CN208272022U - 一种电池极片辊压机及辊压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池极片辊压机及辊压系统，属于极片辊压技术领域。本实用新型辊压机包括机架、上辊系和下辊系；上辊系和下辊系均包括轧辊，轧辊的两端分别穿在一个轴承座内，轴承座与一弯缸座固定连接，机架上还设有用于对弯缸座施力以控制轧辊挠度的弯辊液压缸，上辊系和下辊系的弯缸座之间设有用于调节上下辊间距的楔铁机构，下辊系的轧辊为固定辊，上辊系的轧辊为活动辊，机架与上辊系的轴承座之间设有用于对上辊系轧辊施加下压力的压力液压缸。本实用新型能够动态调整轧辊的压力，具有压力反应灵敏，辊压效果好的特点，是对现有技术的一种重要改进。

Description

一种电池极片辊压机及辊压系统

技术领域

本实用新型涉及极片辊压技术领域，特别是指一种电池极片辊压机及辊压系统。

背景技术

锂离子动力电池在制作过程中，极片压实密度对电池性能有较大的影响。一般来说压实密度与极片比容量、效率、内阻，以及电池循环性能有密切的关系。通常，在材料允许的压实范围内，极片压实密度越大，电池的容量就能做的越高，所以压实密度也被看做材料能量密度的参考指标之一。但是压实密度过高，则会严重降低电池比容量和循环性能。这是因为，压实密度越大，材料颗粒之间的挤压程度会越大，极片的孔隙度就会越小，极片的吸收电解液的性能就会越差，电解液越难以浸润，那么直接的后果就是材料的比容量发挥较低，电池的保液能力较差，电池循环过程中极化就大，衰减就会较大，内阻增加也尤为明显。因此，合适的正极压实密度可以增大电池的放电容量，减小内阻，减小极化损失，延长电池的循环寿命，提高锂离子电池的利用率；而压实密度过大或过小，都不利于锂离子的嵌入嵌出。

现有技术中，辊压机的辊径、辊形、压力、辊缝等一系列因素都会对极片的工艺参数造成影响。其中，辊径的不同会造成相同极片在相同压力和相同辊缝下的压实比有所出入，辊形的挠度变化会影响到极片横向厚度的均匀性，辊缝和压力的联合作用反映到极片上的结果就体现为对极片压实密度的影响。

传统的辊压机通常以下方的轧辊为活动辊，液压缸对下辊的轴承座施加向上的推力。实际使用中，这种辊压机的反应往往不够灵敏，导致对单双面极压实密度和压实密度比的调试出现滞后，进而影响辊压效果。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种电池极片辊压机及辊压系统，其能够方便地调整轧辊的辊形，动态地调整轧辊的压力，具有压力反应灵敏，辊压效果好的特点。

基于上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种电池极片辊压机，包括机架、上辊系和下辊系；所述上辊系和下辊系均包括轧辊，所述轧辊的两端分别穿在一个轴承座内，所述轴承座与一弯缸座滑动连接，所述机架上还设有用于对弯缸座施力以控制轧辊挠度的弯辊液压缸，所述上辊系和下辊系的轴承座之间设有用于调节上下辊间距的楔铁机构，所述下辊系的轧辊为固定辊，所述上辊系的轧辊为活动辊，所述机架与上辊系的轴承座之间设有用于对上辊系轧辊施加下压力的压力液压缸。

可选的，所述楔铁机构包括两块叠压在一起的楔铁，两楔铁之间的压合面为斜面。

此外，本实用新型还提供一种电池极片辊压系统，其包括如上所述的电池极片辊压机，还包括控制单元、极片厚度检测系统以及两个驱动电机，上辊系和下辊系的轧辊分别通过一联轴器与一驱动电机连接，所述控制单元与所述极片厚度检测系统连接并用于接收极片厚度检测系统的检测数据，所述控制单元还与伺服液压站连接以用于控制压力液压缸的推力。

