CN117832380B - 一种极片生产方法和极片轧制测试校正装置 - Google Patents

Abstract

本发明电芯极片生产的技术领域，公开了一种极片生产方法和极片轧制测试校正装置，包括如下步骤：提供上辊组件，所述上辊组件的第一端部高度可调，上辊组件的第二端部高度可调；提供施力组件，所述施力组件用于按压所述上辊组件，使所述上辊组件辊压极片，且沿所述上辊组件长度方向，所述施力组件的位置可调；预设厚度施力值、偏转方向及偏转角度的映射关系；在上机架上安装有两块施力板，并且在施力板上滑动安装滑座，滑座上固定法兰头，利用法兰头安装的两个液压缸可以调节作用在上机架上方的位置，提高或降低上辊组件两端不同位置作用在极片材料上轧制的力度，根据极片的宽度调节按压的受力点，提高轧制的效果。

Description

一种极片生产方法和极片轧制测试校正装置

技术领域

本发明电芯极片生产的技术领域，尤其是一种极片生产方法和极片轧制测试校正装置。

背景技术

电芯是构成动力电池的基本单元之一，电芯的核心在于极片，极片包括集流体和集流体上的涂层，涂层为正极活性物质或负极活性物质，直接参与电池的电化学反应，以完成电能的存储与释放。现有技术中，会先利用涂布机在集流体的表面涂覆活性物质涂层，然后再利用辊压装置对活性物质涂层进行辊压，以提高极片的压实密度。

目前，由于轧制过程中电极材料存在不均匀的情况，这会导致如下问题：

一、由于极片材料不均匀，其作用在滚筒上的作用力不同，由于无法时刻检测其是否发生跑偏情况并进行及时调整，导致较薄一端极片材料无法受到轧制，或者较厚一端极片材料轧制力度不足，影响极片轧制效果的情况；

二、传统的滚筒轴是通过轴承固定在支撑座上，由于无法时刻检测其是否发生跑偏情况并进行及时调整，可能会导致滚筒在运转中失去平衡，轻则发生跑偏，重则发生滚筒断轴的情况，影响极片生产的效率；

三、下机架长时间受压后，会产生磨损或者变形，导致下滚筒轴线跑偏，通常的解决方式是增加垫片，但是这种方式需要抬起整个设备，无法快捷的调平，影响极片生产的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种极片生产方法和极片轧制测试校正装置，旨在解决现有极片材料不均匀时，由于无法时刻检测其是否发生跑偏情况并进行及时调整，存在极片轧制效果不佳、失去平衡导致跑偏或断轴影响电芯极片生产效率的问题。

本发明是这样实现的，

一种极片生产方法，包括如下步骤：

步骤一：提供上辊组件，所述上辊组件的第一端部高度可调，上辊组件的第二端部高度可调；

步骤二：提供施力组件，所述施力组件用于按压所述上辊组件，使所述上辊组件辊压极片，且沿所述上辊组件长度方向，所述施力组件的位置可调；

步骤三：预设厚度施力值、偏转方向及偏转角度的映射关系；

步骤四：获取所述上辊组件的偏转方向及偏转角度；

步骤五：根据所述偏转方向、偏转角度及映射关系，得到厚度施力值；

步骤六：根据所述厚度施力值，调节所述第一端部与所述第二端部的高度；

步骤七：根据所述极片的宽度调节所述施力组件的施力位置，完成对极片的轧制。

一种极片轧制测试校正装置，应用于所述的极片生产方法，包括下机架以及升降设置的上机架，所述下机架的一侧安装有导装板，下机架和上机架上分别安装有下辊组件和上辊组件，所述导装板上设置有用于驱动下辊组件和上辊组件反向同步转动的驱动组件；

所述下机架和上机架位于所述下辊组件和上辊组件外侧均安装有跑偏调节组件，所述跑偏调节组件包括反向同步传动的支撑座，所述支撑座的内部架设有装配架，且下辊组件和上辊组件的端部分别通过轴承与所述装配架连接，支撑座间距的改变用于调节所述装配架的高度，改变所述下辊组件和所述上辊组件的倾斜角度；

