CN112297489A - 极片成型装置和极片成型方法 - Google Patents

极片成型装置和极片成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种极片成型装置和极片成型方法。极片成型装置包括放卷机构、收卷机构、轧辊机构、拉伸机构和延展辊。放卷机构用于设置极片，收卷机构用于收卷极片，轧辊机构、拉伸机构和延展辊设置于极片的走带路径上。拉伸机构和延展辊中的一者设置于轧辊机构的上游，拉伸机构和延展辊中的另一者设置于轧辊机构的下游。轧辊机构包括第一辊轮和第二辊轮。拉伸机构包括压辊组件和拉伸组件；压辊组件位于拉伸组件的上游，且压辊组件包括第三辊轮和第四辊轮。拉伸组件包括第五辊轮和第六辊轮，沿平行于第五辊轮的轴向的方向，第五辊轮的尺寸大于第六辊轮的尺寸。延展辊包括辊体和突部，突部环绕在辊体上。

Description

极片成型装置和极片成型方法
技术领域
本发明涉及电池生产领域，尤其涉及一种极片成型装置和极片成型方法。
背景技术
当下，各大车厂对电动汽车电池的要求越来越高，其中很重要的一点就是电池能量密度，电池能量密度越大，相同重量下电池容量越大，汽车单次充电所能行驶的里程也会相应增加。
在电池极片的生产过程中，通常需要对极片进行辊压，以提高极片的压实密度，进而提高电池的能量密度。参照图1，现有的极片S包括基材S1和设置在基材S1上的涂层S2，基材S1的未涂覆涂层S2的区域形成极片S的空白区S3，基材S1具有涂覆有涂层S2的区域和涂层S2形成极片S的涂覆区S4。但是，在辊压极片的过程中，空白区S3并未受到压力，也就不会伸长，而基材S1的涂覆有涂层S2的区域则会产生压延伸长，因此导致基材S1不同区域的延伸率不同，空白区S3容易打皱，且会造成极片S的收卷不齐。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种极片成型装置和极片成型方法，其能辊压涂层，改善基材延展的一致性，降低基材打皱的风险。
为了实现上述目的，本发明提供了一种极片成型装置，其包括放卷机构、收卷机构、轧辊机构、拉伸机构和延展辊。放卷机构用于设置极片，收卷机构用于收卷极片，轧辊机构、拉伸机构和延展辊设置于极片的走带路径上。拉伸机构和延展辊中的一者设置于轧辊机构的上游，拉伸机构和延展辊中的另一者设置于轧辊机构的下游。轧辊机构包括第一辊轮和第二辊轮。拉伸机构包括压辊组件和拉伸组件；压辊组件位于拉伸组件的上游，且压辊组件包括第三辊轮和第四辊轮。拉伸组件包括第五辊轮和第六辊轮，沿平行于第五辊轮的轴向的方向，第五辊轮的尺寸大于第六辊轮的尺寸。延展辊包括辊体和突部，突部环绕在辊体上。
在一些实施例中，第三辊轮和第四辊轮中至少一个为弹性辊。
在一些实施例中，拉伸机构的拉伸组件为多个，且所述多个拉伸组件沿极片的走带方向依次设置。
在一些实施例中，极片成型装置还包括第一张力机构，第一张力机构设置于极片的走带路径且位于拉伸机构的上游。
在一些实施例中，第一张力机构包括第一夹辊、第二夹辊和第一浮动辊，第二夹辊与第一夹辊相对设置且能够相互靠近或远离，第一浮动辊设置于第一夹辊和拉伸机构之间且能够相对于第一夹辊移动。
在一些实施例中，拉伸机构设置于轧辊机构的上游，延展辊设置于轧辊机构的下游。极片成型装置还包括第二张力机构，第二张力机构设置于极片的走带路径且位于轧辊机构的下游。第二张力机构包括第三夹辊、第四夹辊和第二浮动辊，第四夹辊与第三夹辊相对设置且能够相互靠近或远离，第二浮动辊设置于第三夹辊和轧辊机构之间且能够相对于第三夹辊移动。延展辊设置于第三夹辊和第二浮动辊之间。
在一些实施例中，拉伸机构设置于轧辊机构的下游，延展辊设置于轧辊机构的上游。第一张力机构设置于轧辊机构的上游，且延展辊设置于第一夹辊和第一浮动辊之间。极片成型装置还包括第二张力机构，第二张力机构设置于极片的走带路径且位于拉伸机构的下游。第二张力机构包括第三夹辊、第四夹辊和第二浮动辊，第四夹辊与第三夹辊相对设置且能够靠近或远离第三夹辊，第二浮动辊设置于第三夹辊和拉伸机构之间且能够相对于第三夹辊移动。
在一些实施例中，第六辊轮的轴向平行于延展辊的轴向。在平行于第六辊轮的轴向的平面内，第六辊轮的投影不与突部的投影重叠。
在一些实施例中，拉伸组件的第六辊轮为多个，且所述多个第六辊轮沿平行于第五辊轮的轴向的方向间隔设置。
在一些实施例中，拉伸组件还包括驱动单元和导向单元，驱动单元至少为两个，各驱动单元可滑动地设置于导向单元。各驱动单元连接于对应的一个第六辊轮并能够驱动第六辊轮靠近或远离第五辊轮。
在一些实施例中，第五辊轮为主动辊。
为了实现上述目的，本发明提供了一种极片成型方法，其包括：
将具有多个空白区和多个涂覆区的极片设置到放卷机构，极片的多个空白区和多个涂覆区沿其宽度方向间隔设置；
