一种锂带制备装置及极片补锂装置的制作方法

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1.本技术属于电池设备技术领域，具体涉及一种锂带制备装置及极片补锂装置。

背景技术：

2.现有锂带与极片的复合工艺因锂带无法按产品要求压延至更薄的厚度，导致锂带与极片复合后很难满足极片对单位面积补锂量的要求，这成为锂带与极片复合的瓶颈，且由于制备极片的正、负极材料具备不同的性能，导致不同的极片所需的补锂量也不同，因此如何使锂带按照既定的形状复合在极片上，以满足不同极片对单位面积补锂量的要求是亟需解决的问题。

技术实现要素：

3.发明目的：本技术提供一种锂带制备装置，用于解决锂带难以满足极片单位面积补锂量要求的问题；本技术的另一目的在于提供包含上述锂带制备装置的极片补锂装置。
4.技术方案，本技术的一种锂带制备装置，包括：
5.第一放卷装置，所述第一放卷装置上设置锂箔；
6.第二放卷装置，所述第二放卷装置上设置第一载体膜；
7.第一压延装置，所述第一压延装置包括相互平行的第一压延辊和第二压延辊，所述第一压延辊和所述第二压延辊之间具有第一间隙；所述第一压延辊具有辊面，所述辊面上设有沿所述第一压延辊周向设置的凸台；
8.其中，所述锂箔自所述第一放卷装置向所述第一间隙移动，所述第一载体膜自所述第二放卷装置向所述第一间隙移动；所述第一载体膜和所述锂箔进入所述第一间隙，以使所述第一载体膜和所述锂箔被所述凸台和所述第二压延辊压薄延展。
9.在一些实施例中，所述凸台沿所述第一压延辊的轴向等间隔设置，在相邻所述凸台之间设有凹槽，所述凹槽沿所述第一压延辊的轴向具有第一尺寸d1，所述凸台沿所述第一压延辊的轴向具有第二尺寸d2，所述第一尺寸d1和所述第二尺寸d2满足：d1≥d2。
10.在一些实施例中，所述第一尺寸d1和所述第二尺寸d2进一步满足：
11.0mm≤d
1-d2≤2mm。
12.在一些实施例中，还包括：
13.第三放卷装置，所述第三放卷装置上设置第二载体膜；
14.第三收卷装置，所述第三收卷装置通过所述第二载体膜与所述第三放卷装置连接；
15.其中，所述第二载体膜自所述第三放卷装置向所述第一间隙移动，所述第二载体膜进入所述第一间隙，以使所述第二载体膜位于所述锂箔和所述第二压延辊之间。
16.在一些实施例中，所述第一压延辊和所述第二压延辊的旋转方向相反，所述第一压延辊的转速大于所述第二压延辊的转速。
17.在一些实施例中，所述第一载体膜包括聚酯薄膜、聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜中的
任一种；所述第二载体膜包括聚酯薄膜、聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜中的任一种。
18.在一些实施例中，还提供一种极片补锂装置，包括所述的锂带制备装置。
19.在一些实施例中，锂带制备装置还包括：
20.第四放卷装置，所述第四放卷装置上设置极片；
21.第二压延装置，所述第二压延装置包括第三压延辊和第四压延辊，所述第三压延辊和所述第四压延辊之间具有第二间隙；
22.其中，所述锂带制备装置沿所述极片对称设置，以使锂带向所述第二间隙移动；所述极片自所述第四放卷装置向所述第二间隙移动；所述锂带和所述极片进入所述第二间隙，以使所述锂带与所述极片被所述第三压延辊和所述第四压延辊压薄延展。
23.在一些实施例中，锂带制备装置还包括：
24.第二收卷装置，所述第二收卷装置通过所述第一载体膜与所述第三压延辊和/或所述第四压延辊连接；
25.第四收卷装置，所述第四收卷装置通过所述极片与第四放卷装置连接。
26.在一些实施例中，所述第二收卷装置沿所述极片对称设置，以使所述第二收卷装置与所述锂带制备装置一一对应，且对应的所述第二收卷装置、所述锂带制备装置与所述第二压延装置的连线呈三角形。