所述上机架上还安装有施力组件，施力组件包括两块施力板，所述施力板上滑动安装有滑座，所述滑座上固定有法兰头，用于调节所述上辊组件上方的施力位置。

优选的，所述上机架上安装有跑偏检测组件，所述跑偏检测组件包括由施力杆推动升降设置的抵板，所述抵板上安装有若干作用在所述上辊组件上表面的抵轮，且抵板位于所述抵轮的下方对应处设置有压电传感器，用于检测上辊组件的跑偏情况。

优选的，所述下辊组件由外部套接有第一滚筒的第一转轴构成，所述上辊组件由外部套接有第二滚筒的第二转轴构成，且第一转轴和第二转轴位于第一滚筒和第二滚筒的端部外侧还分别套接有第一轧颈和第二轧颈；

所述装配架安装在所述第一转轴和所述第二转轴的两端外部。

优选的，所述下机架与上机架上分别固定有两块限位板，所述限位板分别位于所述第一轧颈和第二轧颈的外部；

所述第一轧颈和第二轧颈的端部均开设有倒角，所述限位板的表面与第一轧颈和第二轧颈的端部抵触。

优选的，所述第一转轴靠近所述导装板一侧的装配架上安装有支架，所述支架上轴承连接有与第一转轴平行设置的传动轴，传动轴上套接有主动齿轮，所述第一转轴的端部套接有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮。

优选的，所述驱动组件包括轧机，所述轧机的输出轴与所述传动轴之间通过皮带轮安装有第一皮带；

所述传动轴与所述第二转轴之间通过皮带轮安装有第二皮带。

优选的，所述导装板上还设置有两个张紧组件，所述张紧组件包括支板，所述支板的内部连接有导杆，所述导杆的外部分别套设有导块和弹簧，所述导块的表面通过转轴连接有压轮，两所述压轮分别作用在所述第一皮带和第二皮带的表面。

优选的，所述跑偏调节组件还包括安装在所述下机架和上机架的端部的调节电机，且下机架和上机架的内部分别通过轴承安装有两根平行设置的调节杆，所述调节杆通过所述调节电机驱动，调节杆的两端外部均螺纹连接有导架，所述支撑座通过所述导架连接。

优选的，所述支撑座的底部内侧设置有凸出部，所述下辊组件和上辊组件两侧的支撑座底部内侧以及凸出部自外向内倾斜向下设置，并且支撑座和凸出部的倾斜角度为15°；

所述装配架的底部设置有与所述支撑座对应的斜面，且装配架的底部还开设有与所述凸出部对应的导槽。

本发明公开一种极片生产方法和极片轧制测试校正装置的有益效果是：

1、在上机架上安装有两块施力板，并且在施力板上滑动安装滑座，滑座上固定法兰头，利用法兰头安装的两个液压缸可以调节作用在上机架上方的位置，提高或降低上辊组件两端不同位置作用在极片材料上轧制的力度，根据极片的宽度调节按压的受力点，提高轧制的效果。

2、通过施力杆竖直向下施加作用力，让抵板下方的抵轮与轧制过程中上辊组件的第二滚筒表面接触，当极片材料由于厚度不一造成第二滚筒发生倾斜的时候，第二滚筒作用在抵板下方抵轮上的作用力便会发生改变，此时由于压电传感器的检测下，能够快速得到上辊组件的偏转方向和偏转角度，以便对其作出调整。

3、通过调节电机驱动支撑座横向传动的过程中，由于限位板的作用，两侧的支撑座会带动移动方向上的装配架下沉，带动另一个装配架上抬，以便能够使得下辊组件或上辊组件发生倾斜，用以调节上辊组件作用在厚度不一的极片材料上时，能够调节下辊组件和上辊组件的倾斜度，适应极片材料的轧制需求，同时也能够解决传统第一滚筒发生跑偏时，需要增加垫片的情况。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种极片生产方法和极片轧制测试校正装置示意图；

