CN203574048U

CN203574048U - 辊压装置

Info

Publication number: CN203574048U
Application number: CN201320725320.4U
Authority: CN
Inventors: 邱建富; 周中心; 李聪; 许顺利; 熊建群; 蔡开贵
Original assignee: Ningde Amperex Technology Ltd; Dongguan Amperex Technology Ltd
Current assignee: Ningde Amperex Technology Ltd; Dongguan Amperex Technology Ltd
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2023-11-15

Abstract

本实用新型提供了一种辊压装置，包括：辊压机构；两个导向辊；张力辊；收卷机构；以及展平机构，设置在极片自辊压机构引出至张力调整之间的区域和/或极片张力调整至收卷机构之间的区域，包括：两个上压辊；以及三个下背辊，中间的下背辊位于极片的横向中央且轴线平行于极片的横向，两侧的下背辊分别与对应的两个上压辊相对；两侧的上压辊与下背辊组成辊对，各辊对中的上压辊的轴线与下背辊的轴线平行，且各辊对中的上压辊的轴线与下背辊的轴线与极片的横向逆极片的行进方向成一角度，以在极片从两个上压辊和三个下背辊之间的缝隙穿过时，各辊对的上压辊与下背辊在中间的下背辊侧方对极片上的对应的涂膜区进行辊压，以提供横向张力和纵向张力。

Description

辊压装置

技术领域

本实用新型涉及辊压领域，尤其涉及一种辊压装置。

背景技术

锂离子电池的极片制备过程，通常包括制浆、涂膜、干燥、辊压、切割等工序，虽然不同厂商或不同电池的制造工序可能会有所变化，但极片辊压都是必不可少的工序。

图1示出了现有辊压机构辊压极片时的相互作用关系。如图1所示，极片P具有沿纵向L涂布在箔片F上的两个涂膜区C以及在涂膜区C之间的中间空箔区M以及在整个涂膜区C侧向的边部空箔区S。在辊压机构1对极片P辊压时，辊压机构1的压辊101对极片P的整个涂膜区C进行辊压，以使极片P经过压辊101辊压后达到一定的压实密度。在辊压过程中，涂膜区C处的箔片F受压辊101的压力导致该处的箔片F沿纵向L延展，而中间空箔区M和边部空箔区S不受力而此处的箔片F不延展，因此极片P的涂膜区C与中间空箔区M存在纵向张力差异，导致在稳定张力作用下进行收卷时，涂膜区C的箔片F会向中间挤压，以致中间空箔区M发生褶皱现象。此外，极片P因为纠偏问题及背辊平行度等问题，也会造成中间空箔区M发生褶皱现象。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种辊压装置，其能防止具有涂膜区、中间空箔区以及边部空箔区的极片在行进过程中产生中间空箔区褶皱。

本实用新型的另一目的在于提供一种辊压装置，其能防止具有涂膜区、中间空箔区以及边部空箔区的极片在收卷时产生中间空箔区褶皱。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种辊压装置，其包括：辊压机构，包括相对设置的压辊和背辊，用于对极片进行辊压，极片具有沿纵向涂布在箔片上的至少两个涂膜区以及在涂膜区之间的中间空箔区以及在整个涂膜区侧向的边部空箔区，在辊压机构对极片辊压时，辊压机构的压辊对极片的整个涂膜区进行辊压；两个导向辊，导引并输送辊压机构输出的极片；张力辊，设置于两个导向辊之间，用于调节从辊压机构上输出的并通过两个导向辊的极片的张力；收卷机构，将辊压后的且张力调整后的极片进行收卷；以及展平机构，设置在极片自辊压机构引出至张力调整之间的区域和/或极片张力调整至收卷机构之间的区域，包括：两个上压辊，沿极片的横向排列；以及三个下背辊，沿极片的横向排列，中间的下背辊位于极片的横向中央且轴线平行于极片的横向，两侧的下背辊分别与对应的两个上压辊相对；其中，两侧的上压辊与下背辊组成辊对，各辊对中的上压辊的轴线与下背辊的轴线平行，且各辊对中的上压辊的轴线与下背辊的轴线与极片的横向逆极片的行进方向成一角度，以在极片从两个上压辊和三个下背辊之间的缝隙穿过时，各辊对的上压辊与下背辊在中间的下背辊侧方对极片上的对应的涂膜区进行辊压，以提供横向张力和纵向张力。