27.有益效果：与现有技术相比，本技术的一种锂带制备装置，包括：第一放卷装置，第一放卷装置上设置锂箔；第二放卷装置，第二放卷装置上设置第一载体膜；第一压延装置，压延装置包括相互平行的第一压延辊和第二压延辊，第一压延辊和第二压延辊之间具有第一间隙；第一压延辊具有辊面，辊面上设有沿第一压延辊周向设置的凸台；其中，锂箔自第一放卷装置向第一间隙移动，第一载体膜自第二放卷装置向第一间隙移动；第一载体膜和锂箔进入第一间隙，以使第一载体膜和锂箔被凸台和第二压延辊压薄延展。本技术的锂带制备装置，通过设置具有凹凸结构的第一压延辊，使得锂箔按照既定设计的形状设置在第一载体膜上，形成可以匹配不同极片进行补锂的锂带，当锂带与极片复合时，可以满足极片对单位面积补锂量的要求，既可以满足极片的微量补锂，也可以满足极片中大量补锂。本技术在第一压延辊上形成了凸台和凹槽，且凹槽沿第一压延辊轴向的尺寸大于等于凸台沿第一压延辊轴向的尺寸，可以避免极片局部析锂造成的极片黑斑或sei膜不良等问题。
28.可以理解的是，与现有技术相比，本技术实施例提供的极片补锂装置具有上述锂带制备装置的所有技术特征以及有益效果，在此不再赘述。
附图说明
29.下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
30.图1为本技术实施例提供的锂带制备装置结构示意图；
31.图2为本技术实施例提供的第一压延装置的结构示意图；
32.图3为图2中a处的放大示意图；
33.图4为本技术实施例提供的第一压延辊结构示意图；
34.图5为图4的截面示意图；
35.图6为本技术实施例提供的锂带结构示意图；
36.图7为本技术实施例提供的极片补锂装置的结构示意图；
37.附图标记，10-第一放卷装置，20-第二放卷装置，21-第二收卷装置，30
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第一压延装置，40-第三放卷装置，41-第三收卷装置，50-第四放卷装置，51
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第四收卷装置，60-第二压延装置，100-锂带制备装置，101-锂箔，200-锂带， 201-第一载体膜，301-第一压延辊，302-第二压延辊，303-第一间隙，401-第二载体膜，501-极片，601-第三压延辊，602-第四压延辊，603-第二间隙，3011
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辊面，3012-凸台，3013-凹槽。
具体实施方式
38.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
39.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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技术中的具体含义。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
40.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。
41.参见图1，提供一种锂带制备装置，包括：第一放卷装置10，第一放卷装置10上设置锂箔101；第二放卷装置20，第二放卷装置20上设置第一载体膜 201；第一压延装置30，第一压延装置30包括相互平行的第一压延辊301和第二压延辊302，第一压延辊301和第二压延辊302之间具有第一间隙303；第一压延辊301具有辊面3011，辊面3011上设有沿第一压延辊301周向设置的凸台3012；其中，锂箔101自第一放卷装置10向第一间隙303移动，第一载体膜201自第二放卷装置20向第一间隙303移动；第一载体膜201和锂箔101 进入第一间隙303，以使第一载体膜201和锂箔101被凸台3012和第二压延辊 302压薄延展。
