CN107020764B - 一种短应力线式极片辊压机 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种短应力线式极片辊压机，包括上辊机构、下辊机构、上轴承座、下轴承座和辊缝调节机构，所述上辊机构与所述上轴承座连接，所述下辊机构与所述下轴承座连接，所述上轴承座与所述下轴承座通过导向轴连接，所述辊缝调节机构与所述上辊机构连接用于调节所述上辊机构与所述下辊机构之间的辊隙。该辊压机结构更简单、可靠，在进行极片辊压时应力回线更短，能提高辊压精度和辊压质量。

Description

一种短应力线式极片辊压机

技术领域

本发明涉及锂电池极片制造设备技术领域，具体涉及一种极片辊压机，尤其涉及一种短应力线式极片辊压机。

背景技术

锂电池在制造过程中，将浆料涂覆在铜箔、铝箔等集流体并烘干后需要用辊压机对其进行压实，以使活性物质与集流体接合更加坚实质密，厚度均匀，从而提高电池的能量密度。

现有技术中常采用辊压机。辊压机的主要工作原理是通过上、下辊体的相向运动产生压力对锂电池极片电极材料进行压实。目前现有的极片辊压机，例如申请号为CN201520398943.4的一种锂电池极片压辊装置，其结构为：包括机架，所述机架包括底板、顶板和多个中间支柱，中间支柱的底部固定在底板上，中间支柱的顶端固定在顶板上，底板上固定有两个底部支撑板，下辊体的两端铰接在底部支撑板上，底板上固定有驱动电机，驱动电机的输出轴通过联轴器与下辊体的一端相连接，顶板的上部固定有齿轮箱，齿轮箱内铰接有传动杆，传动杆的两侧固定有传动锥齿轮，齿轮箱的顶部板上铰接有两个竖直转轴，竖直转轴的下端固定有锥齿轮，锥齿轮与对应的传动锥齿轮相啮合。这种辊压机的特点是结构复杂、设备重量大占地多、操作繁琐。此外，现有的辊压设备，在进行极片辊压时应力回线比较长，受力不好，辊压精度低。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种短应力线式极片辊压机，该极片辊压机结构更简单、可靠，在进行极片辊压时应力回线更短，能提高辊压精度和辊压质量。

为实现以上发明目的，本发明提出了一种具有以下结构的短应力线式极片辊压机，包括上辊机构、下辊机构、上轴承座、下轴承座和辊缝调节机构，所述上辊机构与所述上轴承座连接，所述下辊机构与所述下轴承座连接，所述上轴承座与所述下轴承座通过导向轴连接，所述辊缝调节机构与所述上辊机构连接以调节所述上辊机构与所述下辊机构之间的辊隙。

在本发明中，由于采用上、下轴承座和导向轴的结构，省去了机架等重量大、占地多的部件，使得整体结构更简单。另外，与现有技术的辊压机相比，本发明在结构上进行了改进，辊缝调节机构直接通过上轴承座调整与下辊机构的辊隙，使得本发明的辊压机在进行极片辊压时应力回线明显缩短，减少了传动杆和齿轮箱等复杂传动部件，不仅工作更可靠，而且能提高辊压精度和辊压质量。

在一种实施方案中，所述上轴承座与所述下轴承座之间设有用于支撑的弹性件。下轴承座固定，通过辊缝调节机调节上轴承座对弹性件的压缩程度，从而调整连接在上轴承座上的上辊机构与连接在下轴承座上的上辊机构之间的辊隙。

在一种实施方案中，所述辊缝调节机构包括：调整盘、调整轴、上调隙板、导向板和下调隙板，所述调整盘与调整轴固定连接，所述调整轴与所述上调隙板螺纹连接，所述调整轴从上向下依次穿过所述上调隙板、所述导向板后与所述下调隙板螺纹连接，所述下调隙板与所述上轴承座固定连接。也就是，可通过调整盘转动来调节对弹性件的压缩程度，操作更简单、方便。

在一种实施方案中，所述辊缝调节机构还包括设在上调隙板与所述导向板之间的套筒，所述导向板的下端面抵接在所述导向轴的台肩上，所述导向板与所述调整轴间隙配合。此处导向板主要起到固定和导向的作用，使得整体结构更简单、可靠。

在一种实施方案中，所述调整轴相对于所述上调隙板与相对于所述下调隙板两者的螺纹转动方向相反，转动所述调整盘时，所述调整轴带动所述下调隙板、所述上轴承座及所述上辊机构相对所述下辊机构上下偏移。通过调节调整轴与上、下调隙板之间的螺纹配合可有效控制辊隙大小。

在一种实施方案中，所述上辊机构包括上辊体、上辊轴承、第一联轴器和第一伺服电机，所述第一伺服电机通过所述第一联轴器连接所述上辊体；所述上辊体通过所述上辊轴承连接到所述上轴承座。

在一种实施方案中，所述下辊机构包括下辊体、下辊轴承、第二联轴器和第二伺服电机，所述第二伺服电机通过所述第二联轴器连接所述下辊体，所述下辊体通过所述下辊轴承连接到所述下轴承座。

