CN108682793B - 动力电池极片滚压装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了动力电池极片滚压装置及方法，本滚压装置包括压辊组件，压辊组件包括：内部中空的内轴；压辊内部中空，可旋转的套设在内轴上；至少一个抗变形组件，安置在内轴内部，并穿过内轴与压辊的内壁接触，从内侧支撑压辊。据此可在电池极片滚压过程中从压辊的内侧对压辊形成支撑抗形变力。由此构成的动力电池极片滚压方案，其能够有效避免压辊的形变，保证电池极片的平整度以及自密度。

Description

动力电池极片滚压装置及方法
技术领域
本发明涉及动力电池，具体涉及动力电池极片技术。
背景技术
随着各种电子设备的发展，锂电池的使用也越来越广，锂电池的需求越来越大，对锂电池的生产机械提出了更高的要求。
锂离子动力电池生产技术是现代HEV混合动力车)、EV(电动车)应用技术和工程技术的基础。而为动力电池生产配备的专用设备(工艺装备)是锂离子动力电池产业化发展的支撑。2020年HEV将占世界汽车总数的50％。
现有锂电池的生产过程中需要使用滚压机，而现有的滚压机采用两根实心钢压辊进行相互配合，这样的钢制压辊在高压和高速的实际使用过程中存在压辊变形的问题。为此，人们通过不断加大压辊的直径来提高压辊的抗形变能力，现有常见压辊的直径已经达到800mm，如此巨大的压辊大大增加了滚压机的组成结构，同时也严重影响了滚压机的运行效率和可靠性。
发明内容
针对现有动力电池生产过程中所存在的问题，需要一种新的动力电池生产方案。
为此，本发明所要解决的问题为提供一种动力电池极片滚压装置，同时基于该装置，还提供一种动力电池极片滚压方法。
为了解决上述问题，本发明提供的动力电池极片滚压装置，所述滚压装置包括压辊组件，所述压辊组件包括：
内部中空的内轴；
压辊，所述压辊内部中空，可旋转的套设在内轴上；
至少一个抗变形组件，所述抗变形组件安置在内轴内部，并穿过内轴与压辊的内壁接触，从内侧支撑压辊。
进一步的，所述抗变形组件可根据压辊的形变量，形成对应的调节力使得压辊形变部恢复。
进一步的，所述抗变形组件包括：
安装底座；
设置在安装底座上的压力传感器；
设置在压力传感器上驱动组件；
设置在驱动组件上的传动件，所述传动件的顶端设置有与压辊配合的滚轮。
进一步的，所述压辊与内轴之间设置轴承。
进一步的，所述压辊的两端面设置盖板。
为了解决上述问题，本发明提供的动力电池极片滚压方法，在电池极片滚压过程中从压辊的内侧对压辊形成支撑抗形变力。
进一步的，所述方法还在电池极片滚压过程中实时检测压辊的形变，在检测到压辊发生形变后，根据形变量调节对压辊的支撑抗形变力，使形变部恢复。
由此构成的动力电池极片滚压方案，其能够有效避免压辊的形变，保证电池极片的平整度以及自密度。
再者，本发明提供的方案整体结构稳定可靠性，实用性强。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为本发明实例中压辊轴向剖面图；
图2为本发明实例中压辊径向剖面图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
本实例提供的动力电池极片滚压装置主要包括相互对置的两个压辊组件，驱动压辊组件运行的驱动组件以及控制驱动组件工作的控制组件。
对于本装置中的驱动组件和控制组件可采用现有极片滚压装置中的驱动组件和控制组件，此处不加以赘述。
为了有效避免压辊间相应挤压工作时产生形变，本实例采用抗变形的压辊组件，该压辊组件在工作过程中可有效避免压辊的形变，保证电池极片的平整度以及自密度。
本实例中采用的压辊组件通过在压辊内部形成支撑力，从内侧支撑压辊的滚压曲面，避免滚压曲面产生形变。
参见图1和2，其所示为本实例中采用的内部支撑抗形变压辊组件的示例图。
由图可知，该压辊组件100主要包括内轴110、压辊120以及至少一个抗变形组件130三部分。
其中，内轴110内部中空，在内部设置有一安置腔111，用于安置抗变形组件130；同时沿内轴110的径向设置一通孔112，该通孔112与安置腔111连通，用于容抗变形组件130穿过与压辊120配合；以及沿内轴110的轴向设置一通孔113，用于容抗变形组件130的控制线路通过。
如此结构的内轴110，其两端通过支座140进行安装。对于该支座140的具体结构，可根据实际需求而定，此处不加以限定。
压辊120整体为内部中空结构，中空结构的压辊120整体套设在内轴110上，并在压辊120和内轴110之间设置有轴承150，即内轴110穿设在轴承150中，而压辊120内壁安置在轴承150上，由此实现通过轴承150套设在内轴110上，且相对于内轴110可绕轴向进行旋转。
对于轴承150的具体设置数量根据实际需求而定，本实例中优选两个分别设置在内轴110的两端。
抗变形组件130，其整体固定安置在内轴110内的安置腔111内，并通过内轴110上的通孔112与压辊120的内壁接触，对压辊120的内壁产生支撑力，从内侧支撑压辊，以抵抗压辊120滚压曲面的形变。
对于该抗变形组件130的具体数量根据实际需求而定，若为一个，则相对于压辊120中部位置设置，若为多个，则相对于压辊120中部位置，并沿内轴110轴向匀距分布设置。
为了能够很好的对压辊120形成内部支撑，本实例中的抗变形组件130主要由安装底座131、压力传感器132、驱动组件133、传动臂134以及滚轮135配合构成。
