CN115832165A - 辊压装置及辊压方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种辊压装置及辊压方法，属于电池制造技术领域。辊压装置包括：延展辊，用于对极片的极耳区进行辊压；加热单元，用于对所述延展辊上的所述极片的极耳区进行加热，所述加热单元具有面向所述延展辊的加热面，所述加热面为围绕所述延展辊的中心轴线延伸的圆弧面。该辊压装置，能够改善极片断带的情况，提高产能及产品品质。

Description

辊压装置及辊压方法

技术领域

本申请涉及电池制造技术领域，具体而言，涉及一种辊压装置及辊压方法。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、开路电压高、循环寿命长以及环境友好等优点，并在新能源领域占有举足轻重的地位。极片辊压是锂离子电池制造过程中必经的一道工序。极片辊压，能够提高极片的压实密度，进而提高电池的能量密度。

在电池的制造过程中，极片辊压容易出现极片断带，影响产能及产品品质。

发明内容

本申请的目的在于提供一种辊压装置及辊压方法。该辊压装置，能够改善极片断带的情况，提高产能及产品品质。

本申请是通过下述技术方案实现的：

第一方面，本申请提供了一种辊压装置，包括：

延展辊，用于对极片的极耳区进行辊压；

加热单元，用于对所述延展辊上的所述极片的极耳区进行加热，所述加热单元具有面向所述延展辊的加热面，所述加热面为围绕所述延展辊的中心轴线延伸的圆弧面。

根据本申请实施例的辊压装置，在对应延展辊的位置处设置加热单元，通过加热单元对延展辊上的极片的极耳区进行加热，使得极耳区在延展的同时被加热，极耳区受热后性能改变，便于极耳区拉伸延展，加热单元的加热面为圆弧面，能够对应延展辊的周向上较大的区域，避免极耳区快速降温，极耳区受热均匀，使用较小的温度和较小的拉伸张力即可拉伸延展极耳区。该辊压装置，能够有效改善极耳区褶皱，有效降低极耳区延展过程的断带频次，改善极片断带的情况，提高产能，在极片辊压后，极耳区与极片的涂覆区的延展基本一致，保证辊压后的极片的平整，提高产品品质。同时，由于极耳区受热均匀，避免极耳区因局部温度过高而烧伤，保证产品品质。另外，加热单元对延展辊上的极片的极耳区进行加热，定向加热，便于极耳区的温度快速升高，减少能量浪费，节约成本。

根据本申请的一些实施例，所述加热面所对应的圆心角为90°-150°。

在上述方案中，加热面所对应的圆心角限定加热面在延展辊的周向上的弧长；圆心角过小，则无法保证加热面加热均匀，圆心角过大，则加热单元占用安装空间较大，影响其他部件的布局。

根据本申请的一些实施例，所述加热单元为电磁感应加热单元。

在上述方案中，电磁感应加热方式，加热快，降温快，高效节能。

根据本申请的一些实施例，所述延展辊包括辊体和凸部，所述凸部环绕设置于所述辊体，所述凸部用于抵接所述极片的极耳区，所述加热单元与所述凸部对应设置。

在上述方案中，凸部抵接极片的极耳区，能够对极耳区施加拉伸张力；加热单元与凸部对应，凸部抵接极片的极耳区并对极耳区进行延展的同时，加热单元对与凸部抵接的极耳区进行加热，极耳区受热软化，易于在凸部的抵接作用下发生延展，改善极耳区的褶皱和断带。现有技术中，为了对极片的极耳区进行延展，需要人工在辊体上对应极耳区的位置贴聚四氟乙烯，延展辊的凸部的设置，能够减少人工在辊体的表面手动贴聚四氟乙烯的步骤，节省人工，提高生产效率。

根据本申请的一些实施例，所述凸部的数量为多个，多个所述凸部沿所述辊体的轴向间隔设置，所述加热单元的数量为多个，所述加热单元与所述凸部一一对应。

在上述方案中，多个凸部分别对应极片的多个极耳区，加热单元与凸部一一对应，保证每个极耳区被加热，适应于不同规格的极片加热，具有较好的适应性。

根据本申请的一些实施例，所述凸部的外周面与所述延展辊的中心轴线的距离为R，所述加热面与所述延展辊的中心轴线的距离为D，其中，2mm≤D-R≤20mm。

在上述方案中，D-R的数值对应加热面与延展辊上的极片的极耳区的距离，保证对极耳区具有较好的加热效果。在凸部的外周面与延展辊的中心轴线的距离R不变的情况下，如果加热面与延展辊的中心轴线的距离D过小，则D-R的值过小，加热单元更靠近极耳区，加热单元容易烧伤极耳区；如果加热面与延展辊的中心轴线的距离D过大，则D-R的值过大，加热单元更远离极耳区，影响加热单元对极耳区的加热效果。

