CN106910896A - 一种挤压式的极片集流体延伸系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种挤压式的极片集流体延伸系统，包括挤压式极片集流体延伸装置、测力辊、转向辊、缓冲辊、极片输送装置、对辊装置和极片收取装置；所述极片输送装置、转向辊、挤压式极片集流体延伸装置、缓冲辊、转向辊、测力辊、转向辊、对辊装置、转向辊、测力辊、转向辊、缓冲辊、挤压式极片集流体延伸装置、转向辊和极片收取装置依次连接,也可根据实际应用调整各装置位置和数量；所述挤压式极片集流体延伸装置包括工作辊、支撑辊、压力装置；所述压力装置通过刚性连接为工作辊提供挤压力；它利用挤压的方式，使集流体的未涂区单独延伸，使其达到辊压后集流体涂层区的延展程度，有效的去除了电池极片的皱纹，提高了辊压设备的性能。

Description

一种挤压式的极片集流体延伸系统
技术领域
本发明涉及锂电池生产设备技术领域，具体为一种挤压式的极片集流体延伸系统。
背景技术
在电池极片的连续轧制生产中，常常出现辊压后集流体未涂区出现皱纹的现象，其原因是在辊压过程中，当涂层达到一定压实密度时，集流体的涂层区会因受到轧制力的作用而产生不可恢复的延伸变形，而集流体的未涂区并未受到轧制力的作用，故集流体的未涂区并未延展，因集流体各区域纵向长度的不同而导致皱纹的出现。电池极片的皱纹对极片的性能产生很大的影响，故电池极片去除皱纹的装置的重要性不言而明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种挤压式的极片集流体延伸系统，它能有效的解决背景技术中存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种挤压式的极片集流体延伸系统，包括挤压式极片集流体延伸装置、测力辊、转向辊、缓冲辊、极片输送装置、对辊装置和极片收取装置；所述极片输送装置、转向辊、挤压式极片集流体延伸装置、缓冲辊、转向辊、测力辊、转向辊、对辊装置、转向辊、测力辊、转向辊、缓冲辊、挤压式极片集流体延伸装置、转向辊和极片收取装置依次连接,也可根据实际应用调整各装置位置和数量；所述挤压式极片集流体延伸装置包括工作辊、支撑辊、压力装置；所述压力装置通过刚性连接为工作辊提供挤压力。
进一步，所述工作辊上设置的工作辊挤压辊的数量与电池极片上设置的集流体的未涂区数量相同。
进一步，所述工作辊挤压辊是宽度C小于集流体未涂区宽度D，其关系为：D-C＝(0～15)mm。
进一步，所述工作辊挤压辊表面硬度≥55HRC。
进一步，所述工作辊带有旋转动力，其速度能够与极片输送装置、对辊装置和极片收取装置的速度相匹配。
进一步，所述挤压式极片集流体延伸装置设置在极片输送装置和对辊装置之间，挤压式极片集流体延伸装置还设置在对辊装置、极片收取装置之间；若集流体的未涂区无需进行二次挤压延伸，可将挤压式极片集流体延伸装置设置在极片输送装置、对辊装置之间或对辊装置、极片收取装置之间。
进一步，所述转向辊用于引导电池极片的走向，使其按照设定路线行走。
进一步，所述极片输送装置装有未压实的电池极片；所述电池极片由集流体以及设置在集流体上的涂层构成；在电池极片的宽度方向，涂层并未涂满在集流体上，形成集流体的涂层区和集流体的未涂区,在集流体宽度方向上涂层的数量可以是1个或多个。
进一步，所述对辊装置包括上辊和下辊。
进一步，所述极片收取装置能够保持适当的张力收取已压实的电池极片。
进一步，测力辊用于测量电池极片的张力，缓冲辊用于缓解系统中突现的张力波动，同时能够调节系统内张力，测力辊和缓冲辊协同作用，保持系统张力处于适当的范围内。
进一步，所述极片输送装置固定连接在地面上，其上设置有电池极片，电池极片为长条形箔材，卷绕在极片输送装置的输送轴上；电池极片由极片输送装置输送，依次经过转向辊、挤压式极片集流体延伸装置、缓冲辊、转向辊、测力辊、转向辊、对辊装置、转向辊、测力辊、转向辊、缓冲辊、挤压式极片集流体延伸装置、转向辊，最后卷绕在极片收取装置上，由极片收取装置完成电池极片的收取。
进一步，所述挤压式极片集流体延伸装置固定连接在地面上，与转向辊、缓冲辊、测力辊固定连接，其上有电池极片经过，并将各装置的功能作用在电池极片上。
