CN118143046A - 一种锂电极片极耳压延机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电极片极耳压延机构，涉及锂电生产制造技术领域，旨在解决当前辊压生产极耳时极片容易发生褶皱断带的问题，其技术方案要点是：一种锂电极片极耳压延机构，包括预压延组件和辊压组件，预压延组件包括接触极耳待压延区的预压延部和第一矫正部，预压延部包括若干接触并压迫极耳待压延区的压延辊、设置于压延辊非工作侧的若干第二矫正件，第二矫正件接触并定位压延辊，第一矫正部包括若干动力输出方向相异的矫正动力源，当压延辊接触极耳待压延区并开始压延作业时，矫正动力源从多个方向向压延辊施力以定位压延辊的工作轨迹。本发明的有益效果在于通过多方向的定位和矫正力提升预压延效果以降低褶皱断带等现象的发生。

Description

一种锂电极片极耳压延机构

技术领域

本发明涉及锂电生产制造技术领域，更具体地说，它涉及一种锂电极片极耳压延机构。

背景技术

在锂离子电池生产过程中，辊压工序是一道非常关键的工序，辊压工序主要针对的对象为电池上的极片和极耳，辊压的工艺性能取决于先前制造步骤如制浆、涂布、干燥等输出的电极特性，同时也进一步影响后续步骤以及电池单体的最终电化学性能。

当前的电池辊压工序，采用整体式或分步式，整体式辊压同时对较厚的极片涂覆区和较薄的极耳区域进行辊压，但是由于辊压时张力较大，导致极片与极耳的延展差异较大，从而使极片与极耳的连接处打皱和断带。

公开号为CN115138683A的中国专利公开的一种极片辊压设备，其技术要点是：辊压机构和压延机构分别设置在极片的走带路径上，辊压机构包括第一轧辊和第二轧辊，第一轧辊和第二轧辊间隙设置，第一轧辊和第二轧辊共同作用，以对极片的涂覆区进行辊压；压延机构包括压延轮，压延轮与第一轧辊间隙设置，压延轮和第一轧辊共同作用，以对极片的极耳区进行压延。

上述方案中通过将一次辊压分解为对待压延的极耳区进行压延、对极片涂覆区进行辊压，在一定程度上解决了极片和极耳延展差异较大而导致的褶皱和断带问题，但是因为对于压延轮只有简单的靠近和远离极耳区的控制，使得在对极耳压延时会产生以下情况和问题：

当压延轮的宽度小于待压延的极耳区宽度时，极耳压延不充分，削弱了压延所产生的效果；当压延轮的的宽度等于或大于待压延的极耳区宽度，由于压延轮两侧平面和极片涂覆区接触，导致压延轮施力不均，使得压延效果同样不能达到预期。

因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种锂电极片极耳压延机构。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种锂电极片极耳压延机构，包括依次设置的预压延组件和辊压组件，所述预压延组件包括接触极耳待压延区的预压延部和第一矫正部，所述预压延部包括若干接触并压迫极耳待压延区的压延辊、设置于压延辊非工作侧的若干第二矫正件，所述第二矫正件接触压延辊的非工作侧并定位压延辊与极耳待压延区的接触，所述第一矫正部包括若干动力输出方向相异的矫正动力源，所述矫正动力源至少包括一个动力输出方向使预压延部靠近极耳待压延区的第一动力源，当所述压延辊接触极耳待压延区并开始压延作业时，所述矫正动力源从多个方向向压延辊施力以定位压延辊的工作轨迹。

