一种锂离子电池的集流体基材清洁装置的制作方法

本实用新型属于锂离子电池技术领域，涉及一种锂离子电池的集流体基材清洁装置。

背景技术：

锂离子电池生产过程中，锂离子电池的极片由集流体基材(铜箔、铝箔等)制成板，之后在基板上进行涂布工作，涂布指的是在基板上涂覆由活性物质、导电剂、粘结剂、增稠剂等组成的浆料。为了保证涂布效果好，集流体基材必须要严格保证表面光洁、无任何异物，否则会造成涂布不良异常，轻者如颗粒划痕，造成报废增加；重者如金属异物未清理干净，会导致生产的锂离子电池自放电严重，甚至是出现短路，造成严重的安全事故。

锂离子电池行业普遍使用的铝箔为集流体基材，铝箔的制造工艺为：铝箔坯料(铸轧、热轧)→退火→冷轧→粗轧→中轧→精轧→分切成卷。铝箔在压延、分切过程中必然会有铝粉产生并混入箔卷内。对集流体基材表面不进行清洁就开始涂布，会对锂离子电池的质量产生严重影响。

为此中国专利文献公开了的申请号为CN200520004301.8的一种用于涂布机的集流体清洁装置，在涂布机的机架上设有清洁器，清洁器与涂布机的支撑辊辊面接触。清洁器包括清洗部件、清洗本体，清洗部件设置在清洁器上，该机架上还设有将清洗部件润湿的清洗液送给机构，该清洗机构包括洗液槽、输送管、可以控制清洗液的流量的控制阀。该装置通过将清洗部件润湿后对支撑辊上的集流体进行擦拭，虽然具有一定的效果，但是存在以下缺陷：湿的清洗部件使集流体表面有水，从而并不能马上进行涂布，从而严重影响涂布效率，并且清洗部件一般为刷毛，而刷毛较少清洗不干净，刷毛较多则刷毛容易掉到集流体上造成杂质混入，因此清洁效果不佳。

技术实现要素：

本实用新型针对现有的技术存在上述问题，提出了一种锂离子电池的集流体基材清洁装置，本实用新型所要解决的技术问题是如何快速有效对锂离子电池的集流体基材进行清洁。

本实用新型通过下列技术方案来实现：一种锂离子电池的集流体基材清洁装置，包括机架，所述机架上设置有能周向转动的清洁辊，其特征在于，所述清洁辊的表面包裹有具有粘性的胶层，所述清洁辊的两端分别连接有能驱动清洁辊上下移动的驱动机构，所述驱动机构固定在机架上。

本锂离子电池的集流体基材清洁装置通过设置表面具有胶层的清洁辊，并且清洁辊被驱动机构驱动上下移动，使清洁辊能够与锂离子电池的集流体基材表面接触，胶层对集流体基材的表面异物进行粘贴，从而快速有效使集流体基材表面清洁。具体工作过程为驱动机构驱动清洁辊动作，使清洁辊与集流体基材表面接触，集流体基材运动通过清洁辊带动清洁辊转动，在转动过程中清洁辊的胶层持续对集流体基材表面进行清洁，粘走集流体基材表面的异物。将本清洁装置安装在涂布机放卷机构和涂布单元之间的过辊间隙中，从而本装置快速对集流体基材表面进行清洁后，集流体基材马上进入涂布单元进行涂布，从而工作效率快。相对于现有技术本装置在胶层对集流体基材的表面异物进行粘贴后，集流体基材就能够进行涂布工作，不需要等集流体基材干燥，从而清洁速度快，并且不影响涂布效率，同时胶层与集流体基材平滑接触，不会损伤集流体基材表面或留下其他异物，进一步提高清洁效果。

在上述的锂离子电池的集流体基材清洁装置中，所述清洁辊的数量为两个，两个清洁辊分别为用于对上述集流体基材的上表面进行清洁的上清洁辊和对上述集流体基材的下表面进行清洁的下清洁辊，所述上清洁辊位于下清洁辊的后方。通过上清洁辊和下清洁辊分别对集流体基材的上下表面进行清洁，从而保证集流体基材的清洁效果。将上清洁辊位于下清洁辊的后方，从而上清洁辊和下清洁辊的上下移动不会产生干涉，并且能够提高清洁辊与集流体基材的接触面积。