牵引极片依次从第三辊轮和第四辊轮之间穿过、从第五辊轮和第六辊轮之间穿过、从第一辊轮和第二辊轮之间穿过；
然后牵引极片从延展辊上穿过并使延展辊的辊体与多个涂覆区接触，使延展辊的突部与所述多个空白区中的一部分的空白区接触；
将穿过延展辊的极片连接到收卷机构；
使第一辊轮和第二辊轮紧压极片，使第三辊轮和第四辊轮紧压极片，使第五辊轮和第六辊轮紧压所述多个空白区中其余部分的空白区，且所述其余部分的空白区至少包括位于边缘的空白区；
收卷机构带动极片走带，并使第三辊轮和第五辊轮转动，且第三辊轮的线速度小于第五辊轮的线速度。
为了实现上述目的，本发明提供了另一种极片成型方法，其包括：
将具有多个空白区和多个涂覆区的极片设置到放卷机构，极片的多个空白区和多个涂覆区沿其宽度方向间隔设置；
然后牵引极片从延展辊上穿过并使延展辊的辊体与多个涂覆区接触，使延展辊的突部与所述多个空白区中的一部分的空白区接触，且所述一部分的空白区至少包括位于边缘的空白区；
牵引极片依次从第一辊轮和第二辊轮之间穿过、从第三辊轮和第四辊轮之间穿过、从第五辊轮和第六辊轮之间穿过，然后将极片连接到收卷机构；
使第一辊轮和第二辊轮紧压极片，使第三辊轮和第四辊轮紧压极片，使第五辊轮和第六辊轮紧压所述多个空白区中其余部分的空白区；
收卷机构带动极片走带，并使第三辊轮和第五辊轮转动，且第三辊轮的线速度小于第五辊轮的线速度。
本发明的有益效果如下：在本申请中，轧辊机构的第一辊轮和第二辊轮能够辊压涂层，以将涂层压薄，增大涂层的密度，进而提高极片的能量密度。在进入轧辊机构之前，延展辊或拉伸机构能够对极片的空白区进行预先拉伸，从而在轧辊机构中，降低基材的第一区域和第二区域的延伸率差异，降低断裂风险。另外，本申请将轧辊机构的辊压过程、拉伸机构的拉伸过程和延展辊的拉伸过程集成在一起，并使得基材整体的延伸率一致或接近，从而避免基材的空白区打皱或翘起。
附图说明
图1为极片的示意图。
图2为根据本发明的极片成型装置的一实施例的示意图。
图3为根据本发明的极片成型装置的拉伸机构的压辊组件的示意图。
图4为根据本发明的极片成型装置的拉伸机构的拉伸组件的一示意图。
图5为根据本发明的极片成型装置的拉伸机构的拉伸组件的另一示意图。
图6为极片在拉伸过程中的示意图。
图7为根据本发明的极片成型装置的延展辊的一示意图。
图8为根据本发明的极片成型装置的延展辊的另一示意图。
图9为根据本发明的极片成型装置的拉伸机构的拉伸组件的一实施例的示意图。
图10为根据本发明的极片成型装置的拉伸机构的拉伸组件的另一实施例的示意图。
图11为根据本发明的极片成型装置的延展辊的一实施例的示意图。
图12为根据本发明的极片成型装置的一实施例的示意图。
图13为根据本发明的极片成型装置的延展辊的另一实施例的示意图。
图14为根据本发明的极片成型装置的拉伸机构的拉伸组件的又一实施例的示意图。
其中，附图标记说明如下：
1放卷机构 423e滑块
2收卷机构 424导向单元
3轧辊机构 425传动轴
31第一辊轮 426电机
32第二辊轮 5延展辊
4拉伸机构 51辊体
41压辊组件 52突部
411第三辊轮 6第一张力机构
412第四辊轮 61第一夹辊
413气缸 62第二夹辊
414固定架 63第一浮动辊
415电机 7第二张力机构
42拉伸组件 71第三夹辊
421第五辊轮 72第四夹辊
422第六辊轮 73第二浮动辊
422a辊体 S带材
422b弹性层 S1基材
423驱动单元 S2涂层
423a支架 S3空白区
423b导轨 S4涂覆区
423c安装架 X横向
423d气缸
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个以上(包括两个)；除非另有规定或说明，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
本申请的极片成型装置可用于电池的极片S的生产。具体地，参照图1，极片S包括基材S1和涂层S2，基材S1可为金属箔材，涂层S2可包括活性物质。极片S为负极极片时，所述活性物质包括石墨或硅；极片S为正极极片时，所述活性物质包括三元材料、锰酸锂或磷酸铁锂。
基材S1包括未涂覆涂层S2的第一区域和涂覆有涂层S2的第二区域，基材S1的第一区域形成极片S的空白区S3，而涂层S2和基材S1的第二区域形成极片S的涂覆区S4。参照图1，空白区S3和涂覆区S4沿极片S的宽度方向交替设置。空白区S3为多个，所述多个空白区S3可分为位于中部的空白区S3和位于边缘的空白区S3。对于位于中部的空白区S3，其两侧均为涂覆区S4，对于位于边缘的空白区S3，其一侧为涂覆区S4。