从上面的叙述可以看出，本实用新型技术方案的有益效果在于：

1、现有技术中的活动辊通常为下辊系，这样，液压缸上顶时首先需要克服轧辊的重力，然后才能将压力传导到极片上，从而造成反应滞后的问题。而本实用新型将上辊系设置为活动辊，压力液压缸的压力能够立刻转化为对极片的压力，具有反应灵敏的特点，能够更好地控制极片的厚度。并且，这种液压缸上置下顶的方式对单双面间歇性极片的压实密度和压实密度比也具有很好的改良效果。

2、本实用新型进一步地采用了一种弯缸机构来实现对弯辊的辊形控制，这种方式结构简单，易于实现和控制，有助于提高极片的横向厚度均匀性，能够进一步改善极片的辊压效果。

3、本实用新型的辊压系统能够实时采集极片的厚度，并通过控制单元对压力液压缸进行反馈，从而实时调整上轧辊的压力，有利于提高极片辊压的精度和自动化水平。

附图说明

为了更加清楚地描述本专利，下面提供一幅或多幅附图，这些附图旨在对本专利的背景技术、技术原理和/或某些具体实施方案做出辅助说明。需要注意的是，这些附图可以给出也可以不给出一些在本专利文字部分已有描述且属于本领域普通技术人员公知常识的具体细节；并且，因为本领域的普通技术人员完全可以结合本专利已公开的文字内容和/或附图内容，在不付出任何创造性劳动的情况下设计出更多的附图，因此下面这些附图可以涵盖也可以不涵盖本专利文字部分所叙述的所有技术方案。此外，这些附图的具体内涵需要结合本专利的文字内容予以确定，当本专利的文字内容与这些附图中的某个明显结构不相符时，需要结合本领域的公知常识以及本专利其他部分的叙述来综合判断到底是本专利的文字部分存在笔误，还是附图中存在绘制错误。特别地，以下附图均为示例性质的图片，并非旨在暗示本专利的保护范围，本领域的普通技术人员通过参考本专利所公开的文字内容和/或附图内容，可以在不付出任何创造性劳动的情况下设计出更多的附图，这些新附图所代表的技术方案依然在本专利的保护范围之内。

图1是本实用新型辊压机的一种结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是本实用新型辊压系统的一种控制结构框图；

图4是楔铁机构的结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员对本专利技术方案的理解，同时，为了使本专利的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，并使权利要求书的保护范围得到充分支持，下面以具体案例的形式对本专利的技术方案做出进一步的、更详细的说明。

如图1和2所示，一种电池极片辊压机，包括机架1、上辊系和下辊系；所述上辊系和下辊系均为通过弯辊液压缸控制挠度的弯辊系，具体来说，所述上辊系和下辊系均包括轧辊2，轧辊2规格为所述轧辊2的两端分别穿在一个轴承座6内，所述轴承座6与一弯缸座4滑动连接，所述机架1上还设有用于对弯缸座4施力以控制轧辊挠度的弯辊液压缸3；此外，所述上辊系和下辊系的轴承座6之间设有用于调节上下辊间距的楔铁机构7，所述下辊系的轧辊为固定辊，所述上辊系的轧辊为活动辊，所述机架1与上辊系的轴承座6之间设有用于对上辊系轧辊施加下压力的压力液压缸5，压力液压缸5采用双作用活塞缸。

具体来说，如图4所示，所述楔铁机构包括两块叠压在一起的楔铁，两楔铁之间的压合面为斜面。这样，通过对两楔铁施加水平的推力或拉力，上方的楔铁就会沿斜面移动，从而在纵向上产生升降运动，进而带动上辊系做升降运动。

现有技术中的活动辊通常为下辊系，这样，液压缸上顶时首先需要克服轧辊的重力，然后才能将压力传导到极片上，从而造成反应滞后的问题。而本实用新型将上辊系设置为活动辊，压力液压缸的压力能够立刻转化为对极片的压力，具有反应灵敏的特点，能够更好地控制极片的厚度。

