极片收卷装置及涂布机的制作方法

1.本公开涉及锂离子电池技术领域，具体地，涉及一种极片收卷装置及涂布机。


背景技术：

2.在锂离子电池的生产过程中，涂布是生产最重要的工序之一。极片在涂布时，因粘度较低或者材料的其他问题，容易产生鼓边极片。在进行后续的收卷时，极片无法平整收卷，收卷达到一定厚度时，因中间和两侧厚度差异过大，极易导致极片开裂。
3.现有技术中，为了避免极片的开裂，往往采用减小收卷长度的方法，分多个小卷进行收卷，由此会导致接带次数的增加，进而导致极片后续每个工序都要重新接带，操作复杂，并且增加了断带的风险。


技术实现要素：

4.本公开的目的是提供一种极片收卷装置及涂布机，该极片收卷装置能够减少极片在收卷过程中出现开裂的问题，工序简单且能够减少断带的风险。
5.为了实现上述目的，本公开提供一种极片收卷装置，所述极片收卷装置包括两个安装基座、第一驱动机构、第二驱动机构、以及用于对涂布后的极片进行收卷的收卷辊，所述收卷辊的两端分别绕轴线可转动地设置于两个所述安装基座，且所述收卷辊能够沿所述轴线的方向可移动地设置于所述安装基座，所述第一驱动机构能够驱动所述收卷辊转动以用于对所述极片进行收卷，且在所述收卷辊转动过程中，所述第二驱动机构能够驱动所述收卷辊沿所述轴线的方向往复运动。
6.可选地，所述第一驱动机构包括驱动源以及两个移动座，两个所述移动座分别沿平行于所述轴线的方向可移动地设置于两个所述安装基座，所述收卷辊的两端分别可转动地设置于两个所述移动座，所述驱动源设置于其中一个所述移动座以驱动所述收卷辊转动，所述第二驱动机构用于与所述移动座连接以驱动所述移动座沿平行于所述轴线的方向往复运动。
7.可选地，所述第二驱动机构包括直线步进电机，所述直线步进电机设置于其中一个所述安装基座并与该安装基座上对应的所述移动座连接，且所述直线步进电机的螺杆沿平行于所述轴线的方向延伸并与所述移动座连接。
8.可选地，所述收卷辊沿所述轴线方向依次具有第一极限位置、中间位置和第二极限位置，所述第一极限位置与所述中间位置之间的距离和所述第二极限位置与所述中间位置之间的距离均为0.5l。
9.可选地，定义：所述极片的厚度为z，所述收卷辊的半径为r，所述收卷辊的转速为v；
10.所述第二驱动机构还包括与所述直线步进电机电连接的控制器，所述控制器用于控制所述直线步进电机驱动所述收卷辊沿所述轴线的方向往复运动并满足：在连续的多个时间段t1、t2...tn内，所述收卷辊在每个时间段内均移动0.11*l的长度，所述tn＝n*2πz/
v，n为不小于1的自然数。
11.可选地，所述第一极限位置与所述中间位置之间的长度范围在1.5mm
‑
2.5mm之间。
12.可选地，每个所述安装基座上均形成有沿平行于所述轴线方向延伸的滑轨，每个所述移动座可滑动地设置于对应的所述的滑轨。
13.可选地，所述驱动源包括旋转电机、第一同步轮、同步带以及第二同步轮，所述旋转电机设置于所述移动座，所述第一同步轮与所述旋转电机的电机轴传动连接，所述第二同步轮固定于所述收卷辊的转轴并与该转轴同轴布置，所述第一同步轮和所述第二同步轮通过所述同步带传动连接。
14.本公开另外还提供一种涂布机，所述涂布机包括所述的极片收卷装置。
15.可选地，所述涂布机还包括用于对极片进行涂布的涂布辊，所述涂布辊的转动速度与所述收卷辊的转动速度相等。
16.在上述技术方案中，通过设置第二驱动机构驱动收卷辊沿轴线的方向往复运动，在收卷辊绕轴线转动的过程中，极片螺旋缠绕至收卷辊上，有效地避免极片的鼓边区域累积，将鼓边区域进行适当地分散，从而对极片进行平整地收卷，即使收卷达到一定的厚度，收卷的极片的中间和两侧厚度差异也不会过大，减少极片开裂情况的发生；此外，本公开的极片收卷装置也无需对极片进行接带处理，操作简单且减少断带的风险。
17.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
18.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
19.图1是本公开一种实施方式的极片收卷装置的结构示意图，其中收卷辊处于中间位置；
20.图2是本公开一种实施方式的极片收卷装置的结构示意图，其中收卷辊处于第一极限位置；
21.图3是本公开一种实施方式的极片收卷装置的结构示意图，其中收卷辊处于第二极限位置。
22.附图标记说明
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第一驱动机构
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第二驱动机构
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收卷辊
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10
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安装基座
具体实施方式
[0025]
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0026]