本发明进一步设置为：所述预压延部包括阶梯辊，所述阶梯辊的两端设置有挡板。

通过采用上述技术方案，以挡板提供对阶梯辊长度延伸方向上的定位和控制。

本发明进一步设置为：所述阶梯辊包括若干相邻的大径段和小径段，所述第二矫正件设置为小径段，所述压延辊设置为大径段。

通过采用上述技术方案，以阶梯辊的直径变化划分出压延辊和第二矫正件，同时将压延辊和第二矫正件集成。

本发明进一步设置为：所述阶梯辊的小径段向极片方向的投影落在极片涂覆区内，所述阶梯辊的大径段向极片方向的投影覆盖极耳待压延区。

通过采用上述技术方案，降低对阶梯辊的尺寸精度要求同时保证阶梯辊在过紧情况下压延的效果。

本发明进一步设置为：所述阶梯辊小径段向极片方向的投影与极片涂覆区重合，所述阶梯辊的大径段向极片方向的投影与极耳待压延区重合。

通过采用上述技术方案，在阶梯辊尺寸为最优情况时，降低阶梯辊的大径段侧面与极片涂覆区产生摩擦时对压延效果的影响。

本发明进一步设置为：所述阶梯辊小径段的数量与极片涂覆区的数量相同，所述阶梯辊大径段的数量与极耳待压延区的数量相同。

通过采用上述技术方案，通过更好阶梯辊，使压延的范围可随实际生产的需求改变而改变。

本发明进一步设置为：所述矫正动力源还包括一组对称设置的第二动力源。

通过采用上述技术方案，辅助调整压延辊处的出力，使极耳待压延区受力稳定。

本发明进一步设置为：所述第二动力源的出力方向与第一动力源的出力方向处于同一平面且相交。

通过采用上述技术方案，方便操作人员通过第二动力源的出力对极耳待压延区的受力进行控制和调整。

本发明进一步设置为：所述预压延部还包括第三矫正件，所述第三矫正件与压延辊的曲面远离极耳待压延区的一侧相接触。

通过采用上述技术方案，以第三矫正件为压延辊提供辅助的支撑，减少压延辊在压延过程中的微弱变形。

本发明进一步设置为：所述第三矫正件采用辅助辊，所述辅助辊平行于压延辊设置。

通过采用上述技术方案，使第三矫正件对压延辊提供的辅助支撑效果更加均匀。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

本发明的一种锂电极片极耳压延机构通过阶梯辊取代单一的压延相关工件，通过多方向的动力和定位控制，不仅降低了对压延相关工件的尺寸精度要求，且可以较好的兼容过紧的压延相关工件，同时也使阶梯辊在压延时产生的偏斜和施力不均现象得到抑制，以此降低褶皱和断带现象的产生，从而提升预压延的效果。

附图说明

下面将通过附图详细描述本发明中优选实施案例，以助于理解本发明的目的和优点，其中：

图1为本发明的截面结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明中预压延组件的结构示意图；

图4为本发明中阶梯辊的结构示意图。

图中：1、压延组件；11、预压延部；111、压延辊；112、第二矫正件；113、阶梯辊；114、第三矫正件；12、第一矫正部；121、矫正动力源；1211、第一动力源；1212、第二动力源；13、挡板；2、辊压组件；21、上辊；22、下辊；3、机架；31、滑轨一；32、滑轨二。

具体实施方式

下面根据附图和实施案例对本发明作进一步详细说明。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

实施例

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的，如图1至图4所示，一种锂电极片极耳压延机构，包括依次设置的预压延组件1和辊压组件2，预压延组件1包括接触极耳待压延区的预压延部11和第一矫正部12，预压延部11包括若干接触并压迫极耳待压延区的压延辊111、设置于压延辊111非工作侧的四个第二矫正件112，第二矫正件112接触压延辊111的非工作侧并定位压延辊111与极耳待压延区的接触，第一矫正部12包括若干动力输出方向相异的矫正动力源121，矫正动力源121至少包括一个动力输出方向使预压延部11靠近极耳待压延区的第一动力源1211，本实施例中，矫正动力源121包括一组两个动力输出方向使预压延部11靠近极耳待压延区的第一动力源1211，以使两机架3的内壁互相对称的面作为对称面，第一动力源1211之间互相平行且对称，矫正动力源121还包括一组对称设置的第二动力源1212，第二动力源1212的对称面同为上述的使两机架3的内壁互相对称的面，第二动力源1212的出力方向与第一动力源1211的出力方向处于同一平面且相交，当压延辊111接触极耳待压延区并开始压延作业时，矫正动力源121从多个方向向压延辊111施力以定位压延辊111的工作轨迹。

