CN220209007U - 一种成膜装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，公开了一种成膜装置，进料机构、辊压组件以及牵引组件，进料机构、辊压组件以及牵引组件沿膜片的移动方向依次设置；辊压组件与牵引组件之间设置有从动辊，从动辊与辊压组件之间具有用于通过膜片的间隙，从动辊与辊压组件之间的相对位置固定；当膜片经过从动辊与辊压组件之间的间隙时，从动辊和辊压组件分别与膜片相对的两个侧面抵接，以使从动辊与膜片之间产生摩擦力。本实用新型公开了成膜装置，能够防止膜片受到的合力过大而断裂。

Description

一种成膜装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种成膜装置。

背景技术

干法制电极的流程中，需要辊压膜料形成膜片。目前在利用干法制电极时，通过左右布置多个差速辊，膜料经过多个差速辊的辊压后形成膜片，然后再将膜片与箔材经过差速辊后完成贴片。上述制作工艺，膜片在脱离压辊向下一个阶段传送的过程中，受到的合力较大，很容易因为合力过大而发生断裂。

实用新型内容

本实用新型提供了一种成膜装置，在膜片离开辊压组件转向其它机构时，能够防止膜片受到的合力过大而断裂。

本实用新型提供一种成膜装置，包括进料机构、辊压组件以及牵引组件，所述进料机构、所述辊压组件以及所述牵引组件沿膜片的移动方向依次设置；

所述辊压组件与所述牵引组件之间设置有从动辊，所述从动辊与所述辊压组件之间具有用于通过膜片的间隙；

当所述膜片经过所述从动辊与所述辊压组件之间的间隙时，所述从动辊和所述辊压组件分别与所述膜片相对的两个侧面抵接，以使所述从动辊与所述膜片之间产生摩擦力。

本实用新型提供的成膜装置，通过在辊压组件与牵引组件之间设置从动辊，当膜片经过从动辊与辊压组件之间的间隙时，从动辊与辊压组件分别对膜片的两侧抵接，也即膜片的两侧分别受到从动辊和辊压组件的挤压力。在辊压组件转动时，可带动膜片移动，当膜片移动时，可带动从动辊沿与膜片接触的压辊的转动方向相反的方向转动。在从动轮转动的过程中，从动轮与膜片之间产生摩擦力，该摩擦力的方向与膜片受到的牵引组件的牵引力的方向相反，从而可在一定程度上抵消膜片受到的合力大小，以此来避免膜片断裂。

附图说明

图1为现有技术中成膜装置膜片的受力示意图；

图2为本实用新型实施例中成膜装置的一种结构示意图；

图3为本实用新型实施例中膜片在第三压辊处的受力示意图；

图4为本实用新型实施例中膜片在第三压辊处的又一种受力示意图；

图5a和图5b分别为本实用新型实施例中压辊处于不同状态的示意图；

图6为本实用新型实施例中成膜装置的又一种结构示意图。

图中：

1-压辊；2-膜片；3-切片机构；10-膜片；20-箔材；100-进料机构；110-搅拌部；120-出料口；200-辊压组件；210-压辊；210a-第一压辊；210b-第二压辊；210c-第三压辊；300-从动辊；400-修整机构；410-第一修整组件；411-第一切刀；420-第二修整组件；421-第二切刀；500-收卷机构；510-第一收卷轴；520-第二收卷轴；600-清洁机构；700-连接板；800-导轨。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参考图1，沿膜片2的移动方向，当在压辊1的前端布置切片机构3时，膜片2经过压辊1转向切片机构3的过程中，膜片2的形状会发生转折。在膜片2离开压辊1的瞬间，膜片2会受到牵引力和重力的共同作用，当牵引力较大时，容易导致膜片2受到的合力较大而导致膜片断裂。而若牵引力较小，膜片2容易变得松弛，容易导致切边的时候膜片偏移，切出来的膜片2不规整。

基于此，本实用新型实施例提供一种成膜装置，用于解决膜片因受到较大的合力而断裂的问题，以下结合具体的实施例对上述成膜装置进行详细说明。

参考图2，本实施例中的成膜装置可包括进料机构100、辊压组件200、牵引组件(图中未示出)、修整机构400以及收卷机构500，沿膜片10的移动方向，上述进料机构100、辊压组件200、牵引组件、修整机构400以及收卷机构500依次设置。