通过伺服电机可控制上、下两辊体的转动速度。通过连接上、下两个辊体的伺服电机的配合，可实现对辊压速度的有效控制。进而改善在极片辊压时锂电池极片的受力，提高辊压精度和辊压质量。

在一种实施方案中，所述调整盘转动使得所述下调隙板向下运动时，所述上轴承座压缩所述弹性件，所述上辊体与下辊体之间的辊隙变小。

在一种实施方案中，所述调整盘转动带动所述下调隙板向上运动时，所述上轴承座随着所述下调隙板向上运动，所述上辊体与所述下辊体之间的辊隙变大。

在一种实施方案中，所述下轴承座下方设置有底板，所述下轴承座至少有两组，至少两组所述下轴承座均固定连接到所述底板上并通过四个所述导向轴连接上轴承座和所述辊缝调节机构，每个所述导向轴均与所述底板固定连接。通过成对出现的上、下轴承座和四个导向轴实现对上辊机构和下辊机构的支撑。底板起到稳定下轴承座底部的作用，使得本发明的辊压机不仅重量轻很多，而且不容易发生倾覆等问题。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的辊压机结构简单、紧凑、合理，工作稳定可靠。采用伺服电机对上辊体和下辊体进行驱动，能够有效控制辊压速度，并且能够根据需要调节上下辊体之间的辊隙，能够有效提高工作效率和锂电池极片的辊压质量。而且由于辊压时应力回线短，受力情况好，设备刚度大，辊压精度高。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1显示了本发明的极片辊压机的其中一个实施例的结构示意图。

附图中：1、底板，2、下轴承座，3、下辊体，4、上辊体，5、上轴承座，6、调整盘，7、调整轴，8、上调隙板，9、套筒，10、导向板，11、导向轴，12、下调隙板，13、上辊轴承，14、弹性件，15、第二联轴器，16、第二伺服电机。

以上附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

发明人在发明过程中注意到，现有辊压机一般均设置有笨重的机架，结构复杂、设备重量大占地多、应力回线长。另外，调整辊隙的机构包含部件数量多，操作繁琐，精确度较低。导致在辊压时，极片受力不好，辊压精度低。

针对以上不足，本发明的实施例提出了一种短应力线式极片辊压机，下面进行说明。

如图1显示了本发明的短应力线式极片辊压机的其中一个实施例。在该实施例中，本发明的短应力线式极片辊压机主要包括上辊机构、下辊机构、上轴承座5、下轴承座2和辊缝调节机构。其中，上辊机构与上轴承座5连接，下辊机构与下轴承座2连接，上轴承座5与下轴承座2通过导向轴11连接。辊缝调节机构与上辊机构5连接，以调节所述上辊机构与所述下辊机构之间的辊隙。

在一个实施例中，为了使得下轴承座2更稳定，下轴承座2的下端(或底部)连接有底板1。为了实现对上辊机构和下辊机构的稳固支撑，下轴承座2、上轴承座5均成对出现且数量相等。即：若采用两个下轴承座2，则上轴承座5也相应是两个；若采用四个下轴承座2，上轴承座5对应设置四个。且每个下轴承座2的下端(或底部)都固定连接到底板1上。

在一个优选的实施例中，下轴承座2通过导向轴11连接上轴承座5。具体实施时，通过四根导向轴11将底板1、下轴承座2、上轴承座5和辊缝调节机构连接在一起。

在一个实施例中，上轴承座5与下轴承座2之间设有用于支撑的弹性件14。此处，下轴承座2固定，通过辊缝调节机构来调节上轴承座5对弹性件14的压缩程度，从而起到调整连接在上轴承座5的上辊机构与连接在下轴承座2的下辊机构之间的辊隙的作用。优选地，该弹性件14可采用符合需求刚度与压缩量的弹簧。

在一个优选的实施例中，辊缝调节机构主要包括从上向下依次设置的调整盘6、调整轴7、上调隙板8、导向板10和下调隙板12。其中，调整盘6与调整轴7固定连接并通过螺母紧固。调整轴7与上调隙板8螺纹连接。调整轴7从上向下依次穿过上调隙板8、导向板10后与下调隙板12螺纹连接。下调隙板12与上轴承座5固定连接。由于下调隙板12与上轴承座5固定连接，调节调整盘6时传递到下调隙板12的作用力可直接传递给上轴承座5，最终通过上轴承座5对弹性件14的压缩程度来实现辊隙的调节。

在一个实施例中，辊缝调节机构还包括设在上调隙板8与导向板10之间的套筒9。套筒9通过套接的方式连接在导向轴11上，在导向板10与上调隙板8之间起到支撑作用。

在一个优选的实施例中，导向板10的下端面抵接在导向轴11的台肩上。导向板10与调整轴7间隙配合。在此处，导向板10主要起到固定和导向的作用。进一步地，导向轴11将底板1、下轴承座2、上轴承座5、下调隙板12、导向板10和上调隙板8连接起来。

