CN209001015U - 一种电池极片的等延展率辊压机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池极片的等延展率辊压机构。该辊压机构按电池极片的辊压进料方向，依次包括箔区辊压系统（1）以及料区辊压系统（2）；所述箔区辊压系统（1）包括箔区主动辊（11）及箔区从动辊（12）；所述料区辊压系统（2）包括料区主动辊（21）及料区从动辊（22）；所述箔区主动辊（11）及箔区从动辊（12）均为凹凸辊；所述料区主动辊（21）及料区从动辊（22）均为平面辊。本实用新型的辊压机构可有效对涂料后的电池极片进行等延展率辊压，使辊压后的电池极片上的涂料区与未涂料留空箔区的延展率一致，保证辊压后的电池极片保持平整，且无需高力学性能的箔材，可有效提高电池极片的制程合格率，并降低箔材采购成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池极片制备技术领域，具体涉及一种电池极片的等延展率辊压机构。
背景技术
锂电池极片作为锂电池的核心部件，随着锂电池的发展及大规模应用，其需求量也不断增加，其规模化生产亦趋成熟。在锂电池极片的生产过程中，通常包括涂料及辊压工序。其中极片辊压是必不可少的工序，通过辊压能使极片被压实，对锂电池能量密度的提升具有非常重要的作用。
现有的锂电池极片的涂料方式包括连续涂布，亦称为斑马涂布，该涂布方式涂布后的锂电池极片会形成具有斑马式条纹相间分布的涂料区与未涂料留空箔区。在进入辊压工序时，由于斑马涂布方式涂布的涂料区厚度大于未涂料留空箔区的厚度，且采用的轧辊多为平面辊面的轧辊，辊压时仅涂料区接触轧辊形成延展，而未涂料留空箔区未能接触轧辊，因此未涂料留空箔区未能形成延展，造成辊压后涂料区与未涂料留空箔区的延展不一致。该辊压延展不一致的结果还导致在辊压收卷过程中或后续工序中容易形成电池极片褶皱、断带等不良现象，导致电池生产过程中的合格率大大降低。
目前，为解决该辊压延展不一致的问题，业内通用的方法为在辊压后对未涂料留空箔区进行拉伸处理，即通过张力以及速度差强制对未涂料留空箔区拉长，从而达到极片平整的状态。但此种方式对于极片箔材的力学性能要求较高，对于涂料区7‰的延展率需要箔材近240Mpa的抗拉强度及3.5%的延展率，这已经达到铝箔的力学性能极限，且对箔材的稳定性要求较高，同时对于箔材的边缘微观磕碰、缺口敏感性很高，无法保证稳定的生产合格率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种电池极片的等延展率辊压机构。该辊压机构可有效对涂料后的电池极片进行等延展率辊压，使辊压后的电池极片上的涂料区与未涂料留空箔区的延展率一致。
本实用新型的目的通过如下技术方案实现。
一种电池极片的等延展率辊压机构，按电池极片的辊压进料方向，依次包括箔区辊压系统以及料区辊压系统；所述箔区辊压系统包括箔区主动辊及箔区从动辊；所述料区辊压系统包括料区主动辊及料区从动辊；所述箔区主动辊及箔区从动辊均为凹凸辊；所述料区主动辊及料区从动辊均为平面辊。
优选的，所述箔区主动辊及箔区从动辊的凹部和凸部均分别相互对应，即所述箔区主动辊的凹部对应于箔区从动辊的凹部，所述箔区主动辊的凸部对应于箔区从动辊的凸部。
优选的，所述箔区主动辊及箔区从动辊中，凹部直径和凸部直径的差值均为0.03~0.24mm，优选为0.06~0.24mm。
优选的，工作时，所述箔区主动辊及箔区从动辊的凹部均对应于电池极片的涂料区，所述箔区主动辊及箔区从动辊的凸部均对应于电池极片的未涂料留空箔区。
优选的，所述箔区主动辊及箔区从动辊的凸部均为独立设置的复合板带。
更优选的，所述独立设置的复合板带选自包括钢带、铜-钢复合板带或不锈钢-钢复合板带。
更优选的，工作时，所述独立设置的复合板带均对应于电池极片的未涂料留空箔区。
更进一步优选的，所述等延展率辊压机构仅包括箔区辊压系统。
优选的，工作时，所述箔区辊压系统辊压电池极片的未涂料留空箔区，所述料区辊压系统辊压电池极片的涂料区，且所述箔区辊压系统按照所述料区辊压系统对电池极片的涂料区的辊压延展率进行协同运转，确保经辊压后出料的电池极片的未涂料留空箔区与涂料区的辊压延展率一致。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：
（1）本实用新型的辊压机构可有效对涂料后的电池极片进行等延展率辊压，使辊压后的电池极片上的涂料区与未涂料留空箔区的延展率一致，保证辊压后的电池极片保持平整，有效解决了因平面轧辊辊压后电池极片的涂料区与未涂料留空箔区延展不一致而引起的电池极片褶皱及断带等问题；
