极片软化剂涂抹系统的制作方法

本实用新型涉及一种极片软化剂涂抹系统。

背景技术：

锂离子二次电池分为圆柱结构和方形结构，其中，方形锂离子二次电池因其能量密度高、外形尺寸灵活多变等特点而被广泛使用。方形锂离子电池一般采用卷绕或叠片的方式制作，其中，采用卷绕制作的方式在将极片卷绕后，需要对卷绕后的极片进行加压以形成方形结构，在加压过程中，如图1所示，极片内侧的活性材料层在弯折过程中受压应力，极片中部的金属集流体在弯折过程中受拉应力，对于正极片来说，因为正极金属集流体一般采用铝箔，正极活性材料层经过压实后强度大于铝箔的强度，且位于最内侧的弯折区的弯折度较大，在极片压制过程中铝箔容易在弯折处发生断裂，导致极片断裂。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种极片软化剂涂抹系统，该装置可以对极片弯折区的活性材料层进行软化，从而使极片弯折区的活性材料层的强度低于金属集流体的强度，使活性材料层在弯折过程中发生塑性形变，减小金属集流体上产生的拉应力，从而避免金属集流体在弯折过程中发生断裂。

为实现上述目的，本实用新型一种极片软化剂涂抹系统的技术方案1是：一种极片软化剂涂抹系统，包括用于承载极片的承载体以及相对承载体固定设置的涂抹单元，所述涂抹单元包括涂抹头，所述极片软化涂抹系统还包括控制涂抹单元进行涂抹作业的控制单元。

本实用新型的极片软化剂涂抹系统，通过涂抹头对放置在承载体上的极片的弯折区涂抹软化剂，将弯折区的活性材料层进行软化，以使极片弯折区的活性材料层的强度低于金属集流体的强度，活性材料层在弯折过程中发生塑性形变，减小金属集流体上产生的拉应力，从而避免金属集流体在弯折过程中发生断裂。

本实用新型一种极片软化剂涂抹系统的技术方案2是在技术方案1的基础上做进一步改进：所述承载体为可带动工件平动的运动承载体，运动承载体自动将极片送至涂抹头处进行涂抹，大大提高极片涂布效率。

本实用新型一种极片软化剂涂抹系统的技术方案3是在技术方案2的基础上做进一步改进：所述运动承载体包括分别设置于涂抹单元上游和下游的用于卷绕相应极片的收卷辊和放卷辊。

本实用新型一种极片软化剂涂抹系统的技术方案4是在技术方案2的基础上做进一步改进：所述控制单元包括用于与相应极片上的定位孔或极耳定位配合对极片位置进行定位监测的定位监测装置，所述控制单元通过定位检测装置的反馈信号控制涂抹单元的涂抹作业。

本实用新型一种极片软化剂涂抹系统的技术方案5是在技术方案1的基础上做进一步改进：所述涂抹头为固定式涂抹头。

本实用新型一种极片软化剂涂抹系统的技术方案6是在技术方案1的基础上做进一步改进：所述涂抹头为移动式涂抹头。

本实用新型一种极片软化剂涂抹系统的技术方案7是在技术方案6的基础上做进一步改进：所述涂抹单元包括与涂抹头传动连接进而驱动涂抹头沿垂直于极片的方向移动以对极片进行涂抹作业的驱动装置。

本实用新型一种极片软化剂涂抹系统的技术方案8是在技术方案6的基础上做进一步改进：所述涂抹单元包括与涂抹头传动连接进而驱动涂抹头沿极片的宽度方向移动以对极片进行涂抹作业的驱动装置。

本实用新型一种极片软化剂涂抹系统的技术方案9是在技术方案6的基础上做进一步改进：所述涂抹单元包括与涂抹头传动连接进而驱动涂抹头沿极片的长度方向移动以对极片进行涂抹作业的驱动装置。

本实用新型一种极片软化剂涂抹系统的技术方案10是在技术方案5-9中任一技术方案的基础上做进一步改进：所述涂抹单元还包括储料装置，所述涂抹头与储料装置通过联通管道联通，所述控制单元包括设置于联通管道上用于控制联通管道通断进而控制涂抹单元涂抹作业的控制器。

