CN219807546U - 张力辊机构及辊压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种张力辊机构及辊压装置，其属于锂离子电池生产加工技术领域，张力辊机构包括张力辊、变径组件及转动轮组件，张力辊包括辊体及固接于所述辊体一端的连接柱；变径组件包括多个支撑滑块，多个所述支撑滑块沿所述连接柱的周向围绕所述连接柱设置，每个所述支撑滑块的一端连接于所述辊体，且所述支撑滑块的顶面为圆弧面；转动轮组件套设于所述连接柱上并位于所述变径组件远离所述辊体的一侧，所述转动轮组件能以所述连接柱为转轴转动，且所述转动轮组件转动能带动多个所述支撑滑块移动，以调节所述变径组件的径向尺寸。本实用新型提供的张力辊机构及辊压装置能够防止极片出现褶皱，且具有较高的良率和较低的成本。

Description

张力辊机构及辊压装置

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池生产加工技术领域，尤其涉及一种张力辊机构及辊压装置。

背景技术

锂离子电池的极片通常需要进行辊压处理，对极片涂覆材料进行压实，降低极片的体积，以提高电池的能量密度。

锂电池极片辊压前后，由于涂覆区在辊压过程中受到挤压，导致极片的箔材延展率较大，而极耳区的箔材未受到挤压，进而导致这两部分延展率差距较大，辊压后极片容易产生断带、褶皱等不良问题，还易造成极耳区域模切毛刺过大、焊接焊裂等异常。

现有技术中，通常采用在张力辊的极耳区域黏贴铁氟龙胶带对箔材进行预拉伸，使极耳区与涂覆区箔材延展率保持一致，以避免断带、褶皱等不良问题。但是，在张力辊的极片极耳区域黏贴铁氟龙胶带对箔材进行预拉伸这一方式，需多次调整铁氟龙胶带层数才能使极耳区与涂覆区箔材延展率保持一致，特别是不同厚度极片型号切换时，导致极片报废过多，降低极片辊压良率和质量，增加了生产成本。

因此，亟需一种极片辊压良率较高且成本较低的张力辊机构及辊压装置以用于极片防皱。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种张力辊机构及辊压装置，能够防止极片出现褶皱，且具有较高的良率和较低的成本。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

张力辊机构，包括：

张力辊，包括辊体及固接于所述辊体一端的连接柱；

变径组件，包括多个支撑滑块，多个所述支撑滑块沿所述连接柱的周向围绕所述连接柱设置，每个所述支撑滑块的一端连接于所述辊体，且所述支撑滑块的顶面为圆弧面；

转动轮组件，套设于所述连接柱上并位于所述变径组件远离所述辊体的一侧，所述转动轮组件能以所述连接柱为转轴转动，且所述转动轮组件转动能带动多个所述支撑滑块移动，以调节所述变径组件的径向尺寸。

可选地，所述转动轮组件包括转动轮及固接于所述转动轮朝向所述变径组件一侧表面的拨动齿轮，所述拨动齿轮具有多个斜齿，多个所述支撑滑块能与多个所述斜齿一一对应接触，且所述拨动齿轮能通过所述斜齿带动与其对应的所述支撑滑块移动。

可选地，所述支撑滑块包括支撑部及固接于所述支撑部的第一定位部，所述支撑部的顶面为圆弧面，所述第一定位部抵接于所述转动轮并与所述拨动齿轮的外周面或所述斜齿接触。

可选地，还包括定位轮，所述定位轮固定套设于所述连接柱上并位于所述转动轮与所述变径组件之间，所述定位轮具有与多个第一定位部一一对应设置的多个条形孔，所述第一定位部穿设于所述条形孔中，且所述条形孔在所述连接柱径向上的尺寸大于所述第一定位部在所述连接柱径向上的尺寸，所述条形孔在所述定位轮周向上限位所述第一定位部。