优选地，辊压组件2包括上辊21和下辊22，上辊21和下辊22相互靠近进行辊压，压延辊111靠近上辊21进行预压延。

优选地，第一动力源1211选用油缸，第二动力源1212选用气缸，第一动力源1211的出力大于第二动力源1212。

如图1和图4所示，预压延部11包括阶梯辊113，阶梯辊113的两端设置有一组挡板13，阶梯辊113转动连接于挡板13相互靠近的面，挡板13互相远离的面设置有机架3，机架3呈回字形，上辊21与下辊22的转轴穿过机架3与外界的动力源相连接，相关外界动力源在图中隐去，挡板13滑动连接于机架3相互靠近的面。

预压延部11还包括第三矫正件114，第三矫正件114与压延辊111的曲面远离极耳待压延区的一侧相接触，第三矫正件114采用辅助辊，辅助辊平行于压延辊111设置，本实施例中，辅助辊的数量为二，辅助辊之间互不接触，辅助辊的辊径与长度均大于阶梯辊113，辅助辊互相对称，辅助辊互相对称的面为压延辊111的轴线所处的面。

优选地，机架3相互靠近侧固定连接有一组滑轨一31和一组滑轨二32，滑轨一31和滑轨二32所处的平面均与机架3的内壁相平行，滑轨一31垂直于地面设置，滑轨二32与地面倾斜且与地面的角度为零到九十度之间，该角度随实际生产需求调整，滑轨二32靠近极耳待压延区的一侧在水平高度上高于其远离极耳待压延区的一侧，第一动力源1211的出力端固定连接有滚柱滑块和滑块以，第一动力源1211的出力端通过滑块一和滑轨一31的配合沿滑轨一31的方向运动，第一动力源1211的出力端带动滚柱滑块接触挡板13的底侧以推动挡板13，挡板13上固定连接有凹字形的滑块二，挡板13通过滑块二与滑轨二32的配合滑动连接于机架3，当滚柱滑块压迫挡板13时，挡板13沿滑轨二32的延伸方向运动并带动阶梯辊113、辅助辊共同靠近极耳待压延区，第二动力源1212的出力端与挡板13固定连接，第二动力源1212的出力方向随实际生产需求而调整。

阶梯辊113包括若干相邻的大径段和小径段，本实施中阶梯辊113包括三个大径段与四个小径段，第二矫正件112设置为小径段，压延辊111设置为大径段，大径段与小径段的半径之差大于等于极片涂覆区与极耳待压延区的厚度之差，每段大径段在阶梯辊113上的的长度小于每段小径段。

阶梯辊113的四个小径段向极片方向的投影落在极片涂覆区内，阶梯辊113的三个大径段向极片方向的投影覆盖极耳待压延区，阶梯辊113的小径段的数量与极片涂覆区的数量相同，阶梯辊113大径段的数量与极耳待压延区的数量相同。