本实用新型一种极片软化剂涂抹系统的技术方案11是在技术方案10的基础上做进一步改进：所述涂抹头为接触式涂抹头。

本实用新型一种极片软化剂涂抹系统的技术方案12是在技术方案11的基础上做进一步改进：所述接触式涂抹头为利用纤维材质的毛细作用对极片进行涂抹的毛细毛刷涂抹头。

本实用新型一种极片软化剂涂抹系统的技术方案13是在技术方案10的基础上做进一步改进：所述涂抹头为通过喷涂向极片上涂抹软化剂的非接触式涂抹头。

本实用新型一种极片软化剂涂抹系统的技术方案14是在技术方案4的基础上做进一步改进：所述控制单元与承载体通讯连接以通过控制极片的移动速度使极片相邻涂布区域之间的间距顺着卷绕方向逐渐变大。

本实用新型一种极片软化剂涂抹系统的技术方案15是在技术方案4的基础上做进一步改进：所述控制单元包括时间控制回路以在不同的时间间隔内对涂抹头供料使极片相邻涂布区域之间的间距沿卷绕方向逐渐变大。

本实用新型一种极片软化剂涂抹系统的技术方案16是在技术方案4的基础上做进一步改进：所述涂抹头有至少三个，至少三个涂抹头沿极片移动方向依次排列，相邻涂抹头之间的间隔沿极片卷绕方向依次增大。

本实用新型一种极片软化剂涂抹系统的技术方案17是在技术方案2-9中任一技术方案的基础上做进一步改进：所述涂抹单元的下游设置有烘干装置。

本实用新型一种极片软化剂涂抹系统的技术方案18是在技术方案17的基础上做进一步改进：所述烘干装置为烘箱或气流干燥装置或红外加热干燥器。

附图说明

图1为背景技术中极片在弯折过程中弯折区的放大图（未显示外侧活性材料层）；

图2为本实用新型具体实施例1中软化后的极片在弯折过程中弯折区的放大图（未显示外侧活性材料层）；

图3为本实用新型具体实施例1中极片软化剂涂抹系统的结构简图；

图4为本实用新型具体实施例6中极片软化剂涂抹系统的结构简图；

图5为本实用新型具体实施例7中极片软化剂涂抹系统的结构简图；

图6为本实用新型具体实施例8中极片软化剂涂抹系统的结构简图；

图7为本实用新型具体实施例9中极片软化剂涂抹系统的结构简图；

图中：1、储料装置；11、涂布工位；2、控制器；3、涂抹头；4、定位监测装置；5、烘箱；6、收卷辊；7、放卷辊；8、极片；81、定位孔；82、活性材料层；83、金属集流体；9、气流干燥装置；10、红外加热干燥器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的一种极片软化剂涂抹系统的具体实施例1，如图2或图3所示，包括装置架（图中未显示），装置架上设置有涂布工位11，装置架上还设置有将极片送入和送出涂布工位的驱动装置，在本实施例中，所述驱动装置包括在涂布工位的下游设置的收卷辊6以及上游设置的放卷辊7，收卷辊6和放卷辊7均连接有驱动电机，极片8卷绕在收卷辊和放卷辊上从而被收卷辊和放卷辊驱动送入和送出涂布工位，收卷辊和放卷辊构成用于承载极片并带动极片运动的运动承载体。

涂布工位11的上方设置有涂抹单元，涂抹单元包括涂抹头3和储料装置1，涂抹头3与储料装置1通过联通管道联通，所述极片软化剂涂抹系统还包括控制涂抹单元进行涂抹作业的控制单元。所述控制单元包括设置于联通管道上的控制器2以及对极片位置进行定位监测的定位监测装置4，定位检测装置4位于涂抹头3的下游，控制器2与定位监测装置4通讯连接并根据定位监测装置的反馈信号控制联通管道的通断，进而向极片弯折区涂抹软化剂，对极片弯折区的活性材料层进行软化。在本实施例中，所述定位检测装置4为对运动的极片上的定位孔或极耳定位配合的感应检测装置。

在本实施例中，所述涂抹头3有一个，一个涂抹头3通过多次涂布对极片的多个弯折区进行涂布，因为随着极片卷绕层数的增多，极片上相邻弯折区之间的间距逐渐增大，因此，控制器2与驱动装置通讯连接以通过控制极片的移动速度，在对一个电芯的极片进行软化时，控制极片的移动速度逐渐变快，从而使相同的时间间隔内极片移动的从前至后距离增大，以使同一极片相邻涂布区域之间的间距从前至后逐渐变大。

此外，所述涂布工位11下游设置有烘干装置。在本实施例中，所述烘干装置为烘箱5，烘箱内设置有供极片穿过的通道。所述涂抹头为固定式涂抹头，且为通过喷涂向极片上涂抹软化剂的非接触式涂抹头。