本实用新型的有益效果如下：

通过展平机构提供横向张力和纵向张力，防止具有涂膜区、中间空箔区以及边部空箔区的极片在行进过程中产生中间空箔区褶皱；

通过跟踪辊机构确保极片收卷时的入料方向与作用点始终保持一致，防止具有涂膜区、中间空箔区以及边部空箔区的极片在收卷时产生中间空箔区褶皱。

附图说明

图1为现有的辊压机构辊压极片的示意图；

图2为根据本实用新型的辊压装置的平面示意图；

图3为根据本实用新型的辊压装置的展平机构的平面示意图；

图4为根据本实用新型的辊压装置的展平机构对极片辊压时的俯视图；

图5为根据本实用新型的辊压装置的一实施例的部分俯视图。

其中，附图标记说明如下：

具体实施方式

下面参照附图来详细说明根据本实用新型的辊压装置。

参照图2至图5，根据本实用新型的辊压装置包括：辊压机构1；两个导向辊2；张力辊3；收卷机构4；以及展平机构5。其中，辊压机构1包括相对设置的压辊101和背辊102，用于对极片P进行辊压，极片P具有沿纵向L涂布在箔片（图未示出）上的至少两个涂膜区C以及在涂膜区C之间的中间空箔区M以及在整个涂膜区C侧向的边部空箔区S，在辊压机构1对极片P辊压时，辊压机构1的压辊101对极片P的整个涂膜区C进行辊压。两个导向辊2导引并输送辊压机构1输出的极片P。张力辊3设置于两个导向辊2之间，用于调节从辊压机构1上输出的并通过两个导向辊2的极片P的张力。收卷机构4将辊压后的且张力调整后的极片P进行收卷。展平机构5设置在极片P自辊压机构1引出至张力调整之间的区域和/或极片P张力调整至收卷机构4之间的区域，包括：两个上压辊501，沿极片P的横向T排列；以及三个下背辊502，沿极片P的横向T排列，中间的下背辊502位于极片P的横向T中央且轴线平行于极片P的横向T，两侧的下背辊502分别与对应的两个上压辊501相对；其中，两侧的上压辊501与下背辊502组成辊对，各辊对中的上压辊501的轴线与下背辊502的轴线平行，且各辊对中的上压辊501的轴线与下背辊502的轴线与极片P的横向T逆极片P的行进方向D成一角度α，以在极片P从两个上压辊501和三个下背辊502之间的缝隙穿过时，各辊对的上压辊501与下背辊502在中间的下背辊502侧方对极片P上的对应的涂膜区C进行辊压，以提供横向张力和纵向张力。

本实用新型的辊压装置通过展平机构5提供横向张力和纵向张力，从而防止极片P在行进过程中产生中间空箔区M褶皱。需注意的是，虽然图3至图4示出的极处P具有两个涂膜区C，但本实用新型的辊压装置不限于此，本实用新型的辊压装置还可适用于涂膜区C超过两个的极片，当极片为具有多个涂膜区C的极片时，只要展平机构5从极片P的横向两侧提供横向张力和纵向张力即可。

在展平机构5的一实施例中，参照图3和图4，展平机构5还可包括：两个辊轴503，各辊轴503供相应的上压辊501穿设并使相应的上压辊501可调整地固定于其上；两个机架504，各机架504使相应的辊轴503能够旋转地固定于其上；成对的滑动柱505，各滑动柱505的一端固定连接于相应的机架504；支架506，使所述成对滑动柱505能够相对其滑动地穿设；两个气缸507，设置于支架506上；两个支撑板508，各支撑板508使对应的滑动柱505的另一端与其固定连接；两个螺杆509，各螺杆509穿设并固定于相应的支撑板508，各螺杆509在竖直方向上与相应气缸507的活塞V相对准；两个弹簧510，各弹簧510套设于对应螺杆509上且底端抵靠于对应的支撑板508；两个螺母511，各螺母511螺纹连接于相应的螺杆509并与相应的弹簧510的顶端抵接；以及两个连接轴512，各连接轴512固定于相应的螺杆509的底部并用于与相应的气缸507的活塞V套接。其中，对应一个辊对，滑动柱505可以为一对、两对及以上，优选对称布置。在展平机构5操作时，通过向下拧动螺母511，螺母511所施加的压力驱动相应的支撑板508、相应的滑动柱505、相应的机架504、相应的上压辊501下降而接触相应的涂膜区C，从而实现辊压；当需要升起相应的上压辊501时，通过启动相应的气缸507，气缸507的活塞V向上伸出并套接相应的连接轴512，进而连接轴512带动支撑板508向上运动，继而支撑板508带动相应的滑动柱505、相应的机架504向上运动，从而使得相应的上压辊501升起。

在根据本实用新型的辊压装置的一实施例中，各连接轴512与相应的支撑板508之间具有3mm以上的间隙。

在一实施例中，展平机构5的两个上压辊501由同一驱动装置（未示出）驱动，以同时转动。具体地，该驱动装置可以同时固定连接两个辊轴503，进而使得两个上压辊501同时转动。当然，展平机构5的两个上压辊501可以无驱动装置，换句话说，展平机构5的两个上压辊501为从动辊。

