CN219483775U - 加热辊及辊压设备 - Google Patents

Abstract

一种加热辊及辊压设备，加热辊包括辊体和轴套；辊体的外周面凹设有加热通道，轴套套设于辊体的外周，以密封加热通道，加热通道包括第一通道、第二通道和第三通道，第一通道和第三通道均呈螺旋状，第一通道和第三通道的螺旋方向相同且间隔设置，以使第一通道和第三通道在辊体上呈双线螺纹形排列，第二通道连通第一通道的出液口和第三通道的进液口；辊体设有与第一通道的进液口相连通的进液通道和与第三通道的出液口相连通的出液通道，第一通道的进液口和第三通道的出液口均位于辊体的一端，第二通道位于辊体的另一端。本实用新型提供的加热辊及辊压设备，能够提高辊体的加热速率和温度均匀性，保证辊体受热均匀。

Description

加热辊及辊压设备

技术领域

本实用新型涉及电池加工技术领域，具体涉及一种加热辊及辊压设备。

背景技术

极片辊压机是锂电池生产工艺中的重要设备，在锂电池生产过程中，需要使用极片辊压机的轧辊对电池极片进行辊压。在现有技术中，常采用加热辊或加热辊对电池极片进行辊压，其目的在于对电池极片进行干燥处理，减少里面的水分，并且，经过加热后，电池极片上的粘合剂受热软化或处于熔融状态，经过辊压可增强活性物质与集流体之间的粘合力。

采用导热油加热轧辊是目前应用较为广泛的加热方式，轧辊内部开有导热油油道，加热后的导热油通入轧辊内部，通过热传导加热轧辊，导热油油道位于轧辊的轴芯部位，导热油从轧辊的一端进入，从另一端流出。热油在热传递过程中不可避免会损失热量，以至于轧辊在轴向方向的各处温度不均匀，影响电池极片的加工品质，不利于提升电池的生产效率和质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种加热辊及辊压设备，解决现有技术中加热轧辊温度不均匀的技术问题。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了如下的技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种加热辊，包括辊体和轴套；

所述辊体的外周面凹设有加热通道，所述轴套套设于所述辊体的外周，以密封所述加热通道，所述加热通道包括第一通道、第二通道和第三通道，第一通道和所述第三通道均呈螺旋状，所述第一通道和所述第三通道的螺旋方向相同，且所述第一通道和所述第三通道间隔设置，以使所述第一通道和所述第三通道在所述辊体上呈双线螺纹形排列，所述第二通道连通所述第一通道的出液口和所述第三通道的进液口；

所述辊体设有进液通道和出液通道，所述进液通道与所述第一通道的进液口连通，所述出液通道与所述第三通道的出液口连通，所述第一通道的进液口和所述第三通道的出液口均位于所述辊体的一端，所述第二通道位于所述辊体的另一端。

一种可能实现的实施方式中，所述第一通道的螺距和所述第三通道的螺距一致。

一种可能实现的实施方式中，所述第一通道和相邻的所述第三通道之间的距离为所述第一通道或所述第三通道的螺距的一半。

一种可能实现的实施方式中，所述第一通道的深度与所述第三通道的深度相同，所述第一通道的宽度与所述第三通道的宽度相同。

一种可能实现的实施方式中，所述第二通道呈环形绕设于所述辊体的外周面。

一种可能实现的实施方式中，所述进液通道和所述出液通道沿所述辊体的长度方向延伸，所述辊体内设置有间隔分布的第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔和所述第二连接孔均沿所述辊体的径向延伸，所述第一连接孔连通所述第一通道和所述进液通道，所述第二连接孔连通所述第三通道和所述出液通道。

一种可能实现的实施方式中，所述进液通道和所述出液通道位于所述辊体的同一端，且所述进液通道和所述出液通道同轴设置，所述进液通道的内径小于所述出液通道的内径。

一种可能实现的实施方式中，所述第一连接孔位于所述第二连接孔靠近所述第二通道的一侧，所述进液通道的长度大于所述出液通道的长度。

一种可能实现的实施方式中，所述进液通道和所述出液通道均与所述辊体同轴设置。

一种可能实现的实施方式中，所述轴套包括淬火层和/或金属镀层。

第二方面，本实用新型提供一种辊压设备，包括第一方面任一项实施例所述的加热辊。

本实用新型提供的加热辊及辊压设备，通过在辊体的外周面设置螺旋方向相同且间隔设置的第一通道和第三通道，且第二通道连通第一通道和第三通道，使导热介质通过螺旋路径依次均匀地流经第一通道、第二通道和第三通道，能对辊体周向各个区域进行充分加热，提高辊体的加热速率和温度均匀性；通过设置第一通道的进液口和第三通道的出液口均位于辊体的一端，避免因加热介质在流动过程中的热量损失造成辊体两侧温度不均，有效降低辊体轴向方向上各区域的温差，保证辊体受热均匀，有助于提升电池极片的加工品质，提高电池的生产效率和质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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方式，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是一种实施例的加热辊的结构示意图；

