CN220242497U - 极片压实装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种极片压实装置，包括第一压辊、第二压辊及支撑辊，待压实的极片可穿过第一辊压间隙及第二辊压间隙。极片在穿过第一辊压间隙时，对应于第一压实部的区域在第一压实部及支撑辊的共同作用下被压实，而对应于第一避空部的区域由于在第一辊压面上悬空，故未被压实。极片在穿过第二辊压间隙时，压实的区域对应于第二避空部，避免了二次辊压，而未压实的区域则能够在第二压实部与支撑辊的共同作用下被压实。可见，第一压辊及第二压辊与支撑辊配合，能够分别对极片的一半实现压实，故单次压实的面积减少了一半，辊压所需的压力也相应减小。因此，第一压辊及第二压辊在压实过程中的变形程度可显著减轻，从而提升极片压实后的均匀性。

Description

极片压实装置

技术领域

本实用新型涉及锂电池设备技术领域，特别涉及一种极片压实装置。

背景技术

在锂电池电芯的生产过程中，需要对涂布后的极片进行压实操作，以提高极片的密度，从而提高电芯的能量密度。目前，通常采用两个相对的轧辊对极片进行压实。待压实的极片穿过两个轧辊之间，并在两个轧辊上分别施加相对的压力。在两个轧辊的辊压作用下，极片将被压实。

极片在被压实的同时，也将对上下轧辊施加反作用力。而且，当极片的压实密度很大时，极片对轧辊的反作用力也会相应增大，从而可能会导致轧辊在压实过程中产生弯曲变形。变形后的轧辊中间拱起，从而导致辊压后的极片会出现中间较厚而边缘较薄的现象，压实不均匀。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够提升极片压实后的均匀性的极片压实装置。

一种极片压实装置，包括：

第一压辊，其第一辊压面上均匀分布有第一压实部及第一避空部，且所述第一压实部及所述第一避空部各占所述第一辊压面表面积的一半；

第二压辊，其第二辊压面上均匀分布有第二压实部及第二避空部，且所述第二压实部及所述第二避空部各占所述第二辊压面表面积的一半；及

支撑辊，设置于所述第一压辊与所述第二压辊之间，并能够与所述第一压辊及所述第二压辊之间分别形成第一辊压间隙及第二辊压间隙；

其中，极片能够依次穿过所述第一辊压间隙及所述第二辊压间隙，且极片在穿过所述第一辊压间隙时对应于所述第一压实部及所述第一避空部的区域，在穿过所述第二辊压间隙时分别与所述第二避空部及所述第二压实部对应。

在其中一个实施例中，所述第一压辊、所述第二压辊及所述支撑辊的旋转轴线相互平行并位于同一平面内。

在其中一个实施例中，所述支撑辊的外径小于所述第一压辊及所述第二压辊的外径。

在其中一个实施例中，所述第一压辊及所述第二压辊相对于所述支撑辊的旋转轴线呈轴对称分布。

在其中一个实施例中，所述第一辊压面上开设有第一螺旋槽，所述第一螺旋槽对应的区域形成所述第一避空部，所述第一螺旋槽之外的区域形成所述第一压实部；

所述第二辊压面上开设有第二螺旋槽，所述第二螺旋槽对应的区域形成所述第二避空部，所述第二螺旋槽之外的区域形成所述第二压实部。

在其中一个实施例中，所述第一螺旋槽设置有多个，每个所述第一螺旋槽的两端分别延伸至所述第一辊压面的相对两侧边缘，相邻两个所述第一螺旋槽之间的区域形成所述第一压实部；

所述第二螺旋槽设置有多个，每个所述第二螺旋槽的两端分别延伸至所述第二辊压面的相对两侧边缘，相邻两个所述第二螺旋槽之间的区域形成所述第二压实部。

在其中一个实施例中，所述第一辊压面上开设有多个沿所述第一压辊的轴向等间隔设置的第一环形槽，每个所述第一环形槽沿第一压辊的周向延伸，所述第一环形槽对应的区域形成所述第一避空部，所述第一环形槽之外的区域形成所述第一压实部；

所述第二辊压面上开设有多个沿所述第二压辊的轴向等间隔设置的第二环形槽，每个所述第二环形槽沿第二压辊的周向延伸，所述第二环形槽对应的区域形成所述第二避空部，所述第二环形槽之外的区域形成所述第二压实部。

