用于对将碱金属或碱金属合金的片材层压成膜所用的轧机的工作辊进行润滑的层压润滑剂分配单元制造技术

一种用于对将碱金属或碱金属合金的片材层压成膜所用的轧机的工作辊进行润滑的层压润滑剂分配单元。该润滑剂分配单元具有：分配单元本体，该分配单元本体限定有横向延伸的壁；从该横向延伸的壁向前延伸的第一侧壁和第二侧壁；以及凸出部，该凸出部连接至壁的下端部。该凸出部从该横向延伸的壁向前延伸并且该凸出部在侧壁之间延伸。凸出部和壁限定了具有开口侧的凹部。该凸出部具有用于与工作辊的层压表面抵接的前边缘。该凸出部的至少一部分是从该前边缘朝向横向延伸的壁向上和向后延伸的成角度部分。分配单元本体限定有至少一个润滑剂通道，所述至少一个润滑剂通道具有限定在该横向延伸的壁中的出口。该横向延伸的壁中的出口。该横向延伸的壁中的出口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对将碱金属或碱金属合金的片材层压成膜所用的轧机的工作辊进行润滑的层压润滑剂分配单元
[0001]交叉引用
[0002]本申请要求于2019年11月18日提交的美国临时申请No.62/936,806、以及2019年11月18日提交的美国临时申请No.62/936,809、以及2019年11月18日提交的美国临时申请No.62/936,814的权益，这些美国临时申请的全部公开内容通过引用以其整体并入本文中。


[0003]本技术涉及用于对将碱金属或碱金属合金的片材层压成膜所用的轧机的工作辊进行润滑的层压润滑剂分配单元，并且本技术涉及具有这样的层压润滑剂分配单元的轧机。

技术介绍

[0004]由固体聚合物电解质和薄膜阳极和阴极的层压材料制造的可再充电的电池显示出许多优于常规的液体电解质电池的优点。这些优点包括较低的总电池重量、高的比能、较长的使用寿命和环境友好性，这是因为将有毒的液体溢出到环境中的危险被消除。
[0005]固体聚合物电池部件包括正电极、负电极以及能够允许离子导电性的绝缘材料，绝缘材料比如为夹置在电极之间的固体聚合物电解质。阳极或负电极通常由轻质的金属膜制成，轻质的金属比如为碱金属及碱金属合金，比如锂金属、锂
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铝合金等。复合阴极或正电极通常由下述各者的混合物形成：活性材料比如过渡金属氧化物、通常为碳颗粒的导电填充物、离子导电聚合物电解质材料、以及通常为铝的薄片材的集电器。复合阴极薄膜通常通过涂覆到集电器上而获得。
[0006]借助于快速且可靠的过程来生产厚度低于100微米的、呈例如10厘米或更宽的宽带形式且长度为数百米的锂薄膜，面临着重要的技术困难，这归因于该金属的极端的物理性能和化学性能，比如化学反应性、延展性、低的机械强度、通过简单接触的快速自焊接性以及在大多数固体材料上的强的粘附性。
[0007]冷挤出用于连续生产100微米或更厚的片材。这些厚度基本上适用于利用液体电解质来生产锂电池单池。对于较小的厚度，通过挤出获得的膜随后在由硬质材料制成的工作辊之间被层压。
[0008]在大规模生产过程中，对于聚合物电解质电池单池的生产，实现对厚度在20微米与100微米之间变化的致密锂进行有效层压的困难很多。
[0009]在层压处理期间，经层压的锂金属经常与其所接触的工作辊发生反应以及/或者使工作辊变形、并且粘附至工作辊。这个问题可以通过使用在美国专利No.5,837,401、No.5,528,920和No.6,019,801中所描述的润滑剂来解决，这些美国专利中的每一者的全部内容通过参引并入本文中。润滑剂包含下述添加剂：所述添加剂防止薄的层压锂膜与工作辊发生反应或者防止薄的层压锂膜过度地粘附至工作辊，并且该润滑剂不影响所得到的电化学电池单池的电化学。然而，在层压处理期间，期望适当且有效地施用润滑剂。
[0010]锂或锂合金的极端延展性仅允许在离开工作辊的锂膜上产生极小的牵拉张力。因此，该牵拉张力必须被精确地监测和控制，以防止锂膜断裂或撕裂并且因此防止高成本的生产中断。
[0011]当厚度在20微米至100微米之间时，难以将锂或锂合金的膜在该膜的整个宽度上以及在该膜的延伸长度上层压至恒定的厚度。在常规的层压处理中，在层压锂膜的宽度上会出现厚度的变化，这在层压操作期间会促进锂膜的断裂，并且使所得到的层压锂膜不太适用于电化学电池单池。
[0012]工作辊传统上由聚缩醛制成，聚缩醛是与锂相容(即聚缩醛不与锂反应)的硬质塑料材料。然而，对于大规模生产，聚缩醛辊快速磨损，并需要频繁更换磨损的辊并丢弃磨损的辊，从而大幅增加成本。这使得层压制造过程在经济方面是困难的。
[0013]因此，期望适用于将碱金属或碱金属合金的片材层压成膜的轧机，该轧机解决上述问题中的至少部分问题。还期望通过这样的轧机生产的碱金属膜在膜的宽度和长度上保持期望的性能。