可选地，所述定位轮的内壁固设有定位轮定位块，所述连接柱上设有与所述定位轮定位块相配合的第一定位槽，所述定位轮定位块置于所述第一定位槽中。

可选地，所述连接柱包括同轴线且依次连接的第一部、第二部和第三部，所述第一部固接于所述辊体，所述第一部的直径及所述第三部的直径均大于所述第二部的直径，所述变径组件和所述定位轮分别套设于所述第一部上，所述转动轮套设于所述第二部上，且所述转动轮的内表面设有导向块，所述第三部上设有与所述导向块相配合的导向槽，所述导向块能在所述导向槽中滑动。

可选地，所述转动轮组件还包括定位螺栓，所述转动轮具有沿其径向延伸的螺孔，所述定位螺栓螺合于所述螺孔中并抵紧于所述连接柱。

可选地，还包括弹性垫，所述弹性垫套设于所述变径组件外。

可选地，所述辊体连接所述连接柱一端的端面具有多个第二定位槽，所述支撑滑块朝向所述辊体的一端固设有第二定位部，所述第二定位部各插入一个所述第二定位槽中，且所述第二定位槽在所述连接柱径向上的尺寸大于所述第二定位部在所述连接柱径向上的尺寸，所述第二定位槽在所述辊体的周向上限位所述第二定位部。

辊压装置，包括上述的张力辊机构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的张力辊机构及辊压装置，极片涂覆区缠绕在辊体上，极片极耳区缠绕在变径组件上，通过转动转动轮组件，能够调节变径组件的径向尺寸，进而能够根据极片涂覆区的厚度及极片极耳区的厚度调节变径组件的径向尺寸，使得极片极耳区与极片涂覆区的箔材延展率保持一致，具有较好的极片防皱效果，降低极片的报废量，提高了极片辊压良率和质量，降低了极片生产成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的张力辊机构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的未显示张力辊的张力辊机构的分解示意图；

图3是本实用新型实施例提供的张力辊的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的部分张力辊机构的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的张力辊机构的局部分解示意图；

图6是本实用新型实施例提供的支撑滑块的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的支撑滑块与转动轮组件的装配示意图；

图8是本实用新型实施例提供的张力辊机构的截面示意图；

图9是本实用新型图8所示的A处放大示意图。

图中：

1、张力辊；11、辊体；111、第二定位槽；12、连接柱；121、第一定位槽；122、第一部；123、第二部；124、第三部；1241、导向槽；13、第一花键；14、第二花键；

2、变径组件；21、支撑滑块；211、支撑部；2111、第一顶面；212、第一定位部；213、第二定位部；

3、转动轮组件；31、转动轮；311、导向块；32、拨动齿轮；321、斜齿；33、定位螺栓；

4、定位轮；41、条形孔；42、定位轮定位块；

5、弹性垫；

100、极片极耳区；200、极片涂覆区。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供了一种张力辊机构，用于极片的辊压，能够防止极片出现褶皱，且具有较高的良率和较低的成本。

如图1和图2所示，张力辊机构包括张力辊1及分别套设在张力辊1上的变径组件2及转动轮组件3。

其中，如图3所示，张力辊1包括辊体11及固接于辊体11一端的连接柱12。本实施例中，辊体11的轴线与连接柱12的轴线共线，且辊体11较连接柱12粗。辊体11具有用于缠绕极片涂覆区200的部分。

如图2所示，变径组件2包括多个支撑滑块21，多个支撑滑块沿连接柱12的周向围绕连接柱12设置。每个支撑滑块21的一端连接于辊体11，使得辊体11转动时，能够带动多个支撑滑块21转动。并且，支撑滑块21的顶面为圆弧面。为了便于描述，支撑滑块21的顶面称为第一顶面2111，第一顶面2111为弧形面，且如图2所示，多个支撑滑块21的第一顶面2111能够形成圆柱面。变径组件2用于缠绕极片极耳区100。本实施例中，变径组件2的轴线与连接柱12的轴线共线。可选地，支撑滑块21的个数可以根据实际需要进行设置，本实施例中，支撑滑块21设有16个。