42.在一些实施例中，参见图2、图4和图5，通过设置具有凸台3012的第一压延辊301，当第一载体膜201和锂箔101被压薄延展时，凸台3012和第二压延辊302的相互作用导致第一载体膜201和锂箔101直接接触，使得锂箔101 能按照既定设计的形状设置在第一载体膜201上，锂箔101与第一载体膜201 复合后以形成用于补锂的锂带，由于锂带上具有不同尺寸大小的锂箔从而可以匹配不同的补锂要求，当锂带与极片复合时，可以满足极片对单位面积补锂量的要求，既可以满足极片的微量补锂，也可以满足极片中大量补锂，既可以保证后续补锂过程中不过量，提高锂电池性能，同时还大幅减少锂金属材料的消耗，节约了成本。
43.在一些实施例中，凸台3012沿第一压延辊301的轴向等间隔设置，在相邻凸台3012
之间设有凹槽3013，凹槽3013沿第一压延辊301的轴向具有第一尺寸d1，凸台3012沿第一压延辊301的轴向具有第二尺寸d2，为了避免后续电极极片使用过程中的析锂，需要进一步控制凸台3012与凹槽3013的尺寸，即第一尺寸d1和第二尺寸d2满足：d1≥d2。
44.在一些实施例中，第一尺寸d1和第二尺寸d2进一步满足：0mm≤d
1-d2≤2mm。d
1-d2的取值可以是0mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm中的任一项或任意两值之间的范围值，值得说明的是，d
1-d2的具体数值仅是示例性地给出，只要在0～2mm范围内的任意值或任意两值之间的范围值均在本技术的保护范围内。
45.在一些实施例中，参见图6为制备得到的锂带200示意图，由于凸台3012 的存在，因此在锂带200表面形成了间隔排布的锂箔区域和第一载体膜区域，锂箔区域内形成有锂箔101，第一载体膜区域内仅含有第一载体膜201，当1mm ≤d
1-d2≤2mm时，由于凹槽3013相对于凸台3012的尺寸较大，因此第一载体膜区域的尺寸大于锂箔区域的尺寸，可以满足微量补锂的要求；当0mm≤ d
1-d2＜1mm时，此时第一载体膜区域的尺寸与锂箔区域的尺寸近似相等，可以满足中大量补锂的要求；同时，d
1-d2的最小值为0，可以控制锂带的含锂量，避免因为锂带含锂量太大而造成的析锂，以导致极片黑斑，sei膜不良等问题。
46.在一些实施例中，参见图1，锂带制备装置还包括第三放卷装置40，第三放卷装置40上设置第二载体膜401；第三收卷装置41，第三收卷装置41通过第二载体膜401与第三放卷装置40连接；其中，第二载体膜401自第三放卷装置40向第一间隙303移动，第二载体膜401进入第一间隙303，以使第二载体膜401位于锂箔101和第二压延辊302之间。通过设置第三放卷装置40和第三收卷装置41，使得在锂箔101的一侧设置有第二载体膜401，第二载体膜401 可以对第二压延辊302进行保护，防止锂箔101直接与第二压延辊302接触而造成污染。
47.在一些实施例中，参见图3，当锂箔101进入第一间隙303后，在第一压延辊301和第二压延辊302的作用下，锂箔101的两侧形成有第一载体膜201 和第二载体膜401，当锂箔101、第一载体膜201和第二载体膜401共同离开第一间隙303后，在第三收卷装置41的作用下，第二载体膜401被回收，而留下由锂箔101和第一载体膜201组成的具有特定补锂区域的锂带200。
48.在一些实施例中，第一压延辊301和第二压延辊302的旋转方向相反，第一压延辊301的转速大于第二压延辊302的转速。
49.在一些实施例中，为了防止压延效应，需要对压延温度、辊筒转速与速比、辊隙、制品厚度等进行控制；其中，压延温度的范围为60～70℃，上辊筒转速为60～80m/min，下滚筒的转速为3～8m/min，上辊筒与下辊筒的速比为10～20： 1，第一间隙303尺寸为1～3μm。