在极片S的生产过程中，极片S通常收卷为卷料。另外，后述的横向X平行于极片S的宽度方向，后述的上游和下游均是依照极片S的走带方向而言。
本申请的极片成型装置可用于辊压极片S。具体地，在一些实施例中，参照图2，本申请的极片成型装置包括放卷机构1、收卷机构2、轧辊机构3、拉伸机构4和延展辊5。
具体地，放卷机构1可包括放卷辊，当需要拉伸极片S的空白区S3时，可将极片S的卷料设置到放卷辊上。收卷机构2用于牵引极片S走带并收卷极片S。收卷机构2可包括收卷辊，收卷辊为主动辊。
轧辊机构3、拉伸机构4和延展辊5设置于极片S的走带路径上。其中，拉伸机构4设置于轧辊机构3的上游，延展辊5设置于轧辊机构3的下游。
轧辊机构3包括第一辊轮31和第二辊轮32。
极片S从第一辊轮31和第二辊轮32之间穿过并受到辊压。第一辊轮31和第二辊轮32均为金属制成的平辊。
第一辊轮31可与气缸相连，以在气缸的驱动下靠近或远离第二辊轮32。通过控制第一辊轮31和第二辊轮32的间距，可以改变第一辊轮31和第二辊轮32之间的辊压力，并调整涂覆区S4的厚度。第二辊轮32可与电机相连，电机带动第二辊轮32转动，从而带动极片S走带。
当极片S从第一辊轮31和第二辊轮32之间穿过时，涂覆区S4受力压缩，从而提高涂层S2的密度。同时，基材S1的第二区域也会受到辊压力的作用而延伸。
拉伸机构4包括压辊组件41和拉伸组件42。压辊组件41位于拉伸组件42的上游，且压辊组件41包括第三辊轮411和第四辊轮412。第三辊轮411和第四辊轮412均可为平辊。
拉伸组件42包括第五辊轮421和第六辊轮422。第五辊轮421和第六辊轮422均为平辊。沿平行于第五辊轮421的轴向的方向(即图中的横向X)，第五辊轮421的尺寸大于第六辊轮422的尺寸。
在一些实施例中，拉伸组件42的第六辊轮422为多个，且所述多个第六辊轮422沿平行于第五辊轮421的轴向的方向间隔设置。第六辊轮422的数量可与空白区S3的数量相同。
参照图7，延展辊5包括辊体51和突部52，突部52环绕在辊体51上。
在一些实施例中，突部52可为多个，且所述多个突部52沿平行于辊体51的轴向的方向间隔设置。突部52的数量可与空白区S3的数量相同。
下面简述一些实施例的极片成型装置的工作过程。
当需要辊压极片S时，先将具有多个空白区S3和多个涂覆区S4的极片S设置到放卷机构1，然后牵引极片S走带。
具体地，牵引极片S依次从第三辊轮411和第四辊轮412之间穿过、从第五辊轮421和第六辊轮422之间穿过、从第一辊轮31和第二辊轮32之间穿过。然后牵引极片S从延展辊5上穿过并使延展辊5的辊体51与多个涂覆区S4接触，使延展辊5的突部52与所述多个空白区S3接触。最后将穿过延展辊5的极片S连接到收卷机构2。
驱动第一辊轮31和第二辊轮32相对移动，以使第一辊轮31和第二辊轮32紧压极片S，从而将涂覆区S4压薄。驱动第三辊轮411和第四辊轮412相对移动，以使第三辊轮411和第四辊轮412紧压极片S，避免极片S打滑。驱动第五辊轮421和第六辊轮422相对移动，以使第五辊轮421和第六辊轮422紧压极片S的空白区S3，避免空白区S3打滑。第六辊轮422为多个，各第六辊轮422紧压对应的一个空白区S3。
收卷机构2通过转动收卷极片S，进而带动极片S走带。在极片S走带时，利用动力设备驱动第三辊轮411和第五辊轮421转动，并使第三辊轮411的线速度小于第五辊轮421的线速度。
参照图6，在极片S的走带的过程中，极片S的空白区S3与第三辊轮411的辊面紧密接触且不打滑，所以，在第三辊轮411和第四辊轮412之间，极片S的空白区S3的走带速度V1为第三辊轮411的线速度。在极片S的走带的过程中，极片S的空白区S3与第五辊轮421的辊面紧密接触且不打滑，所以，在第五辊轮421和第六辊轮422之间，极片S的空白区S3的走带速度V2为第五辊轮421的线速度。由于V2大于V1，因此，空白区S3会受到切向张力作用，从而被拉伸。
而由于第五辊轮421和第六辊轮422不对涂覆区S4施压，所以第五辊轮421不会影响涂覆区S4的走带速度。
另外，第三辊轮411和第四辊轮412可以紧压极片S，这样可以消除位于压辊组件41上游的极片S的张力与位于压辊组件41下游的极片S的张力的相互影响，降低极片S在差速拉伸的过程中断裂的风险。
在进入轧辊机构3时，第一辊轮31和第二辊轮32辊压涂层S2，以将涂层S2压薄，增大涂层S2的密度，进而提高极片S的能量密度。然而，在辊压极片S的过程中，涂覆区S4受到辊压力的作用，所以基材S1的第二区域会在辊压力的作用下延伸，而空白区S3不受压力作用，所以基材S1的第一区域几乎不会延伸，这样导致基材S1的不同区域的延伸率不同。另外，由于第一辊轮31和第二辊轮32之间的辊压力较大，如果在第一辊轮31和第二辊轮32之间，基材S1的第一区域和第二区域的延伸率差异过大，会使第一区域和第二区域的交界处产生应力集中，引发第一区域(即空白区S3)断裂的风险。特别地，对于位于边缘的空白区S3，其应力集中更为严重，断裂的风险更高。
