷辊下方，放卷对辊的入口端与张力调节固定辊优选位于同一水平面，放卷对辊和收卷对辊处于同一平面上。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的金属锂带放卷装置可避免金属锂带与桌面接触，金属锂带不存在摩擦划痕，大大提高走带速度和操作便捷性。

2、本实用新型的金属锂带放卷装置通过膜复合机构使金属锂带与不粘膜复合成复合卷带，可使不粘膜自动包覆在金属锂带表面，避免了模刀与锂的直接接触，解决了粘刀问题。

3、本实用新型的金属锂带连续放卷-模切-收卷装置，通过放卷装置与收卷装置的配合，具有走带稳、不粘刀、模切快的特点，可很好地实现金属锂带连续模切，确保了金属锂带高的模切合格率和效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例中金属锂带放卷装置的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的侧视图。

图4为图1的后视图。

图5为实施例中收卷装置的结构示意图。

图6为实施例中放卷装置与收卷装置的连接运行示意图。

图例说明：

1、放卷立座；2、复合导向辊；3、放卷对辊；4、张力调节固定辊；5、张力调节运动辊；6、收卷立座；7、不粘膜放卷辊；8、金属锂带放卷辊；9、收卷对辊；10、模切复合卷带收卷辊；11、收卷导向辊。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

除非另有特别说明，本实用新型中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例：

如图1-图4所示，本实施例的金属锂带放卷装置，包括垂直设置的放卷底座与放卷立座1，放卷立座1上设有用于将金属锂带与不粘膜复合成复合卷带的膜复合机构。

本实施例中，膜复合机构包括：

金属锂带放卷辊8，用于装设成卷的金属锂带；

不粘膜放卷辊7，用于装设成卷的不粘膜；不粘膜可采用聚乙烯膜、聚丙烯膜等，且不粘膜厚度不大于1mm；

复合导向辊2，用于将金属锂带和不粘膜复合成复合卷带并输出。

本实施例中，放卷立座1上还设有用于使复合卷带持续处于绷直状态的张力自动调节机构，张力自动调节机构沿复合卷带的运动方向设于膜复合机构的后端。

本实施例中，张力自动调节机构包括一对张力调节固定辊4和一个张力调节运动辊5，张力调节固定辊4并排且间隔布置，张力调节运动辊5可上下自由活动的设于一对张力调节固定辊4之间。

本实施例中，放卷立座1上还设有用于使不粘膜与金属锂带持续保持贴合状态的放卷对辊3，放卷对辊3之间的间隙不大于5mm。上述放卷对辊3沿复合卷带的运动方向设于张力自动调节机构的后端。

本实施例的金属锂带连续放卷-模切-收卷装置，包括放卷装置、模切装置和收卷装置(如图5所示)，模切装置设于放卷装置和收卷装置之间；放卷装置为上述金属锂带放卷装置。

本实施例中，收卷装置包括垂直设置的收卷底座与收卷立座6，收卷立座6上沿复合卷带的运动方向依次设有收卷导向辊11和模切复合卷带收卷辊10，模切复合卷带收卷辊10上设有用于带动模切复合卷带收卷辊10转动的驱动源。

本实施例中，收卷立座6上还设有用于使不粘膜与金属锂带持续保持贴合状态的收卷对辊9，收卷对辊9沿复合卷带的运动方向设于收卷导向辊11的前端，收卷对辊9之间的间隙不大于5mm。

本实施例中，除了张力调节运动辊5可以上下滑动和自转外，其他辊位置固定，但可以随卷带一起自转(旋转)运动；模切复合卷带收卷辊10上连接有驱动源，用于带动其转动，其他辊均被动转动。金属锂带放卷辊8位于不粘膜放卷辊7下方，放卷对辊3的入口端与张力调节固定辊4位于同一水平面，放卷对辊3和收卷对辊9处于同一平面上。

利用本实施例中的金属锂带连续放卷-模切-收卷装置时，具体运行示意图如图6所示，金属锂带与不粘膜首先通过复合导向辊2复合成复合卷带，通过张力自动调节机构和放卷对辊3输出后与收卷对辊9对接，并通过收卷导向辊11和模切复合卷带收卷辊10实现收卷模切机构作用于放卷对辊3与收卷对辊9之间的复合卷带上实现模切，整个过程具有走带稳、不粘刀、模切快的特点，可很好地实现金属锂带连续模切，确保了金属锂带高的模切合格率和效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (7)

1.一种金属锂带放卷装置，其特征在于，包括垂直设置的放卷底座与放卷立座（1），所述放卷立座（1）上设有用于将金属锂带与不粘膜复合成复合卷带的膜复合机构；所述放卷立座（1）上还设有用于使复合卷带持续处于绷直状态的张力自动调节机构，所述张力自动调节机构沿所述复合卷带的运动方向设于所述膜复合机构的后端。

2.根据权利要求1所述的金属锂带放卷装置，其特征在于，所述膜复合机构包括：

金属锂带放卷辊（8），用于装设成卷的金属锂带；

不粘膜放卷辊（7），用于装设成卷的不粘膜；

复合导向辊（2），用于将所述金属锂带和不粘膜复合成复合卷带并输出。

3.根据权利要求1所述的金属锂带放卷装置，其特征在于，所述张力自动调节机构包括一对张力调节固定辊（4）和一个张力调节运动辊（5），所述张力调节固定辊（4）并排且间隔布置，所述张力调节运动辊（5）可上下自由活动的设于一对所述张力调节固定辊（4）之间。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的金属锂带放卷装置，其特征在于，所述放卷立座（1）上还设有用于使不粘膜与金属锂带持续保持贴合状态的放卷对辊（3），所述放卷对辊（3）之间的间隙不大于5mm。

5.一种金属锂带连续放卷-模切-收卷装置，其特征在于，包括放卷装置、模切装置和收卷装置，所述模切装置设于所述放卷装置和收卷装置之间；所述放卷装置为权利要求1-4中任一项所述的金属锂带放卷装置。

6.根据权利要求5所述的金属锂带连续放卷-模切-收卷装置，其特征在于，所述收卷装置包括垂直设置的收卷底座与收卷立座（6），所述收卷立座（6）上沿所述复合卷带的运动方向依次设有收卷导向辊（11）和模切复合卷带收卷辊（10），所述模切复合卷带收卷辊（10）上设有用于带动所述模切复合卷带收卷辊（10）转动的驱动源。

7.根据权利要求6所述的金属锂带连续放卷-模切-收卷装置，其特征在于，所述收卷立座（6）上还设有用于使不粘膜与金属锂带持续保持贴合状态的收卷对辊（9），所述收卷对辊（9）沿所述复合卷带的运动方向设于所述收卷导向辊（11）的前端，所述收卷对辊（9）之间的间隙不大于5mm。