上述转动轮组件3套设于连接柱12上并位于变径组件2远离辊体11的一侧，转动轮组件3能以连接柱12为转轴转动，且转动轮组件3转动能带动多个支撑滑块21移动，具体地，转动轮组件3转动能带动每个支撑滑块21沿远离连接柱12的方向移动，以调节变径组件2的径向尺寸。本实施例中，变径组件2的径向尺寸为变径组件2在连接柱12的径向上的最大尺寸。本实施例中，变径组件2的外形轮廓呈圆柱形，调节变径组件2的径向尺寸可以理解为变径组件2的外形轮廓的尺寸增大或减小。

本实施例提供的张力辊机构，极片涂覆区200缠绕在辊体11上，极片极耳区100缠绕在变径组件2上，通过转动转动轮组件3，能够调节变径组件2的径向尺寸，进而能够根据极片涂覆区100的厚度及极片极耳区100的厚度调节变径组件2的径向尺寸，使得极片极耳区100与极片涂覆区200的箔材延展率保持一致，具有较好的极片防皱效果，降低极片的报废量，提高了极片辊压良率和质量，降低了极片生产成本。

转动轮组件3带动多个支撑块21移动的方式可以为具有多种，本实施例提供了一种转动轮组件3，如图4所示，转动轮组件3包括转动轮31及固接于转动轮31朝向变径组件2一侧表面的拨动齿轮32。其中，如图7所示，拨动齿轮32具有多个斜齿321，即，斜齿321的截面呈三角形，多个支撑滑块21能与多个斜齿321一一对应接触。具体地，支撑滑块21与斜齿321的斜边接触，且拨动齿轮32能通过斜齿321带动与其对应的支撑滑块21移动，使得变径组件2具有多个径向尺寸。

需要说明的是，支撑滑块21的初始位置可以为图4所示的位置，此时，支撑滑块21与拨动齿轮32未设置斜齿321的位置接触，此时，变径组件2的径向尺寸最小。转动轮31在外力的作用下以连接柱12为转轴转动，并带动拨动齿轮32转动时，斜齿321与支撑滑块21接触，并通过斜边推动支撑滑块21沿远离连接柱12的方向移动，使得变径组件2的径向尺寸逐渐增大，当支撑滑块21与斜齿321的末端接触时，即支撑滑块21与斜齿321呈现如图7所示的状态时，变径组件2的径向尺寸达到最大。

本实施例中，如图4或图6所示，支撑滑块21包括支撑部211及固接于支撑部211的第一定位部212。其中，第一定位部212的端面抵接于转动轮31，第一定位部212的侧面与拨动齿轮32的外周面或斜齿321接触，其中，图4为第一定位部212的侧面与拨动齿轮32的外周面接触的示意图，图7为第一定位部212的侧面与斜齿321接触的示意图。斜齿321通过推动第一定位部212移动进而实现推动支撑部211移动，实现变径组件2径向尺寸的改变。

本实施例中，支撑部211的顶面为圆弧面，并且，请继续参见图6，支撑部212的纵截面为扇形的一部分，第一定位部212的纵截面呈长方形。

可选地，如图2和图5所示，张力辊机构还包括定位轮4。其中，定位轮4固定套设于连接柱12上并位于转动轮31与变径组件2之间。定位轮4用于变径组件2的定位。

可选地，定位轮4具有与多个第一定位部212一一对应设置的多个条形孔41，第一定位部212穿设于条形孔41中，且条形孔41在连接柱12径向上的尺寸大于第一定位部212在连接柱12径向上的尺寸，以防止阻碍第一定位部212在连接柱12的径向上移动；条形孔41在定位轮4周向(即连接柱12的周向)上限位第一定位部212，以防止支撑滑块21错位滑动，使得第一定位部212能够顺利地与斜齿321接触。

进一步地，如图2或图5所示，定位轮4的内壁固设有定位轮定位块42，如图3所示，连接柱12上设有与定位轮定位块42相配合的第一定位槽121，定位轮定位块42置于第一定位槽121中，以实现定位轮4的定位。