根据本申请的一些实施例，所述延展辊包括沿其轴向依次设置的多个辊段，相邻两个辊段可拆卸地连接。

在上述方案中，延展辊采用多段式结构，便于根据不同规格的极片组合不同长度的延展辊，以适应不同规格的极片。

根据本申请的一些实施例，所述延展辊为陶瓷辊。

在上述方案中，延展辊采用陶瓷材质，因其材质的特性，不易被加热，避免延展辊持续吸热而烧伤极耳区，保证产品品质。

根据本申请的一些实施例，所述延展辊的内部设置有冷却流道。

在上述方案中，冷却流道的设置，便于在加热单元停止加热后，延展辊能够快速降温，以便于进行后续作业，提高生产效率。

根据本申请的一些实施例，所述冷却流道入口和出口位于所述延展辊的同一端。

在上述方案中，冷却流道入口和出口位于延展辊的同一端，一方面，能够减少空间占用，便于其他部件的布局，另一方面，使得冷却流道内的冷却介质在延展辊的内部具有较长的行走路径，也即延展辊的内部具有较大的冷却面积，以便于实现延展辊的快速降温，保证冷却效果。

根据本申请的一些实施例，所述辊压装置还包括：调节机构，所述调节机构用于沿垂直于所述延展辊的中心轴线的方向调节所述加热单元与所述延展辊之间的距离。

在上述方案中，通过调节机构沿垂直于延展辊的中心轴线的方向调节加热单元与延展辊之间的距离，以便于适应不同规格的极片，保证加热效果。

根据本申请的一些实施例，所述调节机构包括电机、丝杆和螺母，所述电机用于驱动所述丝杆转动，所述螺母套设于所述丝杆且与所述丝杆螺纹配合，所述加热单元固定于所述螺母。

在上述方案中，通过电机驱动丝杆转动来调节螺母和加热单元的位置，保证加热单元的位置调节精度。

根据本申请的一些实施例，所述辊压装置还包括：测温单元，沿所述极片的走带方向，所述测温单元设置于所述加热单元的下游，所述测温单元用于检测所述极片的极耳区的温度；控制器，所述控制器用于根据所述测温单元检测的所述极耳区的温度控制所述加热单元工作。

在上述方案中，通过测温单元检测极片的极耳区的温度，能够掌握极耳区的受热情况；通过控制器根据测温单元检测的极耳区的温度控制加热单元工作，自动化程度高，保证加热效果。

根据本申请的一些实施例，所述辊压装置还包括：辊压机构，沿所述极片的走带方向，所述辊压机构设置于所述延展辊的上游或下游，所述辊压机构用于辊压所述极片。

在上述方案中，通过辊压机构对极片进行辊压，保证极片的涂覆区的活性物质与基材结合更加紧密、厚度更加均匀，从而提升极片的压实密度以提高电池能量密度。

根据本申请的一些实施例，所述辊压装置还包括：传送辊，沿所述极片的走带方向，所述传送辊设置于所述辊压机构和所述延展辊之间，所述传送辊用于传送所述极片。

在上述方案中，通过传送辊传送极片，便于极片在辊压机构和延展辊之间传送，保证极片具有较好的张力，以便于极片辊压及极耳区的延展。

根据本申请的一些实施例，所述加热单元被配置为在所述极片的走带速度达到预设速度时开启，在所述极片的走带速度未达到所述预设速度时关闭。

在上述方案中，预设速度为工艺需求的极片的走带速度，加热单元的开启或关闭与极片的走带速度相关；当极片的走带速度未达到预设速度时，加热单元关闭，停止加热，节省能源；当极片的走带速度达到预设速度时，加热单元开启，进行加热，保证加热效果。

第二方面，本申请还提供了一种辊压方法，其包括：

利用延展辊对极片的极耳区进行辊压，使得所述极耳区得到延展；

在延展所述极耳区的同时，利用加热单元对所述极耳区进行加热，其中，所述加热单元具有面向所述延展辊的加热面，所述加热面为围绕所述延展辊的中心轴线延伸的圆弧面。

通过加热单元对极耳区进行加热，由于加热面为圆弧面，在延展辊的周向具有较大的加热区域，极耳区受热面积较大且极耳区受热均匀，使用较低的温度和较小的拉伸张力即可拉伸延展极耳区，有效改善断带。

根据本申请的一些实施例，所述加热单元将所述极耳区加热至70-100℃。

在上述方案中，加热温度70-100℃能够达到较好的热拉伸效果，用较低的温度加热即可以改善极片的断带，同时可以保证极耳区强度不会有明显的变化。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为根据本申请一些实施例提供的辊压装置的结构示意图；