在一个实施例中，调整轴7相对于上调隙板8与相对于下调隙板12两者的螺纹转动方向相反。例如，调整轴7相对于上调隙板8的旋转方向为左旋，调整轴7与下调隙板12螺纹连接的旋向为右旋。这样设置的益处主要在于能够实现在调整时，上轴承座5与下轴承座2能够同时互相靠近或者远离，从而实现下辊体3与上辊体4之间辊缝间隙的调整。此处，导向板10对调整轴7起到导向作用。因此，转动调整盘6时，调整轴7带动所述下调隙板12、上轴承座5及上辊机构相对下辊机构上下移动从而改变辊隙。

在一个实施例中，上辊机构主要包括上辊体4、上辊轴承13、第一联轴器和第一伺服电机。其中，第一伺服电机通过第一联轴器连接上辊体4。上辊体4的两端通过两个上辊轴承13连接到上轴承座5上。

在一个实施例中，下辊机构主要包括下辊体3、下辊轴承、第二联轴器15和第二伺服电机16。其中，第二伺服电机16通过第二联轴器15连接下辊体3。下辊体3通过下辊轴承连接到下轴承座2。此处，通过以上两个伺服电机可单独控制上辊体4及下辊体3的转动速度，通过连接上、下两个辊体的伺服电机的配合，可实现对辊压机的辊压速度的有效控制。进而改善在极片辊压时锂电池极片的受力，提高辊压精度和辊压质量。可以理解的是，两个联轴器可采用相同的型号。两个伺服电机也可采用相同的型号。

在一个实施例中，调整盘6转动使得下调隙板12向下运动时，上轴承座5向下压缩弹性件14，使得上辊体4与下辊体3之间的辊隙变小。

在一个实施例中，调整盘6转动带动下调隙板12向上运动时，上轴承座5随着下调隙板12向上运动，使得上辊体4与下辊体3之间的辊隙变大。

也就是，通过转动调整盘6就可实现对辊隙的有效调整，操作简单可靠。而且由于本发明的辊压机整体结构的变化，不仅可实现对辊压速度的有效控制，而且可实现对辊隙的有效控制，进而改善在极片辊压时锂电池极片的受力，提高辊压精度和辊压质量。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和/或修改，根据本发明的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种短应力线式极片辊压机，其特征在于，包括上辊机构、下辊机构、上轴承座、下轴承座、导向轴、弹性件和辊缝调节机构，所述上辊机构与所述上轴承座连接，所述下辊机构与所述下轴承座连接，所述上轴承座与所述下轴承座通过导向轴连接，所述上轴承座与所述下轴承座之间设有用于支撑的弹性件，所述辊缝调节机构连接在上轴承座上，辊缝调节机构经上轴承座调整作用在弹性件上的作用力使得上轴承座整体上移或下移从而调节所述上辊机构与所述下辊机构之间的辊隙；

所述辊缝调节机构包括：调整盘、调整轴、上调隙板、导向板和下调隙板，所述调整盘与所述调整轴固定连接，所述调整轴与所述上调隙板螺纹连接，所述调整轴从上向下依次穿过所述上调隙板、所述导向板后与所述下调隙板螺纹连接，所述下调隙板与所述上轴承座固定连接；

所述辊缝调节机构还包括设在所述上调隙板与所述导向板之间的套筒，所述导向板的下端面抵接在所述导向轴的台肩上，所述导向板与所述调整轴间隙配合；

所述调整轴相对于所述上调隙板与相对于所述下调隙板两者的螺纹转动方向相反，转动所述调整盘时，所述调整轴带动所述下调隙板、所述上轴承座及所述上辊机构相对所述下辊机构上下移动。

2.根据权利要求1所述的辊压机，其特征在于，所述上辊机构包括上辊体、上辊轴承、第一联轴器和第一伺服电机，所述第一伺服电机通过所述第一联轴器连接所述上辊体；所述上辊体通过所述上辊轴承连接到所述上轴承座。

3.根据权利要求2所述的辊压机，其特征在于，所述下辊机构包括下辊体、下辊轴承、第二联轴器和第二伺服电机，所述第二伺服电机通过所述第二联轴器连接所述下辊体，所述下辊体通过所述下辊轴承连接到所述下轴承座。

4.根据权利要求3所述的辊压机，其特征在于，所述调整盘转动使得所述下调隙板向下运动时，所述上轴承座压缩所述弹性件，所述上辊体与所述下辊体之间的辊隙变小。

5.根据权利要求4所述的辊压机，其特征在于，所述调整盘转动带动所述下调隙板向上运动时，所述上轴承座随着所述下调隙板向上运动，所述上辊体与所述下辊体之间的辊隙变大。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的辊压机，其特征在于，所述下轴承座下方设置有底板，所述下轴承座至少有两组，至少两组所述下轴承座均固定连接到所述底板上并通过四个所述导向轴连接所述上轴承座和所述辊缝调节机构，每个所述导向轴均与所述底板固定连接。