一种锂电生箔一体机用整板式后处理装置

技术领域

本发明涉及锂电铜箔设备技术领域，特别涉及一种锂电生箔一体机用整板式后处理装置。

背景技术

锂电铜箔为电解铜箔的一种，是锂电池负极材料集流体的主材料。主要应用于汽车动力电池、高档次数码电池、锂离子电池等领域。

锂电铜箔的主要生产机理是：在生箔一体机工作区域，硫酸铜溶液从阳极槽底部进入阳极板与阴极辊之间的电解区域。通过电解，阴极辊吸附铜离子至其工作表面后形成铜箔，剥离后经防氧化装置进行表面处理，再用收卷装置将铜箔进行收取。在线抛磨装置主要起到清洁阴极辊工作表面的作用。

锂电铜箔主要是使用生箔一体机进行生产，在整个锂电铜箔生产过程中各辊子精度对铜箔质量起着至关重要的作用。各辊子精度不高，铜箔容易发生滑动、松弛、跑偏、褶皱、甚至断裂等情况。目前，现有的锂电生箔一体机用后处理装置多采用矩形钢管等型材做钢架结构来支撑相关配件，加工精度低，安装复杂。主要有以下缺陷：1、拼接的机架无法保证各辊子间安装的节距及平行度精度；2、由于各辊子之间的存在累计误差，铜箔与各辊子间的相对滑动较大，容易造成铜箔抖动、起皱。

专利申请CN209243210U公开了一种双光电解铜箔的防氧化处理装置，所述防氧化处理装置包括第一导辊、第二导辊、喷液管、防氧化液槽、以及并列设置的第一液下辊和第二液下辊；所述防氧化液槽底部设有隔板，隔板将防氧化液槽分为防氧化液区和溢流区，防氧化液区的底部开有用于流加防氧化液的上液口；第一液下辊和第二液下辊下方的防氧化液区底部设有阳极板，第一液下辊和第二液下辊之间设有阳极连接端子；第二液下辊远离第一液下辊的一侧设有刮液辊；刮液辊与铜箔的毛面相抵接。该申请通过电镀和化学镀不同的防氧化处理，使处理后的铜箔抗氧化能力达到150℃/30min以上，并且装置结构简单，易于操作。但该申请的阳极板设置在液下辊下边，不好更换，操作不方便；并且两根液下辊的设计，必然会导致防氧化槽的增大，会导致操作人员穿箔困难；同时，挤液辊设置在液面位置，必然会导致铜箔在出液面后表面的防氧化液残留的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种锂电生箔一体机用整板式后处理装置，采用整板式结构，并将水洗喷淋机构作独立安装在整体式侧板上，后面还设计有风箱、烘箱，能够提高各辊子的安装精度，保证各辊子之间的节距及水平度，方便调试，减少安装时间，同时可以保证铜箔在传输过程中的平稳性，降低了起皱的风险，还能避免防氧化液残留的问题，具有结构简单、性能稳定的特点。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种锂电生箔一体机用整板式后处理装置，包括底座，底座上部设置有绝缘底板，绝缘底板上部设置有整体式侧板。

所述整体式侧板沿着铜箔的运行方向，板体上依次设置有水洗喷淋机构安装位、剥离辊安装位、切刀辊安装位、前张力辊安装位、液下辊安装位、导电辊安装位、导电挤水辊安装位、烘箱安装位、风箱安装位、后张力辊安装位、收卷过辊安装位和收卷辊安装位。

所述水洗喷淋机构安装位位于剥离辊安装位的下方；所述切刀辊安装位和前张力辊安装位在同一平行面上，位于剥离辊安装位的上方；所述液下辊安装位位于剥离辊安装位的后上方、前张力辊安装位的后下方的位置；所述导电辊安装位位于液下辊安装位的上方，并与前张力辊安装位在同一平行面上；所述导电挤水辊安装位位于导电辊安装位的上方；所述烘箱安装位和风箱安装位在同一平行面上；所述后张力辊安装位位于风箱安装位的后上方；所述收卷过辊安装位位于后张力辊安装位的下方；所述收卷辊安装位位于收卷过辊安装位的后下方。

所述整体式侧板为一次性加工成型。

所述整体式侧板包含相互平行对称的两块，沿着铜箔的运行方向，在水洗喷淋机构安装位上设置有水洗喷淋机构；剥离辊安装位上设置有剥离辊，并通过剥离辊压紧装置压紧；切刀辊安装位上设置有切刀辊；前张力辊安装位上设置有前张力辊，液下辊安装位上设置有液下辊，液下辊下方设置有防氧化槽；导电辊安装位上设置有导电辊；导电挤水辊安装位上设置有导电挤水辊；烘箱安装位上设置有烘箱；风箱安装位上设置有风箱；后张力辊安装位上设置有后张力辊；收卷过辊安装位上设置有收卷过辊；收卷辊安装位上设置有收卷辊。