图2为根据本申请一些实施例提供的加热单元在垂直于延展辊的中心轴线的平面内的投影示意图；

图3为根据本申请一些实施例提供的延展辊的结构示意图；

图4为根据本申请一些实施例提供的加热单元与延展辊的配合状态的主视图；

图5为根据本申请另一些实施例提供的延展辊的结构示意图；

图6为根据本申请一些实施例提供的冷却流道的示意图；

图7为根据本申请另一些实施例提供的冷却流道的示意图；

图8为根据本申请又一些实施例提供的延展辊的结构示意图；

图9为根据本申请另一些实施例提供的辊压装置的结构示意图；

图10为根据本申请又一些实施例提供的辊压装置的结构示意图；

图11为根据本申请一些实施例提供的辊压方法的示意性流程图；

图12为铝箔的温度对抗拉强度的影响关系图；

图13为铝箔的加热温度对断带延伸率的影响关系图。

图标：100-辊压装置；10-延展辊；11-辊体；12-凸部；13-辊段；14-冷却流道；141-冷却流道入口；142-冷却流道出口；143-入口连接管；144-出口连接管；20-加热单元；21-加热面；30-调节机构；40-测温单元；50-控制器；60-辊压机构；61-压辊；70-传送辊；α-圆心角；P-极片；P1-极耳区；P2-涂覆区。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限定本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请中，所提及的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如，本申请中所提及的电池可以包括电池模块或电池包等。

锂离子电池能够实现重复充放电功能的核心构件为电池单体中的电极组件，电极组件包括正极极片、负极极片和隔离膜。锂离子电池主要依靠锂离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。

极片(正极极片和负极极片的统称)包括基材(通常为箔材)，基材包括极耳区和用于涂布涂层(可以包括活性物质层)的涂覆区，极耳区与涂覆区在基材的宽度方向上交替分布。通常情况下，在锂离子电池中，正极极片的基材可以为铝箔，正极极片的活性物质层可以为三元锂、锰酸锂、钴酸锂或磷酸铁锂等；负极极片的基材可以为铜箔，负极极片的活性物质层可以为碳或硅等。在极片生产过程中，基材通常收卷为卷料的形式进行工序之间的移动。

在电池生产过程中，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。在极片被辊压的过程中，由于涂覆区的厚度大于极耳区，极片辊压主要是涂覆区被辊压，涂覆区因受到辊压而产生压延伸长(即延展)，极耳区因未受到辊而几乎不会伸长，如此会导致基材不同区域的延伸率不同，进而造成极耳区褶皱，且易发生断带，进而导致极片断带，影响产能及产品品质。

为了保持基材的延伸率相同，需要对基材的极耳区延展。发明人发现，现有技术中，极片辊压时出现断带的原因常在于极耳区断裂。进一步研究发现，极耳区断裂主要发生于极耳区延展时。极耳区断裂易导致极片断带，进而影响产能及产品品质。

鉴于此，为了改善极耳区断裂的情况，发明人经过深入研究，设计了一种辊压装置，在延展辊的对应位置设置加热单元，通过加热单元对延展辊上的极片的极耳区进行加热，使得极耳区在延展的同时被加热，极耳区受热软化，便于极耳区拉伸延展。并且，将加热单元的加热面设置为圆弧面，圆弧面能够对应延展辊的周向上较大的区域，使极耳区受热均匀，便于保证极耳区的拉伸延展效果。

采用这样的辊压装置对极片进行辊压时，极耳区延展拉伸的同时受热，极耳区受热后性能改变，便于极耳区拉伸延展，加热单元的加热面为圆弧面，能够对应延展辊的周向上较大的区域，避免极耳区快速降温，极耳区受热均匀，使用较小的温度和较小的拉伸张力即可拉伸延展极耳区。该辊压装置，能够有效改善极耳区褶皱，有效降低极耳区延展过程的断带频次，改善极片断带的情况，提高产能；在极片辊压后，极耳区与极片的涂覆区的延展基本一致，保证辊压后的极片的平整，提高产品品质。同时，由于极耳区受热均匀，避免极耳区因局部温度过高而烧伤，保证产品品质。另外，加热单元对延展辊上的极片的极耳区进行加热，定向加热，便于极耳区的温度快速升高，减少能量浪费，节约成本。

本申请的辊压装置，适用于对各种锂离子电池(例如一次电池、二次电池等)的极片进行辊压并延展，也适用于其他类似结构的箔片的辊压延展，以防止在后续工序中的断裂问题的出现。

图1为根据本申请一些实施例提供的辊压装置100的结构示意图。该辊压装置100包括延展辊10和加热单元20。延展辊10用于对极片P的极耳区P1进行辊压，以使极耳区P1被拉伸延长(延展)。加热单元20用于对延展辊10上的极片P的极耳区P1进行加热，加热单元20具有面向延展辊10的加热面21，加热面21为围绕延展辊10的中心轴线延伸的圆弧面。

极片P包括基材，基材包括极耳区P1和用于涂敷涂层的涂覆区P2，极耳区P1和涂覆区P2在基材的宽度方向上交替分布，基材可以为金属箔材，涂层可以包括活性物质。

延展辊10通过沿自身中心轴线的转动，对极片P的极耳区P1施加一定张力，也即对极耳区P1辊压，以使得极耳区P1被拉伸延长，实现极耳区P1在极片P的宽度方向的延展。延展辊10可以是具有一定直径的金属辊，其宽度(延展辊10沿其轴向上的尺寸)对应于极片P的宽度，比极片P的宽度大，以使得整个极片P能够在延展辊10上被均匀辊压。

