本实用新型涉及电池生产领域，尤其涉及一种极片处理装置。
背景技术：
随着现代社会的发展，各种智能装备(手机、笔记本电脑、平板、电动车等)已有了广泛的应用。与此同时，客户对高性能电池的需求也越来越强烈。锂离子电池由于能量密度高、使用寿命长、绿色无污染、安全性能等优势被广泛应用于消费类电子产品和电动汽车领域。
在提高锂电池能量密度方面，补锂工艺是其中一个关键技术。目前补锂方法需要先利用压延辊将锂带压延到转印膜，再利用覆合辊将转印膜上的锂带覆合在极片表面。生产时，在遇到极片来料不良时，需要自动弹开覆合辊以避免对极片不良段进行补锂；此时为保证整个补锂效果的稳定性，压延系统不可停止，锂带和转印膜仍然在继续走带，直至覆合辊再次压下，才能继续正常生产。但是，在覆合辊弹开时间段内，消耗了大量的转印膜及锂带，大大增加了生产成本。
另外，极片在补锂完成后需要进行卷绕，进而制备出卷绕式的电芯。但是，现有的补锂设备和卷绕设备分别是两种独立的设备，当其中一台设备因来料异常或设备故障导致停机时，会使卷绕工序堆料或待料，严重降低了设备利用率。然而一般生产中为充分利用设备产能，会选择先启动补锂设备，待补足一定数量的极片后开启卷绕设备，但是，补锂后的极片在很长一段时间内处于卷带料状态，极有可能在此时间段内因温度上升而发黑，降低优率。
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处理装置，其能实现连续性生产，提高设备利用率，降低成本。
为了实现上述目的，在第一方面，本实用新型提供了一种极片处理装置，其包括压延机构、第一缓存机构、辊压机构以及极片卷绕机构。压延机构包括两个压延辊、锂带放卷辊、第一隔膜放卷辊和第一隔膜收卷辊，锂带放卷辊用于设置锂带并能够将锂带输送到两个压延辊之间；第一隔膜放卷辊用于设置第一隔膜，第一隔膜收卷辊用于收卷第一隔膜并牵引第一隔膜依次穿过两个压延辊、第一缓存机构及辊压机构。第一缓存机构包括第一辊轮和第二辊轮，第一辊轮能够相对第二辊轮移动，第一隔膜穿过第一辊轮和第二辊轮。辊压机构包括两个压辊，第一隔膜从两个压辊之间穿过。极片卷绕机构包括第一极片放卷辊、检测仪以及极片收卷辊，第一极片放卷辊用于设置第一极片，第一极片在依次穿过检测仪和两个压辊后收卷于极片收卷辊。
本实用新型的极片处理装置可以利用第一缓存机构的缓存作用，避免在第一极片的不良段补锂，同时又能保证锂带压延过程的连续性，进而提高第一隔膜和锂带的利用率，降低成本。
为了实现上述目的，在第二方面，本实用新型提供了一种极片处理装置，其包括压延机构、辊压机构、第二缓存机构以及极片卷绕机构。
压延机构包括两个压延辊、锂带放卷辊、第一隔膜放卷辊和第一隔膜收卷辊，锂带放卷辊用于设置锂带并能够将锂带输送到两个压延辊之间；第一隔膜放卷辊用于设置第一隔膜，第一隔膜收卷辊用于收卷第一隔膜并牵引第一隔膜依次穿过两个压延辊及辊压机构。辊压机构包括两个压辊，第一隔膜从两个压辊之间穿过。
极片卷绕机构包括第一极片放卷辊、极片收卷辊、第二极片放卷辊、第三隔膜放卷辊以及第四隔膜放卷辊；第一极片放卷辊用于设置第一极片，第二极片放卷辊用于设置第二极片，第三隔膜放卷辊用于设置第三隔膜，第四隔膜放卷辊用于设置第四隔膜；第一极片在依次穿过两个压辊和第二缓存机构后，与第二极片、第三隔膜及第四隔膜共同收卷于极片收卷辊，且第三隔膜及第四隔膜将第一极片和第二极片隔开。第二缓存机构包括第三辊轮和第四辊轮，第三辊轮能够相对第四辊轮移动，第一极片穿过第三辊轮和第四辊轮。