技术实现思路

[0014]本技术的目的在于对现有技术中存在的不便之处中的至少一些不便之处进行改善。
[0015]根据本技术的一个方面，提供了一种用于将碱金属或碱金属合金的片材层压成膜的轧机。该轧机包括：框架；第一工作辊，该第一工作辊旋转地安装至该框架，该第一工作辊具有第一层压表面；第二工作辊，该第二工作辊旋转地安装至该框架，第二工作辊设置在第一工作辊的下方，第二工作辊具有第二层压表面，第一工作辊和第二工作辊定位成将片材接纳在第一工作辊与第二工作辊之间；以及层压润滑剂分配单元，该层压润滑剂分配单元用于将润滑剂供应到第二层压表面上。层压润滑剂分配单元具有：分配单元本体，该分配单元本体限定有横向延伸的壁；从横向延伸的壁向前延伸的第一侧壁和第二侧壁；以及凸出部，该凸出部连接至横向延伸的壁的下端部并且从横向延伸的壁向前延伸。该凸出部连接至第一侧壁的下端部和第二侧壁的下端部并且在第一侧壁与第二侧壁之间延伸。凸出部、第一侧壁和第二侧壁以及横向延伸的壁限定了具有开口侧的凹部。凸出部具有抵接第二层压表面的前边缘。凸出部的至少一部分是从该前边缘朝向横向延伸的壁向上和向后延伸的成角度部分。分配单元本体限定有至少一个润滑剂通道，所述至少一个润滑剂通道具有限定在横向延伸的壁中的出口。该轧机还具有：润滑剂储存器，该润滑剂储存器用于将层压润滑剂保持在其中；以及泵，该泵流体地连接在润滑剂储存器与至少一个润滑剂通道之间，以用于将层压润滑剂从润滑剂储存器供应至所述至少一个润滑剂通道。层压润滑剂从所述至少一个润滑剂通道的出口沿着凸出部流动至凸出部的前边缘并且从该前边缘流动到第二层压表面上。
[0016]根据本技术的一些方面，凸出部在该凸出部的成角度部分中限定有横向延伸的沟槽，该沟槽与凸出部的前边缘间隔开。
[0017]根据本技术的一些方面，沟槽的端部与第一侧壁和第二侧壁间隔开。
[0018]根据本技术的一些方面，凸出部的前边缘比第二层压表面宽。
[0019]根据本技术的一些方面，所述至少一个润滑剂通道为单个润滑剂通道。
[0020]根据本技术的一些方面，单个润滑剂通道的出口在横向延伸的壁中横向地居中。
[0021]根据本技术的一些方面，所述至少一个润滑剂通道的出口的底部与凸出部的相邻部分竖向地对准。
[0022]根据本技术的一些方面，凸出部的成角度部分与凸出部的前边缘之间的拐角部为弓形。
[0023]根据本技术的一些方面，凸出部具有在凸出部的成角度部分与横向延伸的壁之间延伸的大致水平的部分。
[0024]根据本技术的一些方面，成角度部分相对于水平面成5度与25度之间的角度。
[0025]根据本技术的一些方面，第一工作辊和第二工作辊在第一层压表面和第二层压表面处具有铬涂覆层。
[0026]根据本技术的一些方面，第一层压表面和第二层压表面的表面粗糙度在0.025微米Ra与0.5微米Ra之间的范围内。
[0027]根据本技术的一些方面，该范围为在0.05微米Ra与0.30微米Ra之间。
[0028]根据本技术的一些方面，第一支承辊旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将碱金属或碱金属合金的片材层压成膜的轧机，所述轧机包括：框架；第一工作辊，所述第一工作辊旋转地安装至所述框架，所述第一工作辊具有第一层压表面；第二工作辊，所述第二工作辊旋转地安装至所述框架，所述第二工作辊设置在所述第一工作辊的下方，所述第二工作辊具有第二层压表面，所述第一工作辊和所述第二工作辊定位成