CN208127341U - 转移膜处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种转移膜处理设备，其包括放卷辊、收卷辊、处理箱以及清洗机构。放卷辊用于设置补锂后的转移膜，处理箱设置于放卷辊和收卷辊之间。处理箱内设有第一储水槽，第一储水槽内收容有水。清洗机构包括设置于第一储水槽内的第一导向辊，第一导向辊浸入水中。当需要对转移膜进行清洗处理时，先将转移膜设置到放卷辊上，然后牵引转移膜进入处理箱并穿过第一导向辊，然后穿出处理箱并固定到收卷辊上。由于第一导向辊浸入水中，所以转移膜穿过第一导向辊时，转移膜上的锂会与水反应并脱离转移膜，进而完成转移膜的清洗。清洗后的转移膜收卷到收卷辊。清洗后的转移膜可重新用于补锂，也可重新制造新的转移膜，进而节约资源、降低成本。

Description

转移膜处理设备

技术领域

本实用新型涉及膜处理领域，尤其涉及一种转移膜处理设备。

背景技术

补锂工艺是提高锂电池能量密度的一个关键技术。补锂工艺通常是先将锂带压延到转移膜(通常为PET膜)上，再将转移膜上的锂压到极片上。但是，完成补锂工艺后，转移膜上通常会残留锂，因此，转移膜在用一次后就要报废。现有技术通常对报废后转移膜作焚烧处理，但焚烧处理需要建焚烧炉，而焚烧炉建设和维护成本高昂；同时，焚烧处理有污染环境风险，还会导致PET塑料的资源浪费。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种转移膜处理设备，其能清洗转移膜，进而节约资源、降低成本。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种转移膜处理设备，其包括放卷辊、收卷辊、处理箱以及清洗机构。放卷辊用于设置补锂后的转移膜，处理箱设置于放卷辊和收卷辊之间。处理箱内设有第一储水槽，第一储水槽内收容有水。清洗机构包括设置于第一储水槽内的第一导向辊，第一导向辊浸入水中。放卷辊上的转移膜在穿过第一导向辊后收卷于收卷辊。

本实用新型的有益效果如下：当需要对转移膜进行清洗处理时，先将转移膜设置到放卷辊上，然后牵引转移膜进入处理箱并穿过第一导向辊，然后穿出处理箱并固定到收卷辊上。收卷辊带动转移膜走带并在处理箱中完成清洗。由于第一导向辊浸入水中，所以转移膜穿过第一导向辊时，转移膜上的锂会与水反应并脱离转移膜，进而完成转移膜的清洗。清洗后的转移膜收卷到收卷辊。清洗后的转移膜可重新用于补锂，也可返回厂家重新制造新的转移膜，进而节约资源、降低成本。

附图说明

图1为根据本实用新型的转移膜处理设备的一实施例的示意图。

图2为根据本实用新型的转移膜处理设备的另一实施例的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1放卷辊 5压带机构

2收卷辊 6干燥机构

3处理箱 61吸水辊

31第一储水槽 62第一刮刀

32第二储水槽 63吹风器

4清洗机构 7水含量测试仪

41第一导向辊 8穿带机构

42风机 81链条

43风压检测仪 82链轮

44氢气检测仪 83穿带杆

45PH检测仪 84位置传感器

46调节箱 9锂收集盒

47温度探测仪 91第二刮刀

48火焰探测器 F转移膜

49液位传感器 R过辊

4A第二导向辊 S张力辊

4B水流喷射器 T除静电机构

具体实施方式

下面参照附图来详细说明本实用新型的转移膜处理设备。

参照图1和图2，根据本实用新型的转移膜处理设备包括放卷辊1、收卷辊2、处理箱3以及清洗机构4。放卷辊1用于设置补锂后的转移膜F，处理箱3设置于放卷辊1和收卷辊2之间。处理箱3内设有第一储水槽31，第一储水槽31内收容有水。清洗机构4包括设置于第一储水槽31内的第一导向辊41，第一导向辊41浸入水中。放卷辊1上的转移膜F在穿过第一导向辊41后收卷于收卷辊2。

在电池生产领域中，需要对电池的极片进行补锂。补锂工艺通常是先将锂带压延到转移膜F(通常为PET膜)上，再将转移膜F上的锂压到极片上。但是，完成补锂工艺后，转移膜F上通常会残留锂，而本实用新型的转移膜处理设备就是为了除去转移膜F表面的锂。

