一种斑马线锂膜连续剥离装置

本发明为中国发明专利名称为“一种斑马线锂膜连续剥离装置”申请号：202110293658.6，申请日：2021.03.19的分案申请。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，更具体地说，涉及一种斑马线锂膜连续剥离装置。

背景技术

锂离子电池由于能量密度高、使用寿命长、绿色无污染等优势被广泛应用于消费类电子产品和电动汽车领域。然而锂离子电池在首次充放电过程中会形成固体电解质膜(SE I膜)，而固体电解质膜会消耗部分锂，造成锂的损失，且此不可逆的首次容量的损失直接导致锂离子电池容量的损失。为了弥补此过程中锂的损失，一种对电池极片进行补锂的工艺就应运而生。

在对电池阳极极片进行补锂工艺时，针对特殊极片的涂布材料需将锂膜做成斑马线条纹状。传统工艺中是通过调整压延对辊的速比来实现。严格意义上说这种形状算不上斑马线条纹形状。只是把锂膜搓片的叠加距离拉大，空白区还残留有少量的锂屑，对工艺的稳定性留下安全隐患。而且过程不可控，极片上空白区的残留锂屑超过一定比例产品就只能作废，成品率低，导致了锂电池的生产价格大幅度提高。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种斑马线锂膜连续剥离装置，它可以实现在进行补锂工艺时能够直接将转移膜上的锂膜等间隔剥离，形成完整的斑马线形状的锂膜，方便对电池阳极极片进行补锂，有效提高了电池阳极极片补锂工艺的稳定性，保证成品率的同时提高了经济收益。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：

一种斑马线锂膜连续剥离装置，包括工作台，所述工作台上端两侧分别固定连接有送料辊组和出料辊组，且工作台的上端中心固定连接有剥离台面，所述剥离台面的上端与送料辊组和出料辊组的上端齐平，所述送料辊组和出料辊组上绕接有牵引膜，且牵引膜与剥离台面的上端面接触，所述牵引膜的上端固定连接有锂膜，所述工作台的上端前后两侧分别固定连接有动辊转座，且两个动辊转座对应剥离台面的上端中心设置，所述动辊转座之间转动连接有动辊，所述工作台的前后两侧均固定连接有出料辊组，且出料辊组上固定安装有转移放卷机构和转移收卷机构，所述转移放卷机构和转移收卷机构上绕接有转移膜，且转移膜的中段绕过动辊的下端设置，位于出料辊组上的所述转移膜和锂膜相接触，所述动辊的内部中空，所述动辊的外侧壁均匀开设有多个转移放卷机构，且多个转移放卷机构的槽底均开设有转移收卷机构，所述动辊的内腔中插设有定辊，所述定辊的两端中心均固定连接有动辊端轴，且靠近后端的动辊端轴上固定连接有真空接头，所述定辊的内腔靠近后端开设有真空腔，且真空腔与真空接头相连通，所述定辊的下端开设有真空吸附区，所述真空吸附区与真空腔相连通，远离真空接头的所述动辊端轴端部开设有固定卡口，所述工作台上端对应固定卡口的位置固定连接有止动块，且止动块上开设有止动卡槽，所述止动卡槽与固定卡口相匹配，且固定卡口卡接固定在止动卡槽内。

作为本发明的一种优选方案，所述动辊的两端通过端盖螺栓固定连接有动辊端盖，位于后端的所述动辊端盖上固定连接有同步轮，所述工作台下端对应同步轮的位置固定连接有同步伺服电机，所述同步轮与同步伺服电机的输出轴之间固定连接有同步带。

