CN211247949U - 锂电池的极片辊压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提供一种锂电池的极片辊压装置，所述锂电池的极片辊压装置包括沿极片的辊压方向依次布置的第一张紧机构、轧辊机构和第二张紧机构，其中，所述第一张紧机构和所述第二张紧机构中的至少一者包括极耳过辊，所述极耳过辊包括过辊本体、沿所述极耳过辊的径向方向凸出于所述过辊本体的极耳区和沿所述极耳过辊的径向方向凹陷于所述过辊本体的敷料区。本实用新型所述的锂电池的极片辊压装置的极耳过辊在辊压极片时能够极耳区的箔材充分接触，从而使极片各个部位的箔材得到较为均衡的延展，减少极耳区与敷料区的结合区域的褶皱，结构简单，使用成本低。

Description

锂电池的极片辊压装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种锂电池的极片辊压装置。

背景技术

锂离子电池(锂电池)具有能量密度高、开路电压高、循环寿命长以及环境友好等优点，在新能源领域占有举足轻重的地位。

锂电池主要由正极片、负极片、隔膜、电解质和铝塑膜或铝壳等部件构成，其中正极片和负极片是锂电池主要的组成部分。其中，极片分为敷料区和极耳区，其制备过程通常包括制浆、涂膜、干燥、辊压、切割等工序。在辊压时，敷料区紧贴着上下轧辊，极耳区处于悬浮状态，敷料区的极片在轧辊的压力作用下箔材产生较大延展，而极耳区由于不与轧辊接触，其箔材延展非常小，这就导致了极耳区和敷料区接结合部位的箔材褶皱严重，甚至出现边缘掉料现象，严重影响锂电池的容量、循环寿命、安全性能等。

因此，希望有一种极片辊压装置能够克服或者减轻极耳区和敷料区接结合部位的箔材褶皱问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种锂电池的极片辊压装置，以减少或者避免极片的极耳区与敷料区的结合部位的褶皱。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种锂电池的极片辊压装置，所述锂电池的极片辊压装置包括沿极片的辊压方向依次布置的第一张紧机构、轧辊机构和第二张紧机构，其中，所述第一张紧机构和所述第二张紧机构中的至少一者包括极耳过辊，所述极耳过辊包括过辊本体、沿所述极耳过辊的径向方向凸出于所述过辊本体的极耳区和沿所述极耳过辊的径向方向凹陷于所述过辊本体的敷料区。

进一步的，所述极耳区和所述敷料区之间形成有弧形过渡结构。

进一步的，所述弧形过渡结构包括靠近所述极耳区的凸圆弧段和靠近所述敷料区的凹圆弧段；和/或所述弧形过渡结构的第一端与所述极耳区连接，所述弧形过渡结构的第二端与所述敷料区连接，其中，所述第一端和所述第二端的连线与所述极耳过辊的轴线方向的夹角为3°至15°。

进一步的，沿所述极耳过辊的轴线方向，所述过辊本体上依次布置有第一极耳区、第一敷料区、第二极耳区、第二敷料区和第三极耳区。

进一步的，所述第一张紧机构和所述第二张紧机构均包括极耳过辊。

进一步的，所述第一张紧机构包括第一夹送胶辊部和第一缓存辊，沿所述极片的辊压方向，所述第一夹送胶辊部、所述第一缓存辊和包括于所述第一张紧机构的所述极耳过辊依次布置；所述第二张紧机构包括第二夹送胶辊部和第二缓存辊，沿所述极片的辊压方向，包括于所述第二张紧机构的所述极耳过辊、所述第二缓存辊和所述第二夹送胶辊部依次布置。

进一步的，所述第一缓存辊和所述第二缓存辊能够压接于所述极片的第一侧面，所述极耳过辊能够压接于所述极片的第二侧面。

进一步的，所述第一缓存辊和/或所述第二缓存辊能够沿垂直于所述极片的辊压方向的方向移动。

进一步的，所述第一张紧机构和所述第二张紧机构能够向所述极片施加 200N至500N的张力。

进一步的，所述极耳过辊的外周与所述极片接触的区域的圆心角大于0°且小于或等于90°。

相对于现有技术，本实用新型所述的锂电池的极片辊压装置具有以下优势：

本实用新型所述的锂电池的极片辊压装置的极耳过辊在辊压极片时能够极耳区的箔材充分接触，从而使极片各个部位的箔材得到较为均衡的延展，减少极耳区与敷料区的结合区域的褶皱，结构简单，使用成本低。此外，第一张紧机构和第二张紧机构能够协同作用向极片施加足够的张力，使得极片在大张力的作用下通过极耳过辊，使得极片的极耳区的箔材得到有效延展，显著提高极片的质量，进而提高锂电池的容量、循环寿命、安全性能等。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为根据本实用新型的一种实施方式所述的锂电池的极片辊压装置的示意图；