50.在一些实施例中，第一压延辊301和第二压延辊302同时相向旋转，第一压延辊301为顺时针旋转，同时第二压延辊302为逆时针旋转；或者，第一压延辊301为逆时针旋转，同时第二压延辊302为顺时针旋转；第一压延辊301 和第二压延辊302的旋转方向以锂箔101进入第一间隙303的方向决定。
51.在一些实施例中，第一压延装置30由气液增压缸控制，气液增压缸的压力小于等于20t。
52.在一些实施例中，凸台3012在沿第一压延辊301的轴向上还可以是螺旋状或以其它形状进行设置，以实际需要的补锂形状为准即可。
53.在一些实施例中，第一载体膜201选自聚酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜中的任一种；第二载体膜401选自聚酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜中的任一种；其中，第一载体膜201和第二载体膜401可以选择相同材质或选择不同材质，聚酯薄膜优选为pet膜。由于pet膜与锂箔101的表面张力存在较大的差异，因此可以方便锂箔101与pet膜的结合。
54.参见图7，提供了一种极片补锂装置，包括锂带制备装置100、第四放卷装置50，第四放卷装置50上设置极片501；第二压延装置60，第二压延装置60 包括第三压延辊601和第四压延辊602，第三压延辊601和第四压延辊602之间具有第二间隙603；其中，锂带制备装置100沿极片501对称设置，以使锂带200向第二间隙603移动；极片501自第四放卷装置50向第二间隙603移动；锂带200和极片501进入第二间隙603，以使锂带200与极片501被第三压延辊601和第四压延辊602压薄延展。
55.在一些实施例中，锂带制备装置100还包括：第二收卷装置21，第二收卷装置21通过第一载体膜201与第三压延辊601和/或第四压延辊602连接；第四收卷装置51，第四收卷装置51通过极片501与第四放卷装置50连接。
56.在一些实施例中，第三压延辊601和第四压延辊602的旋转方向相反，由极片501进入第二间隙603的方向决定；第三压延辊601和第四压延辊602的旋转速度相同，以保证在极片501两侧能够与锂带200均匀复合；第二间隙603 的尺寸为1～2μm，以提高锂带200与极片501的复合效果。
57.在一些实施例中，第二收卷装置21沿极片501对称设置，以使第二收卷装置21与锂带制备装置100一一对应，且对应的第二收卷装置21、锂带制备装置100与第二压延装置60的连线呈三角形。参见图7，由于需要在极片501的两侧均进行锂带200的复合，因此设置有沿极片501对称的锂带制备装置100 和第二收卷装置21，且位于同一侧的锂带制备装置100与第二收卷装置21相对应，通过第二收卷装置21的设置可以进一步对第一载体膜201进行回收，以提高资源利用率。
58.在一些实施例中，通过三角形的设置方式可以保证第二收卷装置21、锂带制备装置100与第二压延装置60之间的稳定，避免由于放卷、收卷位置偏差带来的物料损坏等问题。
59.在一些实施例中，通过第三压延辊601和第四压延辊602按图7中所示方向旋转，使极片501和锂带200在第二间隙603中被压薄延展，随后在通过第二收卷装置21对第一载体膜201进行回收，并通过第四收卷装置51对复合后的极片进行回收，可以得到补锂完成的极片。
60.以上对本技术实施例所提供的一种锂带制备装置及极片补锂装置进行了详细介绍，本技术中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的技术方案及其核心思想；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技术各实施例的技术方案的范围。