优选地，阶梯辊113小径段向极片方向的投影与极片涂覆区重合，阶梯辊113的大径段向极片方向的投影与极耳待压延区重合。

本实施例在实际生产工作中如下，首先操作人员将极片放置在上辊21与阶梯辊113之间，极片随上辊21的运动依次经过阶梯辊113和下辊22，该过程中分别完成预压延和辊压，在预压延过程中，第一动力源1211出力并挤压挡板13，挡板13带动阶梯辊113靠近极片，阶梯辊113的大径段即压延辊111靠近极片的极耳待压延区并与之接触并产生挤压，阶梯辊113的小径段即第二矫正件112靠近极片涂覆区但不产生对极片涂覆区的挤压，在预压延过程中，由于极耳的材质为金属，极片对压延辊111的压延产生抵抗力，抵抗力可分解为两个互相垂直方向的力，沿着阶梯辊113长度延伸方向的分力通过压延辊111传递到第二矫正件112区域，第二矫正件112与挡板13相连接，并反向抵抗这部分分力，另一部分的分力沿阶梯辊113远离极耳待压延区的方向，这部分分力通过阶梯辊113传递到第三矫正件114并被其所抵抗，第二矫正件112与第三矫正件114在压延辊111的偏斜较小时起到定位压延辊111的作用，随后经过预压延的极片进入上辊21与下辊22之间进行辊压，由于进行了对极耳的预压延，在上辊21与下辊22之间的极片，其所需的张力降低，产生的皱褶和断带现象也随之降低，而在预压延过程中，根据出现的不同情况操作人员采取不同的工作流程，当经过辊压的极片在与极耳的连接区域未产生明显褶皱、压延不完全等情况时，操作人员不改变第一动力源1211的出力，当经过辊压的极耳产生明显的部分区域压延不完全现象时，此时压延辊111的偏斜较大，操作人员启动第二动力源1212以对阶梯辊113施加倾斜偏载，从而推动压延辊111回归正确位置，是待压延区域受到的压延力再次平衡，以此降低褶皱和断带现象的产生，从而提升预压延的效果。

最后应说明的是：以上实施案例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施案例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施案例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施案例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种锂电极片极耳压延机构，其特征在于：包括依次设置的预压延组件（1）和辊压组件（2），所述预压延组件（1）包括接触极耳待压延区的预压延部（11）和第一矫正部（12），所述预压延部（11）包括若干接触极耳待压延区的压延辊（111）、设置于压延辊（111）非工作侧的若干第二矫正件（112），所述第二矫正件（112）挤压压延辊（111）的非工作侧并定位压延辊（111）与极耳待压延区的接触，所述第一矫正部（12）包括若干动力输出方向相异的矫正动力源（121），所述矫正动力源（121）至少包括一个动力输出方向使预压延部（11）靠近极耳待压延区的第一动力源（1211），当所述压延辊（111）接触极耳待压延区并开始压延作业时，所述矫正动力源（121）从多个方向向压延辊（111）施力以定位压延辊（111）的工作轨迹。

2.根据权利要求1所述的一种锂电极片极耳压延机构，其特征在于：所述预压延部（11）包括阶梯辊（113），所述阶梯辊的两端设置有挡板（13）。

3.根据权利要求2所述的一种锂电极片极耳压延机构，其特征在于：所述阶梯辊（113）包括若干相邻的大径段和小径段，所述第二矫正件（112）设置为小径段，所述压延辊（111）设置为大径段。

4.根据权利要求3所述的一种锂电极片极耳压延机构，其特征在于：所述阶梯辊（113）的小径段向极片方向的投影落在极片涂覆区内，所述阶梯辊（113）的大径段向极片方向的投影覆盖极耳待压延区。

5.根据权利要求3所述的一种锂电极片极耳压延机构，其特征在于：所述阶梯辊（113）小径段向极片方向的投影与极片涂覆区重合，所述阶梯辊（113）的大径段向极片方向的投影与极耳待压延区重合。

6.根据权利要求3所述的一种锂电极片极耳压延机构，其特征在于：所述阶梯辊（113）小径段的数量与极片涂覆区的数量相同，所述阶梯辊（113）大径段的数量与极耳待压延区的数量相同。

7.根据权利要求1所述的一种锂电极片极耳压延机构，其特征在于：所述矫正动力源（121）还包括一组对称设置的第二动力源（1212）。

8.根据权利要求6所述的一种锂电极片极耳压延机构，其特征在于：所述第二动力源（1212）的出力方向与第一动力源（1211）的出力方向处于同一平面且相交。

9.根据权利要求1所述的一种锂电极片极耳压延机构，其特征在于：所述预压延部（11）还包括第三矫正件（114），所述第三矫正件（114）与压延辊（111）的曲面远离极耳待压延区的一侧相接触。

10.根据权利要求8所述的一种锂电极片极耳压延机构，其特征在于：所述第三矫正件（114）采用辅助辊，所述辅助辊平行于压延辊（111）设置。