本实用新型的极片处理装置能够将第一极片的补锂过程和卷绕过程集为一体，从而简化结构，降低成本。同时，第二缓存机构能够收集和释放第一极片，因此，本实用新型的极片处理装置能够实现连续性生产，从而提高设备利用率，降低成本。
附图说明
图1为根据本实用新型的极片处理装置的第一实施例的示意图。
图2为根据本实用新型的极片处理装置的第二实施例的示意图。
图3为根据本实用新型的极片处理装置的第三实施例的示意图。
其中，附图标记说明如下：
1压延机构 44第二极片放卷辊
11压延辊 45第三隔膜放卷辊
12锂带放卷辊 46第四隔膜放卷辊
13第一隔膜放卷辊 5第一压带机构
14第一隔膜收卷辊 6第二缓存机构
15第二隔膜放卷辊 61第三辊轮
16第二隔膜收卷辊 62第四辊轮
2第一缓存机构 63第三驱动器
21第一辊轮 7第二压带机构
22第二辊轮 8第三压带机构
23第一驱动器 L锂带
3辊压机构 F1第一隔膜
31压辊 F2第二隔膜
32第二驱动器 F3第三隔膜
4极片卷绕机构 F4第四隔膜
41第一极片放卷辊 P1第一极片
42检测仪 P2第二极片
43极片收卷辊
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处理装置。
首先，参照附图说明根据本实用新型第一方面的极片处理装置。
参照图1和图3，根据本实用新型的极片处理装置包括压延机构1、第一缓存机构2、辊压机构3以及极片卷绕机构4。压延机构1包括两个压延辊11、锂带放卷辊12、第一隔膜放卷辊13和第一隔膜收卷辊14，锂带放卷辊12用于设置锂带L并能够将锂带L输送到两个压延辊11之间；第一隔膜放卷辊13用于设置第一隔膜F1，第一隔膜收卷辊14用于收卷第一隔膜F1并牵引第一隔膜F1依次穿过两个压延辊11、第一缓存机构2及辊压机构3。第一缓存机构2包括第一辊轮21和第二辊轮22，第一辊轮21能够相对第二辊轮22移动，第一隔膜F1穿过第一辊轮21和第二辊轮22。辊压机构3包括两个压辊31，第一隔膜F1从两个压辊31之间穿过。极片卷绕机构4包括第一极片放卷辊41、检测仪42以及极片收卷辊43，第一极片放卷辊41用于设置第一极片P1，第一极片P1在依次穿过检测仪42和两个压辊31后收卷于极片收卷辊43。
本实用新型的极片处理装置可以对第一极片P1进行补锂。具体地，本实用新型的极片处理装置的工作过程如下：1)当需要对第一极片P1进行补锂时，将锂带L设置到锂带放卷辊12，将第一极片P1设置到第一极片放卷辊41，将第一隔膜F1设置到第一隔膜放卷辊13。2)牵引锂带L进入两个压延辊11之间的辊缝，牵引第一极片P1穿过两个压辊31并固定在极片收卷辊43，牵引第一隔膜F1穿过两个压延辊11、第一缓存机构2的第一辊轮21和第二辊轮22、两个压辊31并固定到第一隔膜收卷辊14。3)启动极片处理装置，锂带L在两个压延辊11的辊压下附着到第一隔膜F1并随着第一隔膜F1走带，当附着有锂带L的第一隔膜F1进入辊压机构3时，锂带L附着到第一极片P1，从而完成第一极片P1的补锂，补锂后的第一极片P1收卷于极片收卷辊43。