图2是本发明实施例提供的一种极片生产方法和极片轧制测试校正装置的仰视结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种极片生产方法和极片轧制测试校正装置的图2中A处局部放大结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种极片生产方法和极片轧制测试校正装置的下辊组件和上辊组件结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种极片生产方法和极片轧制测试校正装置的导装板局部结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种极片生产方法和极片轧制测试校正装置的跑偏调节组件结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种极片生产方法和极片轧制测试校正装置的局部侧视结构示意图。

图例说明

1、下机架；2、上机架；3、导装板；4、限位板；5、下辊组件；6、上辊组件；7、跑偏调节组件；8、装配架；9、跑偏检测组件；

21、施力板；22、滑座；23、法兰头；

31、驱动组件；32、张紧组件；

51、第一转轴；52、第一轧颈；53、第一滚筒；54、从动齿轮；

61、第二转轴；62、第二轧颈；63、第二滚筒；

71、调节电机；72、调节杆；73、导架；74、支撑座；741、凸出部；75、锁止液压缸；751、锁头；

81、支架；82、传动轴；821、主动齿轮；83、第一皮带；84、第二皮带；85、锁槽；

311、轧机；

321、支板；322、导杆；323、导块；324、压轮；325、弹簧；

91、施力杆；92、抵板；93、抵轮；94、压电传感器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

实施例一

本实施例的一种极片生产方法，提供上辊组件6，所述上辊组件6的第一端部高度可调，上辊组件6的第二端部高度可调，通过上机架2的跑偏调节组件7驱动上辊组件6两端的装配架8实现高度调节；

提供施力组件，所述施力组件用于按压所述上辊组件6，使所述上辊组件6辊压极片，该施力组件包括两个滑动分布于上辊组件6两端上方的法兰头23，并通过液压缸的伸缩端与其连接，且沿所述上辊组件6长度方向，所述施力组件的位置可调，目的是为了根据极片的宽度调节按压的受力点，提高轧制的效果；

预设厚度施力值（即将极片两端厚度差按压至标准范围所需施加力度）、偏转方向（即极片材料两端厚度差产生的倾斜方向）及偏转角度（即极片材料两端厚度差）的映射关系，该映射关系用于根据获取到的极片材料轧制成为合格件所需的施力值；

获取所述上辊组件6的偏转方向及偏转角度，上辊组件6作用在极片材料上方时，由于极片材料的平整度不同，会反向推挤上辊组件6产生一个偏转方向和偏转角度，该偏转方向和偏转角度通过压电传感器94获取，用以根据预设值来对上辊组件6进行调节操作；

根据所述偏转方向、偏转角度及映射关系，得到厚度施力值，该厚度施力值即是对上辊组件6施加作用力的参考值，能够更精准的对极片进行轧制，产生符合生产标准的极片；

根据所述厚度施力值，调节所述第一端部与所述第二端部的高度；根据所述极片的宽度调节所述施力组件的施力位置，完成对极片的轧制，提高轧制的效果。

实施例二：

参照图1-2所示，为本发明提供较佳实施例。

本实施例的极片轧制测试校正装置，应用上述极片生产方法，包括下机架1以及升降设置的上机架2，所述下机架1的一侧安装有导装板3，下机架1和上机架2上分别安装有下辊组件5和上辊组件6，所述导装板3上设置有用于驱动下辊组件5和上辊组件6反向同步转动的驱动组件31；

所述下机架1和上机架2位于所述下辊组件5和上辊组件6外侧均安装有跑偏调节组件7，所述跑偏调节组件7包括反向同步传动的支撑座74，所述支撑座74的内部架设有装配架8，且下辊组件5和上辊组件6的端部分别通过轴承与所述装配架8连接，支撑座74间距的改变用于调节所述装配架8的高度，改变所述下辊组件5和所述上辊组件6的倾斜角度；