本实用新型的极片软化剂涂抹系统在实际使用过程中，将软化剂放置在储料装置1中，将多个连成一体的电芯极片8卷绕在驱动装置上，打开驱动装置，驱动装置驱动极片在涂布工位上平动，定位监测装置4通过监测极片上的定位孔81或极耳进而对极片位置进行监控，并将信号传递给控制器，控制器2接收定位检测装置的信号进而控制联通管道的通断，控制是否向涂抹头中供料。当联通管道导通时，涂抹头将收到的软化剂涂抹在极片上，当联通管道断开时，涂抹头处于空运行状态，不向极片上涂抹软化剂。在涂布过程中，控制器控制驱动装置速度变化，进而使一个电芯的电极上的相邻涂布区域之间的间隔逐渐变大。

经本极片软化剂涂抹系统软化后的极片在压制过程中，如图2所示，位于内侧的活性材料层82在弯折过程中发生塑性形变，减小了金属集流体83上产生的拉应力，从而避免金属集流体在弯折过程中发生断裂。

本实用新型的极片软化剂涂抹系统的具体实施例2与具体实施例1的区别在于：可以不设置驱动装置，直接在涂布工位上设置用于放置单个电芯极片的固定台，固定台构成用于承接极片的固定承接件，人工将电芯极片放置在固定台上，对单个极片进行软化。此时，固定台上可以设置对极片进行机械定位的定位槽或定位块。

本实用新型的极片软化剂涂抹系统的具体实施例3与具体实施例1的区别在于：驱动装置设置为输送带的形式，极片展开后放置在输送带上而被送入或送出涂布工位。输送带构成用于承接极片的运动承接件。

本实用新型的极片软化剂涂抹系统的具体实施例4与具体实施例1的区别在于：所述收卷辊和放卷辊中其中一个与驱动电机连接。

本实用新型的极片软化剂涂抹系统的具体实施例5与具体实施例1的区别在于：所述控制器不与驱动装置通讯连接，而是在控制器中设置时间控制回路，通过控制涂抹头在两次涂布时的时间间隔的长短来控制极片上相邻涂布区域之间的距离，以使单个极片相邻涂布区域之间的间距从前至后逐渐变大。

本实用新型的极片软化剂涂抹系统的具体实施例6与具体实施例1的区别在于：所述控制器不与驱动装置通讯连接，可以设置多个涂抹头，多个涂抹头沿极片移动方向依次排列，相邻涂抹头之间的间隔从前至后依次增大。从而通过一次喷涂将单个极片需要软化的弯折区全部软化。在该设计中，因为极片在卷绕过程中一般前三个弯折区的弯折度比较大，容易发生断裂，后面的弯折区的弯折度比较小，不易发生断裂，故只需将极片前几个弯折区的活性材料进行软化即可，因此涂抹头设置至少三个即可。图4中显示了设置五个涂抹头时极片软化剂涂抹系统的结构简图，图中未显示烘干装置。

本实用新型的极片软化剂涂抹系统的具体实施例7与具体实施例1的区别在于：如图5所示，可以不设置烘干装置。

本实用新型的极片软化剂涂抹系统的具体实施例8与具体实施例1的区别在于：如图6所示，所述烘干装置可以设置为气流干燥装置9。

本实用新型的极片软化剂涂抹系统的具体实施例9与具体实施例1的区别在于：如图7所示，所述烘干装置设置为红外加热干燥器10。

本实用新型的极片软化剂涂抹系统的具体实施例10与具体实施例1的区别在于：所述涂抹头为移动式涂抹头，涂抹单元包括与涂抹头传动连接进而驱动涂抹头沿垂直于极片的方向移动以对极片进行涂抹作业的驱动装置。或者，涂抹单元包括与涂抹头传动连接进而驱动涂抹头沿极片的宽度方向移动以对极片进行涂抹作业的驱动装置。或者，涂抹单元包括与涂抹头传动连接进而驱动涂抹头沿极片的长度方向移动以对极片进行涂抹作业的驱动装置。

本实用新型的极片软化剂涂抹系统的具体实施例11与具体实施例1的区别在于：所述涂抹头是利用纤维材质的毛细作用进行接触式涂抹的毛细毛刷涂抹头。

本实用新型的极片软化剂涂抹系统的具体实施例12与具体实施例1的区别在于：所述极片软化剂涂抹系统还可以集成在电池生产线上的其他设备上，此时，可以不单独设置收卷辊和放卷辊，生产线上的其他设备构成用于承载极片的承载体，例如，当极片软化剂涂抹系统与卷绕机集成一体时，卷绕机构成用于承载极片的承载体；当极片软化剂涂抹系统与模切机组集成一体时，模切机组构成用于承载极片的承载体。