阅读说明：本技术 锂离子电池电极膜片制造设备 (Lithium ion battery electrode diaphragm manufacturing equipment ) 是由 董清世 张正飞 秦猛 于 2019-10-30 设计创作，主要内容包括：本申请属于锂离子电池制造设备技术领域,尤其涉及一种锂离子电池电极膜片制造设备,包括在线测厚装置、涂布控制装置、涂布成膜装置和传送机构,在线测厚装置和涂布成膜装置均对应传送机构的传送路径设置,涂布控制装置用于根据在线测厚装置所测得的膜片厚度信息控制涂布成膜装置调整涂料的喷涂量。在线测厚装置实现对电极膜片的实时厚度测量,并将测量结果实时反馈至涂布控制装置,涂布控制装置则可对在线测厚装置所反馈的电极膜片的膜片厚度信息进行分析,一旦发现该厚度信息偏离涂布控制装置内预设的中心值,则可向涂布成膜装置发出指令,控制涂布成膜装置实时调整涂料的喷涂量,如此便实现了对电极膜片厚度的监测、分析和调整的闭环控制。(The application belongs to the technical field of lithium ion battery manufacturing equipment, and particularly relates to lithium ion battery electrode membrane manufacturing equipment which comprises an online thickness measuring device, a coating control device, a coating film forming device and a conveying mechanism, wherein the online thickness measuring device and the coating film forming device are arranged corresponding to a conveying path of the conveying mechanism, the coating control device is used for controlling the coating film forming device to adjust the spraying amount of a coating according to membrane thickness information measured by the online thickness measuring device, the online thickness measuring device is used for measuring the thickness of an electrode membrane in real time and feeding back the measurement result to the coating control device in real time, the coating control device is used for analyzing the membrane thickness information of the electrode membrane fed back by the online thickness measuring device, and can send an instruction to the coating film forming device after finding that the thickness information deviates from a central value preset in the coating control device, and control the coating film forming device to adjust the spraying amount of the coating in real time, so that closed-loop control over the monitoring, analysis and adjustment of the thickness of the electrode.)

锂离子电池电极膜片制造设备

技术领域

本申请属于锂离子电池制造设备技术领域，尤其涉及一种锂离子电池电极膜片制造设备。

背景技术

新能源锂离子电池得益于其高能量密度、循环寿命好、电压高以及环保等优点，在动力、储能等多领域取得了飞速发展。在锂离子电池制造过程中，其电极膜片厚度的一致性直接决定其电池组续航和使用寿命。因此需要在电极膜片的制造过程中实时监视器厚度变化，保持卷膜厚度的一致性。

现有技术中，对电极厚度的检测通常需要人工每半小时到一个小时检测一次，而人工测量的时间间隔较长，由此会造成测量误差较大，且每次测量标准的一致性也难以保证。

申请内容

本申请的目的在于提供一种锂离子电池电极膜片制造设备，旨在解决现有技术中的人工测量电极膜片厚度导致误差较大且每次测量标准的一致性难以保证的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种锂离子电池电极膜片制造设备，包括用于检测电极膜片厚度的在线测厚装置、与所述在线测厚装置电连接的涂布控制装置、用于向电极膜片上喷涂涂料的涂布成膜装置和用于传送电极膜片的传送机构，所述在线测厚装置和所述涂布成膜装置均对应所述传送机构的传送路径设置，所述涂布控制装置和所述涂布成膜装置电连接，并用于根据所述在线测厚装置所测得的膜片厚度信息控制所述涂布成膜装置调整涂料的喷涂量。

可选地，所述在线测厚装置为激光测厚装置，所述激光测厚装置包括相对设置的两对射激光传感器和数据接收模块，两所述对射激光传感器分别设置于所述传送路径的上下两侧，并均和所述数据接收模块电连接，所述数据接收模块和所述涂布控制装置电连接。