所述水洗喷淋机构包括热风管，热风管下部设置有挤水辊，挤水辊下部设置有喷水管，喷水管下部设置有挤酸辊，热风管一侧设置有酸雾抽风罩板，气缸的动力输出端通过酸雾抽风罩板的开孔与水洗喷淋机构相连接，并且通过设置在酸雾抽风罩板两侧的滑道实现水洗喷淋机构运动，滑道下方分别设置有连接底板，水洗喷淋机构通过底板与水洗喷淋机构安装位相连接。

所述整体式侧板、绝缘底板、底座通过螺栓与销钉安装在一起，绝缘底板安装在整体式侧板和底座之间。

所述剥离辊通过剥离辊夹紧装置放置在剥离轨道内。

所述前张力辊和后张力辊与整体式侧板分别通过轴承和张力传感器安装在一起。

所述液下辊放置于防氧化槽中。

本发明的有益效果为：

1、由于底座上部设置有绝缘底板，绝缘底板上部设置有整体式侧板，本发明采用整体式侧板，能够提高各辊子的安装精度，保证各辊子之间的节距及水平度，相较于现有技术的多层拼接式机架而言，不但结构简单，便于加工，而且提高了轴承座安装孔位的自身精度和相对位置精度，更加有利于采用标准化零部件，使得安装和调机更加迅速和便捷，安装时间可减少30％，还能使得后期维护简单方便。

2、由于整体侧板包含相互平行对称的两块板体，沿着铜箔的运行方向，板体上依次设置有水洗喷淋机构安装位、剥离辊安装位、切刀辊安装位、前张力辊安装位、液下辊安装位、导电辊安装位、导电挤水辊安装位、烘箱安装位、风箱安装位、后张力辊安装位、收卷过辊安装位、收卷辊安装位，并且所述整体式侧板为一次性加工成型，相对于现有技术的多层拼接机架而言，本发明可一次性加工所有孔位，使其精度更高，可达0.02mm，相比传统的多层拼接机架，精度提高了20％。

3、由于整体式侧板上设置有水洗喷淋机构，本发明将水洗喷淋部分作为一个单独的模块安装在整体式侧板上，方便拆卸使用，保证了装置的功能性和便捷性。

4、由于液下辊设置在防氧化槽中，且液下辊上方同时设置有导电辊和导电挤水辊；导电挤水辊一侧设置有烘箱，烘箱一侧设置有风箱，本发明中只设置一个防氧化槽，减少了防氧化槽的数量，能够方便操作人员操作；导电挤水辊设在防氧化槽的上端，后面还设计有风箱、烘箱，可以保证不会有防氧化液残留的问题。

附图说明

图1是本发明的后处理装置的立体图。

图2是本发明的后处理装置的主视图。

图3是本发明的整体式侧板2的立体图

图4是本发明的后处理装置的工作原理示意图。

图5是本发明的水洗喷淋机构3的结构图。

其中：1、底座；2、整体式侧板；3、水洗喷淋机构；4、剥离辊；5、剥离辊压紧装置；6、切刀辊；7、前张力辊；8、液下辊；9、导电辊；10、导电挤水辊；11、烘箱；12、风箱；13、后张力辊；14、收卷过辊；15、收卷辊；16、检修门；17、防氧化槽；18、绝缘底板；19、剥离辊安装位；20、切刀辊安装位；21、前张力辊安装位；22、液下辊安装位；23、导电辊安装位；24、导电挤水辊安装位；25、烘箱安装位；26、风箱安装位；27、后张力辊安装位；28、收卷过辊安装位；29、收卷辊安装位；30、水洗喷淋机构安装位；301、热风管；302、挤水辊；303、喷水管；304、挤酸辊；305、滑道；306连接底板；307、气缸；308、酸雾抽风罩板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1和图2，一种锂电生箔一体机用整板式后处理装置，包括底座1，底座1上部设置有绝缘底板18，绝缘底板18上部设置有整体式侧板2。

参照图4，所述整体式侧板2沿着铜箔的运行方向，板体上依次设置有水洗喷淋机构安装位30、剥离辊安装位19、切刀辊安装位20、前张力辊安装位21、液下辊安装位22、导电辊安装位23、导电挤水辊安装位24、烘箱安装位25、风箱安装位26、后张力辊安装位27、收卷过辊安装位28和收卷辊安装位29。

