CN217616815U - 极片辊压装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种极片辊压装置，包括两个压辊与保护件，两个压辊并列设置，且二者之间具有供极片穿过的间隙；保护件穿设于所述间隙内，且与压辊接触；其中，保护件被设置为：当极片与压辊接触时，沿压辊的轴向，保护件与压辊的其他部分接触，且保护件与压辊之间能够相对运动，以使压辊接触极片部分的外径，与压辊接触保护件部分的外径的差值在第一设定范围内。本实用新型通过设置保护层与压辊接触，使得压辊的不同部位之间保持相同或者相近的磨损量，从而消除或者减少高度差，进而消除或者减轻极片。

Description

极片辊压装置

技术领域

本申请涉及储能器件制造技术领域，尤其是涉及一种极片辊压装置。

背景技术

在软包锂离子电池的制备环节中，极片的辊压质量将直接影响电芯的性能，辊压是指将极片通过两个压辊之间的间隙，通过两个压辊对极片进行碾压的步骤，通常，为了兼容不同宽度的极片，压辊的轴向长度大于极片的宽度，使得极片仅与压辊的部分区域接触，在长期的使用过程中，与极片接触的部分会因为与极片之间的相对运动而发生磨损，导致压辊上接触极片的区域与未解除极片的区域之间出现高度差，当辊压更宽的极片，或者极片在压辊上发生横向位移，导致极片覆盖了具有高度差的位置时，极片会产生条痕等不良现象，影响极片的质量。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种极片辊压装置，能够消除或者减少压辊表面的高度差，从而改善极片的辊压质量。

根据本申请实施例中的极片辊压装置，包括：

两个压辊，两个所述压辊并列设置，且二者之间具有供极片穿过的间隙；

保护件，至少部分穿设于所述间隙内，且与所述压辊接触；

其中，所述保护件被设置为：当极片与所述压辊接触时，沿所述压辊的轴向，所述保护件与所述压辊的其他部分接触，且所述保护件与所述压辊之间能够相对运动，以使所述压辊接触所述极片部分的外径，与所述压辊接触所述保护件部分的外径的差值在第一设定范围内。

根据本申请实施例的电池模组，至少具有如下有益效果：

本实用新型通过设置保护层与压辊接触，使得压辊的不同部位之间保持相同或者相近的磨损量，从而消除或者减少高度差，进而消除或者减轻极片在辊压过程出现的暗痕、条纹等不良问题。

在本申请的其他实施例中，所述极片辊压装置还包括驱动组件，所述保护件连接于所述驱动组件，且能够被所述驱动组件驱动而相对所述压辊沿所述压辊的周向移动。

在本申请的其他实施例中，所述驱动组件包括动力件、第一辊与第二辊，所述动力件用于驱动所述第一辊与所述第二辊中的至少一个转动，所述保护件为环状的料带，所述保护件绕设于所述第一辊与所述第二辊，能够被驱动而相对所述压辊移动。

在本申请的其他实施例中，所述驱动组件还包括第一支架与第二支架，所述第一辊连接于所述第一支架，所述第二辊连接于所述第二支架，其中，所述第一支架与所述第二支架满足以下设置中的至少一个：

所述第一支架与所述第二支架中的至少一个能够沿水平方向相对移动，以调节所述第一辊与所述第二辊之间的水平距离；

所述第一支架的高度可调，以调节所述第一辊的高度；

所述第一辊能够相对所述第一支架沿竖直方向移动，以调节所述第一辊的高度；

所述第二支架的高度可调，以调节所述第二辊的高度；

所述第二辊能够相对所述第二支架沿竖直方向移动，以调节所述第二辊的高度。

在本申请的其他实施例中，所述保护件相对所述压辊的周向移动速度，等于所述极片相对所述压辊的周向移动速度。

在本申请的其他实施例中，所述极片辊压装置包括多个所述保护件，各所述保护件的宽度不等，各所述保护件择一的与所述压辊接触，以适应不同宽度的极片；

或者，所述保护件能够沿所述压辊的轴向移动，以适应不同宽度的极片。

在本申请的其他实施例中，所述极片辊压装置包括两个所述保护件，两个所述保护件沿所述压辊的轴向设置，且两个所述保护件之间的轴向距离可调。

在本申请的其他实施例中，所述保护件被设置为：当极片与所述压辊接触时，所述保护件朝向所述极片的第一侧面，与所述极片朝向所述保护件的第二侧面之间的距离在第二设定范围内。