辊压组件200可包括多个压辊210，多个压辊210的轴线位于同一水平线，并且，多个压辊210之间传动连接。为便于以下各实施例的描述，以辊压组件200包括三个压辊210为例，三个压辊210分别为第一压辊210a、第二压辊210b和第三压辊210c，上述第一压辊210a、第二压辊210b以及第三压辊210c沿膜片10的移动方向依次设置。进料机构100可设置搅拌部110和设有出料口120，搅拌部110可用于对膜料进行充分的搅拌，使得膜料被搅拌均匀。出料口120可正对于第一压辊210a和第二压辊210b中间，搅拌后的膜料由出料口120倒向第一压辊210a和第二压辊210b之间，然后依次经过第二压辊210b和第三压辊210c后形成膜片10，然后再在牵引组件的作用下移动至修整机构400。

修整机构400可包括第一修整组件410，第一修整组件410用于对成型的膜片10进行修整。具体的，第一修整组件410可包括相对设置的两个第一切刀411，两个第一切刀411之间具有用于通过膜片10的间隙，当膜片10经过两个第一切刀411之间时，两个第一切刀411配合对膜片10进行切边。

收卷机构500可包括第一收卷组件，第一收卷组件用于收卷成型的膜片10。具体的，第一收卷组件可包括第一收卷轴510，第一收卷轴510的轴线方向可与第三压辊210c的轴线方向平行。第一收卷轴510可绕自身轴线转动，当膜片10到达第一收卷轴510处时，在第一收卷轴510转动的同时，可将膜片10进行卷绕收纳。

继续参考图2，第三压辊210c与牵引组件之间设置有从动辊300，第三压辊210c与从动辊300的圆周面相对设置，二者的轴线平行，并且，从动辊300与第三压辊210c之间具有一定的间隙，该间隙可用于通过成型后的膜片10。在成膜的过程中，从动辊300与第三压辊210c之间的相对位置固定，当膜片10经过从动辊300与第三压辊210c之间时，从动辊300的圆周面和第三压辊210c的圆周面分别与膜片10相对的两个侧面抵接，也即从动辊300和第三压辊210c配合挤压膜片10。如图2所示，由于膜片10需要朝向第三压辊210c的右侧移动，则第三压辊210c沿顺时针方向转动，从而使得膜片10具有朝右移动的趋势，而由于从动辊300与膜片10抵接，在膜片10移动的过程中，可带动从动辊300沿逆时针方向转动，也即第三压辊210c和从动辊300的转动方向相反。

可以理解的，参考图3，当膜片10的两侧分别与第三压辊210c和从动辊300抵接时，首先，膜片10受到牵引组件的牵引力的作用，该牵引力为斜向右下方方向上的第一作用力。其次，从动辊300与膜片10之间产生的摩擦力为斜向左上方方向的第二作用力，第一作用力和第二作用力的方向相反，第二作用力能够抵消一定的第一作用力，从而使得膜片10受到的整体的作用力减小，以此可避免膜片10断裂。

由于膜片10在离开第三压辊210c时的移动方向与膜片10在牵引组件的作用下朝向修整机构400移动时的移动方向不相同，膜片10在经过被动辊时会发生转折，以此来改变其移动方向。在一些实施例中，一并参考图2和图4，从动辊300位于刚与膜片10接触的部位与被动辊的圆心之间形成第一直线，被动辊位于膜片10离开的部位与被动辊的圆心之间形成第二直线，第一直线和第二直线之间形成一定的夹角θ。具体实施时，θ的取值范围可以在30°-45°，在该范围内，既可保证从动辊300与膜片10之间的摩擦面积足够大，摩擦力持续，但又不至于让膜片10转折量过大而导致膜片10变形。

