一种铜箔涂布褶皱的改善走带结构的制作方法

1.本实用新型涉及新能源电池加工设备技术领域，特别涉及一种铜箔涂布褶皱的改善走带结构。


背景技术：

2.铜箔作为锂电池的重要组成部件，对锂电池的成本和加工性能起着至关重要的影响。随着近年来，锂离子电池的快速发展，电池成本、性能综合竞争越来越大。其中，通过降低集流体的厚度，节省电池内部空间，逐渐成为电池开发工作者的重点研究方向。由此铜箔的轻薄化变得尤为重要，通过计算，铜箔集流体厚度由8μm逐渐减薄至4.5μm，可节省电池厚度空间1％。然而，在实际应用中4.5μm铜箔的加工性能仍存在较大问题，最突出的是负极涂布出烘箱后，极耳极易褶皱，该褶皱大大增加了后续辊压、分切等工序的加工难度，甚至只能采取报废处理。
3.在相关技术中，在经过涂布加工的铜箔在经过烘箱烘干形成极片后，通过在后续的走带路径上增设具有挠度的压辊和展平辊，通过调节压辊的挠度可以使压辊由箔材上涂布有电极浆料的一面对极片进行下压，之后再通过展平辊对经过下压处理的极片进行展平，从而对极片上极耳空白区域铜箔的褶皱进行缓解。
4.采用相关技术中的处理手段，当铜箔上涂布有多列电极浆料时，位于两列极片中部的极耳空白区域由于与两侧的电极之间存在高度差，与压辊的接触面积较小，导致在走带过程中依然存在产生褶皱的现象，对于铜箔上的褶皱处理效果不佳，影响锂电池的后续加工良率。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供了一种铜箔涂布褶皱的改善走带结构，对经过涂布加工的铜箔在烘干工序后的走带路径进行进一步优化，提高对铜箔涂布褶皱的改善效果，有效提高锂电池的整体加工良率。
6.所述技术方案如下：
7.本实用新型实施例提供了一种铜箔涂布褶皱的改善走带结构，包括：
8.烘箱，压辊、过辊、压轮和展平辊，
9.所述烘箱具有出料口，所述压辊、所述过辊、所述压轮和所述展平辊沿所述出料口的出料方向依次间隔布置，所述压辊的端部具有同轴设置的第一辊轴，所述过辊的端部具有同轴设置的第二辊轴，所述压轮的端部具有同轴设置的第三辊轴，所述展平辊的端部具有同轴设置的第四辊轴，所述第一辊轴、所述第二辊轴、所述第三辊轴和所述第四辊轴相互平行，所述第一辊轴和所述第三辊轴相对于所述出料口位于所述出料方向上方的一侧，所述第二辊轴和所述第四辊轴相对于所述出料口位于所述出料方向下方的一侧，所述压轮在轴线方向上的长度小于所述压辊、所述过辊和所述展平辊在轴线方向上的长度。
10.可选地，所述改善走带结构包括多个所述压轮，多个所述压轮间隔设置在所述第
三辊轴上。
11.可选地，多个所述压轮可滑动地安装于所述第三辊轴上。
12.可选地，所述压轮在轴线方向上的长度范围为40至70mm。
13.可选地，所述改善走带结构还包括第一导轨，所述第一导轨设置于所述出料口的后方旁侧且沿所述出料方向布置，所述第二辊轴的一端可滑动地连接于所述第一导轨上。
14.可选地，所述改善走带结构还包括第二导轨，所述第二导轨设置于所述出料口的后方旁侧且沿所述出料方向布置，所述第三辊轴的一端可滑动地连接于所述第二导轨上。
15.可选地，所述展平辊的外表面上具有螺旋纹。
16.可选地，所述过辊为钢棍或者橡胶辊，所述压轮为钢轮或者橡胶轮。
17.本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
18.在利用压辊由铜箔和极片上方进行初步辊压后，会继续利用过辊由铜箔的下方进行双向辊压，有效铜箔和极片在烘干到展平工序之间表面可能产生的大面积褶皱。之后通过单独设置压轮由铜箔的上方对多列涂布电极之间用于焊接极耳的空白铜箔段进行单独辊压，避免这部分空白铜箔段因与极片存在高度差而导致的与压辊接触不足所造成的褶皱现象。最后利用展平辊对铜箔整体进行展平。通过对经过涂布加工的铜箔在烘干工序后的走带路径进行进一步优化，提高对铜箔涂布褶皱的改善效果，有效提高锂电池的整体加工良率。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