此外，本实用新型进一步地采用了一种弯缸机构来实现对弯辊的辊形控制，这种方式结构简单，易于实现和控制，能够进一步提高极片的辊压效果。

一种电池极片辊压系统，图3所示为该系统的控制结构框图，其包括如上所述的电池极片辊压机，还包括控制单元、极片厚度检测系统以及两个驱动电机，上辊系和下辊系的轧辊分别通过一联轴器与一驱动电机连接，所述控制单元与所述极片厚度检测系统连接并用于接收极片厚度检测系统的检测数据，所述控制单元还与伺服液压站连接以用于控制压力液压缸的推力。

本实用新型的辊压系统能够实时采集极片的厚度，并通过控制单元对各液压缸进行反馈，从而实时调整上轧辊的压力，有利于提高极片辊压的精度和自动化水平。

总之，本实用新型能够动态调整轧辊压力，具有压力反应灵敏，辊压效果好的特点，是对现有技术的一种重要改进。

需要理解的是，上述对于本专利具体实施方式的叙述仅仅是为了便于本领域普通技术人员理解本专利方案而列举的示例性描述，并非暗示本专利的保护范围仅仅被限制在这些个例中，本领域普通技术人员完全可以在对本专利技术方案做出充分理解的前提下，以不付出任何创造性劳动的形式，通过对本专利所列举的各个例采取组合技术特征、替换部分技术特征、加入更多技术特征等等方式，得到更多的具体实施方式，所有这些具体实施方式均在本专利权利要求书的涵盖范围之内，因此，这些新的具体实施方式也应在本专利的保护范围之内。

此外，出于简化叙述的目的，本专利也可能没有列举一些寻常的具体实施方案，这些方案是本领域普通技术人员在理解了本专利技术方案后能够自然而然想到的，显然，这些方案也应包含在本专利的保护范围之内。

出于简化叙述的目的，上述各具体实施方式对于技术细节的公开程度可能仅仅达到本领域技术人员可以自行决断的程度，即，对于上述具体实施方式没有公开的技术细节，本领域普通技术人员完全可以在不付出任何创造性劳动的情况下，在本专利技术方案的充分提示下，借助于教科书、工具书、论文、专利、音像制品等等已公开文献予以完成，或者，这些细节是在本领域普通技术人员的通常理解下，可以根据实际情况自行作出决定的内容。可见，即使不公开这些技术细节，也不会对本专利技术方案的公开充分性造成影响。

总之，在结合了本专利说明书对权利要求书保护范围的解释作用的基础上，任何落入本专利权利要求书涵盖范围的具体实施方案，均在本专利的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种电池极片辊压机，包括机架、上辊系和下辊系，所述上辊系和下辊系均包括轧辊，所述轧辊的两端分别穿在一个轴承座内；其特征在于，所述轴承座的外侧还设有弯缸座，所述机架上设有用于对弯缸座施力以控制轧辊挠度的弯辊液压缸，所述上辊系和下辊系的轴承座之间设有用于调节上下辊间距的楔铁机构，所述下辊系的轧辊为固定辊，所述上辊系的轧辊为活动辊，所述机架与上辊系的轴承座之间设有用于对上辊系轧辊施加向下压力的压力液压缸。

2.根据权利要求1所述的电池极片辊压机，其特征在于，所述楔铁机构包括两块叠压在一起的楔铁，两楔铁之间的压合面为斜面。

3.一种电池极片辊压系统，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的电池极片辊压机，还包括控制单元、极片厚度检测系统以及两个驱动电机，上辊系和下辊系的轧辊分别通过一联轴器与一驱动电机连接，所述控制单元与所述极片厚度检测系统连接并用于接收极片厚度检测系统的检测数据，所述控制单元还与伺服液压站连接以用于控制压力液压缸的推力。