当需要对转移膜F进行清洗处理时，先将转移膜F设置到放卷辊1上，然后牵引转移膜F进入处理箱3并穿过第一导向辊41，然后穿出处理箱3并固定到收卷辊2上。收卷辊2带动转移膜F走带并在处理箱3中完成清洗。

由于第一导向辊41浸入水中，所以转移膜F穿过第一导向辊41时，转移膜F上的锂会与水(2Li+2H₂O＝2LiOH+H₂)反应并脱离转移膜F，进而完成转移膜F的清洗。清洗后的转移膜F收卷到收卷辊2。清洗后的转移膜F可重新用于补锂，也可返回厂家重新制造新的转移膜，进而节约资源、降低成本。

第一导向辊41可为多个并完全浸入水中，这样可以延长转移膜F在水中的走带时间，提高清洗效果。第一导向辊41可为钢辊。

所述转移膜处理设备还包括多个过辊R，以引导转移膜F的走带。过辊R表面优选设置碳纤维。

转移膜F补锂时，锂带通常只压延在转移膜F的一个表面，所以，牵引转移膜F走带时，应尽量使转移膜F的没有锂的表面与辊轮(例如第一导向辊41、过辊R等)接触，以避免残留的锂黏附在辊轮上。

所述转移膜处理设备还包括两个张力辊S，分别设置在处理箱3的上游和下游。转移膜F从两个张力辊S上穿过。两个张力辊S可通过移动来调整转移膜F的张力。

参照图2，所述转移膜处理设备还包括设置于放卷辊1和处理箱3之间锂收集盒9，且锂收集盒9具有与转移膜F相对的第二刮刀91。锂收集盒9设置在转移膜F的走带路径上，第二刮刀91与转移膜F间隔2mm～5mm；当转移膜F经过第二刮刀91时，转移膜F上的锂被第二刮刀91初步刮除。第二刮刀91刮下的锂收集到锂收集盒9内，收集的锂可以回收利用。第二刮刀91可为塑料刮刀。

参照图1和图2，清洗机构4还包括：风机42，与处理箱3的内部连通；风压检测仪43，设置于风机42并反馈控制风机42；以及氢气检测仪44，设置于处理箱3内并反馈控制风机42。由于氢气较轻，所以处理箱3可在顶部设置与风机42连通的通风口，而风压检测仪43设置在通风口。氢气检测仪44可为两个并分别与第一储水槽31的前侧和后侧相对。

锂与水反应会释放氢气，如果不将氢气及时排出处理箱3，那么会因为氢气浓度过高而爆炸。风机42能够将处理箱3中的氢气排出，防止爆炸。氢气检测仪44能够实时监控处理箱3内的氢气浓度，确保氢气能够被及时抽出。当风机42出现故障时，如果氢气检测仪44检测到的氢气浓度高于设定浓度(例如，5000PPM)，氢气检测仪44反馈到控制系统，及时切断转移膜处理设备的运行并报警。风压检测仪43能够实时检测风机42的抽气速率，确保氢气能够被及时抽出。当风机42出现故障时，风压检测仪43检测通风口的风压不足，进而反馈到控制系统，并及时切断转移膜处理设备的运行并报警。氢气检测仪44和风压检测仪43能够起到双重保护，提高转移膜处理设备的安全性。

清洗机构4还包括PH检测仪45和调节箱46，PH检测仪45设置于第一储水槽31内并浸入水中，且反馈控制调节箱46；调节箱46与第一储水槽31连通且内部收容有酸液。锂与水反应生成LiOH，导致水的碱性增加，进而影响转移膜F的清洗效果。当PH检测仪45检测到水的PH值大于设定值(例如13)时，调节箱46向第一储水槽31内滴入酸液，从而中和水中的LiOH。所述酸液可为醋酸。调节箱46由PH检测仪45闭环控制。

所述转移膜处理设备还包括压带机构5，设置于放卷辊1和处理箱3之间，并能够压紧转移膜F。当转移膜处理设备正常工作时，压带机构5打开；当转移膜处理设备出现异常(例如风机42出现故障，处理箱3内氢气过高)时，压带机构5及时压紧转移膜F并停止转移膜F的走带。压带机构5可由气缸驱动。