所述水洗喷淋机构安装位30位于剥离辊安装位19的下方；所述切刀辊安装位20和前张力辊安装位21在同一平行面上，位于剥离辊安装位19的上方；所述液下辊安装位22位于剥离辊安装位19的后上方、前张力辊安装位21的后下方的位置；所述导电辊安装位23位于液下辊安装位22的上方，并与前张力辊安装位21在同一平行面上；所述导电挤水辊安装位24位于导电辊安装位23的上方；所述烘箱安装位25和风箱安装位26在同一平行面上；所述后张力辊安装位27位于风箱安装位26的后上方；所述收卷过辊安装位28位于后张力辊安装位27的下方；所述收卷辊安装位29位于收卷过辊安装位28的后下方。

所述整体式侧板2为一次性加工成型。

参照图3，所述整体式侧板2包含相互平行对称的两块，沿着铜箔的运行方向，在水洗喷淋机构安装位30上设置有水洗喷淋机构3；剥离辊安装位19上设置有剥离辊4，并通过剥离辊压紧装置5压紧；切刀辊安装位20上设置有切刀辊6；前张力辊安装位21上设置有前张力辊7，液下辊安装位22上设置有液下辊8，液下辊8下方设置有防氧化槽17；导电辊安装位23上设置有导电辊9；导电挤水辊安装位24上设置有导电挤水辊10；烘箱安装位25上设置有烘箱11；风箱安装位26上设置有风箱12；后张力辊安装位27上设置有后张力辊13；收卷过辊安装位28上设置有收卷过辊14；收卷辊安装位29上设置有收卷辊15。

所述整体式侧板2上分别开设检修门16。

所述底座1通过膨胀螺栓或化学锚栓将装置安装定位在地面上。

所述整体式侧板2、绝缘底板18、底座1通过螺栓与销钉安装在一起，螺栓与销钉均采用绝缘材料，绝缘底板18安装在整体式侧板2和底座1之间。

所述整体侧板2包含左右两块，其中各安装定位面基本尺寸与公差要求一致。

所述绝缘底板18由绝缘电木制成，主要起绝缘作用。

所述整体式侧板2的前端、上端设计有矩形槽轴承安装位，对这两块板可贴合、定位后，进行一次加工，以保证各安装定位面基本尺寸与公差一致。

所述水洗喷淋机构3与整体式侧板2通过安装三角安装架在一起。

参照图5，所述水洗喷淋机构3包括热风管301，热风管301下部设置有挤水辊302，挤水辊302下部设置有喷水管303，喷水管303下部设置有挤酸辊304，热风管301一侧设置有酸雾抽风罩板308，气缸307的动力输出端通过酸雾抽风罩板308的开孔与水洗喷淋机构3相连接，从而带动水洗喷淋机构3工作，并且通过设置在酸雾抽风罩板308两侧的滑道305实现水洗喷淋机构3运动，滑道305下方分别设置有连接底板306，水洗喷淋机构3通过底板306与水洗喷淋机构安装位30相连接；由于水洗喷淋机构3的工作环境中存在硫酸铜酸雾，故设计有酸雾抽风罩板308，可以外接软管将酸雾释放到外部环境。

所述挤酸辊304为不锈钢加包胶三元乙丙橡胶制成，其主要作用是将铜箔上的硫酸铜溶液挤回到阳极槽内。

所述喷水管303主要是将工业纯水喷洒到锂电铜箔表面，清洗铜箔表面。

所述挤水辊302为不锈钢加包胶三元乙丙橡胶制成，其主要作用是将铜箔表面残留的工业纯水挤擦干净。

所述水洗喷淋滑道305其主要作用是将水洗喷淋机构来回滑动，以使得阴极辊吊装时有足够的安全距离。

所述剥离辊4通过剥离辊夹紧装置5放置在整体式侧板2上设置的剥离轨道内，剥离辊4主要作用是将铜箔从阴极辊上剥离出来。

所述切刀辊6与整体式侧板2通过轴承座安装在一起。

所述液下辊8放置于防氧化槽17中，通过轴承座安装在整体式侧板2上。

所述导电辊9与整体式侧板2通过轴承和轴承座安装在一起。

所述导电挤水辊10通过轴承座安装于整体式侧板2上，并于导电辊相切，用于挤干铜箔从防氧化槽17带出来的液体。

所述烘箱11通过螺栓组件固定在整体式侧板2上，并置于导电辊9后面，用于烘干铜箔，上下均配置有加热管，铜箔从中间穿过，烘烤铜箔，烘箱11开口中线与导电辊9上表面平齐。