加热面21被配置为面向延展辊10，以便于对延展辊10上的极片P的极耳区P1进行加热，保证加热效果。加热面21为围绕延展辊10的中心轴线延伸的圆弧面，在垂直于延展辊10的中心轴线的平面内，加热面21的投影为圆弧形，加热面21的投影的圆心为延展辊10的投影的圆心。换句话说，加热面21的设置方式，使得加热面21罩设于延展辊10的外部，加热面21在延展辊10的周向上具有较大的覆盖区域，也即，加热面21对应延展辊10的周向上的较大区域。

加热面21可以设置为与延展辊10同心的弧形，保持加热面21与延展辊10之间的间距均等，使得极耳区P1受热均匀。加热面21可以视极片P的极耳区P1的位置而设定，可以对应延展辊10设置于延展辊10的一端或两端，也可以设置于延展辊10的中间区域。

根据本申请实施例的辊压装置100，在对应延展辊10的位置处设置加热单元20，通过加热单元20对延展辊10上的极片P的极耳区P1进行加热，使得极耳区P1在延展的同时被加热，极耳区P1受热后性能改变，便于极耳区P1拉伸延展，加热单元20的加热面21为圆弧面，能够对应延展辊10的周向上较大的区域，避免极耳区P1快速降温，极耳区P1受热均匀，使用较小的温度和较小的拉伸张力即可拉伸延伸极耳区P1。该辊压装置100，能够有效改善极耳区P1褶皱，有效降低极耳区P1延展过程的断带频次，改善极片P断带的情况，提高产能，在极片P辊压后，极耳区P1与极片P的涂覆区P2的延展基本一致，保证辊压后的极片P的平整，提高产品品质。同时，由于极耳区P1受热均匀，避免极耳区P1因局部温度过高而烧伤，保证产品品质。另外，加热单元20对延展辊10上的极片P的极耳区P1进行加热，定向加热，便于极耳区P1的温度快速升高，减少能量浪费，节约成本。

图2为根据本申请一些实施例提供的加热单元20在垂直于延展辊10的中心轴线的平面内的投影示意图。根据本申请的一些实施例，可选地，如图2所示，加热面21所对应的圆心角α为90°-150°。

图中的字母α所对应的角为加热面21所对应的圆心角，也即，在垂直于延展辊10的中心轴线的平面内，沿延展辊10的周向，加热面21的投影的两个端部到延展辊10的中心轴线的连线之间的夹角为加热面21所对应的圆心角α。

加热面21所对应的圆心角α限定加热面21在延展辊10的周向上的弧长；圆心角α过小，则无法保证加热面21加热均匀，圆心角α过大，则加热单元20占用安装空间较大，影响其他部件的布局。

根据本申请的一些实施例，可选地，加热单元20为电磁感应加热单元。

加热单元20为电磁感应加热单元，也即采用电磁感应加热方式对极片P的极耳区P1进行加热。电磁感应加热方式为无接触式加热方式，不影响极片P的行进速度，加热快，降温快，高效节能。

图3为根据本申请一些实施例提供的延展辊10的结构示意图。根据本申请的一些实施例，可选地，如图3所示，延展辊10包括辊体11和凸部12，凸部12环绕设置于辊体11，凸部12用于抵接极片P的极耳区P1(请参见图1)，加热单元20与凸部12对应设置。

辊体11呈圆柱状，辊体11的中心轴线为延展辊10的中心轴线。凸部12环绕设置于辊体11，凸部12凸出于辊体11的外周面，凸部12的直径大于辊体11的直径，换句话说，凸部12的外周面到辊体11的中心轴线的距离大于辊体11的外周面到辊体11的中心轴线的距离。例如，在垂直于延展辊10的中心轴线的平面内，辊体11的外周面的投影为圆形，凸部12的投影为外接于辊体11的投影的环形，凸部12的外周面的投影为与辊体11的外周面的投影同心的圆形。凸部12抵接极片P的极耳区P1，能够对极耳区P1施加拉伸张力，以便于拉伸极耳区P1。

加热单元20与凸部12对应，凸部12抵接极片P的极耳区P1并对极耳区P1件延展的同时，加热单元20对与凸部12抵接的极耳区P1进行加热，极耳区P1受热软化，易于在凸部12的抵接作用下发生延展，改善极耳区P1的褶皱和断带。现有技术中，为了对极片P的极耳区P1进行延展，需要人工在辊体11上对应极耳区P1的位置贴聚四氟乙烯，本申请实施例中，延展辊10的凸部12的设置，能够减少人工在辊体11的表面手动贴聚四氟乙烯的步骤，节省人工，提高生产效率。