（2）采用本实用新型的辊压机构在对涂料后的电池极片进行辊压，电池极片箔材无需为高力学性能的箔材材料，同时对于箔材的边缘微观磕碰、缺口敏感性降低，可有效提高电池极片的制程合格率，并降低箔材采购成本。
附图说明
图1为具体实施例1中本实用新型的电池极片的等延展率辊压机构的箔区辊压系统工作时的主视示意图；
图2为具体实施例1中本实用新型的电池极片的等延展率辊压机构的箔区辊压系统工作时的侧视示意图；
图3为具体实施例1中本实用新型的电池极片的等延展率辊压机构的料区辊压系统工作时的主视示意图；
图4为具体实施例1中本实用新型的电池极片的等延展率辊压机构的料区辊压系统工作时的侧视示意图；
图5为具体实施例2中本实用新型的电池极片的等延展率辊压机构的箔区辊压系统工作时的主视示意图；
图6为具体实施例2中本实用新型的电池极片的等延展率辊压机构的箔区辊压系统工作时的侧视示意图；
附图标注：1-箔区辊压系统，2-料区辊压系统，11-箔区主动辊，12-箔区从动辊，21-料区主动辊，22-料区从动辊，3-复合板带，4-箔材，5-涂料。
具体实施方式
以下结合具体实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但本实用新型的保护范围及实施方式不限于此。
实施例1
一种电池极片的等延展率辊压机构，按电池极片的辊压进料方向，依次包括箔区辊压系统1以及料区辊压系统2，箔区辊压系统1以及料区辊压系统2均通过电机驱动；其中，箔区辊压系统1的主视示意图及侧视示意图分别参见图1和图2所示，料区辊压系统2的主视示意图及侧视示意图分别参见图3和图4所示；箔区辊压系统1包括箔区主动辊11及箔区从动辊12；料区辊压系统2包括料区主动辊21及料区从动辊22；箔区主动辊11及箔区从动辊12均为凹凸辊，即在辊的轴向上，具有依次间隔分布的凹部和凸部；料区主动辊21及料区从动辊22均为平面辊，即辊表面为平面的轧辊。
具体的，箔区主动辊11及箔区从动辊12的凹部和凸部均分别相互对应，即箔区主动辊11的凹部对应于箔区从动辊12的凹部，箔区主动辊11的凸部对应于箔区从动辊12的凸部；其中，在箔区主动辊11及箔区从动辊12中，其上的凹部的直径和凸部的直径的差值均为0.03~0.24mm。
并且，该电池极片的等延展率辊压机构进行极片辊压工作时，箔区主动辊11及箔区从动辊12的凹部均对应于电池极片的涂料区，箔区主动辊11及箔区从动辊12的凸部均对应于电池极片的未涂料留空箔区，且凸部的宽度均对应于未涂料留空箔区的宽度。箔区辊压系统1辊压电池极片的未涂料留空箔区，料区辊压系统2辊压电池极片的涂料区，且箔区辊压系统1按照料区辊压系统2对电池极片的涂料区的辊压延展率进行调试，协同运转，确保经辊压后出料的电池极片的未涂料留空箔区与涂料区的辊压延展率一致。
采用本实施例的电池极片的等延展率辊压机构对斑马涂布方式涂覆涂料5后的箔材4进行辊压，为分段进行辊压。首先涂覆涂料5后的箔材4进入箔区辊压系统1，在箔区辊压系统1的凹凸辊辊压作用下，单独完成对箔材4的未涂料留空箔区的箔区辊压。而后，涂覆涂料5后的箔材4继续进料至料区辊压系统2，并在料区辊压系统2的平面辊的辊压作用下，单独完成对涂覆涂料5后的箔材4的涂料区的料区辊压。其中，箔区辊压系统1的延展率按照料区辊压系统2对电池极片的涂料区的辊压延展率进行调试，具体的，料区辊压系统2的辊压按照电池工艺设定，并测得料区延展率，再按照此测得的延展率调整箔区辊压系统1的压力，使箔区辊压系统1与料区辊压系统2的辊压延展率相同，协同运转，确保经辊压后出料的电池极片的未涂料留空箔区与涂料区的辊压延展率一致。
通过分段辊压，辊压后的电池极片上的涂料区与未涂料留空箔区的延展率一致，电池极片保持平整，有效解决了因进采用传统平面轧辊辊压后电池极片的涂料区与未涂料留空箔区延展不一致而引起的电池极片褶皱及断带等问题，且电池极片箔材无需为高力学性能的箔材材料，同时对于箔材的边缘微观磕碰、缺口敏感性降低，有效提高电池极片的制程合格率，并降低箔材采购成本。
实施例2
一种电池极片的等延展率辊压机构，与实施例1类似，不同在于，在箔区主动辊11及箔区从动辊12中，其上的凹部的直径和凸部的直径的差值均为0.06~0.24mm。
实施例3