作为本发明的一种优选方案，两端的所述动辊端盖贯穿动辊转座设置，且动辊端盖与动辊转座之间固定连接有动辊轴承，且动辊转座的外侧对应动辊端盖的贯穿孔固定连接有轴承盖。

作为本发明的一种优选方案，所述定辊的侧壁位于真空吸附区的一侧开设有真空泄压腔，且真空泄压腔靠近转移收卷机构的一侧设置。

作为本发明的一种优选方案，所述动辊端轴通过密封轴承固定连接在动辊端盖内，且动辊端轴的外壁与动辊端盖的内壁之间留有间隙。

作为本发明的一种优选方案，所述定辊上开设有侧面卡槽和端面卡槽，所述侧面卡槽沿着定辊的轴向分布设置在真空吸附区的两侧，且侧面卡槽内滑动连接有侧面密封板，所述端面卡槽沿着定辊的轴向分布设置在真空吸附区的两端，且端面卡槽内滑动连接有端部密封板，所述侧面密封板和端部密封板的上端固定连接有弹簧。

作为本发明的一种优选方案，所述端部密封板和侧面密封板的下端均固定连接有聚四氟乙烯防磨带，且聚四氟乙烯防磨带与动辊的内壁相抵。

作为本发明的一种优选方案，所述转移膜的膜宽大于转移放卷机构的长度，且位于动辊下端的转移放卷机构被转移膜覆盖。

作为本发明的一种优选方案，所述真空吸附区的长度大于转移放卷机构的长度，且对应真空吸附区的转移放卷机构总数小于被转移膜覆盖的转移放卷机构总数。

作为本发明的一种优选方案，所述转移膜为柔性PU材质，且锂膜在牵引膜上的离型力小于转移膜对锂膜的粘合力。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过设置转移放卷机构和转移收卷机构，转移收卷机构牵引转移膜与工作台上的牵引膜同步移动，通过设置定辊和动辊，定辊通过真空腔和真空吸附区在动辊的下端产生负压，将对应转移放卷机构的转移膜吸引凹陷，动辊通过转动滚压，根据金属锂的粘贴特性，使得转移放卷机构之间的凸缘将转移膜与锂膜上端压合，从而使得牵引膜上锂膜被转移膜剥离，选择性的把不必要锂膜转移至转移膜上带走，被剥离后的锂膜形成完整的斑马线形状，方便对电池阳极极片进行补锂，有效提高了电池阳极极片补锂工艺的稳定性，保证成品率的同时提高了经济收益，降低了锂电池的生产价格。

(2)本方案通过设置的同步伺服电机带动动辊随着转移膜的移动同步移动，防止转移膜与动辊之间发生滑动，保证转移膜转移锂膜时的稳定性，有效提高了剥离效果，通过设置的弹簧，将侧面密封板和端部密封板沿着侧面卡槽和端面卡槽对动辊的内壁施压，保证了真空吸附区四周与动辊内壁之间的密封性，保证真空吸附区对转移放卷机构区域的转移膜的吸引效果，保证剥离的锂膜的完整性，提高成品质量。