清洗机构4还包括：温度探测仪47，设置于第一储水槽31内并浸入水中，且反馈控制压带机构5；以及火焰探测器48，设置于处理箱3内并反馈控制压带机构5。锂与水反应会释放出热量，导致水温升高，水温升高后容易引燃氢气，引起事故。当温度探测仪47检测到的水温高于设定值时，及时反馈到控制系统，并指示压带机构5压紧转移膜F，停止转移膜F的清洗，避免水温继续升高。当氢气或转移膜F因异常而着火时，火焰探测器48及时反馈到控制系统，并指示压带机构5压紧转移膜F，使得处理箱3内无转移膜F可烧，同时，增大风机42的排风速率，将氢气及时排出。

清洗机构4还包括液位传感器49，设置于第一储水槽31内。液位传感器49能够监控第一储水槽31的水位，避免水量过大或过小。

参照图2，处理箱3内设有第二储水槽32，与第一储水槽31隔开且内部收容有水。清洗机构4还包括第二导向辊4A和水流喷射器4B，第二导向辊4A设置于第二储水槽32内并浸入水中，且第二导向辊4A位于第一导向辊41下游。水流喷射器4B设置于第二导向辊4A下游并用于冲洗转移膜F。

转移膜F从第一储水槽31中穿出时，其表面会带有大量的水，而水中会残留有LiOH和Li₂CO₃(LiOH与空气中二氧化碳反应的产物)等杂质。转移膜F从第二导向辊4A上穿过时，第二储水槽32内的水能够对转移膜F进行二次清洗。水流喷射器4B可设置的第二储水槽32上侧，在转移膜F从第二储水槽32的水中穿出后，水流喷射器4B向转移膜F喷射高压水刀，对转移膜F进行逆向冲洗，从而将转移膜F上的杂质冲入第二储水槽32。

第二储水槽32内也可设置PH检测仪45和液位传感器49。PH检测仪45能够实时检测第二储水槽32的水的PH值，从而保证清洗效果。当PH检测仪45检测到水的PH值大于设定值时，反馈到控制系统并作停机处理，然后更换第二储水槽32内的水。液位传感器49能够监控第二储水槽32的水位，避免水量过大或过小。

参照图1和图2，所述转移膜处理设备还包括干燥机构6，设置于处理箱3内且位于清洗机构4下游。转移膜F在经过清洗机构4清洗后，需要进入干燥机构6干燥，从而去除转移膜F表面残留的水。

参照图1，干燥机构6可包括第一刮刀62，第一刮刀62设置在转移膜F的走带路径上并与转移膜F的表面相对，当转移膜F经过第一刮刀62时，转移膜F表面的水被第一刮刀62刮除。其中，第一刮刀62可为多个，并沿着转移膜F的走带路径依次设置。第一刮刀62可由氟橡胶制成。

参照图1和图2，干燥机构6也可包括多个吸水辊61，转移膜F从吸水辊61间的辊缝穿过。吸水辊61可以通过辊压去除转移膜F表面的水。

参照图2，干燥机构6还可包括吹风器63，设置在转移膜F的走带路径上，并朝向转移膜F喷射干燥气体，干燥气体能够带走转移膜F表面的水分。吹风器63可为多个，并沿着转移膜F的走带路径依次设置。

第一刮刀62、所述多个吸水辊61和吹风器63能够以不同的方式去除移膜F表面的水分，干燥机构6可采用三种方式的任意组合。

参照图2，所述转移膜处理设备还包括水含量测试仪7，设置于干燥机构6和收卷辊2之间。转移膜F经过干燥机构6的干燥处理后，需要先经过水含量测试仪7的检测才能收卷到收卷辊2。如果水含量测试仪7检测到的水含量低于设定值(例如3000PPM)，则判定为合格；如果水含量测试仪7检测到的水含量高于设定值，则需要停机以检查设备。水含量测试仪7可为近红外在线水含量测试仪。

所述转移膜处理设备在放卷辊1下游设置有除静电机构T，除静电机构T能够去除转移膜F表面的静电。同样的，收卷辊2的上游也可设置除静电机构T。

参照图2，放卷辊1为多个，收卷辊2与放卷辊1数量相同。为了减少转移膜F上下料的时间，可设置多个收放卷工位。当一个放卷辊1上的转移膜F完成处理后，直接将另一个放卷辊1上的转移膜F接上，从而提高效率，降低成本。

