CN208955105U - 一种锂离子电池极片辊压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂离子电池极片辊压装置，包括收放卷装置、辊压装置和辊压极片，所述收放卷装置包括收卷托辊、放卷托辊和转盘，所述辊压装置包括主动辊和从动辊，所述辊压极片绕从动辊包覆大于或等于180°后进入从动辊与主动辊之间间隙，所述从动辊上设有除皱装置，所述除皱装置包括大辊和小辊，所述大辊和小辊的直径差为10‑100μm。本实用新型通过极片对从动辊大角度包覆辊压，增加从动辊对极片的摩擦力，在此基础上在从动辊上方设置除皱装置，通过除皱装置碾压留箔区消除冷压过程中产生的极片打皱或断带问题。

Description

一种锂离子电池极片辊压装置

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体是一种锂离子电池极片辊压装置。

背景技术

随着环境问题的日益突出，人们对于清洁无污染的新能源产品越加关注，锂离子电池作为一种具有高电化学性能和环境友好的储能器件，在储能、电动汽车和电子产品等领域获得广泛应用。技术的发展要求锂离子电池拥有更优越的电化学性能，如能量密度、倍率性能和循环寿命等。在锂离子电池极片加工方面，往往从极片loading、集流体厚度方面进行改进，这使得加工难度大大增加，尤其在极片辊压过程中常出现极片打皱和断带现象。

目前从设备方面对极片打皱问题进行改善的专利已有较多，中国专利(CN204614857U)公开了一种极片辊压设备，通过在从动辊设置一圈胶管辊压层，从而减小极片辊压过程中产生的波浪纹；中国专利(CN206022538U)公开了一种锂电池用斑马涂布极片防辊压起皱装置，在辊压的轴辊上加装与极片极耳位对应的凸条，达到消除褶皱的目的。然而上述除皱装置未考虑到极片在除皱过程中可能受到的张力不均问题，本实用新型通过极片对从动辊大角度包覆，增加了极片所受张力的均匀性，可以大大提高极片除皱效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池极片辊压装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种锂离子电池极片辊压装置，包括收放卷装置、辊压装置和辊压极片，所述辊压装置包括主动辊和从动辊，所述辊压极片绕从动辊包覆大于或等于180°后进入从动辊与主动辊之间间隙，所述从动辊上设有除皱装置。

作为本实用新型的进一步方案，所述除皱装置呈圆环状，包括大辊和小辊，所述大辊和小辊的直径差为10-100μm。

作为本实用新型的更进一步方案，所述大辊的数量和宽度等于辊压极片留箔区的数量和宽度，所述小辊的宽度等于涂料区的宽度。

作为本实用新型的更进一步方案，所述大辊和小辊的材质为不锈钢或陶瓷或橡胶。

作为本实用新型的进一步方案，所述主动辊和从动辊之间的间隙可调，控制从动辊对辊压极片的压力大小。

作为本实用新型的进一步方案，所述除皱装置和从动辊之间的压力可调。

作为本实用新型的进一步方案，所述收放卷装置由转盘、放卷托辊、收卷托辊和传动装置组成，所述转盘、放卷托辊和收卷托辊都由电机进行传动，所述传动装置包括若干导向辊，所述放卷托辊和收卷托辊设在所述辊压装置的同侧。

作为本实用新型的更进一步方案，所述导向辊之间设有接带单元和测厚装置。

辊压极片由放卷装置放卷后进入到辊压装置，辊压极片绕从动辊包覆大于或等于180°后进入从动辊与主动辊之间间隙，通过调节从动辊与主动辊之间的间隙控制其对辊压极片的压力大小，获得设计所需压实密度的电池极片；所述从动辊上方设有除皱装置，除皱装置与从动辊之间压力可调，所述除皱装置由大小辊搭配组成，大辊的数量和宽度根据极片的留箔区数量和尺寸而定，小辊宽度亦根据涂料区宽度进行设计；所述大辊与小辊的直径差范围在10-100μm。

其主要工作原理为：极片辊压过程中因涂料区与留箔区厚度不同，导致涂料区箔材延展率大于留箔区箔材延展率，涂料区与留箔区交界线两边箔材形变量的差异造成留箔区产生连续褶皱甚至断带。本发明中除皱装置的大辊对极片留箔区进行压延，使留箔区与涂料区箔材延展率相同或相近，则可消除极片留箔区的褶皱和断带，而小辊对涂料区施加一定压力可提高极片所受张力均匀性。

