[实用新型]一种超薄金属锂箔收卷装置

说明书

一种超薄金属锂箔收卷装置，沿金属锂箔传送方向，依次设置第一主动导辊、位移传感器、第二主动导辊和收卷辊；在收卷辊旁设有薄膜放卷辊，收卷时薄膜放卷辊上的薄膜与金属锂箔贴合一起经收卷辊牵引卷绕；位移传感器位于第一主动导辊与第二主动导辊之间的上方或下方位置，位移传感器将金属锂箔表面到位移传感器的距离变化信号传送至控制电路中，控制电路根据距离变化的信号实时调整收卷辊的转速，或者调整收卷辊和第二主动导辊的转速，以控制所述金属锂箔到位移传感器的距离不变，从而控制金属锂箔处于恒张力状态。本实用新型解决了超薄金属锂箔收卷过程中易断裂、张力控制不精准，收卷的金属锂箔邻层之间极易粘连的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及金属锂箔的加工或生产设备，特别涉及一种超薄金属锂箔收卷装置。

背景技术

随着便携式电子设备、电动汽车的快速发展，传统的液态锂离子电池的能量密度不能满足现有需求，同时液态电解质中含有易燃的有机溶剂，发生内部短路时温度骤升容易引起燃烧，甚至爆炸。固态锂电池具有更高的安全性能、更高的能量密度和更长的循环寿命，因此固态锂电池有望替代传统液态锂离子电池。金属锂负极材料因其高容量和低电位的优点成为全固态锂电池最主要的负极材料之一，全固态锂电池一般要求使用的金属锂箔厚度低于40µm。超薄金属锂箔作为全固态锂电池负极。现阶段，主要采用挤压或者轧制方法制得金属锂箔，然后经张力控制器控制锂箔收卷张力，再由收卷辊将锂箔收卷成盘待用。由于金属锂本身性质柔软，现有的金属锂箔收卷装置主要适用于锂箔厚度在100µm以上的收卷，但是对于厚度低于100µm，尤其是厚度低于40µm的超薄金属锂箔，这种收卷装置不再适用。

超薄金属锂箔本身性质既轻薄又柔软，在外力作用下很容易被拉断。现有的收卷装置主要采用张力辊或者机械式的浮动辊进行张力控制，因超薄金属锂箔极薄且柔软，锂箔给张力辊施加压力时，容易断裂，或者在浮动辊重力作用下也容易断裂。另外挤压或轧制出来后，传统的方式是锂箔带动从动导辊，但是厚度低于40µm的超薄金属锂箔无法带动从动导辊，并且锂箔很容易被拉断。

金属锂箔硬度低、抗拉强度小，当锂箔厚度低于100µm时，收卷过程中锂箔的张力变化很小，张力值低于1N，所以给张力辊施加的压力变化值很小以及浮动辊给予锂箔的重力作用易于断裂，难以精准稳定地控制锂箔张力。中国专利CN102615141A采取在卷绕机前设置两对夹送辊的方法，通过夹送辊控制金属锂带的张力，使金属锂带受力均匀，避免锂带拉伸变形或断裂，但是不能做到精准控制张力。

金属锂箔本身软、粘，收卷成盘的金属锂箔邻层之间极易粘连，严重影响到金属锂箔的后续剥离和使用。现阶段，为了避免此粘连现象，工业上主要采用的方法是在锂箔表面涂抹白油、硅油等防粘油，但是影响了金属锂箔的品质，也增加了后续除油工序。

发明内容

本实用新型提供一种超薄金属锂箔收卷装置，其目的是解决超薄金属锂箔收卷过程中易断裂、张力控制不精准，收卷的金属锂箔邻层之间极易粘连的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种超薄金属锂箔收卷装置，沿金属锂箔传送方向，依次设置第一主动导辊、位移传感器、第二主动导辊和收卷辊，其中，所述第一主动导辊由第一传动电机驱动，第二主动导辊由第二传动电机驱动，收卷辊由第三传动电机驱动。

所述第一主动导辊和第二主动导辊均为定位导辊，而且第一主动导辊和第二主动导辊均位于金属锂箔下方并与金属锂箔接触；所述第一主动导辊、第二主动导辊和收卷辊的转动方向与所述金属锂箔的传送方向一致。

在所述收卷辊旁设有薄膜放卷辊，收卷时所述薄膜放卷辊上的薄膜与金属锂箔贴合一起经所述收卷辊牵引卷绕。