进一步，所述对辊装置固定连接在地面上，与转向辊固定连接，其上有电池极片经过，并将各装置的功能作用在电池极片上。
进一步，所述极片收取装置固定连接在地面上，其上卷绕有已压实的电池极片，并将已压实的电池极片收取成卷。
进一步，所述挤压式极片集流体延伸装置、测力辊、转向辊、缓冲辊、极片输送装置、对辊装置和极片收取装置的相对位置和数量应根据应用情况的不同进行调整。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该挤压式的极片集流体延伸系统利用挤压的方式，使集流体的未涂区单独延伸，使其达到辊压后集流体涂层区的延展程度，此时该装置从根本上有效的去除了电池极片的皱纹，提高了辊压设备的性能。
附图说明
图1为本发明一种挤压式的极片集流体延伸系统应用示意图；
图2为本发明一种挤压式的极片集流体延伸系统应用示意图；
图3为本发明一种挤压式的极片集流体延伸系统应用示意图；
图4为本发明一种挤压式的极片集流体延伸系统应用于2种不同电池极片时，电池极片的结构图；
图5为本发明一种挤压式的极片集流体延伸系统应用于1种电池极片时，工作辊与电池极片的截面示意图；
图6为本发明一种挤压式的极片集流体延伸系统应用于1种电池极片时，工作辊与电池极片的截面示意图；
附图标记中：1.极片输送装置；2.电池极片；21.集流体；211.集流体的未涂区；212.集流体的涂层区；3.挤压式极片集流体延伸装置；31.工作辊；311.工作辊挤压辊；4.测力辊；5.转向辊；6.缓冲辊；7.对辊装置；71.上辊；72.下辊；8.极片收取装置；F.张力。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种挤压式的极片集流体延伸系统，包括挤压式极片集流体延伸装置3、测力辊4、转向辊5、缓冲辊6、极片输送装置1、对辊装置7和极片收取装置8；所述极片输送装置1、转向辊5、挤压式极片集流体延伸装置3、缓冲辊6、转向辊5、测力辊4、转向辊5、对辊装置7、转向辊5、测力辊4、转向辊5、缓冲辊6、挤压式极片集流体延伸装置3、转向辊5和极片收取装置8依次连接,也可根据实际应用调整各装置位置和数量；所述挤压式极片集流体延伸装置3包括工作辊31、支撑辊32、压力装置33；所述压力装置33通过刚性连接为工作辊31提供挤压力。
工作辊31由压力装置33提供挤压力，挤压电池极片集流体未涂区211，使其产生不可恢复的延伸变形，当延伸量与电池极片2经过对辊装置7辊压后电池极片集流体的涂层区212的延伸量相同或相近时，电池极片2的皱纹消失。
挤压式极片集流体延伸装置3还包括：工作辊31上设置的工作辊挤压辊311的数量与电池极片2上设置的集流体的未涂区211数量相同；因此工作辊31的结构与电池极片2的种类有关；工作辊挤压辊311和工作辊31可以是一体成型也可以是分体组装。
挤压式极片集流体延伸装置3还包括：工作辊挤压辊311在工作时仅挤压集流体的未涂区211，因此工作辊挤压辊宽度C小于集流体未涂区宽度D，其关系为：D-C＝(0～15)mm。见图5、6。
挤压式极片集流体延伸装置3还包括：工作辊挤压辊311表面硬度≥55HRC。
挤压式极片集流体延伸装置3还包括：工作辊31带有旋转动力，其速度能够与极片输送装置1、对辊装置7和极片收取装置8的速度相匹配。
挤压式极片集流体延伸装置3还包括：支撑辊32主要为工作辊31提供支撑力，根据应用结构的不同，共有以下2点作用：①支撑辊32与工作辊31之间设置有电池极片2，此时工作辊31与支撑辊32配合，共同挤压电池极片2；②支撑辊32与工作辊31直接接触，为工作辊31提供支撑力，保持工作辊31上设置的各挤压辊311在工作时的同心度和圆柱度一致性。
挤压式极片集流体延伸装置3还包括：压力装置33提供的挤压力能够通过支撑辊32或其它结构均匀的施加在工作辊31上，保持工作辊31上设置的各挤压辊311在工作时的同心度和圆柱度一致性。
挤压式极片集流体延伸装置3还包括：挤压式极片集流体延伸装置3设置在极片输送装置1和对辊装置7之间，挤压式极片集流体延伸装置3还设置在对辊装置7、极片收取装置8之间；若集流体的未涂区211无需进行二次挤压延伸，可将挤压式极片集流体延伸装置3设置在极片输送装置1、对辊装置7之间或对辊装置7、极片收取装置8之间。