此外，采用收放卷一体装置只是实现此种除皱方式中的一种，基于此种除皱方式还可以采用收放卷非同侧方式，此时需要通过增加导向辊实现辊压极片绕从动辊包覆大于或等于180°即可实现收放卷非同侧的辊压方式，但其除皱方式与本发明没有本质区别，因此也在本实用新型的保护范围内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过辊压极片对从动辊大于或等于180°的大角度包覆辊压，增加从动辊对辊压极片的摩擦力，在此基础上在从动辊上方设置除皱装置，通过除皱装置碾压留箔区消除冷压过程中产生的辊压极片打皱或断带问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为一种锂离子电池极片辊压装置结构示意图。

图中，1-转盘，101-托辊，103-放卷托辊，104-托辊，102-收卷托辊，3-19-导向辊，201-除皱装置，202-从动辊，203-主动辊，20-测厚装置。

图2为极片压辊装置的辊压过程示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

一种锂离子电池极片辊压装置，包括收放卷装置、辊压装置和辊压极片，所述收放卷装置由转盘1、托辊和传动装置组成，转盘和托辊都由电机进行传动，托辊可随转盘1转动，且可通过气缸固定极片卷料，所述托辊包括托辊101、放卷托辊103、收卷托辊102、托辊104，所述传动装置包括导向辊3-19，所述辊压装置包括主动辊203和从动辊202，所述从动辊202上设有除皱装置201。

在托辊101预先安装好待辊压的极片，极片上料后转盘90°在放料托辊103与电机啮合，然后继续带动卷料实现放卷，极片通过导向辊3、导向辊7、导向辊4、导向辊10、导向辊6、导向辊9、导向辊14、导向辊17、导向辊18，绕从动辊包覆大于或等于180°后进入从动辊与主动辊之间间隙，通过导向辊19、导向辊16、导向辊15、导向辊13、导向辊12、导向辊11、导向辊8、导向辊5，在收卷托辊102进行收卷，待收卷完成后转盘旋转90°，在托辊104处即可实现换卷。

导向辊7与导向辊10之间可设置放卷侧接带机构，导向辊8与导向辊11之间可设置收卷侧接带机构，导向辊13与导向辊15之间可设置侧厚装置20。

极片压辊装置的辊压过程如图2所示，主动辊203和从动辊202对极片涂层进行辊压，所述从动辊202上方设置除皱装置201，除皱装置201由大辊和小辊相间组合而成，大辊的数量和宽度根据极片的留箔区数量和尺寸而定，小辊宽度亦根据涂料区宽度进行设计；辊压过程中极片由除皱装置201和从动辊202之间穿过，绕从动辊202大于或等于180°的大角度包覆后，从主动辊203和从动辊202之间穿过，除皱装置201和从动辊202之间的压力可根据调节极片出现褶皱情况进行调节。

极片绕从动辊包覆大于或等于180°后进入主动辊203和从动辊202之间的间隙，通过调节主动辊与从动辊之间的间隙控制其对极片的摩擦力大小，获得设计所需压实密度的电池极片，同时除皱装置201的大辊对极片留箔区进行压延，使留箔区与涂料区箔材延展率相同或相近，则可消除极片留箔区的褶皱和断带，而小辊对涂料区施加一定压力可提高极片所受张力均匀性。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种锂离子电池极片辊压装置，包括收放卷装置、辊压装置和辊压极片，其特征在于，所述辊压装置包括主动辊和从动辊，所述辊压极片绕从动辊包覆大于或等于180°后进入从动辊与主动辊之间间隙，所述从动辊上设有除皱装置。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池极片辊压装置，其特征在于，所述除皱装置呈圆环状，包括大辊和小辊，所述大辊和小辊的直径差为10-100μm。

3.根据权利要求2所述的锂离子电池极片辊压装置，其特征在于，所述大辊的数量和宽度等于辊压极片留箔区的数量和宽度，所述小辊的宽度等于涂料区的宽度。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池极片辊压装置，其特征在于，所述大辊和小辊的材质为不锈钢或陶瓷或橡胶。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池极片辊压装置，其特征在于，所述主动辊和从动辊之间的间隙可调，控制从动辊对辊压极片的压力大小。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池极片辊压装置，其特征在于，所述除皱装置和从动辊之间的压力可调。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池极片辊压装置，其特征在于，所述收放卷装置由转盘、放卷托辊、收卷托辊和传动装置组成，所述转盘、放卷托辊和收卷托辊都由电机进行传动，所述传动装置包括若干导向辊，所述放卷托辊和收卷托辊设在所述辊压装置的同侧。

8.根据权利要求7所述的锂离子电池极片辊压装置，其特征在于，所述导向辊之间设有接带单元和测厚装置。