CN110010847A - 一种弧形极片的改善方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种弧形极片的改善方法及装置，在辊压极片时，提供用于辊压拉伸极片的压辊，压辊包括压辊本体和同轴设置于压辊本体上的拉伸部，拉伸部的外径大于压辊本体的外径；使极片内凹的一侧朝向压辊本体上的拉伸部，将极片向压辊移送；极片移送至与压辊相接触时，极片内凹的一侧与拉伸部相接触，极片其余部分与压辊本体相接触，压辊绕自身轴线旋转时对极片进行辊压拉伸。本发明采用具有突出与压辊本体外周壁的拉伸部的压辊对发生弧形形变的极片进行辊压，由于拉伸部与极片间摩擦力大于压辊其它位置与极片间摩擦力，拉伸部可为对极片进行偏心拉伸，以此减小弧形片的弧高，改善极片弧形形变，使极片可以直接进行全自动卷绕，提高了效率以及电池的安全性能。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池制造技术领域，尤其涉及一种可以改善极片的弧形形变的方法和装置。
背景技术
随着电子技术的发展，各种各样的电子产品层出不穷，人们对于电子产品各项性能的要求也越来越高。电池是电子产品的核心部件之一，其性能对电子产品的整体品质有着极其重要的影响，电池的安全性能尤为重要。对于电池来说，正、负极片接触是造成电池短路的主要原因。在极片生产过程中，极片可能会因为浆料的涂布一致性差，或者极片在辊压、分切时受力不均，而发生变形，产生如图1所示的弧形片。弧形片由于存在弯曲变形，在制备卷芯时，容易造成正、负极片的覆盖不良，从而使得正、负极片相互接触而发生短路。为了解决弧形片覆盖不良的问题，以及减少极片的浪费，目前的解决手段是采用手工卷绕的方式进行生产，但手工操作效率低，而且还可能对极片造成污染，加快电池的衰减速度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以改善极片弧形形变的方法以及装置。
为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：
一种弧形极片的改善方法，
提供用于辊压拉伸极片的压辊，所述压辊包括压辊本体和设置于所述压辊本体上的拉伸部，所述拉伸部与所述压辊本体同轴设置，且其外径大于所述压辊本体的外径；
使极片内凹的一侧朝向所述压辊本体上的拉伸部，将极片向压辊移送；
极片移送至与所述压辊相接触时，极片内凹的一侧与所述拉伸部相接触，极片的其余部分与所述压辊本体相接触，所述压辊绕自身轴线旋转时对极片进行辊压拉伸。
本发明还提供了一种弧形极片的改善装置，包括可绕自身轴线旋转的压辊，所述压辊包括压辊本体和设置于所述压辊本体上的拉伸部，所述拉伸部与所述压辊本体同轴设置，且其外径大于所述压辊本体的外径；所述拉伸部用于与极片内凹的一侧相接触。
进一步的，所述拉伸部位于所述压辊本体的一端，或者所述拉伸部位于所述压辊本体的两端。
进一步的，所述压辊本体和所述拉伸部为分体式结构，所述拉伸部为套设于所述压辊本体上的中空套筒。
更具体的，所述中空套筒为圆形筒或锥形筒，所述中空套筒为圆形筒时所述圆形筒的厚度为10μm～200μm、宽度为10mm～100mm，所述中空套筒为锥形筒时所述锥形筒的外径差为5μm～200μm，且所述锥形筒外径大的一端朝向所述压辊本体的端部；或者所述中空套筒由多个外径不同的圆筒组成，所述圆筒按外径从压辊本体的外侧向内递减顺序设置于所述压辊本体上，相邻圆筒间的外径差为5μm～100μm。
可选的，所述压辊为辊径从外向内递减的变径辊。
由以上技术方案可知，本发明设计了一种特殊结构的压辊，该压辊在压辊本体上设置有沿径向突出于压辊本体外周壁的拉伸部，压辊辊压极片时，令拉伸部与极片内凹的一侧相接触，由于拉伸部突出于压辊本体，可利用拉伸部与极片间的摩擦力大于压辊本体与极片其余部分间的摩擦力的原理，通过拉伸部对弧形的极片进行拉伸，以此减小极片的弧高，经拉伸后的极片的弧高可降低至1mm以下，从而可以解决了弧形极片存在的卷绕时正、负极片覆盖不良容易导致短路的问题，经改善后的极片便可通过自动卷绕机进行电芯卷绕，极大地提高了生产效率，并且可以避免因手工卷绕对极片造成污染而导致电池衰减加快的情况发生。
附图说明
图1为现有技术中弧形片的示意图；
图2为本发明实施例1压辊的结构示意图；
图3为实施例1压辊辊压极片时压辊与极片的位置示意图；
图4为本发明实施例2压辊的结构示意图；
图5为本发明实施例3压辊的结构示意图；
图6为本发明实施例4压辊的结构示意图。