请继续参见图3，可选地，连接柱12包括同轴线且依次连接的第一部122、第二部123和第三部124。其中，第一部122固接于辊体11，第一部122的直径及第三部124的直径均大于第二部123的直径。变径组件2和定位轮4分别套设于第一部122上，转动轮31套设于第二部123上，第二部123与第一部122及第三部124之间形成的台阶结构能够达到限位转动轮31的目的。转动轮31的内表面设有导向块311，第三部124上设有与导向块311相配合的导向槽1241，导向块311能在导向槽1241中滑动，在安装转动轮31时，对准导向块311及导向槽1241，然后将转动轮31推至第二部123上，然后控制转动轮31转动预设角度，以使导向块311与导向槽1241错位，以防止转动轮31滑出。

进一步地，第三部124的末端具有第一花键13，用于与辊压装置的驱动结构固接，辊体11远离连接柱12的一端具有第二花键14。

可选地，如图2所示，转动轮组件3还包括定位螺栓33，转动轮31具有沿其径向延伸的螺孔，定位螺栓33螺合于螺孔中并抵紧于连接柱12，以实现转动轮31的定位。本实施例中，定位螺栓33设有多个，以提高定位效果。

可选地，张力辊机构还包括弹性垫5，弹性垫5套设于变径组件2外，使得极片极耳区100直接与弹性垫5接触，而不会直接与变径组件2接触，弹性垫5的材质为弹性材质，能够防止误伤极片极耳区100。并且，弹性垫5能够发生弹性形变，具体尺寸根据变径组件2而变化。

可选地，图8和图9所示，辊体11与连接柱12连接的一端的端面具有多个第二定位槽111，支撑滑块21朝向辊体11的一端固设有第二定位部213，第二定位部213各插入一个第二定位槽111中，以实现辊体11与支撑滑块21之间的连接。并且，第二定位槽111在连接柱12径向上的尺寸大于第二定位部213在连接柱12径向上的尺寸，使得第二定位槽111不会妨碍第二定位部213在连接柱12径向上的移动，进而不会妨碍支撑滑块21在连接柱2径向上的移动。第二定位槽111在辊体11的周向上限位第二定位部213，条形孔41与第二定位槽111相互配合以能够更好地在辊体11的周向上定位支撑滑块21。本实施例中，第二定位部213的纵截面呈长方形。

本实施例还提供了一种辊压装置，包括上述的张力辊机构。

如图8所示，极片涂覆区200宽度尺寸b＝511mm，极片极耳区100宽度尺寸a＝16mm，箔材厚度e＝12μm，极片涂覆区200单面涂覆厚度d＝190μm，极片涂覆区200总厚度为e+2*d＝12+2*190＝392μm。转动转动轮31，转动轮31上的斜齿321的三角形尖角斜边与支撑滑块21接触，并推动支撑滑块21沿垂直于连接柱12中心轴向上移动，支撑滑块21移动距离为c，c满足如下关系：

c＞d

此时c＝500μm，之后，拧紧定位螺栓33固定转动轮31于连接柱12上。在变径组件2的作用下，对极片极耳区100进行预拉伸，使极片极耳区100与极片涂覆区200箔材延展率保持一致，极片极耳区100平整，未出现极耳褶皱、极片断带等情况，减少调试导致的极片报废，提高生产效率和质量。

表一

表一为现有技术中的张力辊和本实施例提供的张力辊机构的对比表，由表一可以看出，现有技术中的张力辊需要调试的次数较多，例如，极片辊压前的长度为2830米，采用现有技术中的张力辊进行辊压后，得到的极片的长度为2330米，损耗了500米，并且，需要调试的次数为5次，每次调试需要报废的米数约为100米，可见，现有技术的张力辊的良率为82％。而采用本实施例提供的张力辊机构对极片极性辊压时，浪费的极片较少，需要调试的次数也较少。示例地，极片辊压前的长度为3250米，采用本实施例提供的张力辊机构进行辊压后，得到的极片的长度为3050米，损耗了200米，并且，需要调试的次数为2次，每次调试需要报废的米数约为100米，可见，本实施例提供的张力辊机构的良率为94％，较现有技术高12％，可见，本实施例提供的张力辊机构良率较高，极片报废量及报废率均较低，降低了极片的生产成本。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.张力辊机构，其特征在于，包括：