其中，安装底座131作为整个组件的支撑部件，用于支撑其它组成部件，整体固定安置在内轴110的安置腔111内。
压力传感器132安置在安装底座131上，用于实时检测组件与压辊120之间的压力。该压力传感器132的数据导线通过内轴上的通孔113传至内轴外，与控制部件连接。
驱动组件133整体安置在压力传感器132上，用于产生支撑力。该驱动组件133优选为液压缸，其安置压力传感器132上，并能够产生沿内轴径向的驱动力。该液压缸的驱动油管通过内轴上的通孔113传至内轴外，与控制部件连接。
传动臂134安置在驱动组件133上，其顶端从内轴上的通孔112伸出。该传动臂134受控于驱动组件133，可在驱动组件133的驱动沿内轴径向的运动。
滚轮135安置在传动臂134的顶部，并在传动臂134的驱动下能够与压辊120的内壁抵接，且能够随压辊120转动时同步进行滚动。
由此构成的抗变形组件130，由外部控制部件控制液压缸133动作，产生径向驱动力，驱动传动臂134带动滚轮135沿径向移动，直至滚轮135抵接压辊120的内壁，并对压辊120的内壁形成足够的支撑力；在支撑及支撑力产生的过程中压力传感器132实时监测抗变形组件130对压辊120的内壁所形成的支撑力，并将产生的压力数据实时传至外部的控制部件，由此来调节控制液压缸133动作的参数，使得抗变形组件130能够对压辊120的内壁形成并保持稳定的支撑力，从而从内侧支撑压辊的滚压曲面，以抵抗压辊120滚压曲面的形变。
再者，由于与压辊内侧壁抵压接触的滚轮135能够随压辊旋转时同步转动，从而对压辊的旋转不构成影响，保证压辊工作的性能。
另外，由此构成的抗变形组件130在实际应用过程中，还能够对压辊120滚压曲面产生的形变进行调节，使其恢复。该抗变形组件130可根据压辊的形变量，形成对应的调节力使得压辊形变部恢复。
具体的，本抗变形组件130在内侧对压辊形成稳定支撑后，若压辊的滚压曲面产生形变时，形变部将对抵接的滚轮135产生一定的驱动，这样驱动将使得抗变形组件130与压辊内壁之间的压力产生变化，抗变形组件130中的压力传感器132将可实时监测到该压力的变化，并将压力变化值实时反馈给外部控制装置，外部控制装置根据压力变化量来计算判断滚压曲面产生形变的形变量，根据计算得到的形变量产生对应的控制参数，以调节控制液压缸的工作参数，继而对抗变形组件130与压辊内壁之间的支撑力进行调节，通过调节后的支撑力来使得压辊120滚压曲面产生的形变进行恢复。
如此结构的压辊组件100在具体应用时，可在压辊120的两端面设置密封盖板160，以对压辊120与内轴110之间的空间进行密封，避免杂物进入到两者支架，对两者之间的轴承150、抗变形组件130形成保护，从而保证整个压辊组件100的可靠性。
基于该压辊组件100构成动力电池极片滚压装置在具体使用时，可由滚压装置中的控制组件来控制调节压辊组件100中的抗变形组件130，以保证压辊120在工作过程中保持不变形。
在具体运行时，由控制组件来控制抗变形组件130从压辊120的内侧对压辊形成抗形变支撑力，并在压辊工作过程中实时检测和调整支撑力，使得抗变形组件130能够对压辊120的内壁形成并保持稳定的支撑力，从而从内侧支撑压辊的滚压曲面，以抵抗压辊120滚压曲面的形变。
若在电池极片滚压过程中检测到抗变形组件130与压辊120内壁之间的支撑力发生变化，当变化量大于一定的阈值时，判断压辊的滚压曲面发生形变，此时控制组件根据压力变化量来计算判断滚压曲面产生形变的形变量，根据计算得到的形变量产生对应的控制参数，以调节控制液压缸的工作参数，继而对抗变形组件130与压辊内壁之间的支撑力进行调节，通过调节后的支撑力来使得压辊120滚压曲面产生的形变进行恢复，由此保证压辊120的整个工作过程避免形变，从而保证电池极片的平整度以及自密度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.动力电池极片滚压装置，所述滚压装置包括压辊组件，其特征在于，所述压辊组件包括：
内部中空的内轴；
压辊，所述压辊内部中空，可旋转的套设在内轴上；
至少一个抗变形组件，所述抗变形组件安置在内轴内部，并穿过内轴与压辊的内壁接触，从内侧支撑压辊。
2.根据权利要求1所述的动力电池极片滚压装置，其特征在于，所述抗变形组件可根据压辊的形变量，形成对应的调节力使得压辊形变部恢复。
3.根据权利要求1或2所述的动力电池极片滚压装置，其特征在于，所述抗变形组件包括：
安装底座；
设置在安装底座上的压力传感器；
设置在压力传感器上驱动组件；
设置在驱动组件上的传动件，所述传动件的顶端设置有与压辊配合的滚轮。
4.根据权利要求3所述的动力电池极片滚压装置，其特征在于，所述压辊与内轴之间设置轴承。
5.根据权利要求3所述的动力电池极片滚压装置，其特征在于，所述压辊的两端面设置盖板。
6.动力电池极片滚压方法，其特征在于，在电池极片滚压过程中从压辊的内侧对压辊形成支撑抗形变力。
7.根据权利要求6所述的动力电池极片滚压方法，其特征在于，所述方法还在电池极片滚压过程中实时检测压辊的形变，在检测到压辊发生形变后，根据形变量调节对压辊的支撑抗形变力，使形变部恢复。
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