在本申请中，在进入轧辊机构3之前，拉伸机构4可以对极片S的空白区S3进行预先拉伸，从而在轧辊机构3中，降低基材S1的第一区域和第二区域的延伸率差异，降低断裂风险。
拉伸机构4的拉伸组件42为多个，且所述多个拉伸组件42沿极片S的走带方向依次设置。
在一些实施例中，拉伸组件42可为两个。极片S从上游的一个拉伸组件42的第五辊轮421和第六辊轮422之间穿过，再从下游的另一个拉伸组件42的第五辊轮421和第六辊轮422之间穿过。参照图6，在从上游的拉伸组件42中穿过时，空白区S3的走带速度V2为该拉伸组件42的第五辊轮421的线速度；在从下游的拉伸组件42中穿过时，空白区S3的走带速度V3为该拉伸组件42的第五辊轮421的线速度。由于V3>V2，空白区S3会受到切向张力作用，所以在两个拉伸组件42之间，空白区S3进一步被拉伸。
空白区S3的延伸率由速度差决定(例如，V3-V1)，所以本申请的极片成型装置能够保证空白区S3以恒延伸率延伸；当空白区S3达到目标的延伸率后，空白区S3不会受到切向张力的持续作用，因此，即使空白区S3在延伸过程中出现缺陷，也不会出现过度恶化，进而降低断带风险。
多个拉伸组件42可以将空白区S3的拉伸过程分为多级，减小每次拉伸过程中的张力，避免应力集中，降低空白区S3断裂的风险。
当极片S从延展辊5穿过时，在张力的作用下，辊体51能够与多个涂覆区S4接触，突部52能够与空白区S3接触。此时，参照图8，空白区S3的走带速度V4为突部52的线速度，涂覆区S4的走带速度V5为辊体51的线速度。由于突部52的外径大于辊体51的外径，所以V4大于V5，空白区S3与涂覆区S4的速度差能够将空白区S3拉伸。
拉伸机构4和延展辊5可分别在轧辊机构3的上游和下游对空白区S进行拉伸，减小每次拉伸过程中的张力，减少应力集中，降低空白区S3断裂的风险。
在本申请中，将轧辊机构3的辊压过程、拉伸机构4的拉伸过程和延展辊5的拉伸过程集成在一起，并使得基材S1整体的延伸率一致或接近，从而避免基材S1的空白区S3打皱或翘起。
第三辊轮411和第四辊轮412中至少一个为弹性辊。弹性辊可以通过弹性变形紧压空白区S3。优选地，第三辊轮411为金属辊，例如钢辊。第四辊轮412为弹性辊，弹性辊指的是其辊面能够在辊压时弹性变形。在一实施例中，第四辊轮412可以整体为橡胶辊；在另一实施例中，第四辊轮412包括辊体和包覆在辊体上的弹性层，辊体可为金属制成的芯轴。弹性层的材质可为丁腈橡胶或优力胶。
参照图3，压辊机构3还包括气缸413、固定架414和电机415。固定架414可以外部的机架相连。气缸413安装于固定架414且连接于第四辊轮412。电机415与第三辊轮411相连。气缸413可以驱动第四辊轮412靠近或远离第三辊轮411，电机415驱动第三辊轮411转动。
第三辊轮411为金属辊，金属辊精度高、耐磨损，可精确地将角速度转换为线速度，也就是精确的控制空白区S3的走带速度，保证多个空白区S3的走带速度的一致性。
参照图4和图5，拉伸组件42还包括驱动单元423和导向单元424，驱动单元423至少为两个，各驱动单元423可滑动地设置于导向单元424。各驱动单元423连接于对应的一个第六辊轮422并能够驱动第六辊轮422靠近或远离第五辊轮421。各驱动单元423可以调整对应的第六辊轮422和第五辊轮421的间距，也就是说，各第六辊轮422和第五辊轮421之间的辊压力均可以精确控制，从而保证极片S的多个空白区S3受力的一致性。
当极片S的涂层S2的宽度改变时，本申请可以沿着导向单元424滑动单元423，以调整相邻的第六辊轮422之间的间距，从而适应极片S型号的改变。
驱动单元423包括支架423a、导轨423b、安装架423c、气缸423d和滑块423e。导轨423b和气缸423d固定于支架423a，安装架423c连接于气缸423d且与导轨423b滑动配合，第六辊轮422转动地连接于安装架423c。滑块423e固定于支架423a且与导向单元424滑动配合。导轨423b为直线导轨。气缸423d可以通过安装架423c和导轨423b带动第六辊轮422靠近或远离第五辊轮421。
当极片S的涂层S2的宽度改变时，可以手动推动支架423a，进而调整拉伸组件42的多个第六辊轮422之间的间距。