技术特征：

1.一种锂带制备装置，其特征在于，包括：第一放卷装置(10)，所述第一放卷装置(10)上设置锂箔(101)；第二放卷装置(20)，所述第二放卷装置(20)上设置第一载体膜(201)；第一压延装置(30)，所述第一压延装置(30)包括相互平行的第一压延辊(301)和第二压延辊(302)，所述第一压延辊(301)和所述第二压延辊(302)之间具有第一间隙(303)；所述第一压延辊(301)具有辊面(3011)，所述辊面(3011)上设有沿所述第一压延辊(301)周向设置的凸台(3012)；其中，所述锂箔(101)自所述第一放卷装置(10)向所述第一间隙(303)移动，所述第一载体膜(201)自所述第二放卷装置(20)向所述第一间隙(303)移动；所述第一载体膜(201)和所述锂箔(101)进入所述第一间隙(303)，以使所述第一载体膜(201)和所述锂箔(101)被所述凸台(3012)和所述第二压延辊(302)压薄延展。2.根据权利要求1所述的一种锂带制备装置，其特征在于，所述凸台(3012)沿所述第一压延辊(301)的轴向等间隔设置，在相邻所述凸台(3012)之间设有凹槽(3013)，所述凹槽(3013)沿所述第一压延辊(301)的轴向具有第一尺寸d1，所述凸台(3012)沿所述第一压延辊(301)的轴向具有第二尺寸d2，所述第一尺寸d1和所述第二尺寸d2满足：d1≥d2。3.根据权利要求2所述的一种锂带制备装置，其特征在于，所述第一尺寸d1和所述第二尺寸d2进一步满足：0mm≤d
1-d2≤2mm。4.根据权利要求1所述的一种锂带制备装置，其特征在于，还包括：第三放卷装置(40)，所述第三放卷装置(40)上设置第二载体膜(401)；第三收卷装置(41)，所述第三收卷装置(41)通过所述第二载体膜(401)与所述第三放卷装置(40)连接；其中，所述第二载体膜(401)自所述第三放卷装置(40)向所述第一间隙(303)移动，所述第二载体膜(401)进入所述第一间隙(303)，以使所述第二载体膜(401)位于所述锂箔(101)和所述第二压延辊(302)之间。5.根据权利要求1所述的一种锂带制备装置，其特征在于，所述第一压延辊(301)和所述第二压延辊(302)的旋转方向相反，所述第一压延辊(301)的转速大于所述第二压延辊(302)的转速。6.根据权利要求4所述的一种锂带制备装置，其特征在于，所述第一载体膜(201)包括聚酯薄膜、聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜中的任一种；所述第二载体膜(401)包括聚酯薄膜、聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜中的任一种。7.一种极片补锂装置，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的锂带制备装置(100)。8.根据权利要求7所述一种极片补锂装置，其特征在于，还包括：第四放卷装置(50)，所述第四放卷装置(50)上设置极片(501)；第二压延装置(60)，所述第二压延装置(60)包括第三压延辊(601)和第四压延辊(602)，所述第三压延辊(601)和所述第四压延辊(602)之间具有第二间隙(603)；其中，所述锂带制备装置(100)沿所述极片(501)对称设置，以使锂带(200)向所述第二间隙(603)移动；所述极片(501)自所述第四放卷装置(50)向所述第二间隙(603)移动；所述
锂带(200)和所述极片(501)进入所述第二间隙(603)，以使所述锂带(200)与所述极片(501)被所述第三压延辊(601)和所述第四压延辊(602)压薄延展。9.根据权利要求8所述的一种极片补锂装置，其特征在于，还包括：第二收卷装置(21)，所述第二收卷装置(21)通过所述第一载体膜(201)与所述第三压延辊(601)和/或所述第四压延辊(602)连接；第四收卷装置(51)，所述第四收卷装置(51)通过所述极片(501)与第四放卷装置(50)连接。10.根据权利要求9所述的一种极片补锂装置，其特征在于，所述第二收卷装置(21)沿所述极片(501)对称设置，以使所述第二收卷装置(21)与所述锂带制备装置(100)一一对应，且对应的所述第二收卷装置(21)、所述锂带制备装置(100)与所述第二压延装置(60)的连线呈三角形。

技术总结

本申请公开了一种锂带制备装置及极片补锂装置，属于电池设备技术领域。锂带制备装置包括第一放卷装置、第二放卷装置、第一压延装置，压延装置包括相互平行的第一压延辊和第二压延辊，第一压延辊和第二压延辊之间具有第一间隙；第一压延辊具有辊面，辊面上设有沿第一压延辊周向设置的凸台；锂箔自第一放卷装置向第一间隙移动，第一载体膜自第二放卷装置向第一间隙移动；第一载体膜和锂箔进入第一间隙，以使第一载体膜和锂箔被凸台和第二压延辊压薄延展。本申请通过设置具有凹凸结构的第一压延辊，使得锂箔按照既定设计的形状设置在第一载体膜上，形成可以匹配不同极片进行补锂的锂带以满足极片对单位面积补锂量的要求。带以满足极片对单位面积补锂量的要求。带以满足极片对单位面积补锂量的要求。