将所述片材接纳在所述第一工作辊与所述第二工作辊之间；层压润滑剂分配单元，所述层压润滑剂分配单元用于将润滑剂供应到所述第二层压表面上，所述层压润滑剂分配单元包括：分配单元本体，所述分配单元本体限定有横向延伸的壁；从所述横向延伸的壁向前延伸的第一侧壁和第二侧壁；以及凸出部，所述凸出部连接至所述横向延伸的壁的下端部并且从所述横向延伸的壁向前延伸，所述凸出部连接至所述第一侧壁的下端部和所述第二侧壁的下端部并且在所述第一侧壁与所述第二侧壁之间延伸，所述凸出部、所述第一侧壁和所述第二侧壁以及所述横向延伸的壁限定了具有开口侧的凹部，所述凸出部具有抵接所述第二层压表面的前边缘，所述凸出部的至少一部分是从所述前边缘朝向所述横向延伸的壁向上和向后延伸的成角度部分，所述分配单元本体限定有至少一个润滑剂通道，所述至少一个润滑剂通道具有限定在所述横向延伸的壁中的出口；润滑剂储存器，所述润滑剂储存器用于将层压润滑剂保持在所述润滑剂储存器中；以及泵，所述泵流体地连接在所述润滑剂储存器与所述至少一个润滑剂通道之间，以用于将层压润滑剂从所述润滑剂储存器供应至所述至少一个润滑剂通道，所述层压润滑剂从所述至少一个润滑剂通道的所述出口沿着所述凸出部流动至所述凸出部的所述前边缘并且从所述前边缘流动到所述第二层压表面上。2.根据权利要求1所述的轧机，其中，所述凸出部在所述凸出部的所述成角度部分中限定有横向延伸的沟槽，所述沟槽与所述凸出部的所述前边缘间隔开。3.根据权利要求2所述的轧机，其中，所述沟槽的端部与所述第一侧壁和所述第二侧壁间隔开。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的轧机，其中，所述凸出部的所述前边缘比所述第二层压表面宽。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的轧机，其中，所述至少一个润滑剂通道为单个润滑剂通道。6.根据权利要求5所述的轧机，其中，所述单个润滑剂通道的所述出口在所述横向延伸的壁中横向地居中。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的轧机，其中，所述至少一个润滑剂通道的所述
出口的底部与所述凸出部的相邻部分竖向地对准。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的轧机，其中，所述凸出部的所述成角度部分与所述凸出部的所述前边缘之间的拐角部为弓形。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的轧机，其中，所述凸出部具有在所述凸出部的所述成角度部分与所述横向延伸的壁之间延伸的大致水平的部分。10.根据权利要求1至9中的任一项所述的轧机，其中，所述成角度部分相对于水平面成5度与25度之间的角度。11.根据权利要求1至10中的任一项所述的轧机，其中，所述第一工作辊和所述第二工作辊在所述第一层压表面和所述第二层压表面处具有铬涂覆层。12.根据权利要求1至11中的任一项所述的轧机，其中，所述第一层压表面和所述第二层压表面的表面粗糙度在0.025微米R...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森，
申请(专利权)人：加拿大蓝色解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：