可选地，所述激光测厚装置还包括用于向两所述对射激光传感器输送冷却媒介的冷却装置，两所述对射激光传感器均和所述冷却装置相连接。

可选地，所述激光测厚装置还包括沿所述电极膜片的宽度方向排布并对应所述传送路径设置的线性模组和固定于所述线性模组上的连接架体，所述连接架体包括相对设置的两安装侧，两所述对射激光传感器分别固定于两所述安装侧，两所述安装侧之间形成有供所述电极膜片通过的避位缺口，所述线性模组通过所述连接架体带动两所述对射激光传感器沿所述电极膜片的宽度方向运动。

可选地，所述连接架体为C形架，两所述安装侧分别形成于所述C形架的相对两端。

可选地，所述连接架体为铝镁合金架体。

可选地，所述激光测厚装置还包括沿所述电极膜片的宽度方向排布的两线性模组，两所述线性模组分别位于所述传送路径的上下两侧，两所述对射激光传感器分别设置于两所述线性模组上，两所述线性模组带动对应的所述对射激光传感器沿电池膜片的宽度方向同步运动。

可选地，所述在线测厚装置为X射线测厚装置，所述X射线测厚装置包括X射线发射源及接收检测头，所述X射线发射源和所述接收检测头分别设置于所述传送路径的上下两侧，所述接收检测头和所述涂布控制装置电连接。

可选地，所述传送机构包括胶辊组件和驱动机构，所述胶辊组件和所述驱动机构传动连接并形成有所述传送路径。

可选地，所述胶辊组件包括两第一胶辊和第二胶辊，所述第二胶辊和所述驱动机构传动连接并对应所述涂布成膜装置设置，两所述第一胶辊相抵接并均和所述驱动机构传动连接；

或者，两所述第一胶辊相抵接，且其中一个所述第一胶辊和所述驱动机构传动连接。

本申请的有益效果：本申请实施例提供的锂离子电池电极膜片制造设备，工作时，传送机构沿其传送路径将电极膜片传送至在线测厚装置和涂布成膜装置处，在线测厚装置实现对电极膜片的实时厚度测量，并将测量结果实时反馈至涂布控制装置，涂布控制装置则可对在线测厚装置所反馈的电极膜片的膜片厚度信息进行分析，一旦发现该厚度信息偏离涂布控制装置内预设的中心值，则可向涂布成膜装置发出指令，控制涂布成膜装置实时调整涂料的喷涂量，如此便实现了对电极膜片厚度的监测、分析和调整的闭环控制，进而实现了对电极膜片在生产制造中厚度的实时监测和一致性的有效控制。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～4描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1～3所示，本申请实施例提供了一种锂离子电池电极膜片制造设备，包括用于检测电极膜片50厚度的在线测厚装置10、与在线测厚装置10电连接的涂布控制装置20、用于向电极膜片50上喷涂涂料的涂布成膜装置30和用于传送电极膜片50的传送机构40，在线测厚装置10和涂布成膜装置30均对应传送机构40的传送路径设置，涂布控制装置20和涂布成膜装置30电连接，并用于根据在线测厚装置10所测得的膜片厚度信息控制涂布成膜装置30调整涂料的喷涂量。其中，涂布控制装置30具体可为工控机等。在线测厚装置10对应传送路径的上游设置，涂布成膜装置30则对应传送路径的下游设置，这样在线测厚装置10对电极膜片50的厚度检测完成后，涂布成膜装置30再根据在线测厚装置10的检测结果对电极膜片50进行喷涂涂料作业，如此便实现了对电极膜片50进行喷涂涂料的喷涂量的精确掌控。可选地，在线测厚装置10对应传送路径的下游设置，涂布成膜装置30则对应传送路径的上游设置，这样涂布成膜装置30对电极膜片50进行喷涂涂料后，在线测厚装置10对电极膜片50的厚度再进行检测，并将结果反馈于涂布成膜装置30，如此同样可实现对电极膜片50进行喷涂涂料的喷涂量的精确掌控。其中，涂布成膜装置30(又可称涂布机)包括且并不限于：挤压涂布设备、转移涂布设备、喷涂涂布设备等涂布设备。