在本申请的其他实施例中，所述第一侧面与所述第二侧面贴合。

在本申请的其他实施例中，所述保护件满足以下设置中的至少一种：

所述保护件的材质的粗糙度为6.5μm～12.5μm；

所述保护件的材质的洛氏硬度为60至95；

所述压辊接触所述极片部分的外径，与所述压辊接触所述保护件部分的外径的差值小于等于35μm；

定义所述极片被辊压后的厚度为D1，所述保护件被辊压后的厚度为D2，所述极片被辊压后的回弹系数为C，D1*(1-C)≤D2≤D1*(1+C)，其中，0.02≤C≤0.07。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为相关技术中压辊辊压极片的示意图；

图2为本申请实施例中极片辊压装置的俯视图；

图3为图1中极片辊压装置的侧视图；

图4为本申请实施例保护件、极片与压辊的连接示意图。

附图标记：

压辊100；

保护件200、第一侧面210；

极片300、第二侧面310；

驱动组件400、第一辊410、第二辊420、第一支架430、第二支架440、第三辊450；

极片供料装置500、极片放卷辊510、极片收卷辊520。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1，示出了通过常规辊压装置辊压极片的示意图，如图所示，压辊100的轴向长度长于极片300的宽度，当压辊100辊压极片300时，极片300与压辊100的部分区域接触，为便于描述，将压辊100上与极片300接触的相应区域命名为接触区域，不与极片300接触的相应区域命名为非接触区域，需要说明的是，接触区域与非接触区域仅为了描述相关概念，根据极片300宽度与在辊上放置位置的不同，接触区域与非接触区域会相应变化。

由于辊压前的极片300的表面存在颗粒物，相对粗糙，且极片300与压辊100之间具有相对运动，因此长期使用后压辊100的接触区域会发生磨损，从而使得接触区域与非接触区域之间存在高度差，这样，当更换更宽的极片300，或者极片300在压辊100上发生轴向移动，导致极片300覆盖了接触区域与非接触区域的连接区域时，压辊100外表面的高度差会导致极片300在辊压过程中产生暗痕、条纹等不良现象，影响极片300质量，为了避免这一问题，需要频繁的更换压辊100，增加了生产成本。

基于上述，本实用新型提出了一种极片辊压装置，通过设置保护层与压辊100的非接触区域接触，使得压辊100的非接触区域与接触区域保持相同或者相近的磨损量，从而消除或者减少高度差，进而消除或者减轻极片300暗痕、条纹等不良问题，以下结合附图进行具体说明。

参照图2、图3，分别示出了本实用新型一实施例中极片辊压装置的俯视图与侧视图，如图所示，极片辊压装置包括压辊100、保护件200与极片供料装置500，其中压辊100用于辊压极片300，极片供料装置500用于进行极片300的上料与回收，保护件200用于消除或者减少压辊100外周面的高度差。

压辊100成对设置，二者并列且形成供极片300穿过的间隙，该间隙小于极片300辊压前的厚度，当极片300经过压辊100之后，其厚度减少而处于压实状态。图示实施例中，极片辊压装置设置有两个压辊100，两个压辊100上下排布，此外，极片辊压装置还包括未示出的压辊驱动装置，压辊驱动装置能够驱动压辊100转动。

