多辊双面涂布复合金属带的生产设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多辊双面涂布复合金属带的生产设备，包括：放卷机构，用于连续放卷带材；多辊涂布机构，用于在带材的两侧分别涂布金属材料层并得到复合金属带；收卷机构，用于收卷所述复合金属带；多辊涂布机构包括对称设置的两个多辊涂布单元；多辊涂布单元包括进料辊、转移辊和涂布辊，进料辊和转移辊之间相邻设置，且进料辊与所述转移辊之间的辊缝可调节，并在进料辊和转移辊之间形成用于添加熔融金属材料的加料区；两个所述多辊涂布单元的涂布辊相邻设置，放卷机构与所述多辊涂布机构之间设有用于导向带材、并使带材从两根所述涂布辊之间穿过的导辊，涂布辊接受由所述转移辊粘附的熔融金属材料、并将该熔融金属材料涂布在带材上。

【技术实现步骤摘要】
多辊双面涂布复合金属带的生产设备
本技术涉及一种复合金属带的生产设备，具体的为一种多辊双面涂布复合金属带的生产设备。
技术介绍
金属锂具有高的容量(理论3860mAh/g)，低的密度(0.59g/cm3)，低的电化学势(-3.04Vvs.标准氢电极)，因此以金属锂作为负极的金属锂二次电池与石墨负极的锂离子电池相比具有电压高能量密度高的优异性能。现有的复合锂带一般采用金属锂带和基材辊压成型的加工方式。金属锂带一般采用挤压成型工艺，如公开号为CN204564801U的中国专利公开的一种金属锂带生产装置，以及公开号为CN101497088B的中国专利公开的一种金属锂带加工方法，均采用挤压成型的方式生产金属锂带。现有的挤压成型工艺生产得到的复合锂带存在厚度较厚的缺点。当较厚的金属锂带应用于金属锂电池中，负极容量远远过量于正极容量，这样就造成了负极金属锂的浪费，同时也增加了电池的体积和重量，降低了电池的体积和质量能量密度，不利于金属锂电池极限能量密度的提升。公开号为CN206992217U的中国专利公开了一种复合锂带的生产装置，该复合锂带的生产装置设有机架，在所述机架上安装有上、下两个轧辊，在所述轧辊的上游设有集流体放卷装置、锂带放卷装置和保护膜放卷装置，在所述保护膜放卷装置的下游设有放卷导辊，在所述轧辊的下游设有复合锂带收卷装置和与所述保护膜放卷装置对应的保护膜收卷装置，在所述保护膜收卷装置的上游设有收卷导辊。该复合锂带的生产装置采用辊压成型的方式将集流体与金属锂带复合在一起，由于金属锂带本身厚度较厚，加之金属锂带与集流体之间仅仅依靠简单的辊压结合在一起，存在结合力不足的问题。当然，现有技术中也存在一些采用非辊压成型的方式加工复合锂带的技术方案。如公开号为CN109360934A的中国专利公开了一种超薄复合锂带的制备方法，在高纯氩气氛围下，将锂锭加热至熔融状态后，将粗化处理的导电基材浸入到液态锂中挂浆并缓慢拉出，通过对轧辊调节挂浆厚度，经风冷后收卷，得到总厚度为10～50μm的双面覆锂的超薄复合锂带。该超薄复合锂带的制备方法采用将基材浸入到熔融态金属锂中挂桨的方式生产复合锂带，然而，由于熔融态金属锂粘稠度较高，在基材上挂桨的厚度存在较大的差异，且在基材某些区域可能存在并未挂桨的情况，由于重力作用，基材上下两侧面挂桨的情况也存在较大差异，基材下侧面难以稳定地挂桨，导致采用该超薄复合锂带的制备方法制备得到的复合锂带的质量不稳定。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种多辊双面涂布复合金属带的生产设备，可同时在带材的两侧侧面上涂布金属材料，不仅能够满足复合金属带的规模化连续生产要求，而且金属材料层的厚度可以更薄，质量也更加稳定。为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种多辊双面涂布复合金属带的生产设备，包括：放卷机构，用于连续放卷带材；多辊涂布机构，用于在带材的两侧分别涂布金属材料层并得到复合金属带；收卷机构，用于收卷所述复合金属带；所述多辊涂布机构包括对称设置的两个多辊涂布单元；所述多辊涂布单元包括进料辊、转移辊和涂布辊，所述进料辊和转移辊之间相邻设置，且所述进料辊与所述转移辊之间的辊缝可调节，并在所述进料辊和转移辊之间形成用于添加熔融金属材料的加料区；两个所述多辊涂布单元的所述涂布辊相邻设置，所述放卷机构与所述多辊涂布机构之间设有用于导向带材、并使带材从两根所述涂布辊之间穿过的导辊，所述涂布辊接受由所述转移辊粘附的熔融金属材料、并将该熔融金属材料涂布在带材上。