附图说明

图1为本发明中剥离机构的立体图；

图2为本发明中剥离机构的爆炸图；

图3为本发明的正剖视图；

图4为本发明的侧剖视图；

图5为本发明中定辊的立体图；

图6为本发明中止动块的侧视图；

图7为本发明中定辊的侧剖视图；

图8为本发明中定辊端部的侧剖视图；

图9为本发明中锂膜剥离处的局部放大图。

1、工作台；2、剥离台面；3、送料辊组；4、出料辊组；5、定辊；6、动辊；7、转移放卷机构；8、转移收卷机构；9、端盖螺栓；10、动辊端盖；11、动辊转座；12、真空接头；13、动辊端轴；14、固定卡口；15、止动块；16、止动卡槽；17、真空腔；18、真空吸附区；19、同步轮；20、同步带；21、同步伺服电机；22、侧面卡槽；23、端面卡槽；24、端部密封板；25、侧面密封板；26、弹簧；27、真空泄压腔；28、动辊轴承；29、轴承盖；30、牵引膜；31、锂膜；32、转移膜；33、密封轴承。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述，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发明的限制。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1-9，一种斑马线锂膜连续剥离装置，包括工作台1，工作台1上端两侧分别固定连接有送料辊组3和出料辊组4，且工作台1的上端中心固定连接有剥离台面2，剥离台面2的上端与送料辊组3和出料辊组4的上端齐平，送料辊组3和出料辊组4上绕接有牵引膜30，且牵引膜30与剥离台面2的上端面接触，牵引膜30的上端固定连接有锂膜31，工作台1的上端前后两侧分别固定连接有动辊转座11，且两个动辊转座11对应剥离台面2的上端中心设置，动辊转座11之间转动连接有动辊6，工作台1的前后两侧均固定连接有出料辊组4，且出料辊组4上固定安装有转移放卷机构7和转移收卷机构8，转移放卷机构7和转移收卷机构8上绕接有转移膜32，且转移膜32的中段绕过动辊6的下端设置，位于出料辊组4上的转移膜32和锂膜31相接触，动辊6的内部中空，动辊6的外侧壁均匀开设有多个转移放卷机构7，且多个转移放卷机构7的槽底均开设有转移收卷机构8，动辊6的内腔中插设有定辊5，定辊5的两端中心均固定连接有动辊端轴13，且靠近后端的动辊端轴13上固定连接有真空接头12，定辊5的内腔靠近后端开设有真空腔17，且真空腔17与真空接头12相连通，定辊5的下端开设有真空吸附区18，真空吸附区18与真空腔17相连通，远离真空接头12的动辊端轴13端部开设有固定卡口14，工作台1上端对应固定卡口14的位置固定连接有止动块15，且止动块15上开设有止动卡槽16，止动卡槽16与固定卡口14相匹配，且固定卡口14卡接固定在止动卡槽16内。

具体的，动辊6的两端通过端盖螺栓9固定连接有动辊端盖10，位于后端的动辊端盖10上固定连接有同步轮19，工作台1下端对应同步轮19的位置固定连接有同步伺服电机21，同步轮19与同步伺服电机21的输出轴之间固定连接有同步带20。

本实施例中，同步伺服电机21通过同步带20带动同步轮19转动，从而带动动辊6转动，使得动辊6与转移膜32同步移动，有效保证了转移膜32与锂膜31接触时的稳定性，且动辊6通过两端内的动辊端盖10组装，方便了定辊5的安装和拆卸，设备的维护。

具体的，两端的动辊端盖10贯穿动辊转座11设置，且动辊端盖10与动辊转座11之间固定连接有动辊轴承28，且动辊转座11的外侧对应动辊端盖10的贯穿孔固定连接有轴承盖29。

本实施例中，通过设置动辊轴承28，减少了动辊端盖10与动辊转座11之间的转动阻力，提高了设备的使用寿命，通过设置轴承盖29，有效降低动辊端盖10与动辊转座11之间进入灰尘，并且方便了动辊轴承28的维护，进一步提高了设备的使用寿命。

具体的，定辊5的侧壁位于真空吸附区18的一侧开设有真空泄压腔27，且真空泄压腔27靠近转移收卷机构8的一侧设置。

本实施例中，当转移膜32转移锂膜31后，动辊6转动到与真空泄压腔27相对应的位置，此时使得对应转移膜32处的负压通过真空泄压腔27平衡，便于转移膜32与动辊6之间顺利分离，方便转移收卷机构8的收卷，提高了工作效率。

具体的，动辊端轴13通过密封轴承33固定连接在动辊端盖10内，且动辊端轴13的外壁与动辊端盖10的内壁之间留有间隙。

本实施例中，通过在动辊端轴13的外壁与动辊端盖10的内壁之间留有间隙，有效降低了动辊端轴13的转动阻力，通过设置密封轴承33进一步降低了动辊端轴13的转动阻力，保证设备正常运转的同时，有效避免了设备的磨损，提高设备使用寿命。