所述上机架2上还安装有施力组件，施力组件包括两块施力板21，所述施力板21上滑动安装有滑座22，所述滑座22上固定有法兰头23，用于调节所述上辊组件6上方的施力位置，如此一来，利用法兰头23安装的两个液压缸可以调节作用在上机架2上方的位置，提高或降低上辊组件6两端不同位置作用在极片材料上轧制的力度，防止上辊组件6受力不均发生跑偏或者断轴的情况。

参照附图3所示，所述上机架2上安装有跑偏检测组件9，所述跑偏检测组件9包括由施力杆91推动升降设置的抵板92，所述抵板92上安装有若干作用在所述上辊组件6上表面的抵轮93，且抵板92位于所述抵轮93的下方对应处设置有压电传感器94，用于检测上辊组件6的跑偏情况，通过施力杆91竖直向下施加作用力，让抵板92下方的抵轮93与轧制过程中上辊组件6的第二滚筒63表面接触，当极片材料由于厚度不一造成第二滚筒63发生倾斜的时候，第二滚筒63作用在抵板92下方抵轮93上的作用力便会发生改变，此时由于压电传感器94的检测下，能够快速得到第二滚筒63的倾斜方向和幅度，以便对其作出调整。

其中，参照附图4所示，所述下辊组件5由外部套接有第一滚筒53的第一转轴51构成，所述上辊组件6由外部套接有第二滚筒63的第二转轴61构成，且第一转轴51和第二转轴61位于第一滚筒53和第二滚筒63的端部外侧还分别套接有第一轧颈52和第二轧颈62，所述装配架8安装在所述第一转轴51和所述第二转轴61的两端外部，由于装配架8是架设在支撑座74的内部，因此在上辊组件6由于极片材料厚度不一导致倾斜的时候，不会因为第二滚筒63两侧受力不均出现将第二转轴61崩断的情况。

进一步的，所述下机架1与上机架2上分别固定有两块限位板4，所述限位板4分别位于所述第一轧颈52和第二轧颈62的外部，所述第一轧颈52和第二轧颈62的端部均开设有倒角，所述限位板4的表面与第一轧颈52和第二轧颈62的端部抵触，通过限位板4能够限制第一滚筒53和第二滚筒63的横向位置，通过带有倒角的第一轧颈52和第二轧颈62与限位板4抵触能够提供一定的偏转冗余，以便能够调节第一滚筒53和第二滚筒63的倾斜角度。

参照附图5所示，所述第一转轴51靠近所述导装板3一侧的装配架8上安装有支架81，所述支架81上轴承连接有与第一转轴51平行设置的传动轴82，传动轴82上套接有主动齿轮821，所述第一转轴51的端部套接有与所述主动齿轮821啮合的从动齿轮54，所述驱动组件31包括轧机311，所述轧机311的输出轴与所述传动轴82之间通过皮带轮安装有第一皮带83，所述传动轴82与所述第二转轴61之间通过皮带轮安装有第二皮带84，轧机311分别通过第一皮带83和第二皮带84带动第一转轴51和传动轴82进行同向转动，传动轴82利用主动齿轮821和从动齿轮54带动第二转轴61实现反向转动，即可完成第一滚筒53和第二滚筒63的反向同步转动。

为了保证上述下机架1和上机架2间距调节的过程中，第一皮带83和第二皮带84的张紧度，所述导装板3上还设置有两个张紧组件32，所述张紧组件32包括支板321，所述支板321的内部连接有导杆322，所述导杆322的外部分别套设有导块323和弹簧325，所述导块323的表面通过转轴连接有压轮324，两所述压轮324分别作用在所述第一皮带83和第二皮带84的表面，利用弹簧325对导块323施加一定作用力，使得导块323上转轴连接的压轮324对第一皮带83和第二皮带84挤压让第一皮带83和第二皮带84能够时刻保持张紧的状态。