进一步，所述进料辊的转轴上设有用于调节其与所述转移辊之间的辊缝宽度的辊缝调节机构。进一步，所述进料辊和所述转移辊上方设有用于将熔融金属材料加入到所述加料区的加料装置；或，所述进料辊的下方设有用于盛放熔融金属材料的溶液槽，所述进料辊的下部浸入到溶液槽内并将粘附的熔融金属材料转移至所述加料区。进一步，所述加料区内设有至少两个挡料板，每一块所述挡料板均可独立沿着所述转移辊的轴向方向移动，且相邻两块挡料板之间形成金属材料涂布区。进一步，所述转移辊与所述涂布辊之间设有至少一根中间转移辊。进一步，所述进料辊、转移辊、涂布辊以及所有的所述中间转移辊均采用可加热的加热辊，所述加热辊用于对熔融金属材料加热并使熔融金属材料保持熔融态以及使熔融金属材料保持在设定的粘度范围内。进一步，还包括用于控制所述多辊涂布机构所在区域的温度和干燥度的涂布控制区，用于控制熔融金属材料在设定环境温度范围及设定干燥度范围下被涂布在所述带材上。进一步，所述放卷机构与所述多辊涂布机构之间设有用于在所述带材的两侧侧面上分别喷涂负极材料的喷涂机构；或，所述放卷机构与所述多辊涂布机构之间设有用于在所述带材的两侧侧面上涂布负极材料的涂布机构；或，所述放卷机构与所述多辊涂布机构之间设有用于盛放经搅拌分散处理后的负极材料的浸润槽和用于将所述带材导向至所述浸润槽内的导向辊，所述带材经过所述浸润槽后在其表面粘附负极材料层。进一步，两根所述涂布辊的轴线所在的平面为水平面，所述带材沿着竖直方向从两根所述涂布辊之间穿过。进一步，两根所述涂布辊之间的出料侧设有用于使所述金属材料层快速冷却定型的冷却装置。进一步，所述多辊涂布机构与所述收卷机构之间设有精整区，所述精整区内设有至少一组用于轧制所述复合金属带、以修复经冷却装置冷却后的金属材料层并使金属材料层的厚度达到设定厚度的精整辊组，每一组所述精整辊组包括对应设置的两根精整辊。进一步，相邻两组所述精整辊组之间，靠近所述多辊涂布机构一侧的所述精整辊组的辊间间隙大于等于靠近所述收卷机构一侧的所述精整辊组的辊间间隙。进一步，所述精整区内设有用于控制所述精整区内的温度和干燥度、并使金属材料层保持在有利于其精整成型的设定温度范围内的温控干燥区，所有的所述精整辊组均位于所述温控干燥区内。进一步，所述温控干燥区内设有可分别独立调节温度和干燥度的温控干燥分区，每一个所述温控干燥分区内设有至少一组精整辊组。进一步，还包括用于对所述金属材料层的两侧进行修边处理的修边工具。本技术的有益效果在于：本技术的多辊双面涂布复合金属带的生产设备，通过对称设置两个多辊涂布单元，能够在带材两侧侧面上同时涂布金属材料；通过设置包括进料辊、转移辊、涂布辊和涂布压辊的多辊涂布机构，使用时，通过调节进料辊和转移辊之间的辊缝，可以控制粘附在转移辊上的熔融金属材料的厚度，而后通过将熔融金属材料在转移辊和涂布辊之间转移，进一步控制粘附在涂布辊上的熔融金属材料的厚度，也即控制涂布辊上的单位面积的熔融金属材料的质量达到设定范围，最后将熔融金属材料涂布在带材上，得到复合有金属材料层的复合金属带。且相较于现有技术中的采用金属锂带与基材直接辊压复合的方式，采用本技术的多辊双面涂布复合金属带的生产方法得到的复合金属带的结合力更好，且金属材料层可以更薄，甚至达到10um以下；相较于现有的将基材浸入到熔融态金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多辊双面涂布复合金属带的生产设备，其特征在于：包括：/n放卷机构，用于连续放卷带材；/n多辊涂布机构，用于在带材的两侧分别涂布金属材料层并得到复合金属带；/n收卷机构，用于收卷所述复合金属带；/n所述多辊涂布机构包括对称设置的两个多辊涂布单元；/n所述多辊涂布单元包括进料辊、转移辊和涂布辊，所述进料辊和转移辊之间相邻设置，且所述进料辊与所述转移辊之间的辊缝可调节，并在所述进料辊和转移辊之间形成用于添加熔融金属材料的加料区；/n两个所述多辊涂布单元的所述涂布辊相邻设置，所述放卷机构与所述多辊涂布机构之间设有用于导向带材、并使带材从两根所述涂布辊之间穿过的导辊，所述涂布辊接受由所述转移辊粘附的熔融金属材料、并将该熔融金属材料涂布在带材上。/n