测力辊4用于测量电池极片2的张力F，缓冲辊6用于缓解系统中突现的张力F波动，同时能够调节系统内张力F，测力辊4和缓冲辊6协同作用，保持系统张力F处于适当的范围内。
转向辊5用于引导电池极片2的走向，使其按照设定路线行走。
极片输送装置1装有未压实的电池极片2，能够保持适当的张力F将电池极片2向外输送。电池极片2由集流体21以及设置在集流体21上的涂层22构成；在电池极片2的宽度方向，涂层22并未涂满在集流体21上，形成集流体的涂层区212和集流体的未涂区211,在集流体21宽度方向上涂层22的数量可以是1个或多个。如图4。
对辊装置7包括上辊71和下辊72，上辊71和下辊72的相互作用能够将电池极片2的涂层22压实，与此同时，集流体的涂层区212同样受到挤压力，产生不可恢复的延伸变形。
极片收取装置8能够保持适当的张力F收取已压实的电池极片2。
极片输送装置1固定连接在地面上，其上设置有电池极片2，电池极片2为长条形箔材，卷绕在极片输送装置1的输送轴上；电池极片2由极片输送装置1输送，依次经过转向辊5、挤压式极片集流体延伸装置3、缓冲辊6、转向辊5、测力辊4、转向辊5、对辊装置7、转向辊5、测力辊4、转向辊5、缓冲辊6、挤压式极片集流体延伸装置3、转向辊5，最后卷绕在极片收取装置8上，由极片收取装置8完成电池极片2的收取。
挤压式极片集流体延伸装置3固定连接在地面上，与转向辊5、缓冲辊6、测力辊4固定连接，其上有电池极片2经过，并将各装置的功能作用在电池极片2上。
对辊装置7固定连接在地面上，与转向辊5固定连接，其上有电池极片2经过，并将各装置的功能作用在电池极片2上。
极片收取装置8固定连接在地面上，其上卷绕有已压实的电池极片2，并将已压实的电池极片2收取成卷。
挤压式极片集流体延伸装置3、测力辊4、转向辊5、缓冲辊6、极片输送装置1、对辊装置7和极片收取装置8的相对位置和数量应根据应用情况的不同进行调整。
如图1所示，挤压式极片集流体延伸装置3结构最为简洁，由1个工作辊31和1个支撑辊32和压力装置33组成，若集流体的未涂区211延伸变形所需挤压力较大，则需采用图2或图3所示挤压式极片集流体延伸装置3结构。
如图2所示，挤压式极片集流体延伸装置3由2个工作辊31和2个支撑辊32、压力装置33组成，由于支撑辊32的存在，工作辊31在工作时，各挤压辊311在集流体的未涂区211上的挤压接触面不产生影响延伸一致性的形状变化。
如图3所示，挤压式极片集流体延伸装置3仍然由2个工作辊31和2个支撑辊32、压力装置33组成，由于支撑辊32在2个方向限制工作辊31的位移，此时工作辊31的4个方向均被限制，更容易保持形状，借以保证自身各挤压辊311在集流体的未涂区211上的挤压接触面不产生影响延伸一致性的形状变化。
如图4所示，挤压式极片集流体延伸装置3应用于不同的电池极片2时，工作辊31的结构相应改变。
本发明在工作时：该挤压式的极片集流体延伸系统利用挤压的方式，使集流体的未涂区单独延伸，使其达到辊压后集流体涂层区的延展程度，工作辊带有旋转动力，其速度能够与极片输送装置、对辊装置和极片收取装置的速度相匹配,测力辊用于测量电池极片的张力，缓冲辊用于缓解系统中突现的张力波动，同时能够调节系统内张力，测力辊和缓冲辊协同作用，保持系统张力处于适当的范围内，此时该装置从根本上有效的去除了电池极片的皱纹，提高了辊压设备的性能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种挤压式的极片集流体延伸系统，其特征在于：包括挤压式极片集流体延伸装置(3)、测力辊(4)、转向辊(5)、缓冲辊(6)、极片输送装置(1)、对辊装置(7)和极片收取装置(8)；所述极片输送装置(1)、转向辊(5)、挤压式极片集流体延伸装置(3)、缓冲辊(6)、转向辊(5)、测力辊(4)、转向辊(5)、对辊装置(7)、转向辊(5)、测力辊(4)、转向辊(5)、缓冲辊(6)、挤压式极片集流体延伸装置(3)、转向辊(5)和极片收取装置(8)依次连接,也可根据实际应用调整各装置位置和数量；所述挤压式极片集流体延伸装置(3)包括工作辊(31)、支撑辊(32)、压力装置(33)；所述压力装置(33)通过刚性连接为工作辊(31)提供挤压力。