由于清洗机构4和干燥机构6均设置在处理箱3内，所以转移膜F在处理箱3内的走带路径复杂。为了便于转移膜F的穿带，所述转移膜处理设备可在处理箱3内设置穿带机构8。

具体地，穿带机构8包括链条81、多个链轮82、穿带杆83以及位置传感器84，链条81与所述多个链轮82啮合并沿着转移膜F的走带路径设置，穿带杆83设置于链条81，位置传感器84设置于处理箱3的出口并用于检测穿带杆83的位置。穿带杆83随着链条81移动，其运动轨迹与转移膜F的走带路径重叠。当需要清洗转移膜F时，驱动链条81运转并将穿带杆83移动到处理箱3的入口；然后，转移膜F的自由端通过处理箱3的入口并固定到穿带杆83，链条81再次运转并通过穿带杆83带动转移膜F穿带(具体地，参照图2，转移膜F可依次穿过第一导向辊41、第二导向辊4A、水流喷射器4B、吸水辊61及吹风器63)；当穿带杆83移动到处理箱3的出口时，位置传感器84感应到穿带杆83的位置信息并反馈到控制系统，控制系统停止链条81的运转，最后，经由处理箱3的出口将转移膜F拉出处理箱3。

Claims (10)

1.一种转移膜处理设备，其特征在于，包括放卷辊(1)、收卷辊(2)、处理箱(3)以及清洗机构(4)；

放卷辊(1)用于设置补锂后的转移膜(F)，处理箱(3)设置于放卷辊(1)和收卷辊(2)之间；

处理箱(3)内设有第一储水槽(31)，第一储水槽(31)内收容有水；

清洗机构(4)包括设置于第一储水槽(31)内的第一导向辊(41)，第一导向辊(41)浸入水中；

放卷辊(1)上的转移膜(F)在穿过第一导向辊(41)后收卷于收卷辊(2)。

2.根据权利要求1所述的转移膜处理设备，其特征在于，清洗机构(4)还包括：

风机(42)，与处理箱(3)的内部连通；

风压检测仪(43)，设置于风机(42)并反馈控制风机(42)；以及

氢气检测仪(44)，设置于处理箱(3)内并反馈控制风机(42)。

3.根据权利要求1所述的转移膜处理设备，其特征在于，清洗机构(4)还包括PH检测仪(45)和调节箱(46)，PH检测仪(45)设置于第一储水槽(31)内并浸入水中，且反馈控制调节箱(46)；调节箱(46)与第一储水槽(31)连通且内部收容有酸液。

4.根据权利要求1所述的转移膜处理设备，其特征在于，所述转移膜处理设备还包括压带机构(5)，设置于放卷辊(1)和处理箱(3)之间，并能够压紧转移膜(F)。

5.根据权利要求4所述的转移膜处理设备，其特征在于，清洗机构(4)还包括：

温度探测仪(47)，设置于第一储水槽(31)内并浸入水中，且反馈控制压带机构(5)；以及

火焰探测器(48)，设置于处理箱(3)内并反馈控制压带机构(5)。

6.根据权利要求1所述的转移膜处理设备，其特征在于，清洗机构(4)还包括液位传感器(49)，设置于第一储水槽(31)内。

7.根据权利要求1所述的转移膜处理设备，其特征在于，

处理箱(3)内设有第二储水槽(32)，与第一储水槽(31)隔开且内部收容有水；

清洗机构(4)还包括第二导向辊(4A)和水流喷射器(4B)，第二导向辊(4A)设置于第二储水槽(32)内并浸入水中，且第二导向辊(4A)位于第一导向辊(41)下游；

水流喷射器(4B)设置于第二导向辊(4A)下游并用于冲洗转移膜(F)。

8.根据权利要求1所述的转移膜处理设备，其特征在于，所述转移膜处理设备还包括干燥机构(6)，设置于处理箱(3)内且位于清洗机构(4)下游。

9.根据权利要求8所述的转移膜处理设备，其特征在于，干燥机构(6)包括：

多个吸水辊(61)，用于辊压转移膜(F)；和/或

第一刮刀(62)，用于刮除转移膜(F)上的水；和/或

吹风器(63)，朝向转移膜(F)喷射干燥气体。

10.根据权利要求8所述的转移膜处理设备，其特征在于，所述转移膜处理设备还包括水含量测试仪(7)，设置于干燥机构(6)和收卷辊(2)之间。