【技术特征摘要】
1.一种多辊双面涂布复合金属带的生产设备，其特征在于：包括：
放卷机构，用于连续放卷带材；
多辊涂布机构，用于在带材的两侧分别涂布金属材料层并得到复合金属带；
收卷机构，用于收卷所述复合金属带；
所述多辊涂布机构包括对称设置的两个多辊涂布单元；
所述多辊涂布单元包括进料辊、转移辊和涂布辊，所述进料辊和转移辊之间相邻设置，且所述进料辊与所述转移辊之间的辊缝可调节，并在所述进料辊和转移辊之间形成用于添加熔融金属材料的加料区；
两个所述多辊涂布单元的所述涂布辊相邻设置，所述放卷机构与所述多辊涂布机构之间设有用于导向带材、并使带材从两根所述涂布辊之间穿过的导辊，所述涂布辊接受由所述转移辊粘附的熔融金属材料、并将该熔融金属材料涂布在带材上。


2.根据权利要求1所述的多辊双面涂布复合金属带的生产设备，其特征在于：
所述进料辊的转轴上设有用于调节其与所述转移辊之间的辊缝宽度的辊缝调节机构。


3.根据权利要求1所述的多辊双面涂布复合金属带的生产设备，其特征在于：
所述进料辊和所述转移辊上方设有用于将熔融金属材料加入到所述加料区的加料装置；或，
所述进料辊的下方设有用于盛放熔融金属材料的溶液槽，所述进料辊的下部浸入到溶液槽内并将粘附的熔融金属材料转移至所述加料区。


4.根据权利要求1所述的多辊双面涂布复合金属带的生产设备，其特征在于：
所述加料区内设有至少两个挡料板，每一块所述挡料板均可独立沿着所述转移辊的轴向方向移动，且相邻两块挡料板之间形成金属材料涂布区。


5.根据权利要求1所述的多辊双面涂布复合金属带的生产设备，其特征在于：
所述转移辊与所述涂布辊之间设有至少一根中间转移辊。


6.根据权利要求5所述的多辊双面涂布复合金属带的生产设备，其特征在于：
所述进料辊、转移辊、涂布辊以及所有的所述中间转移辊均采用可加热的加热辊，所述加热辊用于对熔融金属材料加热并使熔融金属材料保持熔融态以及使熔融金属材料保持在设定的粘度范围内。


7.根据权利要求1所述的多辊双面涂布复合金属带的生产设备，其特征在于：
还包括用于控制所述多辊涂布机构所在区域的温度和干燥度的涂布控制区，用于控制熔融金属材料在设定环境温度范围及设定干燥度范围下被涂布在所述带材...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛民昌，李长明，吴超，辛程勋，
申请(专利权)人：青岛九环新越新能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37