在上述的锂离子电池的集流体基材清洁装置中，所述机架上设置有上粘尘纸卷和下粘尘纸卷，所述上粘尘纸卷的两端分别连接有能驱动上粘尘纸卷上下移动的输送机构一，所述下粘尘纸卷的两端分别连接有能驱动下粘尘纸卷上下移动的输送机构二，所述上粘尘纸卷位于上清洁辊的正上方，所述下粘尘纸卷位于下清洁辊的正下方。上粘尘纸卷移动能与上清洁辊的胶层接触对上清洁辊的胶层进行清洁，下粘尘纸卷移动能与下清洁辊的胶层接触对下清洁辊的胶层进行清洁，从而能长期保持上清洁辊和下清洁辊的清洁效果。

在上述的锂离子电池的集流体基材清洁装置中，所述机架上设置有检测上清洁辊和下清洁辊所处高度的高度传感器，所述机架上设置有控制器和显示屏，所述高度传感器连接控制器的输入端，所述显示屏、驱动机构、输送机构一和输送机构二分别连接控制器的输出端，所述控制器的输入端还连接有手动调节按钮。控制器控制驱动机构动作，从而驱动机构驱动清洁辊动作，高度传感器能实时反应上清洁辊和下清洁辊所处高度，便于操作人员对驱动机构进行驱动高度进行调整。

在上述的锂离子电池的集流体基材清洁装置中，所述机架包括两相对设置的侧板，所述驱动机构包括连接轴一、活塞杆竖直设置的气缸一和能够沿机架侧板上下方向滑动的滑动座一，所述上清洁辊和下清洁辊均包括辊体和横向穿设辊体的转轴一，转轴一的端部转动连接在滑动座一上，所述气缸一的活塞杆端部与连接轴一的一端连接，所述连接轴一的另一端与滑动座一固连，所述连接轴一和转轴一分别位于滑动座一的两侧。驱动同一个清洁辊的两个气缸一同步动作，气缸一带动连接轴一动作，连接轴一带动滑动座一滑动，从而转轴一上下移动。集流体基材在与清洁辊的辊体接触后带动转轴一在滑动座一上转动。

在上述的锂离子电池的集流体基材清洁装置中，所述输送机构一和输送机构二均包括连接轴二、活塞杆竖直设置的气缸二和能够沿侧板上下方向滑动的滑动座二，所述气缸二的活塞杆的端部与连接轴二的一端连接，连接轴二的另一端连接滑动座二，所述滑动座二上转动设置有搭接块，所述搭接块上具有搭接面，所述上粘尘纸卷和下粘尘纸卷均包括粘尘纸卷体和横向穿设在粘尘纸卷体中的转轴二，转轴二的两端部均具有能搭接在搭接面上的搭接凸块，所述转轴二通过紧固件与搭接块固定，所述连接轴二和搭接凸块分别位于滑动座二的两侧。通过上述设置使输送机构一和输送机构二能分别带动上粘尘纸卷和下粘尘纸卷运动，与对应的清洁辊接触或分离。通过拆卸紧固件能够使转轴二拆出，从而能够将上粘尘纸卷或下粘尘纸卷换下，换上新的上粘尘纸卷或下粘尘纸卷继续工作。

在上述的锂离子电池的集流体基材清洁装置中，所述机架包括两相对设置的侧板，所述驱动机构包括连接轴三、电机、与电机转轴转动连接且竖直设置的丝杆和能够沿机架侧板上下方向滑动的滑动座三，所述上清洁辊和下清洁辊均包括辊体和横向穿设辊体的转轴一，所述转轴一的端部转动连接在滑动座三上，所述丝杆的端部与连接轴三的一端连接，连接轴三的另一端与滑动座三固连，所述电机连接控制器。通过电机转轴转动使连接轴三在丝杆上进行上下移动，从而使上清洁辊和下清洁辊能够上下移动。同时操作手动调节按钮使控制器控制电机的转速和转动时间来对上清洁辊和下清洁辊的所处高度进行调节。

与现有技术相比，本锂离子电池的集流体基材清洁装置具有以下优点：

1、本实用新型通过设置表面具有胶层的清洁辊，并且清洁辊被驱动机构驱动上下移动，使清洁辊能够与锂离子电池的集流体基材表面接触，胶层对集流体基材的表面异物进行粘贴，从而快速有效使集流体基材表面清洁。

2、本实用新型在胶层对对集流体基材的表面异物进行粘贴后，集流体基材就能够进行涂布工作，不需要等集流体基材干燥，从而清洁速度快，并且不影响涂布效率，同时胶层与集流体基材平滑接触，不会损伤集流体基材表面或留下其他异物，进一步提高清洁效果。