根据本申请的一些实施例，可选地，凸部12的数量为多个，多个凸部12沿辊体11的轴向间隔设置，加热单元20的数量为多个，加热单元20与凸部12一一对应。

多个凸部12沿辊体11的轴向间隔设置，相邻两个凸部12之间的区域对应极片P的涂覆区P2，多个凸部12的设置形式对应极片P的多个极耳区P1，便于实现不同形式的极片P的极耳区P1的拉伸延展。加热单元20的数量为多个，加热单元20与凸部12一一对应，也即，每个凸部12对应设置一个加热单元20，以便于对每个极耳区P1进行加热。

如图3所示，凸部12的数量为两个，两个凸部12位于延展辊10的轴向的两端，加热单元20(请参见图1)的数量为两个，每个加热单元20对应一个凸部12设置。

多个凸部12分别对应极片P的多个极耳区P1，加热单元20与凸部12一一对应，保证每个极耳区P1被加热，适应于不同规格的极片P加热，具有较好的适应性。

图4为根据本申请一些实施例提供的加热单元20与延展辊10的配合状态的主视图。根据本申请的一些实施例，可选地，如图4所示，凸部12的外周面与延展辊10的中心轴线的距离为R，加热面21与延展辊10的中心轴线的距离为D，其中，2mm≤D-R≤20mm。

由于极片P的极耳区P1的厚度较小，凸部12的外周面与延展辊10的中心轴线的距离可以为极片P的极耳区P1到延展辊10的中心轴线的距离，加热面21与延展辊10的中心轴线的距离D与凸部12的外周面与延展辊10的中心轴线的距离R之间的差值可以为沿延展辊10的径向加热面21到极耳区P1的距离。

D-R的数值对应加热面21与延展辊10上的极片P的极耳区P1的距离，保证对极耳区P1具有较好的加热效果。在凸部12的外周面与延展辊10的中心轴线的距离R不变的情况下，如果加热面21与延展辊10的中心轴线的距离D过小，则D-R的值过小，加热单元20更靠近极耳区P1，加热单元20容易烧伤极耳区P1；如果加热面21与延展辊10的中心轴线的距离D过大，则D-R的值过大，加热单元20更远离极耳区P1，影响加热单元20对极耳区P1的加热效果。

图5为根据本申请另一些实施例提供的延展辊10的结构示意图。根据本申请的一些实施例，可选地，如图5所示，延展辊10包括沿其轴向依次设置的多个辊段13，相邻两个辊段13可拆卸地连接。

多个辊段13沿延展辊10的轴向依次设置，并且相邻两个辊段13可拆卸地连接，使得延展辊10具有多个组成单元，根据不同数量的辊段13的连接装配能够形成不同长度的延展辊10，进而适应不同规格的极片P。

在延展辊10包括辊体11和凸部12的实施例中，多个辊段13中至少部分辊段13具有凸部12，另一部分辊段13为直径相等的圆柱状结构，根据相邻两个凸部12之间的距离，两个凸部12之间可以连接不同数量的未设置凸部12的辊段13。例如，图中，两个设置凸部12的辊段13之间设置有两个未设置凸部12的辊段13，以对应具有两个极耳区P1的极片P。在其他实施例中，根据极片P的宽度、极片P的极耳区P1的数量以及相邻两个极耳区P1之间距离等参数确定辊段13的形式及数量，满足极片P的极耳区P1拉伸延展需求。

根据本申请的一些实施例，可选地，延展辊10为陶瓷辊。

陶瓷具有较好的耐高温性能，延展辊10为陶瓷辊，相较于钢辊，陶瓷辊不易被加热单元20加热，避免延展辊10持续吸热而烧伤极耳区P1，保证产品品质。

图6为根据本申请一些实施例提供的冷却流道14的示意图，图7为根据本申请另一些实施例提供的冷却流道14的示意图。根据本申请的一些实施例，可选地，延展辊10的内部设置有冷却流道14。

冷却流道14为供冷却介质流动的通道，通过冷却介质在冷却流道14内流动，带走延展辊10的热量，实现对延展辊10的降温。冷却流道14的延伸方向与延展辊10的轴向平行，换句话说，冷却流道14沿延展辊10的轴向延伸，以便于对延展辊10的大部分区域进行冷却。

冷却流道14的设置，便于在加热单元20停止加热后，延展辊10能够快速降温，以便于进行后续作业(停机、检修等)，提高生产效率。

请参见图8，图8为根据本申请又一些实施例提供的延展辊10的结构示意图。根据本申请的一些实施例，可选地，如图7和图8所示，冷却流道14入口和出口位于延展辊10的同一端。

冷却流道14沿延展辊10的轴向延伸，冷却流道入口141和冷却流道出口142位于延展辊10的同一端，是指冷却流道14构成U字形结构，冷却介质从延展辊10设置冷却流道入口141和冷却流道出口142的一端经由冷却流道入口141进入冷却流道14后，沿延展辊10的轴向朝向延展辊10的另一端流动，然后在冷却流道14的转弯处转向，朝向设置有冷却流道入口141和冷却流道出口142的一端流动，最终在冷却流道出口142流出冷却流道14。