张力辊(1)，包括辊体(11)及固接于所述辊体(11)一端的连接柱(12)；

变径组件(2)，包括多个支撑滑块(21)，多个所述支撑滑块(21)沿所述连接柱(12)的周向围绕所述连接柱(12)设置，每个所述支撑滑块(21)的一端连接于所述辊体(11)，且所述支撑滑块(21)的顶面为圆弧面；

转动轮组件(3)，套设于所述连接柱(12)上并位于所述变径组件(2)远离所述辊体(11)的一侧，所述转动轮组件(3)能以所述连接柱(12)为转轴转动，且所述转动轮组件(3)转动能带动多个所述支撑滑块(21)移动，以调节所述变径组件(2)的径向尺寸。

2.根据权利要求1所述的张力辊机构，其特征在于，所述转动轮组件(3)包括转动轮(31)及固接于所述转动轮(31)朝向所述变径组件(2)一侧表面的拨动齿轮(32)，所述拨动齿轮(32)具有多个斜齿(321)，多个所述支撑滑块(21)能与多个所述斜齿(321)一一对应接触，且所述拨动齿轮(32)能通过所述斜齿(321)带动与其对应的所述支撑滑块(21)移动。

3.根据权利要求2所述的张力辊机构，其特征在于，所述支撑滑块(21)包括支撑部(211)及固接于所述支撑部(211)的第一定位部(212)，所述支撑部(211)的顶面为圆弧面，所述第一定位部(212)抵接于所述转动轮(31)并与所述拨动齿轮(32)的外周面或所述斜齿(321)接触。

4.根据权利要求3所述的张力辊机构，其特征在于，还包括定位轮(4)，所述定位轮(4)固定套设于所述连接柱(12)上并位于所述转动轮(31)与所述变径组件(2)之间，所述定位轮(4)具有与多个第一定位部(212)一一对应设置的多个条形孔(41)，所述第一定位部(212)穿设于所述条形孔(41)中，且所述条形孔(41)在所述连接柱(12)径向上的尺寸大于所述第一定位部(212)在所述连接柱(12)径向上的尺寸，所述条形孔(41)在所述定位轮(4)周向上限位所述第一定位部(212)。

5.根据权利要求4所述的张力辊机构，其特征在于，所述定位轮(4)的内壁固设有定位轮定位块(42)，所述连接柱(12)上设有与所述定位轮定位块(42)相配合的第一定位槽(121)，所述定位轮定位块(42)置于所述第一定位槽(121)中。

6.根据权利要求4或5所述的张力辊机构，其特征在于，所述连接柱(12)包括同轴线且依次连接的第一部(122)、第二部(123)和第三部(124)，所述第一部(122)固接于所述辊体(11)，所述第一部(122)的直径及所述第三部(124)的直径均大于所述第二部(123)的直径，所述变径组件(2)和所述定位轮(4)分别套设于所述第一部(122)上，所述转动轮(31)套设于所述第二部(123)上，且所述转动轮(31)的内表面设有导向块(311)，所述第三部(124)上设有与所述导向块(311)相配合的导向槽(1241)，所述导向块(311)能在所述导向槽(1241)中滑动。

7.根据权利要求3-5任一项所述的张力辊机构，其特征在于，所述转动轮组件(3)还包括定位螺栓(33)，所述转动轮(31)具有沿其径向延伸的螺孔，所述定位螺栓(33)螺合于所述螺孔中并抵紧于所述连接柱(12)。

8.根据权利要求1-5任一项所述的张力辊机构，其特征在于，还包括弹性垫(5)，所述弹性垫(5)套设于所述变径组件(2)外。

9.根据权利要求1-5任一项所述的张力辊机构，其特征在于，所述辊体(11)连接所述连接柱(12)一端的端面具有多个第二定位槽(111)，所述支撑滑块(21)朝向所述辊体(11)的一端固设有第二定位部(213)，所述第二定位部(213)各插入一个所述第二定位槽(111)中，且所述第二定位槽(111)在所述连接柱(12)径向上的尺寸大于所述第二定位部(213)在所述连接柱(12)径向上的尺寸，所述第二定位槽(111)在所述辊体(11)的周向上限位所述第二定位部(213)。

10.辊压装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的张力辊机构。