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的附图会不依一般比例做局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。需要说明的是，附图采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。
弧形极片是因为在辊压时受力不均，导致极片的部分区域向偏离极片中心线的方向变形，从而形成弧形。为了改善极片的变形情况，本发明的基本思路是采用一种特殊结构的压辊来辊压极片，压辊的至少一端具有外径大于压辊本体外径的偏心拉伸部，采用该压辊对弧形极片进行辊压时，使极片内凹的一侧朝向压辊的拉伸部移送极片，极片移动经过压辊进行辊压时极片内凹的一侧与拉伸部相接触，由于拉伸部突出于压辊的外周壁表面，因此其与极片相接触的部分之间的摩擦力大于极片与压辊其他部分之间的摩擦力，从而拉伸部对极片的作用力可以抵消极片的内应力，在辊压极片时可以通过拉伸作用改善极片的弧形形变。
以上是本发明的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例的压辊由常规的辊压机的压辊或防皱辊或分切机的牵引辊改造而成。如图2所示，压辊包括压辊本体1和设置于压辊本体1上的拉伸部2，本实施例的拉伸部2位于压辊本体1的一端。压辊本体1可为胶辊、不锈钢辊、陶瓷辊等现有技术中常规的辊体结构。本实施例的拉伸部2为一套设在压辊本体1上的圆形的中空套筒，中空套筒的轴线和压辊本体的轴线重合，中空套筒与压辊本体1紧密配合，如中空套筒可与压辊本体1过盈配合固定在压辊本体1上，或通过螺钉等连接件等与压辊本体1相连，或直接将中空套筒粘贴在压辊本体1上。中空套筒可采用聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯等热塑性树脂材料制成，如铁氟龙套筒。拉伸部2的厚度d可为10μm～200μm，宽度L可为10mm～100mm，其具体尺寸可根据压辊本体的尺寸及极片的尺寸相应设置。
由于拉伸部2具有一定的厚度，其套设在压辊本体1上，使得其所在位置的压辊的外径大于压辊本体本身的外径，即拉伸部2突出于压辊本体1的外周面(外周壁)，形成一个突出部。在对已产生弧形形变的极片进行辊压时，将极片内凹的一侧朝向压辊本体1上的拉伸部2，然后将极片向压辊移送(压辊可通过输送带、移动平台、输送辊等常规的输送部件移送)，如图3所示；极片内凹的一侧与拉伸部2相接触，从而在压辊绕自身轴线旋转辊压的过程中，借助突出于压辊本体1外壁的拉伸部2对极片内凹的一侧进行拉伸(拉伸过程中的张力为50g～1000g)，使极片内凹的一侧的受力增大，进而减小弧形片因形变差生的弧高，改善极片的变形情况。采用中空套筒套在现有压辊上形成拉伸部，只需在现有设备的基础上进行简单的改造，不会额外增加太多的成本即可实现对弧形片的纠偏拉伸，操作简单，成本低，效果好。
实施例2
如图4所示，本实施例和实施例1不同的地方在于：本实施例的压辊本体和拉伸部为一体式结构。本实施例的压辊为端部的辊径(外径)大于中间辊径的变径辊，变径辊的辊径从辊的端部向辊的中间逐渐变小(递减)，变径辊的辊径差可为5μm～200μm，即变径辊的最大辊径与最小辊径的差值为5μm～200μm。变径辊的端部的辊径大于中间的辊径，以极片内凹的一侧朝向变径辊的端部的方式移送极片，当极片移送至被压辊辊压时，变径辊的端部(辊径大的一侧)施加在极片上的力大于其他部分(辊径小的一侧)施加在极片上的力，从而对极片内凹的部分进行拉伸，以对极片变形情况进行改善。
实施例3
本实施例与实施例1不同的地方在于：本实施例的拉伸部2为一中空的锥形筒。如图5所示，锥形筒的外径大的一端朝向压辊本体1的端部，外径小的一端朝向压辊本体1的中间，拉伸部2(锥形筒)套在压辊本体1上，和压辊本体1组合在一起，使得压辊端部的外径大于中间部分的外径，辊压极片时拉伸部2与极片间的相互作用力大于压辊本体其它位置与极片间的相互作用力，从而可以对极片内凹的一侧进行拉伸，改善极片的弧形形变。本实施例的锥形筒的外径差可为5μm～200μm。
实施例4
如图6所示，本实施例与实施例1不同的地方在于：在压辊本体1的一端套设有多个外径递减的圆筒，即拉伸部2由多个外径不同的中空套筒组成，各圆筒按照外径从压辊本体的外侧向内递减的顺序设置于压辊本体1上。为了防止因相邻圆筒的外径差太大造成极片出现褶皱，相邻的圆筒之间的外径差优选为5μm～100μm。