另外，牵引第一隔膜F1和第一极片P1走带时，应将第一隔膜F1表面的锂带L与第一极片P1相对。由于第一极片P1与锂带L分离所需的离型力大于第一隔膜F1与锂带L分离所需的离型力，所以第一极片P1、锂带L及第一隔膜F1从辊压机构3穿出后，锂带L与第一隔膜F1分离并附着在第一极片P1的表面。
本实用新型的极片处理装置在第一缓存机构2处有三种工作状态：
1)进入辊压机构3的第一极片P1正常，第一辊轮21和第二辊轮22处于设定位置，整个极片处理装置正常工作。
2)当检测仪42检测到第一极片P1出现不良段(例如，两条第一极片P1的连接处)时，系统指示两个压辊31分离，第一缓存机构2之后的第一隔膜F1停止行进，而第一极片P1继续向前行进，从而避免在第一极片P1的不良段补锂。压延机构1继续将锂带L压延到第一隔膜F1，同时，第一缓存机构2的第一辊轮21和第二辊轮22相互远离，以收集压延后的第一隔膜F1。
3)当检测仪42检测到第一极片P1恢复正常时，两个压辊31继续对第一隔膜F1和第一极片P1进行辊压，同时，第一辊轮21和第二辊轮22相向运动并逐渐移动到设定位置。在第一辊轮21和第二辊轮22相向运动的过程中，辊压机构3中第一隔膜F1的走带速度提高(相对于正常工作状态下的走带速度)，压延机构1中第一隔膜F1的压延速度不变，从而释放第一缓存机构2中的第一隔膜F1。当然，当第一辊轮21和第二辊轮22恢复到设定位置时，第一隔膜F1的走带速度恢复正常。
本实用新型的极片处理装置可以利用第一缓存机构2的缓存作用，避免在第一极片P1的不良段补锂，同时又能保证锂带L压延过程的连续性，进而提高第一隔膜F1和锂带L的利用率，降低成本。
在压延机构1中，两个压延辊11将锂带L压薄并使其附着于第一隔膜F1。压延机构1还包括第二隔膜放卷辊15和第二隔膜收卷辊16，第二隔膜放卷辊15用于设置第二隔膜F2，第二隔膜收卷辊16用于收卷第二隔膜F2并牵引第二隔膜F2穿过两个压延辊11。在两个压延辊11之间，第一隔膜F1、锂带L和第二隔膜F2依次设置，且锂带L与第一隔膜F1分离所需的离型力大于锂带L与第二隔膜F2分离所需的离型力。第二隔膜F2可以避免锂带L在压延的过程中附着到压延辊11上。
所述极片处理装置还包括第一压带机构5，设置于第一缓存机构2和辊压机构3之间，且用于控制第一隔膜F1的移动。当检测仪42检测到第一极片P1出现不良段，第一压带机构5运动并将第一隔膜F1压住，以阻止第一隔膜F1向前行进。
为了增大第一缓存机构2的容量(即第一缓存机构2能够收集第一隔膜F1的长度)，第一辊轮21可设置为多个，第二辊轮22可设置为多个。优选地，第一辊轮21和第二辊轮22沿着第一隔膜F1间隔布置。
第一缓存机构2还可包括与第二辊轮22相连第一驱动器23，第一驱动器23驱动第二辊轮22移动，以调整第一辊轮21和第二辊轮22之间的距离，进而收集或释放第一隔膜F1。优选地，第一驱动器23同时驱动多个第二辊轮22，这样便于系统的控制。
辊压机构3还包括与一个压辊31相连的第二驱动器32。第二驱动器32可调整两个压辊31的间距。当检测仪42检测到第一极片P1出现不良段时，第二驱动器32驱动所述一个压辊31运动，以使两个压辊31相互远离；当检测仪42检测到第一极片P1恢复正常时，第二驱动器32驱动所述一个压辊31运动，以使两个压辊31相互靠近并辊压第一极片P1。