所述风箱12通过螺栓组件固定在整体式侧板2上，并置于烘箱11的后面，用于将铜箔温度降低。

所述前张力辊7和后张力辊13与整体式侧板2通过轴承和轴承座安装在一起，且在轴承座位置还装有张力传感器，可在线调节铜箔的张力变化。

所述收卷过辊14与整体式侧板2通过轴承和轴承座安装在一起。

所述收卷辊15通过收卷辊夹紧装置放置在收卷轨道内，收卷辊主要作用是将铜箔收卷起来。

所述检修门16通过合页与整体式侧板2安装在一起，实现体态正常成年人出入，在设备发生故障或需要维护的情况下，操作人员可以通过检修门16进入其中。

本发明的工作原理是：

铜箔由剥离辊4剥离后，经过切刀辊6将铜箔边部单边切10-20mm，以保证去除边部不合格的铜箔；再经过前张力辊7，通过轴承座处安装的张力辊传感器来调节铜箔表面的张力，以保证铜箔表面不起皱；再经过液下辊8，液下辊8安装在防氧化槽17中，工作时内部充满钝化液，铜箔穿过钝化液，可以在表面发生化学反应，在铜箔表面生成钝化膜以保证表面不被氧化；再经过导电辊9，导电辊9上装有导电铜环，通电后可在带有钝化液的铜箔表面发生电解反应，进一步保证了铜箔表面不被氧化；导电挤水辊10安装在导电辊9上部，可将残留的钝化液挤干；再铜箔经过烘箱11和风箱12，将通过表面的蒸干并迅速降温；再经过后张力辊13，再次调节铜箔的张力；再经过收卷过辊，将铜箔收卷到收卷辊15上。

本发明采用整体式侧板进行各部件的安装，提高了安装精度，保证了各辊子之间的节距和水平度在要求的误差之内，提升了产出铜箔的合格率。

使用时，水洗喷淋机构3通过连接底板306安装在整体式侧板2下方，在不工作状态下，可通过气缸307作用，将水洗喷淋机构3整体通过滑道305滑到安全位置；工作时，通过气缸307动作，将水洗喷淋机构3整体通过滑道305滑到工作位置。

其中，挤酸辊304是将从阳极槽出来的铜箔表面的硫酸铜挤干，再经过喷水管303水洗，再经过挤水辊302将表面的水挤干，经过热风管将铜箔表面烘干，然后经过剥离辊4从钛辊上将铜箔剥离。

再者，水洗喷淋机构3中还包括酸雾抽风罩板308，通过预留的管接口将多余的酸雾抽出，防止铜箔表面氧化、破坏。

剥离辊4两端装有轴承，轴承位于侧板2前端设计的滑道上，在不工作时，可以通过滑道将剥离辊滑到滑道的尾部，给阴极辊的吊装留安全距离；在工作过程中剥离辊4被剥离压紧装置5固定，铜箔由剥离辊4剥离。

切刀辊6两端装有轴承座，将轴承座安装在侧板指定位置，铜箔经过切刀辊6，切刀辊6两端设计有刀槽，其作用在于将铜箔两端不合格的产品切割。

前张力辊7两端装有轴承座，将轴承座安装在侧板指定位置，铜箔经过前张力辊7；前张力辊7两端轴承座下边装有张力传感器，工作时，可以微动调节前张力辊7的高度，进而调节铜箔的张力，保证铜箔在运行过程中不起皱。

液下辊8置于防氧化槽17中，工作时，防氧化槽17中充满钝化液，铜箔经前张力辊7，穿过钝化液经过液下辊8导向从另一边穿出；该部分的主要作用是再铜箔表面生成钝化层，保护铜箔不会被氧化。

导电辊9上方安装有导电挤水辊10，同时导电辊9上装有导电环,由钝化液中穿出的铜箔经过导电辊9和导电挤水辊10挤干铜箔表面的钝化液。

经过导电辊9和导电挤水辊10的铜箔经过烘箱11和风箱12，其中，烘箱11内部装有发热管，风箱12中装有风扇，主要作用在于将铜箔进一步烘干，在烘干之后将铜箔的温度降低。

接着，铜箔经过后张力辊13，后张力辊13装有张力传感器，再次通过微动调节后张力辊13的高度来调节铜箔的张力，保证铜箔不起皱。

接着，铜箔通过收卷过辊14，最终将铜箔收卷到收卷辊15上。

整体式侧板2与底座1中间设计有绝缘底板18，起到绝缘的作用，其材质为绝缘电木。

在使用时，设备内部出现问题的时候维修人员可以通过检修门16进入设备内部进行维护和整修。

本发明所述实施例仅为最优效果的实施方案，并不代表限制本发明其他各项性能，凡对本发明进行结构、功能、模块组成以及设计原则进行修改、替换、修改等，皆应该在本发明的保护范围内。