保护件200采用与极片300具有相同或者相近摩擦系数的材料制成，mylar纸、PET等高分子或非高分子材料，以保证接触区域与非接触区域的磨损量相同或者相近。保护件200穿设于压辊100之间的间隙内，且与压辊100保持接触，二者的接触部位是未被极片300覆盖的部位，也即，当极片300与压辊100接触时，沿压辊100的轴向，保护件200与压辊100的其他部分接触。需要说明的是，保护件200的宽度并非与压辊100非接触区域的轴向长度保持完全一致，保护件200的宽度可以大于或者小于非接触区域的轴向长度，以图2所示为例，保护件200的宽度小于相应非接触区域的宽度，虽然压辊100在保护件200的轴向两侧均存在未被覆盖的部分，但是其也能在一定程度上解决极片300出现暗痕、条纹的问题，以图2中左侧的保护件200为例具体说明，即使左侧保护件200与极片300之间具有间隙(该间隙通常很小)，导致压辊100在该间隙内的部分由于未被磨损而形成有凸台，然而由于间隙很小，因此凸台的宽度也很小，后续的极片300覆盖该凸台后能够很快的将该凸台磨平，也即，在经过一定的磨合时间后就能够消除暗痕、条纹等不良问题，与不设置保护件200的方案相比仍然能够起到保证极片300质量的效果。能够理解的是，由于保护件200的宽度无需与非接触区域的轴向长度保持完全一致，且允许保护件200与极片300之间存在间隙，因此可以降低对保护件200宽度方向的尺寸精度要求，以及保护件200在压辊100上的定位精度要求。

根据极片300在压辊100上位置的不同，极片辊压装置包括一个或者两个保护件200，例如，当极片300位于压辊100的中间时，极片辊压装置包括两个保护件200，两个保护件200分别位于极片300的轴向两侧，而当极片300偏置于压辊100的一端时，极片辊压装置包括一个保护件200，保护件200位于压辊100的另一端。当然，当压辊100能够同步辊压多个极片300时，保护件200的数量与位置也可以相应调整，例如，在相邻极片300之间也设置保护件200。

极片供料装置500包括极片放卷辊510与极片收卷辊520，极片放卷辊510与极片收卷辊520分别位于压辊100的两侧，未辊压的极片300卷绕在极片放卷辊510上，辊压后的极片300卷绕在极片收卷辊520，随着极片放卷辊510与极片收卷辊520的转动，极片300持续的通过压辊100之间的间隙，从而实现极片300的持续辊压。

由于保护件200在辊压过程中与压辊100保持接触，因此可以使压辊100接触极片300部分的外径(也即接触区域的外径)，与压辊100接触保护件200部分的外径(也即非接触区域的外径)的差值在第一设定范围内，其中，差值在第一设定范围内的含义包括：接触区域的外径大于非接触区域的外径，接触区域的外径小于非接触区域的外径，以及接触区域的外径等于非接触区域的外径。如此，可以控制接触区域与非接触区域的高度差，从而减少或者消除因高度差导致的极片质量问题。

在另一些实施例中，极片辊压装置还包括驱动组件400，保护件200连接于驱动组件400，驱动组件400能够驱动保护件200相对压辊100沿压辊100的周向移动，也即，本实施例中除了压辊100的转动之外，保护件200也能够主动移动，如此能够更好的模拟极片300与压辊100之间的运动状态，使得压辊100非接触区域与接触区域保持相同或者相近的磨损量。当然，在一些替代实施例中，保护件200也可以保持静止，通过压辊100的转动实现压辊100与保护件200之间的相对运动。

在一些具体实施中，当保护件200能够被驱动组件400驱动而主动移动时，保护件200相对压辊100的周向移动速度，等于极片300相对压辊100的周向移动速度，也即，保护件200与极片300同步移动，从而进一步模拟极片300与压辊100之间的运动状态，控制压辊100外表面的高度差。此外，当保护件200与极片300相互接触以消除二者之间的间隙时，保护件200与极片300同步移动也能够避免二者出现相对摩擦。

参照图2、图3，在一些具体实施中，驱动组件400包括动力件(未示出)、第一辊410与第二辊420，动力件可以是基于旋转轴的动力件，例如电机。动力件直接或者通过传动结构驱动第一辊410与第二辊420中的至少一个转动。本实施例中的保护件200相应为环状的料带，保护件200绕设于第一辊410与第二辊420，能够被驱动而相对压辊100移动。由于保护件200为环形料带，因此保护件200能够循环运动，以缩短保护件200的长度，有助于降低成本。能够理解的是，保护件200也可以通过类似于极片供料装置500中的极片放卷辊510与极片收卷辊520进行驱动。

此外，驱动组件400还可以包括第三辊450，第三辊450位于压辊100的上方或者下方，其一方面能够张紧保护件200，同时还能够避免保护件200的其他部分与压辊100发生干涉。