参照图5，第六辊轮422包括辊体422a和包覆在辊体422a上的弹性层422b。弹性层422b容易较软，容易弹性变形。由于极片S较薄(极片S一般为100μm-200μm，基材S1一般为6μm-20μm)，极片S发生塑性变形所需的压力大于弹性层422b发生弹性变形所需的力，因此，第五辊轮421和第六辊轮422对空白区S3施加的辊压力不足以将空白区S3压薄，只能保证空白区S3与第五辊轮421紧密接触且不发生相对滑动。总而言之，在本申请中，空白区S3的延伸利用的是空白区S3在压辊组件41和拉伸组件42之间的速度差，而不是第五辊轮421和第六辊轮422之间的辊压力。辊体422a可为金属制成的芯轴，弹性层422b的材质可为丁腈橡胶或优力胶。
第五辊轮421为主动辊，第六辊轮422为从动辊。拉伸组件42还包括电机426，电机426连接于第五辊轮421并带动第五辊轮421转动。在本申请中，第五辊轮421为主动辊，所以极片S的多个空白区S3的走带速度均等于第五辊轮421的线速度，从而保证多个空白区S3走带速度的一致性，降低空白区S3打皱的风险。电机426优选为高精度电机，其控制自转精度达0.1％，实现的速比控制精度范围为0.2％以下。
第五辊轮421为金属辊，例如，第五辊轮421为实心钢辊。金属辊精度高、耐磨损，可精确地将角速度转换为线速度，也就是精确的控制空白区S3的走带速度，保证多个空白区S3的走带速度的一致性。
在一些实施例中，也可以将拉伸组件42的多个第六辊轮422集成到一起。参照图9，拉伸组件42还包括传动轴425，所述多个第六辊轮422套设于传动轴425并转动连接于传动轴425。各第六辊轮422为圆环状。此时，一个传动轴425可以同时带动多个第六辊轮422靠近或远离第五辊轮421，从而简化拉伸组件42的结构。
第六辊轮422为从动件，在空白区S3的带动下转动。第六辊轮422的弹性层422b长期使用后会出现磨损，从而导致第六辊轮422在不同区域的外径不同。如果所有的第六辊轮422固定于传动轴425，那么在同样的角速度下，多个第六辊轮422的线速度会出现差异，导致某些第六辊轮422相对于空白区S3滑动。而在本申请中，所述多个第六辊轮422转动连接于传动轴425，多个第六辊轮422的角速度相互独立，即使第六辊轮422的弹性层422b出现磨损，也可以保证多个第六辊轮422的线速度的一致性，避免第六辊轮422相对于空白区S3滑动。
参照图2，在一些实施例中，极片成型装置还包括第一张力机构6，第一张力机构6设置于极片S的走带路径且位于拉伸机构4的上游。第一张力机构6包括第一夹辊61、第二夹辊62和第一浮动辊63，第二夹辊62与第一夹辊61相对设置且能够相互靠近或远离，第一浮动辊63设置于第一夹辊61和拉伸机构4之间且能够相对于第一夹辊61移动。
第一浮动辊63可与气缸相连，气缸可以带动第一浮动辊63移动，从而调节极片S的张力。第二夹辊62可与气缸相连，气缸可以带动第二夹辊62移动，进而使第一夹棍61和第二夹棍62夹紧或松开极片S。
当需要调节极片S的张力时，第一夹棍61和第二夹棍62可以夹紧极片S，从而实现张力隔断；在张力隔断的条件下，通过控制第一浮动辊63的上下摆动，实时的控制极片S的张力，进而将极片S拉展。
第一张力机构6可以在极片S进入拉伸机构4之前将极片S拉展，防止极片S塌边，降低极片S在拉伸过程中打皱的风险。
极片成型装置还包括第二张力机构7，第二张力机构7设置于极片S的走带路径且位于轧辊机构3的下游。第二张力机构7包括第三夹辊71、第四夹辊72和第二浮动辊73，第四夹辊72与第三夹辊71相对设置且能够相互靠近或远离，第二浮动辊73设置于第三夹辊71和轧辊机构3之间且能够相对于第三夹辊71移动。
当需要调节极片S的张力时，第三夹辊71和第四夹辊72可以夹紧极片S，从而实现张力隔断；在张力隔断的条件下，通过控制第二浮动辊73的上下摆动，实时的控制极片S的张力，进而将极片S拉展。
延展辊5设置于第三夹辊71和第二浮动辊73之间。第二张力机构7可以调整极片S的张力，保证极片S与延展辊5紧贴，避免极片S打滑。
在一些实施例中，参照图10和图11，第六辊轮422和突部52分别与不同的空白区S3接触。也就是说，拉伸机构4和延展辊5分别用于拉伸不同的空白区S3。第六辊轮422的数量与突部52的数量之和等于空白区S3的数量。此时，在平行于第六辊轮422的轴向的任何平面内，第六辊轮422的投影均不与突部52的投影重叠。其中，第六辊轮422的轴向平行于延展辊5的轴向。
拉伸机构4设置于轧辊机构3的上游，延展辊5设置于轧辊机构3的下游。基材S为金属箔材，在成型的过程中需要经过裁切工艺，在基材S的裁切处容易产生缺陷，而位于边缘的空白区S3的端部通常为基材S的裁切处。在辊压涂覆区S4的过程中，如果位于边缘的空白区S3没有预先拉伸，那么由于缺陷的存在，位于边缘的空白区S3更容易断裂。因此，在一些实施例中，第六辊轮422设置为两个，且分别用于紧压位于边缘的空白区S3，而突部52则用于紧压其余的位于中部的空白区S3。
下面简述一些实施例的极片成型装置的工作过程。