应当理解的，当改变上述θ的取值时，即改变了从动辊300与膜片10之间的摩擦力大小。由此，可通过对夹角θ的大小，来调整从动辊300与膜片10之间的摩擦力大小。

在一些实施例中，一并参考图5a和图5b，本申请实施例中的成膜装置还设置有连接板700，连接板700的大面可垂直于压辊210的轴线设置。连接板700上设置有导轨800，导轨800的延伸方向与多个压辊210的排列方向相同，第一压辊210a、第二压辊210b以及第三压辊210c均安装于导轨800上，并且，第一压辊210a、第二压辊210b以及第三压辊210c可分别相对导轨800沿导轨800的延伸方向移动。此外，成膜装置还设有驱动组件(图中未示出)，驱动组件可用于驱动各压辊210分别相对导轨800移动，示例性地，驱动组件可包括与压辊210的数量相同的驱动部，每一个驱动部用于驱动一个压辊210相对导轨800移动。

在本实施例中，当第三压辊210c相对导轨800移动时，第三压辊210c与从动辊300之间的间距发生变化，上述θ的数值也随之改变，从而改变了从动辊300与膜片10之间的摩擦力大小。当移动其中一个压辊210以使相邻的两个压辊210(例如第一压辊210a和第二压辊210b)之间的间距发生变化时，可改变膜片10的厚度，这样可满足不同厚度膜片10的生产需求。

应当注意的是，本实施例中在移动压辊210时，均是在辊压组件200和从动辊300处于非工作状态下进行的。在辊压组件200和从动辊300处于工作状态，二者同步转动的过程中，从动辊300与辊压组件200之间的相对位置保持不变。

另外，本实施例中的牵引组件还可设置力传感器(图中未示出)，该力传感器可用于实时检测膜片10所受的牵引力大小，以便于作业人员可根据力传感器检测到的牵引力大小来调整各压辊210以及从动辊300之间的间距大小。

进一步地，在一些实施例中，当调整从动辊300与膜片10之间的摩擦力大小时，也可通过调整从动辊300的圆周表面的动摩擦因数来实现。在设计从动辊300的圆周表面的动摩擦因数时，可满足以下几个条件：

F_T-f≤F₀；

F_T-μ_min×F_压≤F₀；

μ_min≥(F_T-F₀)/F_压。

其中，F_T为膜片10受到的牵引力，F₀为膜片10能承受的最大拉力，F_压为膜片10受到的从动辊300的挤压力，μ_min为从动辊300的圆周表面的动摩擦因数。

在此基础上，为了能够更加明确得出从动辊300的圆周表面的动摩擦因数，本实施例中在F_T、F₀以及F_压相同的情况下，通过改变从动辊300的圆周表面的动摩擦因数μ对膜片10进行了试验，试验情况如表1和表2所示。

负极膜片	牵引力FT	F0	F压	μ	是否断裂	是否掉料
							1	18.5	17.05	9.25	0.15	断裂
2	18.5	17.05	9.25	0.2	不断裂	不掉料
							3	18.5	17.05	9.25	0.23	不断裂	不掉料
4	18.5	17.05	9.25	0.25	不断裂	不掉料
							5	18.5	17.05	9.25	0.35	不断裂	不掉料
6	18.5	17.05	9.25	0.5	不断裂	不掉料
							7	18.5	17.05	9.25	0.55	不断裂	掉料

表1

表2

由表1和表2可以看出，当从动辊300的圆周表面的动摩擦因数在0.2-0.5时，从动辊300与膜片10之间具有足够的摩擦力，进而可保证极片10在传送的过程中不发生断裂和掉料的情况。

在一些实施例中，当设计从动辊300的圆周表面的动摩擦因数时，可通过在从动辊300的表面贴附膜层或者对从动辊300的表面设置镀层实现。具体的，当对从动辊300的表面贴附膜层时，膜层的材料可以是碳纤维、橡胶和硅胶的其中一种，并且，贴膜的方式可便于控制从动辊300的动摩擦因数。当对从动辊300的表面设置镀层时，镀层的材料可以是铬或碳化钨的其中一种，并且，由于镀层耐磨，可避免频繁更换贴附膜层的工作量。

应当理解的，当从动辊300的表面设置碳化钨的镀层时，该碳化钨为化合物，其化学式为WC。

在一些实施例中，如图4所示，从动辊300还可设置清洁机构600，该清洁机构600可用于对从动辊300的表面进行清洁。示例性地，清洁机构600可以是刮刀。由于从动辊300在不断与膜片10接触的过程中，从动辊300的表面容易沾上膜片10的膜料，当膜料的厚度逐渐增大时，会影响从动辊300与膜片10之间的摩擦力大小。通过设置刮刀，可定期对从动辊300表面的膜料进行清理，从而保证从动辊300与膜片10之间的摩擦力一定。