3、本实用新型通过上粘尘纸卷移动能与上清洁辊的胶层接触对上清洁辊的胶层进行清洁，下粘尘纸卷移动能与下清洁辊的胶层接触对下清洁辊的胶层进行清洁，从而能长期保持上清洁辊和下清洁辊的清洁效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图。

图2是本实用新型实施例一中驱动机构与上清洁辊的连接结构示意图。

图3是本实用新型实施例一中驱动机构与下清洁辊的连接结构示意图。

图4是本实用新型实施例一中输送机构一与上粘尘纸卷的连接结构示意图。

图5是本实用新型实施例一中输送机构二与下粘尘纸卷的连接结构示意图。

图6是本实用新型实施例一中的电路连接结构示意图。

图7是本实用新型实施例二中的电路连接结构示意图。

图8是本实用新型的工作状态示意图。

图中，1、机架；1a、侧板；2、上清洁辊；3、下清洁辊；4、上粘尘纸卷；5、下粘尘纸卷；6、驱动机构；6a、连接轴一；6b、气缸一；6c、滑动座一；7、输送机构一；8、输送机构二；9、高度传感器；10、控制器；11、显示屏；12、电机；13、手动调节按钮；14、集流体基材；a、辊体；b、转轴一；c、连接轴二；d、气缸二；e、滑动座二；e1、搭接块；e11、搭接面；f、粘尘纸卷体；g、转轴二；g1、搭接凸块；h、紧固件。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一：

如图1所示，一种锂离子电池的集流体基材清洁装置，包括机架1，机架1上设置有能周向转动的清洁辊。清洁辊的表面包裹有具有粘性的胶层，粘性的胶层可由硅胶、聚乙烯等材质组成。清洁辊的两端分别连接有能驱动清洁辊上下移动的驱动机构6，驱动机构6固定在机架1上。作为优选清洁辊的数量为两个，两个清洁辊分别为用于对上述集流体基材14的上表面进行清洁的上清洁辊2和对上述集流体基材14的下表面进行清洁的下清洁辊3，上清洁辊2位于下清洁辊3的后方。

如图1所示，机架1上设置有上粘尘纸卷4和下粘尘纸卷5，上粘尘纸卷4的两端分别连接有能驱动上粘尘纸卷4上下移动的输送机构一7。下粘尘纸卷5的两端分别连接有能驱动下粘尘纸卷5上下移动的输送机构二8，上粘尘纸卷4位于上清洁辊2的正上方，下粘尘纸卷5位于下清洁辊3的正下方。粘尘纸是具有粘性且粘性较强的纸张，此为现有技术。

如1、图2和图3所示，机架1包括两相对设置的侧板1a。本实施例中驱动机构6包括连接轴一6a、活塞杆竖直设置的气缸一6b和能够沿机架1侧板1a上下方向滑动的滑动座一6c。上清洁辊2和下清洁辊3均包括辊体a和横向穿设辊体a的转轴一b。转轴一b的端部转动连接在滑动座一6c上，气缸一6b的活塞杆端部与连接轴一6a的一端连接，连接轴一6a的另一端与滑动座一6c固连，连接轴一6a和转轴一b分别位于滑动座一6c的两侧。

如图1、图4和图5所示，输送机构一7和输送机构二8均包括连接轴二c、活塞杆竖直设置的气缸二d和能够沿侧板1a上下方向滑动的滑动座二e。气缸二d的活塞杆的端部与连接轴二c的一端连接，连接轴二c的另一端连接滑动座二e。滑动座二e上转动设置有搭接块e1，搭接块e1上具有搭接面e11，上粘尘纸卷4和下粘尘纸卷5均包括粘尘纸卷体f和横向穿设在粘尘纸卷体f中的转轴二g，转轴二g的两端部均具有能搭接在搭接面e11上的搭接凸块g1。转轴二g通过紧固件h与搭接块e1固定，连接轴二c和搭接凸块g1分别位于滑动座二e的两侧。作为优选，紧固件h为抱箍，紧固件h还可以为螺栓。

作为另一种方案，输送机构一7和输送机构二8均采用驱动电机和丝杆作为驱动源来替换气缸二d。丝杆与驱动电机转动连接，丝杆的与连接轴二c进行连接，其他结构不变。

如图6所示，机架1上设置有检测上清洁辊2和下清洁辊3所处高度的高度传感器9，机架1上设置有控制器10和显示屏11，高度传感器9连接控制器10的输入端。显示屏11、驱动机构6、输送机构一7和输送机构二8分别连接控制器10的输出端，控制器10的输入端还连接有手动调节按钮13。高度传感器9可采用红外传感器、位移传感器、雷达传感器等。