参照附图6-7所示，所述跑偏调节组件7还包括安装在所述下机架1和上机架2的端部的调节电机71，且下机架1和上机架2的内部分别通过轴承安装有两根平行设置的调节杆72，所述调节杆72通过所述调节电机71驱动，调节杆72的两端外部均螺纹连接有导架73，所述支撑座74通过所述导架73连接，通过调节电机71驱动调节杆72转动，进而推动其两端螺纹连接的导架73带动支撑座74实现同步传动，所述支撑座74的底部内侧设置有凸出部741，所述下辊组件5和上辊组件6两侧的支撑座74底部内侧以及凸出部741自外向内倾斜向下设置，并且支撑座74和凸出部741的倾斜角度为15°，所述装配架8的底部设置有与所述支撑座74对应的斜面，且装配架8的底部还开设有与所述凸出部741对应的导槽，在支撑座74横向传动的过程中，由于限位板4的作用，两侧的支撑座74会带动移动方向上的装配架8下沉，带动另一个装配架8上抬，以便能够使得下辊组件5或上辊组件6发生倾斜，用以调节上辊组件6作用在厚度不一的极片材料上时，能够调节下辊组件5和上辊组件6的倾斜度，适应极片材料的轧制需求，同时也能够解决传统第一滚筒53发生跑偏时，需要增加垫片的情况。

本实施例中可选的方案，所述支撑座74的顶部安装有锁止液压缸75，所述锁止液压缸75的伸缩端安装有锁头751，所述装配架8的顶部开设有与所述锁头751对应的锁槽85，所述锁头751的末端设置有凸齿，所述锁槽85的表面均匀分布开设有与凸齿对应的齿槽，在上述通过支撑座74调节完下辊组件5的倾斜角度以后，利用锁止液压缸75伸缩端的锁头751作用在装配架8的锁槽85中，完成对下辊组件5和上辊组件6的固定，防止其在轧制过程中活动，该锁止液压缸75在实际的轧制过程中，可以不进行锁止，使装配架8能够在支撑座74内活动。

在上机架2上安装有两块施力板21，并且在施力板21上滑动安装滑座22，滑座22上固定法兰头23，利用法兰头23安装的两个液压缸可以调节作用在上机架2上方的位置，提高或降低上辊组件6两端不同位置作用在极片材料上轧制的力度，防止上辊组件6受力不均发生跑偏或者断轴的情况。

通过施力杆91竖直向下施加作用力，让抵板92下方的抵轮93与轧制过程中上辊组件6的第二滚筒63表面接触，当极片材料由于厚度不一造成第二滚筒63发生倾斜的时候，第二滚筒63作用在抵板92下方抵轮93上的作用力便会发生改变，此时由于压电传感器94的检测下，能够快速得到第二滚筒63的倾斜方向和幅度，以便对其作出调整。

设置跑偏检测组件9，当极片材料由于厚度不一造成第二滚筒63发生倾斜的时候，第二滚筒63作用在抵板92下方抵轮93上的作用力便会发生改变，此时由于压电传感器94的检测下，能够快速得到第二滚筒63的倾斜方向和幅度，以便对其作出调整。

通过调节电机71驱动支撑座74横向传动的过程中，由于限位板4的作用，两侧的支撑座74会带动移动方向上的装配架8下沉，带动另一个装配架8上抬，以便能够使得下辊组件5或上辊组件6发生倾斜，用以调节上辊组件6作用在厚度不一的极片材料上时，能够调节下辊组件5和上辊组件6的倾斜度，适应极片材料的轧制需求，同时也能够解决传统第一滚筒53发生跑偏时，需要增加垫片的情况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种极片轧制测试校正装置，其特征在于，包括：下机架以及升降设置的上机架，所述下机架的一侧安装有导装板，下机架和上机架上分别安装有下辊组件和上辊组件，所述导装板上设置有用于驱动下辊组件和上辊组件反向同步转动的驱动组件；