一种电池极片的等延展率辊压机构，与实施例1类似，不同在于，该等延展率辊压机构仅包括箔区辊压系统1，并且具体参见图5和图6所示，箔区辊压系统1中的箔区主动辊11及箔区从动辊12的凸部均为独立设置的复合板带3，即独立设置的复合板带3均与箔区辊压系统1不为一体连接设置，箔区主动辊11及箔区从动辊12的辊面为平面。其中，独立设置的复合板带3的厚度为0.03~0.12mm，复合板带3选自包括为钢带、铜-钢复合板带或不锈钢-钢复合板带，本实用新型的复合板带3选择为钢带。
并且，该电池极片的等延展率辊压机构进行极片辊压工作时，独立设置的复合板带3均对应于电池极片的未涂料留空箔区。
采用本实施例的电池极片的等延展率辊压机构对斑马涂布方式涂覆涂料5后的箔材4进行辊压，为一次性同时辊压，涂覆涂料5后的箔材4进入等延展率辊压机构，调整辊压压力为5~25MPa进行辊压，控制复合板带3的厚度，通过辊压复合板带3间接辊压未涂料留箔区，并且辊压过程中箔区主动辊11及箔区从动辊12的辊面也对涂料区同步辊压，促使涂料区与未涂料留空箔区同时辊压延展，达到一致的辊压延展率。
通过一次性同时辊压，辊压后的电池极片上的涂料区与未涂料留空箔区的延展率一致，电池极片保持平整，有效解决了因平面轧辊辊压后电池极片的涂料区与未涂料留空箔区延展不一致而引起的电池极片褶皱及断带等问题，且电池极片箔材无需为高力学性能的箔材材料，同时对于箔材的边缘微观磕碰、缺口敏感性降低，有效提高电池极片的制程合格率，并降低箔材采购成本。
以上实施例仅为本实用新型的较优实施例，仅在于对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但不限制本实用新型的保护范围，任何未脱离本实用新型精神实质及原理下所做的变更、组合、删除、替换或修改等均将包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种电池极片的等延展率辊压机构，其特征在于，按电池极片的辊压进料方向，依次包括箔区辊压系统（1）以及料区辊压系统（2）；所述箔区辊压系统（1）包括箔区主动辊（11）及箔区从动辊（12）；所述料区辊压系统（2）包括料区主动辊（21）及料区从动辊（22）；所述箔区主动辊（11）及箔区从动辊（12）均为凹凸辊；所述料区主动辊（21）及料区从动辊（22）均为平面辊。
2.根据权利要求1所述的一种电池极片的等延展率辊压机构，其特征在于，所述箔区主动辊（11）的凹部对应于箔区从动辊（12）的凹部，所述箔区主动辊（11）的凸部对应于箔区从动辊（12）的凸部。
3.根据权利要求1所述的一种电池极片的等延展率辊压机构，其特征在于，所述箔区主动辊（11）及箔区从动辊（12）中，凹部直径和凸部直径的差值均为0.03~0.24mm。
4.根据权利要求1~3任一项所述的一种电池极片的等延展率辊压机构，其特征在于，工作时，所述箔区主动辊（11）及箔区从动辊（12）的凹部均对应于电池极片的涂料区，所述箔区主动辊（11）及箔区从动辊（12）的凸部均对应于电池极片的未涂料留空箔区。
5.根据权利要求1~3任一项所述的一种电池极片的等延展率辊压机构，其特征在于，所述箔区主动辊（11）及箔区从动辊（12）的凸部均为独立设置的复合板带。
6.根据权利要求5所述的一种电池极片的等延展率辊压机构，其特征在于，工作时，所述独立设置的复合板带均对应于电池极片的未涂料留空箔区。
7.根据权利要求6所述的一种电池极片的等延展率辊压机构，其特征在于，所述等延展率辊压机构仅包括箔区辊压系统（1）。
8.根据权利要求1所述的一种电池极片的等延展率辊压机构，其特征在于，工作时，所述箔区辊压系统（1）辊压电池极片的未涂料留空箔区，所述料区辊压系统（2）辊压电池极片的涂料区，且所述箔区辊压系统（1）按照所述料区辊压系统（2）对电池极片的涂料区的辊压延展率进行协同运转。
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|---|---|---|---|---|
| CN110806356A (zh) * | 2019-09-11 | 2020-02-18 | 浙江超威创元实业有限公司 | 一种正极片延展量检测方法 |
| CN112776391A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-05-11 | 蜂巢能源科技有限公司 | 极片辊压除皱的处理装置及处理方法 |
| WO2021190635A1 (zh) * | 2020-03-26 | 2021-09-30 | 深圳市海瀚新能源技术有限公司 | 冷压延展机构及冷压装置 |
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