当需要辊压极片S时，先将具有多个空白区S3和多个涂覆区S4的极片S设置到放卷机构1，然后牵引极片S走带。
具体地，牵引极片S依次从第三辊轮411和第四辊轮412之间穿过、从第五辊轮421和第六辊轮422之间穿过、从第一辊轮31和第二辊轮32之间穿过。然后牵引极片S从延展辊5上穿过并使延展辊5的辊体51与多个涂覆区S4接触，使延展辊5的突部52与所述多个空白区S3中的一部分的空白区S3接触。最后将穿过延展辊5的极片S连接到收卷机构2。
驱动第一辊轮31和第二辊轮32相对移动，以使第一辊轮31和第二辊轮32紧压极片S，从而将涂覆区S4压薄。驱动第三辊轮411和第四辊轮412相对移动，以使第三辊轮411和第四辊轮412紧压极片S，避免极片S打滑。驱动第五辊轮421和第六辊轮422相对移动，以使第五辊轮421和第六辊轮422紧压所述多个空白区S3中其余部分的空白区S3，且所述其余部分的空白区S3至少包括位于边缘的空白区S3；第五辊轮421和第六辊轮422能够避免所述其余部分的空白区S3打滑。
收卷机构2通过转动收卷极片S，进而带动极片S走带。在极片S走带时，利用动力设备驱动第三辊轮411和第五辊轮421转动，并使第三辊轮411的线速度小于第五辊轮421的线速度。
在一些实施例中，拉伸机构4也可设置于轧辊机构3的下游，对应地，延展辊5设置于轧辊机构3的上游。
拉伸组件42的第六辊轮422的数量、突部52的数量以及空白区S3的数量相同。可替代地，第六辊轮422和突部52分别与不同的空白区S3接触，即第六辊轮422的数量与突部52的数量之和等于空白区S3的数量。
下面简述一些实施例的极片成型装置的工作过程。
当需要辊压极片S时，先将具有多个空白区S3和多个涂覆区S4的极片S设置到放卷机构1，然后牵引极片S走带。
具体地，然后牵引极片S从延展辊5上穿过并使延展辊5的辊体51与多个涂覆区S4接触，使延展辊5的突部52与所述多个空白区S3中的一部分的空白区S3接触，且所述一部分的空白区S3至少包括位于边缘的空白区S3。
然后，牵引极片S依次从第一辊轮31和第二辊轮32之间穿过、从第三辊轮411和第四辊轮412之间穿过、从第五辊轮421和第六辊轮422之间穿过，最后将极片S连接到收卷机构2；
驱动第一辊轮31和第二辊轮32相对移动，以使第一辊轮31和第二辊轮32紧压极片S，从而将涂覆区S4压薄。驱动第三辊轮411和第四辊轮412相对移动，以使第三辊轮411和第四辊轮412紧压极片S，避免极片S打滑。驱动第五辊轮421和第六辊轮422相对移动，以使第五辊轮421和第六辊轮422紧压所述多个空白区S3中其余部分的空白区S3，避免所述其余部分的空白区S3打滑。
收卷机构2通过转动收卷极片S，进而带动极片S走带。在极片S走带时，利用动力设备驱动第三辊轮411和第五辊轮421转动，并使第三辊轮411的线速度小于第五辊轮421的线速度。
在本申请中，在进入轧辊机构3之前，延展辊5可以对极片S的空白区S3进行预先拉伸，从而在轧辊机构3中，降低基材S1的第一区域和第二区域的延伸率差异，降低断裂风险。
拉伸机构4和延展辊5可分别在轧辊机构3的下游和上游对空白区S进行拉伸，减小每次拉伸过程中的张力，减少应力集中，降低空白区S3断裂的风险。
在一些实施例中，参照图12，第一张力机构6设置于轧辊机构3的上游，且延展辊5设置于第一夹辊61和第一浮动辊63之间。
当需要调节极片S的张力时，第一夹棍61和第二夹棍62可以夹紧极片S，从而实现张力隔断；在张力隔断的条件下，通过控制第一浮动辊63的上下摆动，实时的控制极片S的张力，进而将极片S拉展。
第一张力机构6可以在极片S进入拉伸机构4之前将极片S拉展，防止极片S塌边，降低极片S在拉伸过程中打皱的风险。另外，第一张力机构6还保证极片S与延展辊5紧贴，避免极片S打滑。
极片成型装置还包括第二张力机构7，第二张力机构7设置于极片S的走带路径且位于拉伸机构4的下游。第二张力机构7包括第三夹辊71、第四夹辊72和第二浮动辊73，第四夹辊72与第三夹辊71相对设置且能够靠近或远离第三夹辊71，第二浮动辊73设置于第三夹辊71和拉伸机构4之间且能够相对于第三夹辊71移动。
当需要调节极片S的张力时，第三夹辊71和第四夹辊72可以夹紧极片S，从而实现张力隔断；在张力隔断的条件下，通过控制第二浮动辊73的上下摆动，实时的控制极片S的张力，进而将极片S拉展。
本申请还公开了一种极片成型方法，该方法能够辊压涂层S2，改善基材S1延展的一致性，避免基材S1打皱。
参照图1、图2、图10和图11，本申请的极片成型方法包括：
将具有多个空白区S3和多个涂覆区S4的极片S设置到放卷机构1，极片S的多个空白区S3和多个涂覆区S4沿其宽度方向间隔设置；