在其中一个实施例中，还包括过辊组件，所述第一辊压间隙与所述第二辊压间隙之间的极片能够绕经所述过辊组件，所述过辊组件能够相对于所述支撑辊移动，以调节所述第一辊压间隙与所述第二辊压间隙之间的极片的长度。

在其中一个实施例中，所述过辊组件包括第一过辊及第二过辊，极片能够依次绕经所述第一过辊及所述第二过辊，且极片与所述第一过辊的切入点与所述第一辊压间隙对齐，极片与所述第二过辊的切出点与所述第二辊压间隙对齐。

在其中一个实施例中，还包括驱动组件，所述驱动组件能够驱动所述第一压辊及所述第二压辊同向旋转，并能够驱动所述支撑辊相对于所述第一压辊及所述第二压辊反向旋转。

上述极片压实装置，可使待压实的极片依次穿过第一辊压间隙及第二辊压间隙。极片在穿过第一辊压间隙时，对应于第一压实部的区域在第一压实部及支撑辊的共同作用下被压实，而对应于第一避空部的区域由于在第一辊压面上悬空，故未被压实。极片在穿过第二辊压间隙时，压实的区域对应于第二避空部，避免了二次辊压，而未压实的区域则能够在第二压实部与支撑辊的共同作用下被压实。可见，第一压辊及第二压辊与支撑辊配合，能够分别对极片的一半实现压实，故单次压实的面积减少了一半，辊压所需的压力也相应减小。因此，第一压辊及第二压辊在压实过程中的变形程度可显著减轻，从而提升极片压实后的均匀性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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为本实用新型较佳实施例中极片压实装置的主视图；

图2为图1所示极片压实装置的左侧视图；

图3为图2所示极片压实装置沿A-A的剖视图；

图4为图2所示B点与C点之间的极片展开后的示意图；

图5为图1所示极片压实装置中第一压辊的结构示意图；

图6为图1所示极片压实装置中第二压辊的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

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；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。

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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1、图2及图3，本实用新型较佳实施例中的极片压实装置10包括第一压辊100、第二压辊200及支撑辊300。

第一压辊100一般由具有较大强度及硬度的金属材质成型，其第一辊压面的直线度在0.005mm/m以内。其中，第一压辊100的第一辊压面上均匀分布有第一压实部110及第一避空部120。而且，第一压实部110及第一避空部120各占第一辊压面表面积的一半。第一压实部110的高度大于第一避空部120，第一避空部120相较于第一压实部110向第一压辊100的中心凹陷。具体的，可通过在第一辊压面部分开槽的方式形成第一避空部120，而未开槽的区域则形成第一压实部110。

第二压辊200的第二辊压面上均匀分布有第二压实部210及第二避空部220。而且，第二压实部210及第二避空部220各占第二辊压面表面积的一半。第二压辊200的材质及结构可与第一压辊100相同，故第二压实部210及第二避空部220的具体形式可与第一压实部110及第一避空部120相同。

支撑辊300设置于第一压辊100与第二压辊200之间。支撑辊300为圆辊，其表面平滑。通常情况下，第一压辊100与第二压辊200沿上下方向间隔设置。具体在本实施例中，第一压辊100位于下方，而第二压辊200位于上方。显然，在其他实施例中，第一压辊100与第二压辊200的位置也可以对调。

第一压辊100、第二压辊200及支撑辊300均能够绕自身的旋转轴线进行旋转。具体的，极片压实装置10一般还包括机架、大板等支撑结构(图未示)，第一压辊100、第二压辊200及支撑辊300可通过轴承可转动地安装于上述支撑结构上。进一步的，支撑辊300能够与第一压辊1000之间形成第一辊压间隙(图未标)，并能够与第二压辊200之间形成第二辊压间隙(图未标)。待压实的极片20能够依次穿过第一辊压间隙及第二辊压间隙，从而在第一压辊100、第二压辊200及支撑辊300的配合下被压实。

在对极片20进行压实操作时，第一压辊100及第二压辊200能够沿同方向旋转，而支撑辊300则沿与第一压辊100及第二压辊200相反的方向进行旋转，从而对穿过第一辊压间隙及第二辊压间隙的极片20实现辊压。第一压辊100及第二压辊200顺时针转动时，支撑辊300逆时针转动；而第一压辊100及第二压辊200逆时针转动时，支撑辊300则顺时针转动。