冷却流道入口141和冷却流道出口142位于延展辊10的同一端，能够减少空间占用，便于其他部件的布局。同时，冷却流道入口141和冷却流道出口142位于延展辊10的同一端，使得冷却流道14内的冷却介质在延展辊10的内部具有较长的行走路径，也即延展辊10的内部具有较大的冷却面积，以便于实现延展辊10的快速降温，保证冷却效果。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图8所示，冷却流道入口141和冷却流道出口142分别设置有入口连接管143和出口连接管144，入口连接管143用于将冷却介质导入冷却流道14内，出口连接管144用于将冷却流道14内的温度较高的冷却介质导出。入口连接管143和出口连接管144可以分别连接储存装置，储存装置用于提供温度较低的冷却介质和回收温度较高的冷却介质，储存装置能够将温度较高的冷却介质降温至温度较低的冷却介质。储存装置与入口连接管143和出口连接管144构成循环回路，用于冷却介质的循环。

在一些实施例中，冷却介质可以为冷却水，成本低，具有较好的冷却效果。

图9为根据本申请另一些实施例提供的辊压装置100的结构示意图，图10为根据本申请又一些实施例提供的辊压装置100的结构示意图。根据本申请的一些实施例，可选地，如图9和图10所示，辊压装置100还包括调节机构30。调节机构30用于沿垂直于延展辊10的中心轴线的方向调节加热单元20与延展辊10之间的距离。

调节机构30沿垂直于延展辊10的中心轴线的方向调节加热单元20与延展辊10之间的距离，可以为调节机构30沿延展辊10的径向调节加热单元20与延展辊10之间的距离，换句话说，调节机构30沿延展辊10的径向调节加热面21与延展辊10的中心轴线之间的距离。

通过调节机构30沿垂直于延展辊10的中心轴线的方向调节加热单元20与延展辊10之间的距离，以便于适应不同规格的极片P，保证加热效果。另外，在停机维修或者开机启动前，增大加热单元20与延展辊10之间的距离，还便于极片P与延展辊10分离或者极片P的穿带，保证生产效率。

根据本申请的一些实施例，可选地，调节机构30包括电机、丝杆和螺母，电机用于驱动丝杆转动，螺母套设于丝杆且与丝杆螺纹配合，加热单元20固定于螺母。

丝杆沿垂直于延展辊10的中心轴线的方向设置，丝杆将电机的驱动力传递至螺母，从而使得螺母沿丝杆移动，进而带动加热单元20沿丝杆的长度方向移动，以改变沿垂直于延展辊10的中心轴线的方向加热单元20与延展辊10之间的距离。在一些实施例中，调节机构30还可以包括导向限位结构，通过导向限位机构限制加热单元20相对于延展辊10转动，以便于加热单元20能够跟随螺母沿丝杆的长度方向移动。

通过电机驱动丝杆转动来调节螺母和加热单元20在丝杠的长度方向的位置，也即调节加热面21沿垂直于延展辊10的中心轴线的方向与延展辊10之间的距离，保证加热单元20的位置调节精度。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图9和图10所示，辊压装置100还包括测温单元40和控制器50。沿极片P的走带方向，测温单元40设置于加热单元20的下游，测温单元40用于检测极片P的极耳区P1的温度。控制器50用于根据测温单元40检测的极耳区P1的温度控制加热单元20工作。

沿极片P的走带方向，测温单元40设置于加热单元20的下游是指，极片P的辊压工艺的先后加工顺序，也即，极片P先经过加热单元20加热，再经过测温单元40检测极片P的极耳区P1的温度。控制器50控制加热单元20工作是指，根据测温单元40检测的极耳区P1的温度，当极耳区P1的温度低于预设温度时，控制器50控制加热单元20升温，当极耳区P1的温度高于预设温度时，控制器50控制加热单元20降温。

通过测温单元40检测极片P的极耳区P1的温度，能够掌握极耳区P1的受热情况；通过控制器50根据测温单元40检测的极耳区P1的温度控制加热单元20工作，自动化程度高，保证加热效果。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图9和图10所示，辊压装置100还包括：辊压机构60，沿极片P的走带方向，辊压机构60设置于延展辊10的上游或下游，辊压机构60用于辊压极片P。

辊压机构60包括一对压辊61，极片P穿设于一对压辊61之间，通过一对压辊61对极片P施加辊压力，以实现对极片P的辊压。上游和下游是极片P辊压工序中的加工顺序的前后关系。辊压机构60设置于延展辊10的上游或下游是指，如图9所示，辊压机构60设置于延展辊10的上游，或者，如图10所示，辊压机构60设置于延展辊10的下游。当辊压机构60设置于延展辊10的上游时，极片P先经过辊压机构60的辊压，再经过延展辊10，延展辊10对极片P的极耳区P1延展。当辊压机构60设置于延展辊10的下游时，极片P先经过延展辊10，延展辊10对极片P的极耳区P1延展，极片P再经过辊压机构60的辊压。