本实施例中的成膜装置不仅可用于形成膜片10，还可用于将膜片10贴附于箔材20表面，这样，可提高成膜装置的使用率，并有利于降低生产成本。基于此，参考图6，辊压组件200还可通过辊压的作用将膜片10紧贴于箔材20的表面，具体实施时，箔材20和位于箔材20两侧的膜片10可由第二压辊210b和第三压辊210c之间进入辊压组件200，在经过第二压辊210b和第三压辊210c的辊压作用下，再由第二压辊210b和第三压辊210c之间的部位离开辊压组件200。

在本实施例中，修整机构400还可包括第二修整组件420，第二修整组件420用于对贴附有膜片10的箔材20进行修整。具体的，第二修整组件420可包括相对设置的两个第二切刀421，两个第二切刀421之间具有通过贴附有膜片10的箔材20的间隙，当箔材20经过两个第二切刀421之间时，两个第二切刀421配合对箔材20进行切边。

此外，收卷机构500也可包括第二收卷组件，以用于收卷贴附膜片10后的箔材20。具体的，第二收卷组件可包括第二收卷轴520，第二收卷轴520的轴线方向也可与第三压辊210c的轴线方向平行。第二收卷轴520可绕自身轴线转动，当贴附有膜片10的箔材20到达第二收卷轴520处时，在第二收卷轴520转动的同时，可将箔材20进行卷绕收纳。

应当注意的是，上述各实施例均是以辊压组件包括三个压辊进行说明，当辊压组件包括大于三个压辊时，上述第三压辊可理解为靠近牵引组件的压辊，第一压辊可理解为距离牵引组件最远的压辊，第二压辊可理解为靠近牵引组件的压辊与距离牵引组件最远的压辊之间的各压辊。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种成膜装置，其特征在于，包括进料机构、辊压组件以及牵引组件，所述进料机构、所述辊压组件以及所述牵引组件沿膜片的移动方向依次设置；

所述辊压组件与所述牵引组件之间设置有从动辊，所述从动辊与所述辊压组件之间具有用于通过膜片的间隙；

当所述膜片经过所述从动辊与所述辊压组件之间的间隙时，所述从动辊和所述辊压组件分别与所述膜片相对的两个侧面抵接，以使所述从动辊与所述膜片之间产生摩擦力。

2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，所述从动辊位于刚与所述膜片接触的部位与所述从动辊之间形成第一直线，所述从动辊位于所述膜片离开的部位与所述从动辊的圆心之间形成第二直线，所述第一直线与所述第二直线之间具有夹角，所述夹角的范围为30°-45°。

3.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，所述从动辊的圆周表面的动摩擦因数为0.2-0.5。

4.根据权利要求1或3所述的成膜装置，其特征在于，所述从动辊的表面贴附有膜层或者所述从动辊的表面具有镀层。

5.根据权利要求4所述的成膜装置，其特征在于，所述膜层的材料为碳纤维、橡胶和硅胶的其中一种。

6.根据权利要求4所述的成膜装置，其特征在于，所述镀层的材料为铬或碳化钨。

7.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，还包括修整机构和收卷机构，沿所述膜片的移动方向，所述修整机构位于所述收卷机构和所述辊压组件之间。

8.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，还包括连接板，所述辊压组件和所述从动辊均布置于所述连接板，且当所述辊压组件和所述从动辊同步转动时，所述辊压组件和所述从动辊之间的相对位置固定。

9.根据权利要求8所述的成膜装置，其特征在于，所述辊压组件包括多个压辊，所述连接板设有导轨和驱动组件；

所述导轨沿所述多个压辊的排列方向延伸，各所述压辊分别安装于所述导轨；

所述驱动组件用于驱动各所述压辊相对所述导轨沿所述导轨的延伸方向移动，以调节相邻两个所述压辊之间的间距或者调节所述辊压组件与所述从动辊之间的间距。

10.根据权利要求9所述的成膜装置，其特征在于，所述牵引组件设有力传感器，所述力传感器用于检测所述膜片所受的牵引力。