牵引极片S依次从第三辊轮411和第四辊轮412之间穿过、从第五辊轮421和第六辊轮422之间穿过、从第一辊轮31和第二辊轮32之间穿过；
然后牵引极片S从延展辊5上穿过并使延展辊5的辊体51与多个涂覆区S4接触，使延展辊5的突部52与所述多个空白区S3中的一部分的空白区S3接触；
将穿过延展辊5的极片S连接到收卷机构2；
使第一辊轮31和第二辊轮32紧压极片S，使第三辊轮411和第四辊轮412紧压极片S，使第五辊轮421和第六辊轮422紧压所述多个空白区S3中其余部分的空白区S3，且所述其余部分的空白区S3至少包括位于边缘的空白区S3；
收卷机构2带动极片S走带，并使第三辊轮411和第五辊轮421转动，且第三辊轮411的线速度小于第五辊轮421的线速度。
在本申请的极片成型方法中，轧辊机构3的第一辊轮31和第二辊轮32能够辊压涂层S2，以将涂层S2压薄，增大涂层S2的密度，进而提高极片S的能量密度。在进入轧辊机构3之前，拉伸机构4的第三辊轮411、第四辊轮412、第五辊轮421和第六辊轮422可以对极片S的空白区S3进行预先拉伸，从而在轧辊机构3中，降低基材S1的第一区域和第二区域的延伸率差异，降低断裂风险。拉伸机构4和延展辊5可分别在轧辊机构3的上游和下游对空白区S进行拉伸，减小每次拉伸过程中的张力，减少应力集中，降低空白区S3断裂的风险。
本申请还公开了另一种极片成型方法，该方法能够辊压涂层S2，改善基材S1延展的一致性，避免基材S1打皱。
参照图1、图12至图14，本申请的极片成型方法包括：
将具有多个空白区S3和多个涂覆区S4的极片S设置到放卷机构1，极片S的多个空白区S3和多个涂覆区S4沿其宽度方向间隔设置；
然后牵引极片S从延展辊5上穿过并使延展辊5的辊体51与多个涂覆区S4接触，使延展辊5的突部52与所述多个空白区S3中的一部分的空白区S3接触，且所述一部分的空白区S3至少包括位于边缘的空白区S3；
牵引极片S依次从第一辊轮31和第二辊轮32之间穿过、从第三辊轮411和第四辊轮412之间穿过、从第五辊轮421和第六辊轮422之间穿过，然后将极片S连接到收卷机构2；
使第一辊轮31和第二辊轮32紧压极片S，使第三辊轮411和第四辊轮412紧压极片S，使第五辊轮421和第六辊轮422紧压所述多个空白区S3中其余部分的空白区S3；
收卷机构2带动极片S走带，并使第三辊轮411和第五辊轮421转动，且第三辊轮411的线速度小于第五辊轮421的线速度。
在本申请的极片成型方法中，轧辊机构3的第一辊轮31和第二辊轮32能够辊压涂层S2，以将涂层S2压薄，增大涂层S2的密度，进而提高极片S的能量密度。在进入轧辊机构3之前，延展辊5可以对极片S的空白区S3进行预先拉伸，从而在轧辊机构3中，降低基材S1的第一区域和第二区域的延伸率差异，降低断裂风险。拉伸机构4和延展辊5可分别在轧辊机构3的下游和上游对空白区S进行拉伸，减小每次拉伸过程中的张力，减少应力集中，降低空白区S3断裂的风险。

Claims (12)

1.一种极片成型装置，其特征在于，包括放卷机构(1)、收卷机构(2)、轧辊机构(3)、拉伸机构(4)和延展辊(5)；
放卷机构(1)用于设置极片(S)，收卷机构(2)用于收卷极片(S)，轧辊机构(3)、拉伸机构(4)和延展辊(5)设置于极片(S)的走带路径上；
拉伸机构(4)和延展辊(5)中的一者设置于轧辊机构(3)的上游，拉伸机构(4)和延展辊(5)中的另一者设置于轧辊机构(3)的下游；
轧辊机构(3)包括第一辊轮(31)和第二辊轮(32)；
拉伸机构(4)包括压辊组件(41)和拉伸组件(42)；压辊组件(41)位于拉伸组件(42)的上游，且压辊组件(41)包括第三辊轮(411)和第四辊轮(412)；
拉伸组件(42)包括第五辊轮(421)和第六辊轮(422)，沿平行于第五辊轮(421)的轴向的方向，第五辊轮(421)的尺寸大于第六辊轮(422)的尺寸；
延展辊(5)包括辊体(51)和突部(52)，突部(52)环绕在辊体(51)上。
2.根据权利要求1所述的极片成型装置，其特征在于，第三辊轮(411)和第四辊轮(412)中至少一个为弹性辊。
3.根据权利要求1所述的极片成型装置，其特征在于，拉伸机构(4)的拉伸组件(42)为多个，且所述多个拉伸组件(42)沿极片(S)的走带方向依次设置。
4.根据权利要求1所述的极片成型装置，其特征在于，
极片成型装置还包括第一张力机构(6)，第一张力机构(6)设置于极片(S)的走带路径且位于拉伸机构(4)的上游；
第一张力机构(6)包括第一夹辊(61)、第二夹辊(62)和第一浮动辊(63)，第二夹辊(62)与第一夹辊(61)相对设置且能够相互靠近或远离，第一浮动辊(63)设置于第一夹辊(61)和拉伸机构(4)之间且能够相对于第一夹辊(61)移动。