图2为图1所示的锂电池的极片辊压装置的一种极片过辊的示意图；

图3为图1所示的锂电池的极片辊压装置的另一种极片过辊的示意图；

图4为图2所示的极片过辊的极耳区和敷料区的结合部位的局部放大示意图。

附图标记说明：

1-第一张紧机构，11-第一夹送胶辊部，12-第一缓存辊，2-轧辊机构，21-第一轧辊，22-第二轧辊，3-第二张紧机构，31-第二夹送胶辊部，32-第二缓存辊，4-极片，5-极耳过辊，51-第一极耳区，52-第二极耳区，53-第三极耳区，54-第一敷料区，55-第二敷料区，56-凸圆弧段，57-凹圆弧段。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

本实用新型公开了一种锂电池的极片辊压装置，参见图1和图2，所述锂电池的极片辊压装置包括沿极片4的辊压方向依次布置的第一张紧机构1、轧辊机构2和第二张紧机构3，其中，第一张紧机构1和第二张紧机构2中的至少一者包括极耳过辊5，极耳过辊5包括过辊本体、沿极耳过辊5的径向方向凸出于所述过辊本体的极耳区和沿极耳过辊5的径向方向凹陷于所述过辊本体的敷料区。

上述锂电池的极片辊压装置的极耳过辊5在辊压极片时能够极耳区的箔材充分接触，从而使极片4各个部位的箔材得到较为均衡的延展，减少极耳区与敷料区的结合区域的褶皱，结构简单，使用成本低。此外，第一张紧机构1和第二张紧机构2能够协同作用向极片4施加足够的张力，使得极片4 在大张力的作用下通过极耳过辊5，使得极片4的极耳区的箔材得到有效延展，显著提高极片的质量，进而提高锂电池的容量、循环寿命、安全性能等。

极耳过辊5的极耳区凸出于过辊本体的尺寸和敷料区凹陷于过辊本体的尺寸可根据极片4的结构进行适当的设计，能够使得极耳区和敷料区得到较为均匀的充分辊压即可。

优选地，所述极耳区和所述敷料区之间形成有弧形过渡结构，避免损伤极片4，且使得极耳4的极耳区箔材和敷料区箔材之间实现平滑过渡，进一步提高极片4的质量。该弧形过渡结构的尺寸可根据极耳过辊5的极耳区和敷料区之间的尺寸差进行适当的设计。

优选地，所述弧形过渡结构的第一端与所述极耳区连接，所述弧形过渡结构的第二端与所述敷料区连接，其中，所述第一端和所述第二端的连线与所述极耳过辊5的轴线方向的夹角为3°至15°，避免弧形过渡结构的倾角过大，确保极耳区和辅料区之间的平缓过渡，从而进一步提高极片的质量。

优选地，参见图4，所述弧形过渡结构包括靠近所述极耳区的凸圆弧段 56和靠近所述敷料区的凹圆弧段57，使得极耳过辊5的极耳区和敷料区之间不存在尖角。

极耳过辊5上的极耳区和敷料区的数量、尺寸和布置方式可根据待辊压的极片的结构进行适当的选择，沿极耳过辊5的轴线方向，过辊本体上依次布置有第一极耳区51、第一敷料区54、第二极耳区52、第二敷料区55和第三极耳区53，极耳过辊5形成双列辊压结构。当然，在需要的情况下，极耳过辊5也可形成为单列辊压结构或者多列辊压结构。

参见图2和图3所示的两种不同的极耳过辊5的示意图，第一极耳区51、第一敷料区54、第二极耳区52、第二敷料区55和第三极耳区53相对于过辊本体的凹陷程度和凸起程度可根据实际需要进行适当的选择，只要最终形成的极耳过辊5的极耳区与敷料区的直径具有适当的尺寸差即可，例如，极耳区与敷料区的直径差为100μm至160μm。此外，极耳区和敷料区沿极耳过辊5的轴线方向的长度可根据实际需要进行适当的设计，能够充分辊压极片的极耳区箔材和敷料区箔材即可，例如，第一敷料区54和第二敷料区 55的长度为160mm至185mm，第二极耳区52的长度为35mm至50mm。

此外，为了充分辊压极片上的极耳，极耳区的尺寸可略大于极耳的尺寸，例如，在图2所示的实施方式中，极耳在极耳区占比约5％-15％，在图3所示的实施方式中，极耳在极耳区占比约20％-60％。