图2是图1中A-A向的剖视图；

图3是图2中B处的放大图；

图4是一种实施例的辊体的结构示意图。

附图标记说明：

10-辊体；20-轴套；31-第一通道；32-第二通道；33-第三通道；40-安装轴；51-进液通道；52-出液通道；61-第一连接孔；62-第二连接孔。

具体实施方式

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

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

除非另有定义，本实用新型所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实用新型中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本实用新型所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“轴向”、“周向”、“左”、“内”、“外”等指标的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1至图4所示，本实用新型提供一种加热辊，包括辊体10和轴套20。

辊体10的外周面凹设有加热通道，轴套20套设于辊体10的外周，以密封加热通道。加热通道包括第一通道31、第二通道32和第三通道33，第一通道31和第三通道33均呈螺旋状，第一通道31和第三通道33的螺旋方向相同，且第一通道31和第三通道33间隔设置，以使第一通道31和第三通道33在辊体10上呈双线螺纹形排列，第二通道32连通第一通道31的出液口和第三通道33的进液口。

辊体10和轴套20均为回转体结构，例如辊体10和轴套20均为圆柱形或圆柱壳体形，在轴向上各处尺寸相同。可选地，辊体10和轴套20在轴向上各处的尺寸也可以不同，例如轴向中部位置上的尺寸小于两端位置的尺寸，以呈现中部凹陷的形状；或者，轴向中部位置上的尺寸大于两端位置的尺寸，以呈现中部凸起的形状。

如图1所示，辊体10的两端还设置有安装轴40，安装轴40与辊体10为一体式结构或通过焊接等方式固定连接。安装轴40的外径小于辊体10的外径，安装轴40用于为辊体10提供安装位置，例如安装轴40与外部驱动装置的输出轴连接，外部驱动装置通过安装轴40带动整个加热辊转动。安装轴40上可以嵌套有一体的轴承，也可以可拆卸地安装轴承。

加热辊与外部驱动装置传动连接，在外部驱动装置的带动下，辊体10和轴套20同步旋转运动，轴套20与电池极片直接接触，对电池极片进行辊压。可选地，辊体10与轴套20为过盈配合，以保证轴套20对加热通道的密封效果。由于辊体10和轴套20为分体式结构，因此在轴套20发生故障时，可以单独对轴套20进行更换，提高了加热辊的维护、维修效率。辊体10和轴套20可以采用钢材、氧化锆等材质制成。

如图2所示，加热通道在辊体10的外周面呈槽状凹陷，轴套20套设于辊体10，在轴套20与辊体10之间形成用于流通加热介质的通道。第一通道31和第三通道33均螺旋绕设于辊体10，且第一通道31和第三通道33的螺旋方向相同，第一通道31和第三通道33通过第二通道32实现相互连通，在第二通道32以外的区域，第一通道31和第三通道33相互分隔。通过设置第一通道31和第三通道33呈螺旋状，能对辊体10周向各个区域进行充分加热，提高辊体10的加热速率和温度均匀性。

辊体10设有进液通道51和出液通道52，进液通道51与第一通道31的进液口相连通，出液通道52与第三通道33的出液口相连通，第一通道31的进液口和第三通道33的出液口均位于辊体10的一端，第二通道32位于辊体10的另一端。

具体地，加热辊的加热通道用于流通导热油等加热介质，例如加热通道的载体为美孚传热油605型号。加热辊与模温机等供油设备相连通，例如，进液通道51与模温机的出油口相连通，出液通道52与模温机的进油口相连通，模温机用于加热导热油。

本实用新型提供的加热辊在工作状态下，辊体10和轴套20在外部驱动装置的驱动下同步转动，经过模温机加热后的导热油通过进液通道51进入加热辊，依次流经第一通道31、第二通道32和第三通道33，再从出液通道52流出进入模温机，加热介质依次在模温机和加热辊之间循环。加热介质在加热通道内直接与轴套20相接触，有效提升了对轴套20的加热效率，使轴套20快速升温。因加热介质在加热辊内循环流动，所以加热辊内的液温为平衡状态，使得辊面温度更加均匀。

可以理解的是，由于第一通道31和第三通道33的螺旋方向相同，加热介质在第一通道31和第三通道33中的流动方向相反。例如，在加热辊长度方向上的一侧进行观测，加热介质在第一通道31内顺时针螺旋流动，进入第二通道32后逆时针从第三通道33螺旋流出。