5.根据权利要求4所述的极片成型装置，其特征在于，
拉伸机构(4)设置于轧辊机构(3)的上游，延展辊(5)设置于轧辊机构(3)的下游；
极片成型装置还包括第二张力机构(7)，第二张力机构(7)设置于极片(S)的走带路径且位于轧辊机构(3)的下游；
第二张力机构(7)包括第三夹辊(71)、第四夹辊(72)和第二浮动辊(73)，第四夹辊(72)与第三夹辊(71)相对设置且能够相互靠近或远离，第二浮动辊(73)设置于第三夹辊(71)和轧辊机构(3)之间且能够相对于第三夹辊(71)移动；
延展辊(5)设置于第三夹辊(71)和第二浮动辊(73)之间。
6.根据权利要求4所述的极片成型装置，其特征在于，
拉伸机构(4)设置于轧辊机构(3)的下游，延展辊(5)设置于轧辊机构(3)的上游；
第一张力机构(6)设置于轧辊机构(3)的上游，且延展辊(5)设置于第一夹辊(61)和第一浮动辊(63)之间；
极片成型装置还包括第二张力机构(7)，第二张力机构(7)设置于极片(S)的走带路径且位于拉伸机构(4)的下游；
第二张力机构(7)包括第三夹辊(71)、第四夹辊(72)和第二浮动辊(73)，第四夹辊(72)与第三夹辊(71)相对设置且能够靠近或远离第三夹辊(71)，第二浮动辊(73)设置于第三夹辊(71)和拉伸机构(4)之间且能够相对于第三夹辊(71)移动。
7.根据权利要求1所述的极片成型装置，其特征在于，
第六辊轮(422)的轴向平行于延展辊(5)的轴向；
在平行于第六辊轮(422)的轴向的平面内，第六辊轮(422)的投影不与突部(52)的投影重叠。
8.根据权利要求1所述的极片成型装置，其特征在于，拉伸组件(42)的第六辊轮(422)为多个，且所述多个第六辊轮(422)沿平行于第五辊轮(421)的轴向的方向间隔设置。
9.根据权利要求8所述的极片成型装置，其特征在于，
拉伸组件(42)还包括驱动单元(423)和导向单元(424)，驱动单元(423)至少为两个，各驱动单元(423)可滑动地设置于导向单元(424)；
各驱动单元(423)连接于对应的一个第六辊轮(422)并能够驱动第六辊轮(422)靠近或远离第五辊轮(421)。
10.根据权利要求9所述的极片成型装置，其特征在于，第五辊轮(421)为主动辊。
11.一种极片成型方法，其特征在于，包括：
将具有多个空白区(S3)和多个涂覆区(S4)的极片(S)设置到放卷机构(1)，极片(S)的多个空白区(S3)和多个涂覆区(S4)沿其宽度方向间隔设置；
牵引极片(S)依次从第三辊轮(411)和第四辊轮(412)之间穿过、从第五辊轮(421)和第六辊轮(422)之间穿过、从第一辊轮(31)和第二辊轮(32)之间穿过；
然后牵引极片(S)从延展辊(5)上穿过并使延展辊(5)的辊体(51)与多个涂覆区(S4)接触，使延展辊(5)的突部(52)与所述多个空白区(S3)中的一部分的空白区(S3)接触；
将穿过延展辊(5)的极片(S)连接到收卷机构(2)；
使第一辊轮(31)和第二辊轮(32)紧压极片(S)，使第三辊轮(411)和第四辊轮(412)紧压极片(S)，使第五辊轮(421)和第六辊轮(422)紧压所述多个空白区(S3)中其余部分的空白区(S3)，且所述其余部分的空白区(S3)至少包括位于边缘的空白区(S3)；
收卷机构(2)带动极片(S)走带，并使第三辊轮(411)和第五辊轮(421)转动，且第三辊轮(411)的线速度小于第五辊轮(421)的线速度。
12.一种极片成型方法，其特征在于，包括：
将具有多个空白区(S3)和多个涂覆区(S4)的极片(S)设置到放卷机构(1)，极片(S)的多个空白区(S3)和多个涂覆区(S4)沿其宽度方向间隔设置；
然后牵引极片(S)从延展辊(5)上穿过并使延展辊(5)的辊体(51)与多个涂覆区(S4)接触，使延展辊(5)的突部(52)与所述多个空白区(S3)中的一部分的空白区(S3)接触，且所述一部分的空白区(S3)至少包括位于边缘的空白区(S3)；
牵引极片(S)依次从第一辊轮(31)和第二辊轮(32)之间穿过、从第三辊轮(411)和第四辊轮(412)之间穿过、从第五辊轮(421)和第六辊轮(422)之间穿过，然后将极片(S)连接到收卷机构(2)；
使第一辊轮(31)和第二辊轮(32)紧压极片(S)，使第三辊轮(411)和第四辊轮(412)紧压极片(S)，使第五辊轮(421)和第六辊轮(422)紧压所述多个空白区(S3)中其余部分的空白区(S3)；
收卷机构(2)带动极片(S)走带，并使第三辊轮(411)和第五辊轮(421)转动，且第三辊轮(411)的线速度小于第五辊轮(421)的线速度。
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