通常，第一极片P1的两个表面都需要补锂，所以，压延机构1和第一缓存机构2均为两组，各压延机构1的第一隔膜F1穿过对应的一个第一缓存机构2后进入辊压机构3。两个第一隔膜F1分别对第一极片P1的两个表面补锂。各第一缓存机构2用于收集或释放对应的一个第一隔膜F1。
进一步地，参照图3，所述极片处理装置还包括第二缓存机构6，设置于辊压机构3下游。第二缓存机构6包括第三辊轮61和第四辊轮62，第三辊轮61能够相对第四辊轮62移动，第一极片P1在穿过第三辊轮61和第四辊轮62之后收卷于极片收卷辊43。
第二缓存机构6还包括与第四辊轮62相连的第三驱动器63。第三驱动器63能够驱动第四辊轮62移动，以调整第三辊轮61和第四辊轮62之间的距离。
所述极片处理装置还包括第二压带机构7和第三压带机构8，第二压带机构7设置于辊压机构3和第二缓存机构6之间且用于控制第一极片P1的移动，第三压带机构8设置于第二缓存机构6和极片收卷辊43之间且用于控制第一极片P1的移动。
极片卷绕机构4还包括第二极片放卷辊44、第三隔膜放卷辊45以及第四隔膜放卷辊46。第二极片放卷辊44用于设置第二极片P2，第三隔膜放卷辊45用于设置第三隔膜F3，第四隔膜放卷辊46用于设置第四隔膜F4。第一极片P1、第二极片P2、第三隔膜F3及第四隔膜F4共同收卷于极片收卷辊43，且第三隔膜F3及第四隔膜F4将第一极片P1和第二极片P2隔开。
本实用新型的极片处理装置还可直接将补锂后的第一极片P1卷绕为电芯。具体地，第一极片P1和第二极片P2为极性相反的极片，极片收卷辊43可以作为电芯卷绕工艺中的卷轴，将第一极片P1、第三隔膜F3、第二极片P2和第四隔膜F4卷绕为电芯。卷绕成型后的电芯为电池的部件，可用于充放电。
本实用新型的极片处理装置在第二缓存机构6处有四种工作状态：
1)极片处理装置的各部分正常工作，第二缓存机构6的第三辊轮61和第四辊轮62处于设定位置。
2)当极片收卷辊43因异常停机时，第三压带机构8将第一极片P1压紧，同时，辊压机构3和压延机构1正常工作，第三辊轮61和第四辊轮62相互远离，以收集补锂后的第一极片P1。这样可以避免辊压机构3和压延机构1停机，提高设备利用率。当然，当第二极片放卷辊44、第三隔膜放卷辊45或第四隔膜放卷辊46因意外停机时，第二缓存机构6的工作状态也是如此。当极片收卷辊43重新启动时，第三压带机构8松开第一极片P1。
3)当辊压机构3或压延机构1因异常停机时，第二压带机构7将第一极片P1压紧，同时，极片收卷辊43正常工作，第三辊轮61和第四辊轮62相向运动并释放第一极片P1。释放的第一极片P1卷绕在极片收卷辊43。这样可以避免极片收卷辊43停机，提高设备利用率。当辊压机构3和压延机构1重新启动时，第二压带机构7松开第一极片P1。
4)当辊压机构3、压延机构1或极片收卷辊43等机构在短暂停机后重新启动时，第二缓存机构6的容量可能不在设定值(即第三辊轮61和第四辊轮62的距离可能会不同于设定距离)。如果第二缓存机构6的容量偏大(即第三辊轮61和第四辊轮62的距离大于设定距离)，第三辊轮61和第四辊轮62相向运动并逐渐移动到设定位置；而在第三辊轮61和第四辊轮62相向运动的过程中，极片收卷辊43的收卷速度高于正常值，从而释放第二缓存机构6中的第一极片P1；当第三辊轮61和第四辊轮62移动到设定位置时，极片收卷辊43的收卷速度恢复至正常值。如果第二缓存机构6的容量偏小(即第三辊轮61和第四辊轮62的距离小于设定距离)，第三辊轮61和第四辊轮62相互远离并逐渐移动到设定位置；在第三辊轮61和第四辊轮62运动的过程中，极片收卷辊43的收卷速度低于正常值，从而将第一极片P1收集到第二缓存机构6中；当第三辊轮61和第四辊轮62移动到设定位置时，极片收卷辊43的收卷速度恢复至正常值。