本发明采用具有突出与压辊本体外周壁的拉伸部的压辊对发生弧形形变的极片进行辊压，利用拉伸部与极片间摩擦力大于压辊其它位置与极片间摩擦力的原理，通过拉伸部对极片进行偏心拉伸，使极片内凹的一侧在拉伸部的作用下被反向拉伸，以此来减小弧形片的弧高，改善极片变形的情况。经过压辊拉伸处理后的极片，由于变形情况得到了改善，可以直接进行全自动卷绕，不仅提高了效率以及电池的安全性能，也避免了手工操作可能给极片造成污染而导致电池性能衰减的情况。
本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其它部分的不同之处，各个部分之间相同或相似部分互相参见即可。这些零部件之间的组合关系并不只是实施例所公开的形式，对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。
Claims (10)
1.一种弧形极片的改善方法，其特征在于：
提供用于辊压拉伸极片的压辊，所述压辊包括压辊本体和设置于所述压辊本体上的拉伸部，所述拉伸部与所述压辊本体同轴设置，且其外径大于所述压辊本体的外径；
使极片内凹的一侧朝向所述压辊本体上的拉伸部，将极片向压辊移送；
极片移送至与所述压辊相接触时，极片内凹的一侧与所述拉伸部相接触，极片的其余部分与所述压辊本体相接触，所述压辊绕自身轴线旋转时对极片进行辊压拉伸。
2.如权利要求1所述的弧形极片的改善方法，其特征在于：所述拉伸部位于所述压辊本体的一端，或者所述拉伸部位于所述压辊本体的两端。
3.如权利要求1或2所述的弧形极片的改善方法，其特征在于：所述压辊本体和所述拉伸部为分体式结构，所述拉伸部为套设于所述压辊本体上的中空套筒。
4.如权利要求3所述的弧形极片的改善方法，其特征在于：所述中空套筒为圆形筒或锥形筒，所述中空套筒为圆形筒时所述圆形筒的厚度为10μm～200μm、宽度为10mm～100mm，所述中空套筒为锥形筒时所述锥形筒的外径差为5μm～200μm，且所述锥形筒外径大的一端朝向所述压辊本体的端部；或者所述中空套筒由多个外径不同的圆筒组成，所述圆筒按外径从压辊本体的外侧向内递减顺序设置于所述压辊本体上，相邻圆筒间的外径差为5μm～100μm。
5.如权利要求1或2所述的弧形极片的改善方法，其特征在于：所述压辊为辊径从外向内递减的变径辊。
6.弧形极片的改善装置，包括可绕自身轴线旋转的压辊，其特征在于：所述压辊包括压辊本体和设置于所述压辊本体上的拉伸部，所述拉伸部与所述压辊本体同轴设置，且其外径大于所述压辊本体的外径；所述拉伸部用于与极片内凹的一侧相接触。
7.如权利要求6所述的弧形极片的改善装置，其特征在于：所述拉伸部位于所述压辊本体的一端，或者所述拉伸部位于所述压辊本体的两端。
8.如权利要求6或7所述的弧形极片的改善装置，其特征在于：所述压辊本体和所述拉伸部为分体式结构，所述拉伸部为套设于所述压辊本体上的中空套筒。
9.如权利要求8所述的弧形极片的改善装置，其特征在于：所述中空套筒为圆形筒或锥形筒，所述中空套筒为圆形筒时所述圆形筒的厚度为10μm～200μm、宽度为10mm～100mm，所述中空套筒为锥形筒时所述锥形筒的外径差为5μm～200μm，且所述锥形筒外径大的一端朝向所述压辊本体的端部；或者所述中空套筒由多个外径不同的圆筒组成，所述圆筒按外径从压辊本体的外侧向内递减顺序设置于所述压辊本体上，相邻圆筒间的外径差为5μm～100μm。
10.如权利要求6或7所述的弧形极片的改善装置，其特征在于：所述压辊为辊径从外向内递减的变径辊。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 519180 No. 209, Pearl Peak Avenue, Jingan Town, Doumen District, Zhuhai City, Guangdong Province (South First Floor of A Factory Building) Applicant after: Zhuhai CosMX Battery Co.,Ltd. Address before: 519180 No. 209, Pearl Peak Avenue, Jingan Town, Doumen District, Zhuhai City, Guangdong Province (South First Floor of A Factory Building) Applicant before: ZHUHAI COSLIGHT BATTERY Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information |