具体在本实施例中，极片压实装置10还包括驱动组件(图未示)，驱动组件能够驱动第一压辊100及第二压辊200同向旋转，并能够驱动支撑辊300相对于第一压辊100及第二压辊200反向旋转。

驱动组件可包括多个电机，第一压辊100、第二压辊200及支撑辊300可分别由单独的电机进行驱动。由于支撑辊300能够在驱动组件的驱动下主动进行旋转，故可与第一压辊100及第二压辊200的转速(线速度)保持一致。因此，能够有效地避免第一辊压间隙及第二辊压间隙内的极片20相对于支撑辊300发生打滑。

此外。在本实施例中，第一压辊100、第二压辊200及支撑辊300的旋转轴线相互平行并位于同一平面内。在对极片20进行压实操作时，还需要分别向第一压辊100与第二压辊200的轴颈施加指向支撑辊300的压力。当第一压辊100、第二压辊200及支撑辊300的旋转轴线位于同一平面内时，施加于第一压辊100及第二压辊200的压力在支撑辊300上相互抵消，从而有利于维持支撑辊300及整个极片压实装置10的位置稳定。

进一步的，在本实施例中，支撑辊300的外径小于第一压辊100及第二压辊200的外径。如此，能够减小极片压实装置10所占的空间，并增加第一辊压间隙及第二辊压间隙两侧的操作空间。

如图2所示，极片20与第一压辊100切出的点记为B点，极片20与第二压辊200切入的点记为C点，即极片20穿过第一辊压间隙后从B点切出，并由C点切入进入第二辊压间隙。其中，极片20在穿过第一辊压间隙时对应于第一压实部110及第一避空部120的区域，在穿过第二辊压间隙分别与第二避空部220及第二压实部210对应。第一避空部120及第二避空部220不与极片20接触，故对应于第一避空部120及第二避空部220无法被压实。也就是说，极片20在分别穿过第一辊压间隙及第二辊压间隙时，被压实的区域是不同的。

具体如图4所示，极片20在穿过第一辊压间隙时，对应于第一压实部110的区域在第一压实部110及支撑辊300的共同作用下被压实，从而形成压实区域21；而对应于第一避空部120的区域由于在第一辊压面上悬空，故未被压实，从而形成未压实区域22。由于第一压实部110及第一避空部120各占第一辊压面表面积的一半，故压实区域21与未压实区域22也各占极片20表面积的一半。

极片20在穿过第二辊压间隙时，可使压实区域21对应于第二避空部220，而未压实区域22则对应于第二压实部210。第二避空部220能够使极片20的压实区域21在第二辊压面上悬空，从而避免了对压实区域21进行二次辊压；而未压实区域22则能够在第二压实部210与支撑辊300的共同作用下被压实。由此可见，在对极片20进行压实操作时，可先由第一压辊100与支撑辊300配合将极片20的一半压实，再由第二压辊200与支撑辊300配合将极片20的另一半压实。如此，极片20单次压实的面积减少了一半，辊压所需的压力也相应减小。因此，第一压辊100及第二压辊200所需施加于极片20的压力也可显著减小，极片20作用于第一压辊100及第二压辊200的反作用力也相应减小，故可减轻第一压辊100及第二压辊200在压实过程中的变形程度，从而提升极片20压实后的均匀性。

需要指出的是，可通过对支撑辊300的外径、第一压辊100与第二压辊200的相对角度关系以及B点与C两点之间距离进行设置，以使极片20穿过第二辊压间隙时，其压实区域21及未压实区域22能够刚好分别对应于第二避空部220及第二压实部210。

请再次参阅图2，在本实施例中，极片压实装置10还包括过辊组件400，第一辊压间隙与第二辊压间隙之间的极片20能够绕经过辊组件400，过辊组件400能够相对于支撑辊300移动，以调节第一辊压间隙与第二辊压间隙之间的极片20的长度。

第一辊压间隙与第二辊压间隙之间的极片20，指的是B点与C点之间的极片。当极片20的尺寸发生变化时，过辊组件400通过对该部分极片20的长度进行调节，即可使穿过第二辊压间隙的极片20的压实区域21及未压实区域22能够分别与第二避空部220及第二压实部210相对应，无需更换不同外径的支撑辊300，也无需对第一压辊100与第二压辊200之间的相对角度进行调整，故调节更方便。