在展平机构5的一实施例中，参照图3和图4，展平机构5还可包括：下背辊辊轴513，穿设下背辊502；以及球铰轴承514，固定连接相应的下背辊辊轴513，以固定相应的下背辊502并使该相应的下背辊502能够转动。

在一实施例中，参照图3，展平机构5的各上压辊501可通过固定螺栓B固定于相应的辊轴503上。

在根据本实用新型的辊压装置的一实施例中，参照图4，展平机构5的各上压辊501压住极片P上的相应涂膜区C的宽度W可为20mm～60mm。

在根据本实用新型的辊压装置的一实施例中，参照图4，所述角度α可为1°～10°。

在一实施例中，展平机构5的上压辊501所施加的压力可为0N～20N。当然，上压辊501所施加的压力可依据生产实际需要调节。

在一实施例中，展平机构5的三个下背辊502的顶部母线之间的平行度不大于0.1mm。

在根据本实用新型的辊压装置的一实施例中，展平机构5的上压辊501由软性材料制成，展平机构5的下背辊502由硬性材料制成。

在一实施例中，张力辊3通过两个导向辊2形成的包角大于165°。包角大于165°便于检测极片P的张力确保辊压装置的张力保持稳定。

在根据本实用新型的辊压装置的一实施例中，参照图2和图5，辊压装置还可包括：跟踪辊机构6，紧邻收卷机构4的上游设置，当在极片P张力调整至收卷之间的区域设置有展平机构5时，跟踪辊机构6位于该展平机构5和收卷机构4之间，跟踪辊机构6用于调节极片P收卷时极片P的入料方向与作用点始终保持一致并使跟踪辊机构6与收卷机构4的收卷外圆E之间保持固定的间距。

在跟踪辊机构6的一实施例中，参照图5并结合图2，跟踪辊机构6可包括：伺服电机601，提供动力；连接轴602，连接伺服电机601并在伺服电机601的驱动下转动；联轴器603，一端连接伺服电机601而另一端连接连接轴602；齿轮604，固定设置在连接轴602的轴向两端，随连接轴602一起转动；齿条605，一端与相应齿轮604啮合；跟踪辊606，顶抵从其上通过的极片P，固定连接于相应齿条605的另一端，以在相应齿条605的带动下往复平移；以及光电传感器607，位于跟踪辊606和收卷机构4之间的区域，感测跟踪辊606与收卷机构4的收卷外圆E之间的间距并将感测到的信号反馈给伺服电机601，以使伺服电机601调整其驱动以控制所述间距。在一实施例中，为了增强齿条605往复平移的方向性及平稳性，可以设置导向滑轨（未示出），以使齿条605收容于导向滑轨内并在导向滑轨滑动。

跟踪辊606依据收卷外圆E的变化调整位置，确保极片P收卷时的入料方向与作用点始终保持一致，防止极片P在收卷时产生中间空箔区M褶皱。从而使得收卷机构4更加稳定地实现恒张力收卷或恒扭矩收卷。

在一实施例中，参照图5并结合图2，跟踪辊606与收卷机构4形成的收卷外圆E之间的间距可为2mm～10mm。

在根据本实用新型的辊压装置的一实施例中，参照图5，所述辊压装置还可包括：张力传感器7，感测张力辊3的张力将感测到的信号反馈给收卷机构4和跟踪辊机构6。

在收卷机构4的一实施例中，收卷机构4由收卷电机（未示出）、磁粉离合器（未示出）、气胀轴（未示出）等组成。

本实用新型的辊压装置可适用于电化学装置的极片（例如：电容器、锂离子电池的极片），但不限于此，可以适用于任何防止中间空箔区M褶皱的场合。

Claims

1.一种辊压装置，包括：

辊压机构（1），包括相对设置的压辊（101）和背辊（102），用于对极片（P）进行辊压，极片（P）具有沿纵向（L）涂布在箔片上的至少两个涂膜区（C）以及在涂膜区（C）之间的中间空箔区（M）以及在整个涂膜区（C）侧向的边部空箔区（S），在辊压机构（1）对极片（P）辊压时，辊压机构（1）的压辊（101）对极片（P）的整个涂膜区（C）进行辊压；

两个导向辊（2），导引并输送辊压机构（1）输出的极片（P）；

张力辊（3），设置于两个导向辊（2）之间，用于调节从辊压机构（1）上输出的并通过两个导向辊（2）的极片（P）的张力；以及

收卷机构（4），将辊压后的且张力调整后的极片（P）进行收卷；

其特征在于，所述辊压装置还包括：

展平机构（5），设置在极片（P）自辊压机构（1）引出至张力调整之间的区域和/或极片（P）张力调整至收卷机构（4）之间的区域，包括：

两个上压辊（501），沿极片（P）的横向（T）排列；以及

三个下背辊（502），沿极片（P）的横向（T）排列，中间的下背辊（502）位于极片（P）的横向（T）中央且轴线平行于极片（P）的横向（T），两侧的下背辊（502）分别与对应的两个上压辊（501）相对；