参照图3，在一些具体实施中，当驱动组件400包括上述第一辊410与第二辊420时，驱动组件400还可以包括第一支架430与第二支架440，第一辊410连接于第一支架430，第二辊420连接于第二支架440，第一支架430与第二支架440中的至少一个能够沿水平方向相对移动，以调节第一辊410与第二辊420之间的水平距离，从而适应不同直径的压辊100。具体的，以第一支架430能够水平移动位移，第一支架430可以通过滑轨等结构固定在未示出的基座上，第一支架430通过滑轨相对基座沿水平方向移动；或者，第一支架430通过螺纹紧固件连接于未示出的基座上，基座上对应设置多个螺纹孔，通过螺纹紧固件与不同螺纹孔的配合实现第一支架430相对基座的移动；或者，第一支架430的底部设置有滑轮，其通过滑轮相对地面移动，此外，当第一支架430设置滑轮时，其除了可以用于调节第一辊410与第二辊420之间的水平距离，还能够实现第一辊410的自由移动，以便于配合不同工位的压辊100。

在另一些具体实施中，第一支架430的高度可调，从而调节第一辊410的高度，以适应不同高度的压辊100，例如，第一支架430为套管式的伸缩支架，通过伸缩的方式调节高度。

在另一些具体实施中，第一辊410能够相对第一支架430沿竖直方向移动，以调节第一辊410的高度，以适应不同高度的压辊100，例如，第一辊410通过滑块与滑轨连接于第一支架430，通过滑动的方式调节第一辊410的高度。

在另一些具体实施例中，第二支架440的高度可调，第二辊420能够相对第二支架440沿竖直方向移动，以调节第二辊420的高度，其具体方案可以参照第一支架430以及第一辊410，在此不做详述。

在另一些具体实施中，第一支架430与第二支架440可以连接为一体，也即，第一辊410与第二辊420能够同步沿竖直方向移动。

在另一些实施例中，极片辊压装置包括多个保护件200，各保护件200的宽度不等，各保护件200择一的与所述压辊100接触，也即，当极片300的宽度发生变化时，可以选用相应的保护件200，例如，当极片300的宽度缩小时，可以选用更宽的保护件200，当极片300的宽度增加时，可以选用更窄的保护件200。

在另一些实施例中，保护件200能够沿压辊100的轴向移动，以适应不同宽度的极片300，以图2中左侧的保护件200为例，当极片300的宽度缩小时，保护件200可以朝右侧移动，当极片300的宽度增加时，保护件200可以朝左侧移动，需要说明的是，本实施例中无需设置多个保护件200，有助于控制成本。

在另一些实施例中，参照图2，极片辊压装置设置有两个保护件200，两个保护件200沿压辊100的轴向设置，例如设置于压辊100的两端。两个保护件200之间的轴向距离可调，一方面可以适应不同宽度的极片300，另一方面可以适应不同长度的压辊100。本实施例的保护件200可以采用上述驱动组件400进行驱动，例如，在第一支架430与第二支架440的下方设置滚轮，通过滚轮实现沿轴向的移动，进而实现轴向距离的调整。

在另一些实施例中，参照图4，当极片300与压辊100接触时，保护件200沿轴向位于极片300的一侧，其中，保护件200朝向极片300的第一侧面210，与极片300朝向保护件200的第二侧面310之间的距离在第二设定范围之内，其中，第二设定距离包括0，也即，第一侧面210与第二侧面310可以相互分离，也可以相互贴合，其中，基于前述，第一侧面210与第二侧面310之间存在间隙仍然可以在改善极片300上暗痕、条纹等问题，同时能够降低对于保护件200的宽度尺寸与放置尺寸的要求。当然，第一侧面210与第二侧面310也可以贴合，从而消除保护件200与极片300之间的间隙，避免压辊100在接触区域与非接触区域之间形成凸起。

在另一些实施例中，保护件200的材质的粗糙度为6.5μm～12.5μm，洛氏硬度为60至95，能够涵盖常见极片300的粗糙度与硬度，保证接触区域与非接触区域具有相同或者相近的磨损量。