通过辊压机构60对极片P进行辊压，保证极片P的涂覆区P2的活性物质与基础结合更加紧密、厚度更加均匀，从而提升极片P的压实密度以提高电池能量密度。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图9和图10所示，辊压装置100还包括传送辊70。沿极片P的走带方向，传送辊70设置于辊压机构60和延展辊10之间，传送辊70用于传送极片P。

如图9和图10所示，传送辊70的数量为两个，两个传送辊70配合实现极片P的传送。传送辊70设置于辊压机构60和延展辊10之间，极片P经由辊压机构60辊压后，经由传送辊70传送至延展辊10，延展辊10对极片P的极耳区P1延展；或者，极片P先经过延展辊10，延展辊10对极片P的极耳区P1延展，再经由传送辊70传送至辊压机构60，辊压机构60辊压极片P。传送辊70的数量根据实际安装空间及使用环境确定，保证极片能够在辊压机构60和延展辊10之间传送即可。

通过传送辊70传送极片P，实现极片P的走带辊压，保证辊压效率。

根据本申请的一些实施例，可选地，加热单元20被配置为在极片P的走带速度达到预设速度时开启，在极片P的走带速度未达到预设速度时关闭。

预设速度可以为极片P的走带所需的工艺速度。加热单元20的开启或关闭与极片P的走带速度相关联，在辊压装置100包括控制器50的实施例中，控制器50可以与加热单元20和极片P的走带驱动机构建立控制关系，以便于根据极片P的走带速度控制加热单元20工作。在一些实施例中，预设速度可以为5m/min，此种速度下，极片P的走带速度能够保证辊压均匀，并且保证极耳区P1延展效果。

当极片P的走带速度未达到预设速度时，例如停机阶段，此时，不对极片P进行辊压，加热单元20关闭，停止加热，节省能源；当极片P的走带速度达到预设速度时，加热单元20开启，进行加热，保证加热效果。

根据本申请的一些实施例，参见图9，本申请提供了一种辊压装置100，辊压装置100包括延展辊10、加热单元20、调节机构30、测温单元40、控制器50、辊压机构60及传送辊70。

加热单元20用于对延展辊10上的极片P的极耳区P1进行加热，加热单元20具有面向延展辊10的加热面21，加热面21为围绕延展辊10的中心轴线延伸的圆弧面。延展辊10包括辊体11和凸部12，凸部12环绕设置于辊体11，凸部12用于抵接极片P的极耳区P1，加热单元20与凸部12对应设置。凸部12的数量为两个，两个凸部12沿辊体11的轴向间隔设置。

延展辊10的内部设置有冷却流道14(请参见图7)。冷却流道入口141和冷却流道出口142位于延展辊10的同一端。调节机构30用于沿垂直于延展辊10的中心轴线的方向调节加热单元20与延展辊10之间的距离。调节机构30包括电机、丝杆和螺母，电机用于驱动丝杆转动，螺母套设于丝杆且与丝杆螺纹配合，加热单元20固定于螺母。测温单元40设置于加热单元20的下游，测温单元40用于检测极片P的极耳区P1的温度。控制器50用于根据测温单元40检测的极耳区P1的温度控制加热单元20工作。沿极片P的走带方向，辊压机构60设置于延展辊10的上游，辊压机构60用于辊压极片P。沿极片P的走带方向，传送辊70设置于辊压机构60和延展辊10之间，传送辊70用于传送极片P。加热单元20被配置为在极片P的走带速度达到预设速度时开启，在极片P的走带速度未达到预设速度时关闭。

根据本申请实施例的辊压装置100，通过加热单元20对延展辊10上的极片P的极耳区P1进行加热，使得极耳区P1在延展的同时被加热，极耳区P1受热后性能改变，便于极耳区P1拉伸延伸，加热单元20的加热面21为圆弧面，能够对应延展辊10的周向上较大的区域，避免极耳区P1快速降温，极耳区P1受热均匀，使用较小的温度和较小的拉伸张力即可拉伸延展极耳区P1。延展辊10为陶瓷辊，不会被加热单元20加热，避免温度较高烧伤极耳区P1。延展辊10包括多个辊段13，能够兼容不同规格的极片P的需求。延展辊10的冷却流道14，能够容纳冷却水，对延展辊10进行冷却降温。

图11示出了根据本申请一些实施例提供的辊压方法的示意性流程图。根据本申请的一些实施例，如图11所示，本申请还提供了一种辊压方法，其包括：

利用延展辊10对极片P的极耳区P1进行辊压，使极耳区P1得到延展；

在延展极耳区P1的同时，利用加热单元20对极耳区P1进行加热，其中，加热单元20具有面向延展辊10的加热面21，加热面21为围绕延展辊10的中心轴线延伸的圆弧面。