以下对本申请实施例提供的锂离子电池电极膜片制造设备作进一步说明：本申请实施例提供的锂离子电池电极膜片制造设备，工作时，传送机构40沿其传送路径将电极膜片50传送至在线测厚装置10和涂布成膜装置30处，在线测厚装置10实现对电极膜片50的实时厚度测量，并将测量结果实时反馈至涂布控制装置20，涂布控制装置20则可对在线测厚装置10所反馈的电极膜片50的膜片厚度信息进行分析，而涂布控制装置20一旦发现该厚度信息偏离涂布控制装置20内预设的中心值，则可向涂布成膜装置30发出指令，控制涂布成膜装置30实时调整涂料的喷涂量，如此便实现了对电极膜片50厚度的监测、分析和调整的闭环控制，进而实现了对电极膜片50在生产制造中厚度的实时监测和一致性的有效控制。

在本申请的另一个实施例中，如图1～3所示，在线测厚装置10为激光测厚装置，激光测厚装置包括相对设置的两对射激光传感器11和数据接收模块，两对射激光传感器11分别设置于传送路径的上下两侧，并均和数据接收模块电连接，数据接收模块和涂布控制装置20电连接。具体地，通过将在线测厚装置10设定为激光测厚装置，如此得益于激光测厚的快捷性和准确性，这样便保证了对电极膜片50厚度测量的精准性和高效性。

进一步地，激光测厚装置在具体工作时，设置于传送路径上下两侧的两对射激光传感器11即可分别向经由传送路径传输的电极膜片50的上端面和下端面发射激光光束，并将激光光束的反馈时间回传至数据接收模块，数据接收模块收集两对射激光传感器11所回传的信号，并将该信号转换为记录电极膜片50的厚度信息的电信号，并将该电信号传送至涂布控制装置20，涂布控制装置20在收到数据接收模块回传的电信号后，可将电信号所记录的厚度信息和其自身存储的电极膜片50的中心值进行比较，如厚度信息偏离中心值，则涂布控制装置20既可控制涂布成膜装置30增加或减少电极膜片50对应位置处的涂料的喷涂量。

在本申请的另一个实施例中，如图1～3所示，激光测厚装置还包括用于向两对射激光传感器11输送冷却媒介的冷却装置，两对射激光传感器11均和冷却装置相连接。具体地，通过使得冷却装置向两对射激光传感器11输送冷却媒介，这样便实现了对两对射激光传感器11的实时降温处理，保证了两对射激光传感器11稳定工作。

可选地，冷却装置和两对射激光传感器11之间形成有冷媒循环回路，这样可实现对两对射激光传感器11的冷却媒介的循环供给，这样一方面提升了对两对射激光传感器11的冷却散热效率，另一方面也实现了冷却媒介的循环利用，避免了对冷却媒介的浪费。

可选地，冷却媒介可为冷却液，通过将冷却媒介具体选择为冷却液，这样可显著提升冷却媒介的散热冷却效果，进一步保证两对射激光传感器11的稳定工作。

可选地，两对射激光传感器11的外壳均设置有若干针翅散热鳍片，冷媒循环回路穿插绕设于各针翅散热鳍片之间。如此，通过设置针翅散热鳍片，这样便进一步提升了对射激光传感器11的散热性能，而使得，冷媒循环回路穿插绕设于各针翅散热鳍片之间，这样冷媒循环回路即可及时带走各针翅散热鳍片所耗散的热量，进而使得对射激光传感器11的散热性能最优化。