20.图1是本实用新型实施例提供的一种铜箔涂布褶皱的改善走带结构的侧视结构示意图；
21.图2是本实用新型实施例提供的一种铜箔涂布褶皱的改善走带结构的俯视结构示意图；
22.图3是本实用新型实施例提供的一种展平辊的局部结构示意图。
具体实施方式
23.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
24.在相关技术中，在经过涂布加工的铜箔在经过烘箱烘干形成极片后，通过在后续的走带路径上增设具有挠度的压辊和展平辊，通过调节压辊的挠度可以使压辊由箔材上涂布有电极浆料的一面对极片进行下压，之后再通过展平辊对经过下压处理的极片进行展平，从而对极片上极耳空白区域铜箔的褶皱进行缓解。
25.采用相关技术中的处理手段，当铜箔上涂布有多列电极浆料时，位于两列极片中部的极耳空白区域由于与两侧的电极之间存在高度差，与压辊的接触面积较小，导致在走带过程中依然存在产生褶皱的现象，对于铜箔上的褶皱处理效果不佳，影响锂电池的后续
加工良率。
26.图1是本实用新型实施例提供的一种铜箔涂布褶皱的改善走带结构的侧视结构示意图。图2是本实用新型实施例提供的一种铜箔涂布褶皱的改善走带结构的俯视结构示意图。图3是本实用新型实施例提供的一种展平辊的局部结构示意图。如图1至3所示，通过实践，针对铜箔集流体厚度由8μm减薄至4.5μm后，涂布有多列电极浆料的铜箔在经过烘干后在走带过程中经过辊压展平后，其外表面依然存在褶皱的问题，本技术人提供了一种铜箔涂布褶皱的改善走带结构，包括烘箱1，压辊2、过辊3、压轮4和展平辊5。
27.其中，烘箱1具有出料口11，压辊2、过辊3、压轮4和展平辊5沿出料口11的出料方向依次间隔布置。压辊2的端部具有同轴设置的第一辊轴21，过辊3的端部具有同轴设置的第二辊轴31，压轮4的端部具有同轴设置的第三辊轴41，展平辊5的端部具有同轴设置的第四辊轴51。第一辊轴21、第二辊轴31、第三辊轴41和第四辊轴51相互平行，第一辊轴21和第三辊轴41相对于出料口11位于出料方向上方的一侧，第二辊轴31和第四辊轴51相对于出料口11位于出料方向下方的一侧，压轮4在轴线方向上的长度小于压辊2、过辊3和展平辊5在轴线方向上的长度。
28.在本实用新型实施例中，涂布有多列电极浆料的铜箔在经过烘箱1烘干后，由出料口11输出，并在外置的辅助走带装置的导向下沿水平方向走带。涂布有极片的铜箔首先通过压辊2的底部并与具有挠度的压辊2的外表面相贴合，压辊2在绕第一辊轴21转动的同时能对极片和铜箔进行一定程度的下压。经过第一次下压后的铜箔随后经过过辊3的顶部，铜箔背向极片的一面与同样具有挠度的过辊3的外表面相贴合，过辊3在绕第二辊轴31转动的同时能够向铜箔提供与压辊2相反方向的作用力，实现对铜箔的双向辊压，避免铜箔与涂布的极片不会因长距离的自由走带而出现大面积褶皱现象。在经过双向辊压后，铜箔会进一步通过压轮4的底部，压轮4在轴线方向上的整体长度小于压辊2、过辊3和展平辊5在轴线方向上的长度，其长度与相邻两列极片之间用于焊接极耳的空白铜箔段的宽度相匹配。这部分用于焊接极耳的空白铜箔段与压轮4的外表面相贴合，压轮4在绕第三辊轴41转动的同时能够对这部分空白铜箔段进行进一步辊压，改善铜箔上极耳空白区域上可能出现的褶皱。最后，铜箔整体通过展平辊5的顶部，铜箔背向极片的一面与展平辊5的外表面相贴合，展平辊5在绕第四辊轴51转动的同时对铜箔整体进行展平与导向，方便进行后续的辊压和分切工序。