所述下机架和上机架位于所述下辊组件和上辊组件外侧均安装有跑偏调节组件，所述跑偏调节组件包括反向同步传动的支撑座，所述支撑座的内部架设有装配架，且下辊组件和上辊组件的端部分别通过轴承与所述装配架连接，支撑座间距的改变用于调节所述装配架的高度，改变所述下辊组件和所述上辊组件的倾斜角度；

所述上机架上还安装有施力组件，施力组件包括两块施力板，所述施力板上滑动安装有滑座，所述滑座上固定有法兰头，用于调节所述上辊组件上方的施力位置；

所述上机架上安装有跑偏检测组件，所述跑偏检测组件包括由施力杆推动升降设置的抵板，所述抵板上安装有若干作用在所述上辊组件上表面的抵轮，且抵板位于所述抵轮的下方对应处设置有压电传感器，用于检测上辊组件的跑偏情况；

所述下辊组件由外部套接有第一滚筒的第一转轴构成，所述上辊组件由外部套接有第二滚筒的第二转轴构成，且第一转轴和第二转轴位于第一滚筒和第二滚筒的端部外侧还分别套接有第一轧颈和第二轧颈；

所述装配架安装在所述第一转轴和所述第二转轴的两端外部；

所述下机架与上机架上分别固定有两块限位板，所述限位板分别位于所述第一轧颈和第二轧颈的外部；

所述第一轧颈和第二轧颈的端部均开设有倒角，所述限位板的表面与第一轧颈和第二轧颈的端部抵触；

所述支撑座的底部内侧设置有凸出部，所述下辊组件和上辊组件两侧的支撑座底部内侧以及凸出部自外向内倾斜向下设置，并且支撑座和凸出部的倾斜角度为15°；

所述装配架的底部设置有与所述支撑座对应的斜面，且装配架的底部还开设有与所述凸出部对应的导槽。

2.如权利要求1所述的一种极片轧制测试校正装置，其特征在于，所述第一转轴靠近所述导装板一侧的装配架上安装有支架，所述支架上轴承连接有与第一转轴平行设置的传动轴，传动轴上套接有主动齿轮，所述第一转轴的端部套接有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮。

3.如权利要求2所述的一种极片轧制测试校正装置，其特征在于，所述驱动组件包括轧机，所述轧机的输出轴与所述传动轴之间通过皮带轮安装有第一皮带；

所述传动轴与所述第二转轴之间通过皮带轮安装有第二皮带。

4.如权利要求3所述的一种极片轧制测试校正装置，其特征在于，所述导装板上还设置有两个张紧组件，所述张紧组件包括支板，所述支板的内部连接有导杆，所述导杆的外部分别套设有导块和弹簧，所述导块的表面通过转轴连接有压轮，两所述压轮分别作用在所述第一皮带和第二皮带的表面。

5.如权利要求4所述的一种极片轧制测试校正装置，其特征在于，所述跑偏调节组件还包括安装在所述下机架和上机架的端部的调节电机，且下机架和上机架的内部分别通过轴承安装有两根平行设置的调节杆，所述调节杆通过所述调节电机驱动，调节杆的两端外部均螺纹连接有导架，所述支撑座通过所述导架连接。

6.一种极片生产方法，其特征在于，应用于权利要求1-5任一项所述的一种极片轧制测试校正装置，包括如下步骤：

步骤一：提供上辊组件，所述上辊组件的第一端部高度可调，上辊组件的第二端部高度可调；

步骤二：提供施力组件，所述施力组件用于按压所述上辊组件，使所述上辊组件辊压极片，且沿所述上辊组件长度方向，所述施力组件的位置可调；

步骤三：预设厚度施力值、偏转方向及偏转角度的映射关系；

步骤四：获取所述上辊组件的偏转方向及偏转角度；

步骤五：根据所述偏转方向、偏转角度及映射关系，得到厚度施力值；

步骤六：根据所述厚度施力值，调节所述第一端部与所述第二端部的高度；

步骤七：根据所述极片的宽度调节所述施力组件的施力位置，完成对极片的轧制。