进一步的，在本实施例中，过辊组件400包括第一过辊410及第二过辊420，极片能够依次绕经第一过辊410及第二过辊420，且极片20与第一过辊410的切入点与第一辊压间隙对齐，极片20与第二过辊420的切出点与第二辊压间隙对齐。

具体的，极片20与第一过辊410的切入点指的是第一过辊410的最低点，记为D点；而极片20与第二过辊420的切出点指的是第二过辊420的最高点，记为E点。如此，极片20在穿过第一辊压间隙及第二辊压间隙时将与支撑辊300相切，从而减小极片20在支撑辊300上的包角，从而减小极片20与支撑辊300之间的接触面积，进而避免支撑辊300在旋转过程中对极片20的表面造成过度摩擦，以防止极片20掉粉。

此外，在本实施例中，第一压辊100及第二压辊200相对于支撑辊300的旋转轴线呈轴对称分布。如此，在对极片20进行压实操作时，第一压辊100、支撑辊300及第二压辊200均能够较好地保持受力平衡，从而避免第一压辊100、支撑辊300及第二压辊200因受力不平衡而导致局部磨损不均衡。

请一并参阅图5，在本实施例中，第一辊压面上开设有第一螺旋槽101，第一螺旋槽101对应的区域形成第一避空部120，第一螺旋槽101之外的区域形成第一压实部110。

第一螺旋槽101形成的第一避空部120呈螺旋状，故第一压实部110也呈螺旋状。在极片20穿过第一辊压间隙时，极片20被夹紧于第一压实部110与支撑辊300之间，随着第一压辊100及支撑辊300转动，第一压实部110便可与支撑辊300的表面配合对极片20进行压合，从而压实。由于第一压实部110呈螺旋状，故其与支撑辊300的接触位置也会随着第一压辊100旋转而实时变化。如此，支撑辊300被磨损部位(与第一压实部110接触的位置)也跟随着改变，从而保证在长时间的生产过程中支撑辊300的表面均匀磨损，避免了因支撑辊300不均匀磨损导致出现极片20厚度差异和表面外观缺陷。

进一步的，在本实施例中，第一螺旋槽101设置有多个，每个第一螺旋槽101的两端分别延伸至第一辊压面的相对两侧边缘，相邻两个第一螺旋槽101之间的区域形成第一压实部110。每个第一螺旋槽101长度较短，均未绕第一压辊100一周。如此，可使得所形成的第一压实部110及第一避空部120在第一辊压面上分布更均匀。

请一并参阅图6，在本实施例中，第二辊压面上开设有第二螺旋槽201，第二螺旋槽201对应的区域形成第二避空部220，第二螺旋槽201之外的区域形成第二压实部210。而且，第二螺旋槽201设置有多个，每个第二螺旋槽201的两端分别延伸至第二辊压面的相对两侧边缘，相邻两个第二螺旋槽201之间的区域形成第二压实部210。第二压辊200的结构与第一压辊100相同，故不再赘述。

为了在第一辊压面上形成第一压实部210及第一避空部220，也可采用其他方式。譬如，在另一个实施例中，第一辊压面上开设有多个沿第一压辊100的轴向等间隔设置的第一环形槽(图未示)，每个第一环形槽沿第一压辊100的周向延伸，第一环形槽对应的区域形成第一避空部120，第一环形槽之外的区域形成第一压实部110。

对应的，第二辊压面上开设有多个沿第二压辊200的轴向等间隔设置的第二环形槽，每个第二环形槽沿第二压辊200的周向延伸，第二环形槽对应的区域形成第二避空部220，第二之外的区域形成第二压实部210。

此时，第一压辊100与第二压辊200设置时需沿轴向错开，并使第一环形槽与第二辊压面相邻两个第二环形槽之间的间隙对齐，而第二环形槽与第一辊压面相邻两个第一环形槽之间的间隙对齐。