以下是本实用新型的工作过程：

将本清洁装置安装在涂布机放卷机构和涂布单元之间的过辊间隙中。上清洁辊2的气缸一6b动作带动上清洁辊2下降与集流体基材14的上表面进行接触，下清洁辊3的气缸一6b动作带动下清洁辊3上升与集流体基材14的下表面进行接触并支撑。由于集流体基材14由其原本的驱动单元进行驱动，会向涂布单元运动，从而集流体基材14带动上清洁辊2和下清洁辊3转动。如图8所示，在转动过程中上清洁辊2的表面胶层与集流体基材14的上表面接触，胶层具有粘性将集流体基材14的上表面的异物进行粘贴，从而将集流体基材14上表面的异物粘贴在上清洁辊2的胶层表面。同时下清洁辊3的表面胶层与集流体基材14的下表面接触，胶层具有粘性将集流体基材14的下表面的异物进行粘贴，从而将集流体基材14的下表面的异物粘贴在下清洁辊3的胶层表面。因此本装置能够在集流体基材14输送到涂布单元前进行快速有效的清洁工作，保证涂布工作的正常进行，有效提高锂离子电池的性能。

同时在上清洁辊2的胶层表面布满异物导致清洁功能下降时，如图1所示，通过上粘尘纸卷4的气缸二d动作带动上粘尘纸卷4下降与上清洁辊2上的胶层接触，上粘尘纸卷4对上清洁辊2上的胶层表面进行清理，将异物转移到上粘尘纸卷4上，在上粘尘纸卷4表面粘性下降时，通过拧松紧固件h使上粘尘纸卷4的转轴二g拆出，从而能够将上粘尘纸卷4换下，换上新的上粘尘纸卷4继续工作。同理在下清洁辊3的胶层表面布满异物导致清洁功能下降时，通过下粘尘纸卷5的气缸二d动作带动下粘尘纸卷5上升与下清洁辊3上的胶层接触，下粘尘纸卷5对下清洁辊3上的胶层表面进行清理，将异物转移到下粘尘纸卷5上，在下粘尘纸卷5表面粘性下降时，通过拧松紧固件h使下粘尘纸卷5的转轴二g拆出，从而能够将下粘尘纸卷5换下，换上新的下粘尘纸卷5继续工作。通过上述工作使本装置能够长期正常运作。

本装置中还设置有高度传感器9，高度传感器9为两个分别检测上清洁辊2和下清洁辊3的所处的高度。高度传感器9将检测的信号发送给控制器10，控制器10控制显示屏11进行显示。通过手动调节按钮13可设置控制器10驱动驱动机构6的动作，从而手动调节上清洁辊2和下清洁辊3的所处高度，从而能够控制上清洁辊2和下清洁辊3分别与集流体基材14表面接触面积，提高清洁效果。

相对于现有技术本装置在胶层对对集流体基材14的表面异物进行粘贴后，集流体基材14就能够进行涂布工作，不需要等集流体基材14干燥，从而清洁速度快，并且不影响涂布效率，同时胶层与集流体基材14平滑接触，不会损伤集流体基材14表面或留下其他异物，进一步提高清洁效果。

实施例二：

实施例二与实施例一的原理和结构基本相同其不同之处在于：机架1包括两相对设置的侧板1a，驱动机构6包括连接轴三、电机12、与电机12转轴转动连接且竖直设置的丝杆和能够沿机架1侧板1a上下方向滑动的滑动座三，上清洁辊2和下清洁辊3均包括辊体a和横向穿设辊体a的转轴一b，转轴一b的端部转动连接在滑动座三上，丝杆的端部与连接轴三的一端连接，连接轴三的另一端与滑动座三固连。如图7所示，电机12连接控制器10。上清洁辊2的电机12驱动丝杆转动，丝杆带动上清洁辊2上下升降。下清洁辊3的电机12驱动丝杆转动，丝杆带动下清洁辊3上下升降。通过手动调节按钮13可设置上清洁辊2和下清洁辊3的位置，设定位置数值后，自动调整到指定位置。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了机架1、侧板1a、上清洁辊2、下清洁辊3、上粘尘纸卷4、下粘尘纸卷5、驱动机构6、连接轴一6a、气缸一6b、滑动座一6c、输送机构一7、输送机构二8、高度传感器9、控制器10、显示屏11、电机12、手动调节按钮13、集流体基材14、辊体a、转轴一b、连接轴二c、气缸二d、滑动座二e、搭接块e1、搭接面e11、粘尘纸卷体f、转轴二g、搭接凸块g1、紧固件h等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。