具体的，定辊5上开设有侧面卡槽22和端面卡槽23，侧面卡槽22沿着定辊5的轴向分布设置在真空吸附区18的两侧，且侧面卡槽22内滑动连接有侧面密封板25，端面卡槽23沿着定辊5的轴向分布设置在真空吸附区18的两端，且端面卡槽23内滑动连接有端部密封板24，侧面密封板25和端部密封板24的上端固定连接有弹簧26。

本实施例中，通过设置的弹簧26，将侧面密封板25和端部密封板24沿着侧面卡槽22和端面卡槽23对动辊6的内壁施压，保证了真空吸附区18四周与动辊6内壁之间的密封性，保证真空吸附区18对转移放卷机构7区域的转移膜32的吸引效果，保证剥离的锂膜31的完整性，提高成品质量。

具体的，端部密封板24和侧面密封板25的下端均固定连接有聚四氟乙烯防磨带，且聚四氟乙烯防磨带与动辊6的内壁相抵。

本实施例中，通过设置的聚四氟乙烯防磨带降低动辊6转动时与端部密封板24和侧面密封板25之间的摩擦力的同时减少端部密封板24和侧面密封板25的磨损，有效提高了设备的使用寿命。

具体的，转移膜32的膜宽大于转移放卷机构7的长度，且位于动辊6下端的转移放卷机构7被转移膜32覆盖。

本实施例中，转移膜32覆盖转移放卷机构7保证了转移放卷机构7处真空的密封性，从而确保转移膜32被真空吸附区18负压吸引的效果，使得转移膜32在转移放卷机构7处凹陷，保证产品质量。

具体的，真空吸附区18的长度大于转移放卷机构7的长度，且对应真空吸附区18的转移放卷机构7总数小于被转移膜32覆盖的转移放卷机构7总数。

本实施例中，真空吸附区18的长度大于转移放卷机构7的长度能够使得转移放卷机构7内的每个转移收卷机构8都能连通真空吸附区18，保证转移放卷机构7负压吸引的可靠性，对应真空吸附区18的转移放卷机构7总数小于被转移膜32覆盖的转移放卷机构7总数，能够保证所有与真空吸附区18对应的转移放卷机构7均被转移膜32密封，从而保证真空吸附区18下端的密封性，保证对转移膜32的吸引效果。

具体的，转移膜32为柔性PU材质，且锂膜31在牵引膜30上的离型力小于转移膜32对锂膜31的粘合力。

本实施例中，保证转移膜32在转移放卷机构7处的凹陷效果，并且使得转移膜32能够将附着在牵引膜30上的锂膜31转移。

工作原理：该装置运转时，动辊6在动辊轴承28的定位下能够转动，同步伺服电机21通过同步带20带动同步轮19转动，从而带动动辊6转动，动辊6的线速度与牵引膜30和转移膜32的牵引速度保持一致，转移膜32在张力的作用下紧贴动辊6的外圈下端，动辊6在止动块15的作用下保持固定，且动辊6的下端真空吸附区18通过真空腔17和真空接头12连接真空泵，在真空吸附区18处形成负压，真空吸附区18的四周在端部密封板24和侧面密封板25的作用下使得真空吸附区18形成独立的密封区域，动辊6上的转移放卷机构7与真空吸附区18相对应后，通过转移收卷机构8与真空吸附区18对接，在转移放卷机构7内形成负压，贴合在动辊6下端上的转移膜32对应转移放卷机构7的区域被真空吸引产生凹陷，使得动辊6在滚压经过锂膜31上端时，对应转移放卷机构7处的转移膜32不与牵引膜30接触，转移膜32与牵引膜30接触的位置上锂膜31被转移膜32粘合剥离，使得牵引膜30上剩余的锂膜31形成完整的斑马线条纹状，保证了留在牵引膜30上的锂膜31的尺寸及完整性。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。