本实用新型涉及极片补锂领域，尤其涉及一种极片补锂装置。
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(SEI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。目前，锂离子电池通过在极片上补锂来提高容量及循环寿命。补锂工艺的核心在于压延与覆合。压延工艺即是通过压延辊的辊压作用将0.25mm～2mm的锂带压延到牵引膜上并形成锂膜，而覆合工艺则是通过覆合辊的辊压作用将牵引膜上的锂覆合到极片表面。
当前，在覆合的过程中，由于覆合辊的辊压力、辊压间隙恒定，所以，如果极片来料厚度或锂膜厚度的出现偏差，那么会导致极片补锂后的厚度波动较大(＞10μm)。
补锂后的极片通过卷绕制备电芯，由于补锂后的极片的厚度波动较大，所以极片的多个极耳在卷绕后容易错位，降低电芯的良品率，浪费物料。
技术实现要素：
鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种极片补锂装置，其能提高极片的厚度一致性，节省物料并提高补锂的良品率。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种极片补锂装置，其包括辊压机构、驱动机构、间隙调节机构和检测机构。辊压机构包括第一压辊和第二压辊，极片和锂膜从第一压辊和第二压辊之间穿过并受到辊压。驱动机构连接于辊压机构并控制第一压辊和第二压辊之间的辊压力。间隙调节机构设置于辊压机构并调整第一压辊和第二压辊之间的间隙。检测机构设置于辊压机构的下游并用于检测穿过辊压机构后的极片的厚度，且能够反馈控制驱动机构和间隙调节机构。
本实用新型的有益效果如下：检测机构能够实时检测极片补锂后的厚度，如果极片补锂后的厚度出现波动，检测机构既可以反馈控制驱动机构调控第一压辊和第二压辊对极片的辊压力，进而调控极片补锂后的厚度；检测机构也可以反馈控制间隙调节机构来调控第一压辊和第二压辊的间隙，进而实时管控极片补锂后的厚度。本实用新型的极片补锂装置能够实现极片补锂后厚度的在线监控并闭环反馈控制极片的辊压过程，进而提高极片的厚度一致性，节省物料并提高补锂的良品率。
附图说明
图1为根据本实用新型的极片补锂装置的示意图。
图2为极片在补锂过程中的示意图。
其中，附图标记说明如下：
1辊压机构 34第二斜块
11第一压辊 35测距传感器
12第二压辊 36滚针
13第一基座 4检测机构
14第二基座 5机架
2驱动机构 6极片放卷辊
21第一驱动器 7极片收卷辊
22压力传感器 8锂膜收卷辊
3间隙调节机构 P极片
31第二驱动器 L锂膜
32丝杠 L1牵引膜
33第一斜块 L2锂
具体实施方式
下面参照附图来详细说明本实用新型的极片补锂装置。
参照图1和图2，根据本实用新型的极片补锂装置包括辊压机构1、驱动机构2、间隙调节机构3和检测机构4。辊压机构1包括第一压辊11和第二压辊12，极片P和锂膜L从第一压辊11和第二压辊12之间穿过并受到辊压。驱动机构2连接于辊压机构1并控制第一压辊11和第二压辊12之间的辊压力。间隙调节机构3设置于辊压机构1并调控第一压辊11和第二压辊12之间的间隙。检测机构4设置于辊压机构1的下游并用于检测穿过辊压机构1后的极片P的厚度，且能够反馈控制驱动机构2和间隙调节机构3。
本实用新型的极片补锂装置用于对极片P进行补锂。具体地，参照图2，当需要对极片P的表面进行补锂时，牵引极片P和锂膜L(锂膜L包括牵引膜L1和附着于牵引膜L1表面的锂L2)从第一压辊11和第二压辊12之间穿过，在第一压辊11和第二压辊12辊压作用下，锂膜L的锂L2覆合到极片P的表面；锂L2与极片P之间的离型力大于锂L2和牵引膜L1之间的离型力，所以当极片P和锂膜L从第一压辊11和第二压辊12之间穿出后，锂L2与牵引膜L1分离并覆合到极片P的表面，从而完成极片P的补锂。
检测机构4能够实时检测极片P补锂后的厚度(即极片P与锂L2的厚度之和)，如果极片P补锂后的厚度出现波动，检测机构4既可以反馈控制驱动机构2调控第一压辊11和第二压辊12对极片P的辊压力，进而调控极片P补锂后的厚度；检测机构4也可以反馈控制间隙调节机构3来调控第一压辊11和第二压辊12的间隙，进而实时管控极片P补锂后的厚度。本实用新型的极片补锂装置能够实现极片P补锂后厚度的在线监控并闭环反馈控制极片P的辊压过程，进而提高极片P的厚度一致性，节省物料并提高补锂的良品率。