参照图1至图3所示，本公开提供一种极片收卷装置，该极片收卷装置包括两个安装基座10、第一驱动机构1、第二驱动机构2、以及用于对涂布后的极片进行收卷的收卷辊3，收卷辊3的两端分别绕轴线a可转动地设置于两个安装基座10，且收卷辊3能够沿轴线a的方向可移动地设置于安装基座10，第一驱动机构1能够驱动收卷辊3转动以用于对极片进行收卷，且在收卷辊3转动过程中，第二驱动机构2能够驱动收卷辊3沿轴线a的方向往复运动。
[0027]
在上述技术方案中，通过设置第二驱动机构2驱动收卷辊3沿轴线a的方向往复运动，在收卷辊3绕轴线a转动的过程中，极片螺旋缠绕至收卷辊3上，有效地避免极片的鼓边区域累积，将鼓边区域进行适当地分散，从而对极片进行平整地收卷，即使收卷达到一定的厚度，收卷的极片的中间和两侧厚度差异也不会过大，减少极片开裂情况的发生；此外，本公开的极片收卷装置也无需对极片进行接带处理，操作简单且减少断带的风险。
[0028]
在一种实施方式中，第一驱动机构1包括驱动源(未图示)以及两个移动座(未图示)，两个移动座分别沿平行于轴线a的方向可移动地设置于两个安装基座10，收卷辊3的两端分别可转动地设置于两个移动座，驱动源设置于其中一个移动座以驱动收卷辊3转动，第二驱动机构2用于与移动座连接以驱动移动座沿平行于轴线a的方向往复运动。通过将收卷辊3可转动地设置于第一驱动机构1的移动座上，并且该移动座沿平行于轴线a的方向可移动地设置于两个安装基座10上，而第二驱动机构2用于驱动移动座移动。在实现收卷辊3转动的同时还能够实现该收卷辊3沿轴线a方向上的移动，结构简单且布置合理。
[0029]
可选地，每个安装基座10上均形成有沿平行于轴线a方向延伸的滑轨(未图示)，每个移动座可滑动地设置于对应的的滑轨，从而保证移动座的稳定运动。但是本公开并不对移动座具体的移动方式作限定。例如，每个安装座10还可以均形成有沿平行于轴线a方向延伸的滑槽(未图示)，每个移动座可滑动地插设于对应的滑槽内。
[0030]
可选地，上述的驱动源包括旋转电机(未图示)、第一同步轮(未图示)、同步带(未图示)以及第二同步轮(未图示)，旋转电机设置于移动座，第一同步轮与旋转电机的电机轴传动连接，第二同步轮固定于收卷辊3的转轴并与该转轴同轴布置，第一同步轮和第二同步轮通过同步带传动连接。在收卷辊3进行工作时，旋转电机驱动第一同步轮转动，第二同步轮在同步带的传动作用下实现与第一同步轮的同步运动，进而带动收卷辊进行转动。结构简单且驱动稳定。在需要对收卷辊的转速进行调节时，可以通过对旋转电机的转速进行调节。但是，本公开并不对该第一驱动机构1的具体结构类型作限定，能够驱动收卷辊3进行稳定的转动即可。
[0031]
可选地，第二驱动机构2包括直线步进电机，直线步进电机设置于其中一个安装基座10并与该安装基座10上对应的移动座连接，且直线步进电机的螺杆沿平行于轴线a的方向延伸并与移动座连接。通过将该第二驱动机构2设置为直线步进电机，结构布置简单的同时且驱动稳定。但是本公开并不对该第二驱动机构2的具体结构类型作限定，能够实现对移动座的稳定驱动即可。
[0032]
在其他的实施方式中，收卷辊3沿轴线a方向依次具有第一极限位置(参照图2所示)、中间位置(参照图1所示)和第二极限位置(参见图3所示)，第一极限位置与中间位置之间的距离和第二极限位置与中间位置之间的距离均为0.5l。也就是说，在收卷辊3往复运动的过程中，朝向两侧位移偏量是一致的，可以更加有效地保证极片收卷的均匀性，避免极片发生倾斜。
[0033]
可选地，定义：极片的厚度为z，收卷辊3的半径为r，收卷辊3的转速为v；第二驱动机构2还包括与直线步进电机电连接的控制器(未图示)，控制器用于控制直线步进电机驱动收卷辊3沿轴线a的方向往复运动并满足：在连续的多个时间段t1、t2...tn内，收卷辊3在每个时间段内均移动0.11*l的长度，tn＝n*2πz/v，n为不小于1的自然数。
[0034]
需要进行说明的是，在极片收卷的过程中，收卷的极片层数是不断增加的，故极片
缠绕一圈的长度是越来越长的，而收卷辊3的收卷速度v是保持不变的，则越外层的极片的收卷时间是逐渐在增加的，也即极片的鼓边累积时间变的越来越慢，为了更均匀地实现对鼓边的分散，在连续的多个时间段t1、t2...tn内，每个时间段内的移动长度均为0.11*l，而每个时间段又满足公式：tn＝n*2πz/v，n为不小于1的自然数；则显而易见的是，该多个连续的时间段的时间长度在不断的增加，也即收卷辊3在移动相同的长度时所使用的时间在逐渐的增加，这恰好与极片的鼓边累积时间变慢相吻合，从而尽可能均匀地实现对鼓边的分散。
[0035]
经过多次数据验证，极片鼓边问题多发生在距离极片边缘30mm以内，将第一极限位置与中间位置之间的长度范围设置在1.5mm
‑
2.5mm之间可以有效的对鼓边进行分散。但是本公开并不对收卷辊3移动的极限距离作限定。
[0036]
本公开另外还提供一种涂布机，该涂布机包括上述的极片收卷装置。
[0037]
可选地，该涂布机还包括用于对极片进行涂布的的涂布辊，涂布辊的转动速度与收卷辊3的转动速度相等，从而保证在极片涂布完成以后，能够及时有效地对涂布后的极片进行收卷，提高工作效率。
[0038]
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[0039]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0040]
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。