第二通道32位于辊体10的第一侧，第一通道31的进液口和第三通道33的出液口位于辊体10的第二侧，第一侧和第二侧在辊体10的轴向上具有间隔，例如，第一侧和第二侧分别为辊体10长度方向上的两端。由于加热介质在加热通道中的热传递过程会不可避免地产生热量损失，导致第一通道31的进液口的加热介质温度最高，第三通道33的出液口的温度最低，通过将第一通道31的进液口和第三通道33的出液口设置于辊体10的同一侧，且第二通道32位于辊体10的另一侧，使加热介质在辊体10内各处实现冷热中和，降低辊体10轴向方向各处的温差，提高加热辊的温度均匀性。

本实用新型提供的加热辊，通过在辊体10的外周面设置螺旋方向相同且间隔设置的第一通道31和第三通道33，且第二通道32连通第一通道31和第三通道33，使导热介质通过螺旋路径依次均匀地流经第一通道31、第二通道32和第三通道33，能对辊体10周向各个区域进行充分加热，提高辊体10的加热速率和温度均匀性；通过设置第一通道31的进液口和第三通道33的出液口均位于辊体10的一端，避免因加热介质在流动过程中的热量损失造成辊体10两侧温度不均，有效降低辊体10轴向方向上各区域的温差，保证辊体10受热均匀，有助于提升电池极片的加工品质，提高电池的生产效率和质量。

进一步地，第一通道31的螺距和第三通道33的螺距一致。

通过设置第一通道31和第三通道33具有相同的螺距，使第一通道31和第二通道32相互平行，在辊体10上呈现并列的双线螺纹形，保证第一通道31和第三通道33在辊体10上均匀分布，提升加热辊辊面温度的均匀性。

其中，第一通道31和第三通道33的螺距均为恒定螺距。

更进一步地，第一通道31和相邻的第三通道33之间的距离为第一通道31或第三通道33的螺距的一半。在该实施例中，通过设置第一通道31和第三通道33之间的距离为第一通道31或第三通道33的螺距的一半，使第一通道31和第三通道33在辊体10上的均匀分布，如图2的A-A向剖视图所示，在加热辊的径向截面上，第一通道31和第三通道33在辊体10上的凹陷沿辊体10轴向方向均匀分布，有利于保证加热辊轴向上的各处均匀受热，提高加热辊的加热效率和温度均匀性。

在一个实施例中，第一通道31的深度与第三通道33的深度相同，第一通道31的宽度与第三通道33的宽度相同。

其中，第一通道31或第三通道33的深度为第一通道31或第三通道33在辊体10上的凹陷高度，第一通道31或第三通道33的宽度为第一通道31或第三通道33在辊体10上的凹陷沿辊体10轴向方向的长度。

可选地，如图4所示，第一通道31、第二通道32和第三通道33的宽度和深度都相同，保证加热介质在加热通道内各处的流速一致，进一步提高加热辊辊面的温度均匀性。

在一个实施例中，如图4所示，第二通道32呈环形绕设于辊体10的外周面。其中，第二通道32可以为完整的环形，也可以为完整环形的一部分，能将第一通道31和第三通道33连通起来即可。加热介质经进液通道51从第一通道31流至第二通道32，再从第三通道33以相反的方向流出至出液通道52。

加热辊的进液通道51和出液通道52沿安装轴40的长度方向贯穿安装轴40，且在辊体10第二侧的部分区域延伸。具体地，进液通道51和出液通道52沿辊体10的长度方向延伸，辊体10内设置有间隔分布的第一连接孔61和第二连接孔62，第一连接孔61和第二连接孔62均沿辊体10的径向延伸，第一连接孔61连通第一通道31和进液通道51，第二连接孔62连通第三通道33和出液通道52。

示例性地，第一连接孔61的一端位于第一通道31在辊体10上的起始处，第二连接孔62的一端位于第三通道33在辊体10上的起始处，第一连接孔61和第二连接孔62相互平行。可选地，进液通道51和出液通道52均平行于辊体10的轴向方向(及辊体10的长度方向)。进液通道51与供油设备的出油口通过进液管道实现连通，出液通道52与供油设备的进油口通过出液管道实现连通。

在一个具体的实施例中，进液通道51和出液通道52位于辊体10的同一端，且进液通道51和出液通道52同轴设置，进液通道51的内径小于出液通道52的内径。在该实施例中，进液管道和出液管道同轴设置，且出液管道套设于出液管道的外周，进液通道51为柱状通道，出液通道52为进液通道51外周的环状通道。