2.根据权利要求1所述的一种挤压式的极片集流体延伸系统，其特征在于：该挤压式的极片集流体延伸系统利用挤压的方式，使集流体的未涂区(211)单独延伸，使其达到辊压后集流体的涂层区(212)的延展程度，此时该装置从根本上有效的去除了电池极片(2)的皱纹，提高了辊压设备的性能。
3.根据权利要求1所述的一种挤压式的极片集流体延伸系统，其特征在于：所述工作辊(31)上设置的工作辊挤压辊(311)的数量与电池极片(2)上设置的集流体的未涂区(211)数量相同；所述工作辊挤压辊(311)是宽度C小于集流体未涂区宽度D，其关系为：D-C＝(0～15)mm；所述工作辊挤压辊(311)表面硬度≥55HRC；所述工作辊(31)带有旋转动力，其速度能够与极片输送装置(1)、对辊装置(7)和极片收取装置(8)的速度相匹配；所述挤压式极片集流体延伸装置(3)设置在极片输送装置(1)和对辊装置(7)之间，挤压式极片集流体延伸装置(3)还设置在对辊装置(7)、极片收取装置(8)之间。若集流体的未涂区(211)无需进行二次挤压延伸，可将挤压式极片集流体延伸装置(3)设置在极片输送装置(1)、对辊装置(7)之间或对辊装置(7)、极片收取装置(8)之间。
4.根据权利要求1所述的一种挤压式的极片集流体延伸系统，其特征在于：所述转向辊(5)用于引导电池极片(2)的走向，使其按照设定路线行走；所述极片输送装置(1)装有未压实的电池极片(2)；所述电池极片(2)由集流体(21)以及设置在集流体(21)上的涂层(22)构成；在电池极片(2)的宽度方向，涂层(22)并未涂满在集流体(21)上，形成集流体的涂层区(212)和集流体的未涂区(211),在集流体(21)宽度方向上涂层(22)的数量可以是1个或多个。
5.根据权利要求1所述的一种挤压式的极片集流体延伸系统，其特征在于：所述对辊装置(7)包括上辊(71)和下辊(72)；所述极片收取装置(8)能够保持适当的张力(F)收取已压实的电池极片(2)；所述测力辊(4)用于测量电池极片(2)的张力(F)，缓冲辊(6)用于缓解系统中突现的张力(F)波动，同时能够调节系统内张力(F)，测力辊(4)和缓冲辊(6)协同作用，保持系统张力(F)处于适当的范围内。
6.根据权利要求1所述的一种挤压式的极片集流体延伸系统，其特征在于：所述极片输送装置(1)固定连接在地面上，其上设置有电池极片(2)，电池极片(2)为长条形箔材，卷绕在极片输送装置(1)的输送轴上；电池极片(2)由极片输送装置(1)输送，依次经过转向辊(5)、挤压式极片集流体延伸装置(3)、缓冲辊(6)、转向辊(5)、测力辊(4)、转向辊(5)、对辊装置(7)、转向辊(5)、测力辊(4)、转向辊(5)、缓冲辊(6)、挤压式极片集流体延伸装置(3)、转向辊(5)，最后卷绕在极片收取装置(8)上，由极片收取装置(8)完成电池极片(2)的收取。
7.根据权利要求1所述的一种挤压式的极片集流体延伸系统，其特征在于：所述挤压式极片集流体延伸装置(3)固定连接在地面上，与转向辊(5)、缓冲辊(6)、测力辊(4)固定连接，其上有电池极片(2)经过，并将各装置的功能作用在电池极片(2)上。
8.根据权利要求1所述的一种挤压式的极片集流体延伸系统，其特征在于：所述对辊装置(7)固定连接在地面上，与转向辊(5)固定连接，其上有电池极片(2)经过，并将各装置的功能作用在电池极片(2)上。
9.根据权利要求1所述的一种挤压式的极片集流体延伸系统，其特征在于：所述极片收取装置(8)固定连接在地面上，其上卷绕有已压实的电池极片(2)，并将已压实的电池极片(2)收取成卷。
10.根据权利要求1所述的一种挤压式的极片集流体延伸系统，其特征在于：所述挤压式极片集流体延伸装置(3)、测力辊(4)、转向辊(5)、缓冲辊(6)、极片输送装置(1)、对辊装置(7)和极片收取装置(8)的相对位置和数量应根据应用情况的不同进行调整。
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