本实用新型的极片处理装置能够将第一极片P1的补锂过程和卷绕过程集为一体，从而简化结构，降低成本。同时，第二缓存机构6能够收集和释放第一极片P1，因此，本实用新型的极片处理装置能够实现连续性生产，从而提高设备利用率，降低成本。
第三辊轮61可为多个，第四辊轮62可为多个。优选地，第三辊轮61和第四辊轮62沿着第一极片P1间隔布置。
其次，参照附图说明根据本实用新型第二方面的极片处理装置。
参照图2和图3，根据本实用新型的极片处理装置包括压延机构1、辊压机构3、第二缓存机构6以及极片卷绕机构4。
压延机构1包括两个压延辊11、锂带放卷辊12、第一隔膜放卷辊13和第一隔膜收卷辊14，锂带放卷辊12用于设置锂带L并能够将锂带L输送到两个压延辊11之间；第一隔膜放卷辊13用于设置第一隔膜F1，第一隔膜收卷辊14用于收卷第一隔膜F1并牵引第一隔膜F1依次穿过两个压延辊11及辊压机构3。辊压机构3包括两个压辊31，第一隔膜F1从两个压辊31之间穿过。
极片卷绕机构4包括第一极片放卷辊41、极片收卷辊43、第二极片放卷辊44、第三隔膜放卷辊45以及第四隔膜放卷辊46；第一极片放卷辊41用于设置第一极片P1，第二极片放卷辊44用于设置第二极片P2，第三隔膜放卷辊45用于设置第三隔膜F3，第四隔膜放卷辊46用于设置第四隔膜F4；第一极片P1在依次穿过两个压辊31和第二缓存机构6后，与第二极片P2、第三隔膜F3及第四隔膜F4共同收卷于极片收卷辊43，且第三隔膜F3及第四隔膜F4将第一极片P1和第二极片P2隔开。第二缓存机构6包括第三辊轮61和第四辊轮62，第三辊轮61能够相对第四辊轮62移动，第一极片P1穿过第三辊轮61和第四辊轮62。
本实用新型的极片处理装置既可以对第一极片P1进行补锂，还能够同时将第一极片P1卷绕为电芯。具体地，本实用新型的极片处理装置的工作过程如下：
1)将锂带L设置到锂带放卷辊12，将第一隔膜F1设置到第一隔膜放卷辊13，将第一极片P1设置到第一极片放卷辊41，将第二极片P2设置到第二极片放卷辊44，将第三隔膜F3设置到第三隔膜放卷辊45，将第四隔膜F4设置到第四隔膜放卷辊46。
2)牵引锂带L进入两个压延辊11之间的辊缝；牵引第一隔膜F1穿过两个压延辊11、两个压辊31并固定到第一隔膜收卷辊14；牵引第一极片P1穿过两个压辊31、第二缓存机构6的第三辊轮61和第四辊轮62并固定到极片收卷辊43；将第二极片P2、第三隔膜F3和第四隔膜F4固定到极片收卷辊43；在极片收卷辊43上，第二极片P2、第三隔膜F3、第一极片P1及第四隔膜F4依次层叠。
3)启动极片处理装置，锂带L在两个压延辊11的辊压下附着到第一隔膜F1并随着第一隔膜F1走带，当附着有锂带L的第一隔膜F1进入辊压机构3时，锂带L附着到第一极片P1，从而完成第一极片P1的补锂；补锂后的第一极片P1与第二极片P2、第三隔膜F3和第四隔膜F4卷绕为一体并形成电芯。