在本申请的另一个实施例中，如图2所示，激光测厚装置还包括沿电极膜片50的宽度方向排布并对应传送路径设置的线性模组14和固定于线性模组14上的连接架体12，连接架体12包括相对设置的两安装侧，两对射激光传感器11分别固定于两安装侧，两安装侧之间形成有供电极膜片50通过的避位缺口13，线性模组14通过连接架体12带动两对射激光传感器11沿电极膜片50的宽度方向运动。具体地，通过沿电极膜片50的宽度方向设置线性模组14，这样线性模组14即可通过连接架体12同步带动两对射激光传感器11沿电极膜片50的宽度方向运动，如此便实现了对电极膜片50宽度方向任意点位的厚度测量，这样便进一步提升了对电极膜片50厚度测量的准确性。

在本申请的另一个实施例中，如图2所示，连接架体12为C形架，两安装侧分别形成于C形架的相对两端。具体地，通过将连接架体12设置为C形架，这样得益于C形架弯曲的造型，其自身便具有避空缺口，无需再额外开设避位缺口13。同时，C形架的相对两端即也为相对设置的两安装侧，无需再额外在连接架体12上形成安装侧，这样便显著降低了连接架体12制造难度和成本，也使得连接架体12易于一体成型制造，以保证连接架体12的整体强度。

在本申请的另一个实施例中，连接架体12为镁铝合金架体。具体地，通过将连接架体12设定为镁铝合金架体，如此得益于镁铝合金质量较轻且兼具良好的力学强度的特点，如此便在保证连接架体12的力学强度的基础上，也显著降低了线性模组14的做功，节约了能耗。

在本申请的另一个实施例中，如图3所示，激光测厚装置还包括沿电极膜片50的宽度方向排布的两线性模组14，两线性模组14分别位于传送路径的上下两侧，两对射激光传感器11分别设置于两线性模组14上，两线性模组14带动对应的对射激光传感器11沿电池膜片50的宽度方向同步运动。具体地，作为驱动两对射激光传感器11的另一种实现方式，通过将两对射激光传感器11分别安装于两线性模组14上，如此便显著提升了两对射激光传感器11相对于电极膜片50的宽度方向位移的效率，进而使得激光测厚装置对电极膜片50的测厚动作更为高效地进行。

在本申请的另一个实施例中，如图4所示，在线测厚装置10为X射线测厚装置，X射线测厚装置包括X射线发射源16及接收检测头15，X射线发射源16和接收检测头15分别设置于传送路径的上下两侧，接收检测头15和涂布控制装置20电连接。具体地，在线测厚装置10还可选为X射线测厚装置，X射线测厚装置在具体工作时，X射线发射源16于垂直于电极膜片50的方向向电极膜片50发射X射线，X射线穿透电极膜片50后被接收检测头15所接收，接收检测头15随后将X射线信号转化为相应的电信号输出至涂布控制装置20，从而使得涂布控制装置20获取到电极膜片50的厚度信息。

在本申请的另一个实施例中，如图1所示，传送机构40包括胶辊组件41和驱动机构(图未示)，胶辊组件41和驱动机构传动连接并形成有传送路径。具体地，通过利用胶辊组件41传输电极膜片50，如此便提升了电极膜片50的传输稳定性。同时，胶辊组件41的各个胶辊之间存在有间隔，这样也为对射激光传感器11的设置提供了装配空间。方便了对电极膜片50厚度的测量。

在本申请的另一个实施例中，如图1所示，胶辊组件41包括两第一胶辊42和第二胶辊43，第二胶辊43和驱动机构传动连接并对应涂布成膜装置30设置，两第一胶辊42相抵接并均和驱动机构传动连接。具体地，两第一胶辊42夹持着电极膜片50向前运动，第二胶辊43带动电极膜片50通过涂布成膜装置30，如此电极膜片50便在两第一胶辊42和第二胶辊43的带动下依序经过涂布成膜装置30和在线测厚装置10，或者，依序经过在线测厚装置10和涂布成膜装置30，实现其涂料的涂覆和厚度的测量。

可选地，两第一胶辊42在具体和驱动机构配合时，可使得其中一个第一胶辊42和驱动机构传动连接。这样和驱动机构传动连接的第一胶辊42可带动另一传动胶辊转动，进而降低了两第一胶辊42和驱动机构的配合复杂性。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。