上述极片压实装置10，可使待压实的极片20依次穿过第一辊压间隙及第二辊压间隙。极片20在穿过第一辊压间隙时，对应于第一压实部110的区域在第一压实部110及支撑辊300的共同作用下被压实，而对应于第一避空部120的区域由于在第一辊压面上悬空，故未被压实。极片20在穿过第二辊压间隙时，压实的区域对应于第二避空部220，避免了二次辊压，而未压实的区域则能够在第二压实部210与支撑辊300的共同作用下被压实。可见，第一压辊100及第二压辊200与支撑辊300配合，能够分别对极片20的一半实现压实，故单次压实的面积减少了一半，辊压所需的压力也相应减小。因此，第一压辊100及第二压辊200在压实过程中的变形程度可显著减轻，从而提升极片20压实后的均匀性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种极片压实装置，其特征在于，包括：

第一压辊，其第一辊压面上均匀分布有第一压实部及第一避空部，且所述第一压实部及所述第一避空部各占所述第一辊压面表面积的一半；

第二压辊，其第二辊压面上均匀分布有第二压实部及第二避空部，且所述第二压实部及所述第二避空部各占所述第二辊压面表面积的一半；及

支撑辊，设置于所述第一压辊与所述第二压辊之间，并能够与所述第一压辊及所述第二压辊之间分别形成第一辊压间隙及第二辊压间隙；

其中，极片能够依次穿过所述第一辊压间隙及所述第二辊压间隙，且极片在穿过所述第一辊压间隙时对应于所述第一压实部及所述第一避空部的区域，在穿过所述第二辊压间隙时分别与所述第二避空部及所述第二压实部对应。

2.根据权利要求1所述的极片压实装置，其特征在于，所述第一压辊、所述第二压辊及所述支撑辊的旋转轴线相互平行并位于同一平面内。

3.根据权利要求2所述的极片压实装置，其特征在于，所述支撑辊的外径小于所述第一压辊及所述第二压辊的外径。

4.根据权利要求1所述的极片压实装置，其特征在于，所述第一压辊及所述第二压辊相对于所述支撑辊的旋转轴线呈轴对称分布。

5.根据权利要求1所述的极片压实装置，其特征在于，所述第一辊压面上开设有第一螺旋槽，所述第一螺旋槽对应的区域形成所述第一避空部，所述第一螺旋槽之外的区域形成所述第一压实部；

所述第二辊压面上开设有第二螺旋槽，所述第二螺旋槽对应的区域形成所述第二避空部，所述第二螺旋槽之外的区域形成所述第二压实部。

6.根据权利要求5所述的极片压实装置，其特征在于，所述第一螺旋槽设置有多个，每个所述第一螺旋槽的两端分别延伸至所述第一辊压面的相对两侧边缘，相邻两个所述第一螺旋槽之间的区域形成所述第一压实部；

所述第二螺旋槽设置有多个，每个所述第二螺旋槽的两端分别延伸至所述第二辊压面的相对两侧边缘，相邻两个所述第二螺旋槽之间的区域形成所述第二压实部。

7.根据权利要求1所述的极片压实装置，其特征在于，所述第一辊压面上开设有多个沿所述第一压辊的轴向等间隔设置的第一环形槽，每个所述第一环形槽沿第一压辊的周向延伸，所述第一环形槽对应的区域形成所述第一避空部，所述第一环形槽之外的区域形成所述第一压实部；

所述第二辊压面上开设有多个沿所述第二压辊的轴向等间隔设置的第二环形槽，每个所述第二环形槽沿第二压辊的周向延伸，所述第二环形槽对应的区域形成所述第二避空部，所述第二环形槽之外的区域形成所述第二压实部。

8.根据权利要求1所述的极片压实装置，其特征在于，还包括过辊组件，所述第一辊压间隙与所述第二辊压间隙之间的极片能够绕经所述过辊组件，所述过辊组件能够相对于所述支撑辊移动，以调节所述第一辊压间隙与所述第二辊压间隙之间的极片的长度。

9.根据权利要求8所述的极片压实装置，其特征在于，所述过辊组件包括第一过辊及第二过辊，极片能够依次绕经所述第一过辊及所述第二过辊，且极片与所述第一过辊的切入点与所述第一辊压间隙对齐，极片与所述第二过辊的切出点与所述第二辊压间隙对齐。

10.根据权利要求1所述的极片压实装置，其特征在于，还包括驱动组件，所述驱动组件能够驱动所述第一压辊及所述第二压辊同向旋转，并能够驱动所述支撑辊相对于所述第一压辊及所述第二压辊反向旋转。