第二缓存机构6还包括与第四辊轮62相连的第三驱动器63。第三驱动器63能够驱动第四辊轮62移动，以调整第三辊轮61和第四辊轮62之间的距离。
所述极片处理装置还包括第二压带机构7和第三压带机构8，第二压带机构7设置于辊压机构3和第二缓存机构6之间且用于控制第一极片P1的移动，第三压带机构8设置于第二缓存机构6和极片收卷辊43之间且用于控制第一极片P1的移动。
本实用新型的极片处理装置在第二缓存机构6处有四种工作状态：
1)极片处理装置的各部分正常工作，第二缓存机构6的第三辊轮61和第四辊轮62处于设定位置。
2)当极片收卷辊43因异常停机时，第三压带机构8将第一极片P1压紧，同时，辊压机构3和压延机构1正常工作，第三辊轮61和第四辊轮62相互远离，以收集补锂后的第一极片P1。这样可以避免辊压机构3和压延机构1停机，提高设备利用率。当然，当第二极片放卷辊44、第三隔膜放卷辊45或第四隔膜放卷辊46因意外停机时，第二缓存机构6的工作状态也是如此。当极片收卷辊43重新启动时，第三压带机构8松开第一极片P1。
3)当辊压机构3或压延机构1因异常停机时，第二压带机构7将第一极片P1压紧，同时，极片收卷辊43正常工作，第三辊轮61和第四辊轮62相向运动并释放第一极片P1。释放的第一极片P1卷绕在极片收卷辊43。这样可以避免极片收卷辊43停机，提高设备利用率。当辊压机构3和压延机构1重新启动时，第二压带机构7松开第一极片P1。
4)当辊压机构3、压延机构1或极片收卷辊43等机构在短暂停机后重新启动时，第二缓存机构6的容量可能不在设定值(即第三辊轮61和第四辊轮62的距离可能会不同于设定距离)。如果第二缓存机构6的容量偏大(即第三辊轮61和第四辊轮62的距离大于设定距离)，第三辊轮61和第四辊轮62相向运动并逐渐移动到设定位置；而在第三辊轮61和第四辊轮62相向运动的过程中，极片收卷辊43的收卷速度高于正常值，从而释放第二缓存机构6中的第一极片P1；当第三辊轮61和第四辊轮62移动到设定位置时，极片收卷辊43的收卷速度恢复至正常值。如果第二缓存机构6的容量偏小(即第三辊轮61和第四辊轮62的距离小于设定距离)，第三辊轮61和第四辊轮62相互远离并逐渐移动到设定位置；在第三辊轮61和第四辊轮62运动的过程中，极片收卷辊43的收卷速度低于正常值，从而将第一极片P1收集到第二缓存机构6中；当第三辊轮61和第四辊轮62移动到设定位置时，极片收卷辊43的收卷速度恢复至正常值。
本实用新型的极片处理装置能够将第一极片P1的补锂过程和卷绕过程集为一体，从而简化结构，降低成本。同时，第二缓存机构6能够收集和释放第一极片P1，因此，本实用新型的极片处理装置能够实现连续性生产，从而提高设备利用率，降低成本。
在压延机构1中，两个压延辊11将锂带L压薄并使其附着于第一隔膜F1。压延机构1还包括第二隔膜放卷辊15和第二隔膜收卷辊16，第二隔膜放卷辊15用于设置第二隔膜F2，第二隔膜收卷辊16用于收卷第二隔膜F2并牵引第二隔膜F2穿过两个压延辊11。在两个压延辊11之间，第一隔膜F1、锂带L和第二隔膜F2依次设置，且锂带L与第一隔膜F1分离所需的离型力大于锂带L与第二隔膜F2分离所需的离型力。第二隔膜F2可以避免锂带L在压延的过程中附着到压延辊11上。