“在延展极耳区P1的同时，利用加热单元20对极耳区P1进行加热”步骤中，延展极耳区P1和对极耳区P1进行加热是同步进行的，在极片P输送的同时，加热单元20已开启，极耳区P1在被延展的同时被加热，通过极耳区P1受热改变极耳区P1的性能，便于极耳区P1拉伸延展，降低极耳区P1的延展难道，降低施加于极耳区P1的拉伸张力。

通过加热单元20对极耳区P1进行加热，由于加热面21为圆弧面，在延展辊10的轴向具有较大的加热区域，极耳区P1受热面积较大且极耳区P1受热均匀，使用较低的温度和较小的拉伸张力即可拉伸延展极耳区P1，有效改善断带。

根据本申请的一些实施例，可选地，加热单元20将极耳区P1加热至70-100℃。

这些温度范围对应于极耳区P1的加热温度。加热温度在70-100℃能够达到较好的热拉伸效果，用较低的温度加热即可改善极片P的断带，同时可以保证极耳区P1强度不会有明显的变化。

以极片P的基材为铝箔为例，介绍温度对极片P的抗拉强度和断带延伸率的影响。图12为铝箔的温度对抗拉强度的影响关系图，图13为铝箔的加热温度对断带延伸率的影响关系图。如图12和图13所示，加热温度小于100℃时，冷却后的铝箔强度变化小，而断带延伸率上升，保证模切后的极耳不会翻折。

虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (18)

1.一种辊压装置，其特征在于，包括：

延展辊，用于对极片的极耳区进行辊压；

加热单元，用于对所述延展辊上的所述极片的极耳区进行加热，所述加热单元具有面向所述延展辊的加热面，所述加热面为围绕所述延展辊的中心轴线延伸的圆弧面。

2.根据权利要求1所述的辊压装置，其特征在于，所述加热面所对应的圆心角为90°-150°。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的辊压装置，其特征在于，所述加热单元为电磁感应加热单元。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的辊压装置，其特征在于，所述延展辊包括辊体和凸部，所述凸部环绕设置于所述辊体，所述凸部用于抵接所述极片的极耳区，所述加热单元与所述凸部对应设置。

5.根据权利要求4所述的辊压装置，其特征在于，所述凸部的数量为多个，多个所述凸部沿所述辊体的轴向间隔设置，所述加热单元的数量为多个，所述加热单元与所述凸部一一对应。

6.根据权利要求4所述的辊压装置，其特征在于，所述凸部的外周面与所述延展辊的中心轴线的距离为R，所述加热面与所述延展辊的中心轴线的距离为D，其中，2mm≤D-R≤20mm。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的辊压装置，其特征在于，所述延展辊包括沿其轴向依次设置的多个辊段，相邻两个辊段可拆卸地连接。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的辊压装置，其特征在于，所述延展辊为陶瓷辊。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的辊压装置，其特征在于，所述延展辊的内部设置有冷却流道。

10.根据权利要求9所述的辊压装置，其特征在于，所述冷却流道入口和出口位于所述延展辊的同一端。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的辊压装置，其特征在于，所述辊压装置还包括：

调节机构，所述调节机构用于沿垂直于所述延展辊的中心轴线的方向调节所述加热单元与所述延展辊之间的距离。

12.根据权利要求11所述的辊压装置，其特征在于，所述调节机构包括电机、丝杆和螺母，所述电机用于驱动所述丝杆转动，所述螺母套设于所述丝杆且与所述丝杆螺纹配合，所述加热单元固定于所述螺母。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的辊压装置，其特征在于，所述辊压装置还包括：

测温单元，沿所述极片的走带方向，所述测温单元设置于所述加热单元的下游，所述测温单元用于检测所述极片的极耳区的温度；

控制器，所述控制器用于根据所述测温单元检测的所述极耳区的温度控制所述加热单元工作。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的辊压装置，其特征在于，所述辊压装置还包括：

辊压机构，沿所述极片的走带方向，所述辊压机构设置于所述延展辊的上游或下游，所述辊压机构用于辊压所述极片。

15.根据权利要求14所述的辊压装置，其特征在于，所述辊压装置还包括：

传送辊，沿所述极片的走带方向，所述传送辊设置于所述辊压机构和所述延展辊之间，所述传送辊用于传送所述极片。

16.根据权利要求1-7中任一项所述的辊压装置，其特征在于，所述加热单元被配置为在所述极片的走带速度达到预设速度时开启，在所述极片的走带速度未达到所述预设速度时关闭。

17.一种辊压方法，其特征在于，包括：

利用延展辊对极片的极耳区进行辊压，使得所述极耳区得到延展；

在延展所述极耳区的同时，利用加热单元对所述极耳区进行加热，其中，所述加热单元具有面向所述延展辊的加热面，所述加热面为围绕所述延展辊的中心轴线延伸的圆弧面。

18.根据权利要求17所述的辊压方法，其特征在于，所述加热单元将所述极耳区加热至70-100℃。

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