更进一步地，第一连接孔61位于第二连接孔62靠近第二通道32的一侧，进液通道51的长度大于出液通道52的长度。如图3所示，第一连接孔61位于第二连接孔62的左侧，即第二连接孔62的靠近第二通道32的一侧，进液通道51在辊体10内的长度大于出液通道52在辊体10内的长度。通过设置进液通道51的长度大于出液通道52的长度，使进液管道相较于出液管道更接近辊体10的第一侧，有利于进液管道深入辊体10内，与进液通道51之间通过密封件实现密封连接，增强进液通道51与进液管道的密封性。可选地，进液通道51在辊体10内的长度大于第一连接孔61与辊体10第一侧的端面之间的最大距离，如图3所述，进液通道51的末端位于第一连接孔61的左侧，为从进液管道进入进液通道51的加热介质提供了一定的缓冲和过渡作用。

更进一步地，进液通道51和出液通道52均与辊体10同轴设置。在该实施例中，进液通道51和出液通道52位于辊体10的中心区域，在加热辊沿自身中心轴转动的过程中，进液通道51和出液通道52围绕辊体10的中心轴旋转，能够保证加热介质在进液通道51和出液通道52中稳定流动，且能够保证进液通道51与进液管道、出液通道52与出液管道之间连接的稳定性。

在一个实施例中，轴套20包括淬火层和/或金属镀层。具体地，淬火层的厚度可以为2mm～50mm，能够满足100kg～50000kg的压力。金属镀层可以为镀硬铬等金属或合金材质，金属镀层的深度可以为0.01mm～1mm。通过设置轴套20包括淬火层，能够提高轴套20的硬度和结构强度；通过设置轴套20包括金属镀层，有利于提高轴套20表面的耐磨程度。

本实用新型还提供一种辊压设备，包括上述任一实施例提供的加热辊，该辊压设备用于辊压锂电池极片。

本实用新型提供的辊压设备，通过在辊体10的外周面设置螺旋方向相同且间隔设置的第一通道31和第三通道33，且第二通道32连通第一通道31和第三通道33，使导热介质通过螺旋路径依次均匀地流经第一通道31、第二通道32和第三通道33，能对辊体10周向各个区域进行充分加热，提高辊体10的加热速率和温度均匀性；通过第一通道31的进液口和第三通道33的出液口均位于辊体10的一端，避免因加热介质在流动过程中的热量损失造成辊体10两侧温度不均，有效降低辊体10轴向方向上各区域的温差，保证辊体10受热均匀，有助于提升电池极片的加工品质，提高电池的生产效率和质量。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”或“具体示例”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实用新型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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种加热辊，其特征在于，包括辊体和轴套；

所述辊体的外周面凹设有加热通道，所述轴套套设于所述辊体的外周，以密封所述加热通道，所述加热通道包括第一通道、第二通道和第三通道，第一通道和所述第三通道均呈螺旋状，所述第一通道和所述第三通道的螺旋方向相同，且所述第一通道和所述第三通道间隔设置，以使所述第一通道和所述第三通道在所述辊体上呈双线螺纹形排列，所述第二通道连通所述第一通道的出液口和所述第三通道的进液口；

所述辊体设有进液通道和出液通道，所述进液通道与所述第一通道的进液口连通，所述出液通道与所述第三通道的出液口连通，所述第一通道的进液口和所述第三通道的出液口均位于所述辊体的一端，所述第二通道位于所述辊体的另一端。

2.根据权利要求1所述的加热辊，其特征在于，所述第一通道的螺距和所述第三通道的螺距一致。

3.根据权利要求2所述的加热辊，其特征在于，所述第一通道和相邻的所述第三通道之间的距离为所述第一通道或所述第三通道的螺距的一半。

4.根据权利要求1所述的加热辊，其特征在于，所述第一通道的深度与所述第三通道的深度相同，所述第一通道的宽度与所述第三通道的宽度相同。

5.根据权利要求1所述的加热辊，其特征在于，所述第二通道呈环形绕设于所述辊体的外周面。

6.根据权利要求1所述的加热辊，其特征在于，所述进液通道和所述出液通道沿所述辊体的长度方向延伸，所述辊体内设置有间隔分布的第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔和所述第二连接孔均沿所述辊体的径向延伸，所述第一连接孔连通所述第一通道和所述进液通道，所述第二连接孔连通所述第三通道和所述出液通道。

7.根据权利要求6所述的加热辊，其特征在于，所述进液通道和所述出液通道位于所述辊体的同一端，且所述进液通道和所述出液通道同轴设置，所述进液通道的内径小于所述出液通道的内径。

8.根据权利要求6所述的加热辊，其特征在于，所述进液通道和所述出液通道均与所述辊体同轴设置。

9.根据权利要求1所述的加热辊，其特征在于，所述轴套包括淬火层和/或金属镀层。

10.一种辊压设备，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的加热辊。