29.采用本实用新型实施例所提供的改善走带结构，相比传统涂布极片的铜箔在经过烘干后经过单一压辊进行辊压后即进行展平来应对产生的褶皱。在利用压辊2由铜箔和极片上方进行初步辊压后，会继续利用过辊3由铜箔的下方进行双向辊压，有效铜箔和极片在烘干到展平工序之间表面可能产生的大面积褶皱。之后通过单独设置压轮4由铜箔的上方对多列涂布电极之间用于焊接极耳的空白铜箔段进行单独辊压，避免这部分空白铜箔段因与极片存在高度差而导致的与压辊2接触不足所造成的褶皱现象。最后利用展平辊4对铜箔整体进行展平。通过对经过涂布加工的铜箔在烘干工序后的走带路径进行进一步优化，提高对铜箔涂布褶皱的改善效果，有效提高锂电池的整体加工良率。
30.可选地，改善走带结构包括多个压轮4，多个压轮4间隔设置在第三辊轴41上。示例性地，在本实用新型实施例中，通过在第三辊轴41上间隔设置多个压轮4，多个压轮4可以同时对涂布在铜箔上的多列极片两两之间的空白铜箔段进行对应辊压，使改善走带结构能够
对涂布有多列极片的铜箔进行处理，提高整体加工效率。
31.需要说明的是，示例性地，在图2中，铜箔上涂布有三列极片(图中填充有斜线部分)，故第三辊轴41上设置有两个压轮4对三列极片之间的两条空白铜箔段进行辊压。
32.可选地，多个压轮4可滑动地安装于第三辊轴41上。示例性地，在本实用新型实施例中，多个压轮4被配置为能够在第三辊轴41的长度方向上进行滑动调整。当铜箔上的多列极片宽度发生变化时，可以通过调整多个压轮4在第三辊轴41上的相对位置进行对应适配，使改善走带结构能够适应性地对不同规格的锂电池的铜箔进行褶皱改善处理，提高了改善走带结构的适配性。
33.可选地，压轮4在轴线方向上的长度范围为40至70mm。示例性地，在本实用新型实施例中，所要对应加工的铜箔上的极片涂布面密度为172g/m2，采用双列涂布，单列料区宽度范围202
±
0.5mm，两列极片涂布区之间的空白铜箔段的宽度范围为54
±
1mm，两侧极耳宽度28
±
0.5mm。适应性的，即将压轮4在轴线方向上的长度对应设配为在53至55mm区间中，以保证对空白铜箔段的辊压处理。
34.可选地，改善走带结构还包括第一导轨6，第一导轨6设置于出料口11的后方旁侧且沿出料方向布置，第二辊轴31的一端可滑动地连接于第一导轨6上。示例性地，在本实用新型实施例中，通过在出料口11的后方旁侧设置第一导轨6，当铜箔上极片的涂布尺寸发生变化，可以在铜箔上容易出现褶皱的段落对应出现变化时，根据实际加工情况在出料方向上调节过辊3相对于压辊2的间距，实现过辊3的精准辊压，以保证对大面积褶皱现象的改善效果。
35.可选地，改善走带结构还包括第二导轨7，第二导轨7设置于出料口11的后方旁侧且沿出料方向布置，第三辊轴41的一端可滑动地连接于第二导轨7上。示例性地，在本实用新型实施例中，通过在出料口11的后方旁侧设置第二导轨7，当铜箔上极片的涂布尺寸发生变化，可以在两列极片涂布区之间的空白铜箔段容易出现褶皱的段落对应出现变化时，根据实际加工情况在出料方向上调节压轮4相对于压辊2的间距，实现压轮4的精准辊压，以保证对两列极片涂布区之间的空白铜箔段上所出现褶皱的改善效果。
36.可选地，展平辊5的外表面上具有螺旋纹52。示例性地，通过在展平辊5的外表面上设置沿中部对称的旋转螺旋纹52，当铜箔走带并接触螺旋纹52时，铜箔与辊面上向两侧倾斜的螺旋纹52产生摩擦，螺旋纹52会对铜箔施加一个由中部相两侧横向扩展的力使铜箔得以平展，提高对铜箔涂布褶皱的改善效果，进一步提高锂电池的整体加工良率。
37.可选地，过辊3为钢棍或者橡胶辊，压轮4为钢轮或者橡胶轮。
38.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。
39.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并不用以限制本实用新型，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。