其中，两侧的上压辊（501）与下背辊（502）组成辊对，各辊对中的上压辊（501）的轴线与下背辊（502）的轴线平行，且各辊对中的上压辊（501）的轴线与下背辊（502）的轴线与极片（P）的横向（T）逆极片（P）的行进方向（D）成一角度（α），以在极片（P）从两个上压辊（501）和三个下背辊（502）之间的缝隙穿过时，各辊对的上压辊（501）与下背辊（502）在中间的下背辊（502）侧方对极片（P）上的对应的涂膜区（C）进行辊压，以提供横向张力和纵向张力。

2.根据权利要求1所述的辊压装置，其特征在于，展平机构（5）还包括：

两个辊轴（503），各辊轴（503）供相应的上压辊（501）穿设并使相应的上压辊（501）可调整地固定于其上；

两个机架（504），各机架（504）使相应的辊轴（503）能够旋转地固定于其上；

成对的滑动柱（505），各滑动柱（505）的一端固定连接于相应的机架（504）；

支架（506），使所述成对的滑动柱（505）能够相对其滑动地穿设；

两个气缸（507），设置于支架（506）上；

两个支撑板（508），各支撑板（508）使对应的滑动柱（505）的另一端与其固定连接；

两个螺杆（509），各螺杆（509）穿设并固定于相应的支撑板（508），各螺杆（509）在竖直方向上与相应气缸（507）的活塞（V）相对准；

两个弹簧（510），各弹簧（510）套设于对应螺杆（509）上且底端抵靠于对应的支撑板（508）；

两个螺母（511），各螺母（511）螺纹连接于相应的螺杆（509）并与相应的弹簧（510）的顶端抵接；以及

两个连接轴（512），各连接轴（512）固定于相应的螺杆（509）的底部并用于与相应的气缸（507）的活塞（V）套接。

3.根据权利要求2所述的辊压装置，其特征在于，展平机构（5）还包括：

下背辊辊轴（513），穿设各下背辊（502）；以及

球铰轴承（514），固定连接相应的下背辊辊轴（513），以固定相应的下背辊（502）并使该相应的下背辊（502）能够转动。

4.根据权利要求1所述的辊压装置，其特征在于，展平机构（5）的各上压辊（501）压住极片（P）上的相应涂膜区（C）的宽度（W）为20mm～60mm。

5.根据权利要求1所述的辊压装置，其特征在于，所述角度（α）为1°～10°。

6.根据权利要求1所述的辊压装置，其特征在于，张力辊（3）通过两个导向辊（2）形成的包角大于165°。

7.根据权利要求1所述的辊压装置，其特征在于，辊压装置还包括：

跟踪辊机构（6），紧邻收卷机构（4）的上游设置，当在极片（P）张力调整至收卷之间的区域设置有展平机构（5）时，跟踪辊机构（6）位于该展平机构（5）和收卷机构（4）之间，跟踪辊机构（6）用于调节极片（P）收卷时极片（P）的入料方向与作用点始终保持一致并使跟踪辊机构（6）与收卷机构（4）的收卷外圆（E）之间保持固定的间距。

8.根据权利要求7所述的辊压装置，其特征在于，跟踪辊机构（6）包括：

伺服电机（601），提供动力；

连接轴（602），连接伺服电机（601）并在伺服电机（601）的驱动下转动；

联轴器（603），一端连接伺服电机（601）而另一端连接连接轴（602）；

齿轮（604），固定设置在连接轴（602）的轴向两端，随连接轴（602）一起转动；

齿条（605），一端与相应齿轮（604）啮合；

跟踪辊（606），顶抵从其上通过的极片（P），固定连接于相应齿条（605）的另一端，以在相应齿条（605）的带动下往复平移；以及

光电传感器（607），位于跟踪辊（606）和收卷机构（4）之间的区域，感测跟踪辊（606）与收卷机构（4）的收卷外圆（E）之间的间距并将感测到的信号反馈给伺服电机（601），以使伺服电机（601）调整其驱动以控制所述间距。

9.根据权利要求7所述的辊压装置，其特征在于，跟踪辊（606）与收卷机构（4）形成的收卷外圆（E）之间的间距为2mm～10mm。

10.根据权利要求1所述的辊压装置，其特征在于，所述辊压装置还包括：

张力传感器（7），感测张力辊（3）的张力将感测到的信号反馈给收卷机构（4）和跟踪辊机构（6）。