优选地，第一张紧机构1和第二张紧机构3均包括极耳过辊5，使得待辊压的极片4和辊压后极片4均在张紧机构的大张力作用下通过极耳过辊5，从而进一步提高极片4的质量。

第一张紧机构1和第二张紧机构3的具体结构可根据实际需要进行适当的选择，能够在极片4辊压过程中张紧极片4即可。优选地，第一张紧机构 1包括第一夹送胶辊部11和第一缓存辊12，沿极片4的辊压方向，第一夹送胶辊部11、第一缓存辊12和包括于第一张紧机构1的极耳过辊5依次布置；第二张紧机构3包括第二夹送胶辊部31和第二缓存辊32，沿极片4的辊压方向，包括于第二张紧机构3的极耳过辊5、第二缓存辊32和第二夹送胶辊部31依次布置。第一张紧机构1和第二张紧机构3构成独立的张紧系统，对位于第一夹送胶辊部11和第二夹送胶辊部31之间的极片4施加所需的张力，不受外部干涉。第一夹送胶辊部11和第二夹送胶辊部31分别包括相对布置的两个夹送胶辊，通过伺服电机控制夹送胶辊的转速进而控制极片 4的输送速度和张力。

优选地，第一缓存辊12和第二缓存辊32能够压接于极片4的第一侧面，极耳过辊5能够压接于极片4的第二侧面，第二侧面为极片4的待辊压面，从而更好的将极片4压紧于极耳过辊5上，增大极片4与极耳过辊5的接触面积，改善极片4的辊压效果。

优选地，第一缓存辊12和/或第二缓存辊32能够沿垂直于极片4的辊压方向的方向移动，从而调整极片4的张紧力。

极片4的张紧力可根据实际需求进行适当的选择，优选地，第一张紧机构1和第二张紧机构3能够向极片4施加200N至500N的张力，保障极片4 不会被损坏，且极耳过辊5能够充分辊压极片4。

极片4与极耳过辊5的接触面积可根据实际需要进行适当的设计，优选地，极耳过辊5的外周与极片4接触的区域的圆心角大于0°且小于或等于 90°，保障极片4能够被充分辊压。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池的极片辊压装置，其特征在于，所述锂电池的极片辊压装置包括沿极片(4)的辊压方向依次布置的第一张紧机构(1)、轧辊机构(2)和第二张紧机构(3)，其中，所述第一张紧机构(1)和所述第二张紧机构(3)中的至少一者包括极耳过辊(5)，所述极耳过辊(5)包括过辊本体、沿所述极耳过辊(5)的径向方向凸出于所述过辊本体的极耳区和沿所述极耳过辊(5)的径向方向凹陷于所述过辊本体的敷料区。

2.根据权利要求1所述的锂电池的极片辊压装置，其特征在于，所述极耳区和所述敷料区之间形成有弧形过渡结构。

3.根据权利要求2所述的锂电池的极片辊压装置，其特征在于，

所述弧形过渡结构包括靠近所述极耳区的凸圆弧段(56)和靠近所述敷料区的凹圆弧段(57)；和/或

所述弧形过渡结构的第一端与所述极耳区连接，所述弧形过渡结构的第二端与所述敷料区连接，其中，所述第一端和所述第二端的连线与所述极耳过辊(5)的轴线方向的夹角为3°至15°。

4.根据权利要求1所述的锂电池的极片辊压装置，其特征在于，沿所述极耳过辊(5)的轴线方向，所述过辊本体上依次布置有第一极耳区(51)、第一敷料区(54)、第二极耳区(52)、第二敷料区(55)和第三极耳区(53)。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的锂电池的极片辊压装置，其特征在于，所述第一张紧机构(1)和所述第二张紧机构(3)均包括极耳过辊(5)。

6.根据权利要求5所述的锂电池的极片辊压装置，其特征在于，所述第一张紧机构(1)包括第一夹送胶辊部(11)和第一缓存辊(12)，沿所述极片(4)的辊压方向，所述第一夹送胶辊部(11)、所述第一缓存辊(12)和包括于所述第一张紧机构(1)的所述极耳过辊(5)依次布置；所述第二张紧机构(3)包括第二夹送胶辊部(31)和第二缓存辊(32)，沿所述极片(4)的辊压方向，包括于所述第二张紧机构(3)的所述极耳过辊(5)、所述第二缓存辊(32)和所述第二夹送胶辊部(31)依次布置。

7.根据权利要求6所述的锂电池的极片辊压装置，其特征在于，所述第一缓存辊(12)和所述第二缓存辊(32)能够压接于所述极片(4)的第一侧面，所述极耳过辊(5)能够压接于所述极片(4)的第二侧面。

8.根据权利要求6所述的锂电池的极片辊压装置，其特征在于，所述第一缓存辊(12)和/或所述第二缓存辊(32)能够沿垂直于所述极片(4)的辊压方向的方向移动。

9.根据权利要求8所述的锂电池的极片辊压装置，其特征在于，所述第一张紧机构(1)和所述第二张紧机构(3)能够向所述极片(4)施加200N至500N的张力。

10.根据权利要求5所述的锂电池的极片辊压装置，其特征在于，所述极耳过辊(5)的外周与所述极片(4)接触的区域的圆心角大于0°且小于或等于90°。

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