压辊100接触极片300部分的外径，与压辊100接触保护件200部分的外径的差值小于等于35μm，也即，高度差小于等于35μm，在该高度差范围内，能够保证极片300的辊压质量。

参照图4，定义极片300被辊压后的厚度为D₁，保护件200被辊压后的厚度为D₂，极片300被辊压后的回弹系数为C，满足以下关系式：D₁*(1-C)≤D₂≤D₁*(1+C)，在该范围内，辊压时保护件200和极片300的厚度相同或者相近，使得压辊承受的压力均匀。根据极片300材料的不同，回弹系数为C也有所区别，其中，本实施中回弹系数为C满足：0.02≤C≤0.07，从而涵盖常见的极片材料。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.极片辊压装置，其特征在于，包括：

两个压辊，两个所述压辊并列设置，且二者之间具有供极片穿过的间隙；

保护件，穿设于所述间隙内，且与所述压辊接触；

其中，所述保护件被设置为：当极片与所述压辊接触时，沿所述压辊的轴向，所述保护件与所述压辊的其他部分接触，且所述保护件与所述压辊之间能够相对运动，以使所述压辊接触所述极片部分的外径，与所述压辊接触所述保护件部分的外径的差值在第一设定范围内。

2.根据权利要求1所述的极片辊压装置，其特征在于，所述极片辊压装置还包括驱动组件，所述保护件连接于所述驱动组件，且能够被所述驱动组件驱动而相对所述压辊沿所述压辊的周向移动。

3.根据权利要求2所述的极片辊压装置，其特征在于，所述驱动组件包括动力件、第一辊与第二辊，所述动力件用于驱动所述第一辊与所述第二辊中的至少一个转动，所述保护件为环状的料带，所述保护件绕设于所述第一辊与所述第二辊，能够被驱动而相对所述压辊移动。

4.根据权利要求3所述的极片辊压装置，其特征在于，所述驱动组件还包括第一支架与第二支架，所述第一辊连接于所述第一支架，所述第二辊连接于所述第二支架，其中，所述第一支架与所述第二支架满足以下设置中的至少一个：

所述第一支架与所述第二支架中的至少一个能够沿水平方向相对移动，以调节所述第一辊与所述第二辊之间的水平距离；

所述第一支架的高度可调，以调节所述第一辊的高度；

所述第一辊能够相对所述第一支架沿竖直方向移动，以调节所述第一辊的高度；

所述第二支架的高度可调，以调节所述第二辊的高度；

所述第二辊能够相对所述第二支架沿竖直方向移动，以调节所述第二辊的高度。

5.根据权利要求2所述的极片辊压装置，其特征在于，所述保护件相对所述压辊的周向移动速度，等于所述极片相对所述压辊的周向移动速度。

6.根据权利要求1所述的极片辊压装置，其特征在于，所述极片辊压装置包括多个所述保护件，各所述保护件的宽度不等，各所述保护件择一的与所述压辊接触，以适应不同宽度的极片；

或者，所述保护件能够沿所述压辊的轴向移动，以适应不同宽度的极片。

7.根据权利要求1所述的极片辊压装置，其特征在于，所述极片辊压装置包括两个所述保护件，两个所述保护件沿所述压辊的轴向设置，且两个所述保护件之间的轴向距离可调。

8.根据权利要求1所述的极片辊压装置，其特征在于，所述保护件被设置为：当极片与所述压辊接触时，所述保护件朝向所述极片的第一侧面，与所述极片朝向所述保护件的第二侧面之间的距离在第二设定范围内。

9.根据权利要求8所述的极片辊压装置，其特征在于，所述第一侧面与所述第二侧面贴合。

10.根据权利要求1所述的极片辊压装置，其特征在于，所述保护件满足以下设置中的至少一种：

所述保护件的材质的粗糙度为6.5μm～12.5μm；

所述保护件的材质的洛氏硬度为60至95；

所述压辊接触所述极片部分的外径，与所述压辊接触所述保护件部分的外径的差值小于等于35μm；

定义所述极片被辊压后的厚度为D₁，所述保护件被辊压后的厚度为D₂，所述极片被辊压后的回弹系数为C，D₁*(1-C)≤D₂≤D₁*(1+C)，其中，0.02≤C≤0.07。

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