[發明專利]鋰離子電池涂布機及其收卷裝置、收卷方法和極片卷

有效

• 申請號: 201310284605.3
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN104143627A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 夏云華;高楓;李鐵南;趙留強;穆凱;王孝兵;韓洪偉;唐旭東;許云龍;彭強;宋勝田
• 申請（專利權）人: 中航鋰電（洛陽）有限公司
• 主分類號: H01M4/139
• 分類號: H01M4/139;H01M4/04;H01M10/058;H01M10/0587
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池涂布機及其收卷裝置、收卷方法和極片卷。

背景技術

鋰離子動力電池是20世紀開發成功的新型高能電池。70年代進入實用化，因其具有能量高、電池電壓高、工作溫度范圍寬、貯存壽命長等優點，已廣泛應用于軍事化和民用小型電器中，如移動電話、便攜式計算機、攝像機、照相機等，部分代替了傳統電池。大容量鋰離子電池已在電動汽車中試用，將成為21世紀電動汽車的主要動力電源之一，并將在人造衛星、航空航天和儲能方面得到應用。

隨著二十世紀微電子技術的發展，小型化的設備日益增多，對電源提出了很高的要求，鋰離子動力電池隨之進入了大規模的生產實用階段。鋰離子電池是由正極片、負極片、隔膜紙、電解液、外殼等主要部分組成，正、負極片均是通過涂覆方式將正、負漿料涂覆在金屬箔上，故極片的涂布在鋰離子動力電池的電芯制程中是非常關鍵的工序。涂布是在電池生產過程中，將成卷的基材，銅箔、鋁箔涂上一層特定功能的漿料，保證極片表面平整、光滑、敷料均勻、附著力好，干燥、不脫料、不掉料、無積塵、無氣泡并烘干收卷。

涂布機的工藝流程如下：安放在放卷裝置上的極片基材經過輥牽出，經自動糾偏后進入浮輥張力系統，調整放卷張力后進入涂布頭，極片漿料按涂布系統的設定程序進行涂布。涂后的濕極片進入烘箱由熱風進行干燥，干燥后的極片經張力系統調整張力，同時控制收卷速度，使它與涂布速度同步，極片經糾偏系統自動糾偏使基材保持在中心位置，由收卷裝置進行整齊收卷。

目前，公知的涂布機收卷裝置是由糾偏系統、張力控制系統和卷繞機構等組成，糾偏系統包括糾偏傳感器、糾偏控制器、伺服驅動系統及糾偏裝置，糾偏傳感器用于檢測極卷邊緣位置，讀出極卷實際位置與設定位置的偏移量，將偏移量轉換成與之成正比的電信號，再將電信號輸入給糾偏系統的糾偏控制器，信號經過放大、校準后，糾偏控制器把信號傳給伺服驅動系統，伺服驅動系統根據信號的大小，驅動糾偏裝置的伺服電機正反轉，從而控制極卷邊緣與糾偏傳感器保持對齊，使卷繞機構以邊緣對齊的卷繞方式卷出極卷。張力控制系統是保證極卷卷繞過程中保持恒張力，防止拉力過大造成斷代。但是在涂布過程中，由于剛涂出的料較濕會向邊緣流動或由于機頭擋板等原因，引起涂布邊緣偏厚的問題，在邊緣對齊卷繞過程中，造成極卷邊緣厚度累計，使邊緣承擔的拉力加大，造成邊緣掉料或斷帶，所制得的極片厚度不均，厚度相差大，直接影響到電池的質量好壞，因此將嚴重影響產品質量，降低生產效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種涂布機收卷裝置，以解決現有收卷裝置不能克服極卷邊緣厚度偏厚而造成邊緣張力過大引起漿料脫落及斷帶問題，同時提供一種使用該收卷裝置的涂布機、收卷方法和所卷繞出的極片卷。

為了實現以上目的，本發明所提供的涂布機收卷裝置的技術方案如下：包括糾偏控制器及其控制的卷繞機構和用于設置在極卷邊緣對應位置的設定距離處以檢測極卷邊緣位置的糾偏傳感器，所述糾偏傳感器設置于一橫向往復運動機構上。

所述橫向往復運動機構包括卷繞控制單元、橫移控制電機及安裝在橫移控制電機上的伸縮裝置，糾偏傳感器固定于伸縮裝置上，卷繞控制單元與橫移控制電機控制連接用于控制其周期性正反轉，橫移控制電機用于驅動伸縮裝置前后限位移動，伸縮裝置帶動糾偏傳感器往復運動；所述伸縮裝置具有一個與橫移控制電機驅動連接的伸縮桿，伸縮桿上安裝有磁鐵；伸縮裝置的前端和末端分別安裝有用于與伸縮桿上安裝的磁鐵限位接觸的左限位傳感器和右限位傳感器。

所述卷繞控制單元包括啟停主電路、用于切換電機正反轉控制單元的電機運行控制支路、電機反向控制支路和兩限位支路；啟停主電路中串接有常閉停止開關和常開啟動開關，間隔時間繼電器的線圈支路和運行時間繼電器的線圈支路并聯后串接在啟停主電路中，間隔時間繼電器的第一常開觸點串接于運行時間繼電器的線圈支路上，運行時間繼電器的第一常閉觸點串接于間隔時間繼電器的線圈支路上；兩限位支路上各自均串接有一個限位開關和一個限位繼電器的線圈；電機反向控制支路中串接有電機反向繼電器的線圈和其中一個限位繼電器的常閉觸點及另一個限位繼電器常開觸點，且常開觸點上并聯有電機反向繼電器的第一常開觸點；間隔時間繼電器的第二常開觸點和運行時間繼電器的第二常閉觸點以及由電機反向繼電器控制的單刀雙擲切換開關均串接于電機運行控制支路上。

所述卷繞控制單元還包括有由指示燈和指示燈繼電器組成的指示燈電路，所述指示燈繼電器的線圈與間隔時間繼電器的線圈支路并聯，所述指示燈繼電器的常開觸點和指示燈的串聯支路與常開啟動開關和指示燈繼電器的線圈組成的串聯支路并聯。