补锂后的极片P可通过卷绕来制备电芯。极片P通常需要裁切出多个极耳，通过实时的管控极片P补锂后的厚度，可以保证所述多个极耳卷绕后的对齐度，进而提高电芯的良品率，降低物料的浪费。极片P可为电芯中的负极极片。
参照图1，检测机构4包括测厚传感器，所述极片补锂装置还包括控制系统，监控测厚传感器所测得的厚度数据并反馈控制间隙调节机构3和驱动机构2。检测机构4还可包括运动控制机构，测厚传感器固定于运动控制机构并由运动控制机构带动在不同的位置测量极片P补锂后的厚度。
参照图1，极片补锂装置还包括机架5，辊压机构1还包括滑动设置于机架5的第一基座13和固定于机架5的第二基座14；第一压辊11设置于第一基座13，第二压辊12设置于第二基座14。第一基座13和第二基座14可上下排布，第一基座13上下滑动地设置于机架5。第一压辊11通过轴承转动地设置于第一基座13，第二压辊12通过轴承转动地设置于第二基座14。
本实用新型的极片补锂装置还包括动力系统和传动系统，动力系统通过传动系统带动第一压辊11和第二压辊12同步转动。
驱动机构2包括第一驱动器21和压力传感器22，第一驱动器21固定于机架5且连接于第一基座13，压力传感器22设置于第一驱动器21和第一基座13之间。第一驱动器21经由第一基座13驱动第一压辊11，以调控第一压辊11对极片P的辊压力；压力传感器22用以监控并反馈辊压力的大小。第一驱动器21可为液压缸、气液增压缸或电缸，优选为气液增压缸。
具体地，当测厚传感器检测到极片P补锂后厚度偏大时，第一驱动器21经由第一基座13逐步增大对第一压辊11施加的力，直至极片P补锂后厚度恢复到设定范围内；当测厚传感器检测到极片P补锂后厚度偏小时，第一驱动器21经由第一基座13逐步减小对第一压辊11施加的力，直至极片P补锂后厚度恢复到设定范围内。
间隙调节机构3包括第二驱动器31、丝杠32、第一斜块33、第二斜块34以及测距传感器35；第二驱动器31固定于机架5，第一斜块33设置于第一基座13和第二基座14之间，丝杠32连接第二驱动器31和第一斜块33；测距传感器35固定于第二基座14并用于检测第一基座13和第二基座14的间距；第二斜块34固定于第一基座13，第一斜块33和第二斜块34具有滑动配合的斜面。所述配合的斜面可以将第一斜块33的水平滑动转换为第二斜块34的上下滑动。测距传感器35能够实时监控第一基座13和第二基座14的间距，并反馈到控制系统。第二驱动器31可为伺服电机。
当测厚传感器检测到极片P补锂后厚度偏大时，参照图1，第二驱动器31经由丝杠32向右逐步推动第一斜块33，第一基座13在第一驱动器21的压力下向下移动，从而减小第一压辊11和第二压辊12之间的间隙，直至极片P补锂后厚度恢复到设定范围内；当测厚传感器检测到极片P补锂后厚度偏小时，参照图1，第二驱动器31经由丝杠32逐步向左推动第一斜块33，第一斜块33经由第二斜块34向上推动第一基座13，从而增大第一压辊11和第二压辊12之间的间隙，直至极片P补锂后厚度恢复到设定范围内。
第一斜块33的斜面上设有滚针36，滚针36抵靠于第二斜块34的斜面。滚针36可以降低第一斜块33和第二斜块34的摩擦力。第一斜块33夹持于第二斜块34和第二基座14之间。丝杠32可直接连接于第一斜块33。
测距传感器35的测量分辨率小于等于0.1μm。测距传感器35通过监控第一基座13和第二基座14的间距来间接监控第一压辊11和第二压辊12之间辊缝的大小。
在根据本实用新型的极片补锂装置中，既可以通过单独控制驱动机构2来改善极片P补锂后的厚度一致性，也可以通过单独控制间隙调节机构3来改善极片P补锂后的厚度一致性，当然，也可以通过同时控制驱动机构2和间隙调节机构3来改善极片P补锂后的厚度一致性。
所述极片补锂装置还包括极片放卷辊6和极片收卷辊7，极片放卷辊6设置于辊压机构1的上游并用于设置待补锂的极片P，极片收卷辊7设置于检测机构4的下游并用于收卷补锂后的极片P。
所述极片补锂装置还包括设置于辊压机构1的下游的锂膜收卷辊8，锂膜收卷辊8用于收卷穿过辊压机构1后的牵引膜L1。通过将锂带压延到牵引膜L1上，可制备出锂膜L。
参照图2，锂膜L和极片P可层叠进入第一压辊11和第二压辊12之间的辊缝，且极片P的两个表面分别与锂膜L上的锂L2相对。