CN220731561U - 一种延展装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种延展装置，采用张紧配合加热的方式对极性件进行延展。本装置通过支撑部对极性件进行拉伸、延展，并设置辊压轴驱动支撑部伸缩，以适应不同型号的极性件，以及达到不同程度的拉伸、延展效果，同时，设置加热件，在张紧效果最优的位置辅以加热，从而实现对极性件的延展优化，能够有效的改善极性件出现的皱纹及拉伸过程中的断带现象，可极大的减少产品的不良率，同时提升生产效率，并且加热件设有可沿竖直方向调节长度的增距杆，使加热件的加热口能够适应更多不同规格的极性件，以及与极性件不同张紧程度时的支撑部匹配。

Description

一种延展装置

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，特别是涉及一种延展装置。

背景技术

在现阶段中，电池在辊压过程中，没有活性物质涂覆的部分不会发生延展，而有活性物质的极片在辊压力作用下会产生延展，导致两处位置延展不一致，从而在外观上就形成为箔材边缘波浪，严重时，甚至会形成细密的褶皱。尤其是负极极片，在模切后，负极极片可能会出现较为严重的翘曲、月牙，导致模切后出现不良掉片的情况。并且，极片打皱、翘曲还与极片的压实密度和集流体材料有关，压实密度越大、基材越薄，翘曲和打皱就会越严重，也不易调整。

在现有技术中，改善上述问题的技术手段主要有三种，包括：

第一种，以安装除皱张力辊的方式，通过调整两辊张力的大小，对极片进行拉伸、延展，同时改善极耳位置的延展，减轻极片翘曲和褶皱的问题。但是经过仔细研究该技术手段不难发现，此技术手段中的除皱张力辊均为圆柱形辊，然而通过张力辊除皱是整体拉伸，极片延展时的内应力不能完全释放，只能延展到极耳一半的位置，导致仍会存在极片翘曲和褶皱的问题，只能达到褶皱位置外移、严重度减轻的作用，因此，极片翘曲的问题仍未得到解决。同时，通过张力除皱时，如果张力过小，则会起不到释放极耳延展效果；如果张力过大，则会增大极片辊压过程中出现断带现象的风险。

第二种，在辊压处的主辊上粘贴铁氟龙，将极耳位置垫高至与料区水平，使得辊压时，在走带过程中，将极耳内应力向外释放、极耳向外延展，从而达到消除极片褶皱和翘曲的目的。但是该技术手段实施时，要针对极片料区与极耳交界位置进行铁氟龙粘贴，对于实施操作精度要求较高，且如果粘贴位置不到位，则会导致铁氟龙容易硌伤料区。同时，铁氟龙长期使用会存在磨损，需要定期更换，导致出现增加了工人们的工作量、工作内容反复等问题。铁氟龙的磨损程度与来料、生产的情况有关，当出现辊压过程中铁氟龙磨损的情况时，会导致极片划伤造成大量报废。

第三种，从工艺设计上着手，关于工艺设计方面，主要针对极片留白位置和涂料位置受力不均匀而造成的极片打皱的问题，极片要选择合适的涂布面密度和压实密度，适当降低压实密度或采用热辊工艺可以改善极片打皱的问题。只是工艺设计首先需要满足电芯的安全及性能而设计，可变动范围较小，针对极片褶皱与翘曲问题只能稍微改善。

在现有技术中，专利号为CN219371069U的实用新型公开了一种锂电池极片延展设备，用于与辊压平面相配合，以对设置有涂覆区和留白区的极片进行辊压，其特征在于，包括压辊和气涨辊，压辊用于辊压极片的涂覆区；气涨辊用于辊压极片的留白区，气涨辊与压辊间隔设置，且通过调整气涨辊的外径来改变气涨辊辊压时的压力。此技术方案提供的锂电池极片延展设备，可避免极片打皱现象发生，提高了极片的良品率和电池的安全性，但其改变极片受到的张力时，不易控制张力的大小，若张力过小，则会达不到避免极片打皱的效果；若张力过大，则会有极片被拉断的风险。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种延展装置，采用张紧配合加热的方式对极性件进行延展，优化极性件的延展效果。

本实用新型解决问题的技术方案为，提供一种延展装置，包括辊压轴、支撑部和加热件，辊压轴设有支撑部，辊压轴驱动支撑部向外伸展，将绕设于支撑部上的极性件张紧，加热件悬置设于支撑部延展接触极性件位置的上方，用以加热、延展极性件。

进一步的，加热件通过电磁感应加热，在加热件上通过高频电流，从而产生高频磁场，对在高频磁场内的金属进行高频共振产生涡电流，涡电流可以在短时间内对金属材料进行快速加热。

进一步的，辊压轴包括内轴和壳体，内轴的外周设置支撑部，壳体套设于内轴的外周，壳体对应支撑部的位置设置开口。

进一步的，辊压轴的两端分设并行、同轴的底座，底座和辊压轴之间设置连接轴，连接轴的一端与壳体固接，另一端与底座转动连接，使得辊压轴在被外动力驱动时，能够在两个底座间实现自转。

进一步的，内轴为可收缩的弹性材质，能够达到膨胀和收缩的效果。

进一步的，壳体为刚性材质，不具备膨胀和收缩的功能。

进一步的，壳体开口的尺寸不小于支撑部横截面的尺寸。

进一步的，壳体设有与内轴连通的进气孔，进气孔用以向内轴内填充气体，使得支撑部从壳体的开口处伸出。

进一步的，进气孔位于壳体左端的上端部。

进一步的，还包括与进气孔尺寸匹配的密封件，进气孔与密封件的连接处还设有密封圈，密封件通过挤压密封圈密封进气孔。

进一步的，还包括底座，底座与壳体的两端转动连接

进一步的，支撑部伸出壳体的长度小于壳体的底部与地面之间的间距。

进一步的，还包括支撑架，支撑架的两端分别与两个底座的外侧固接，支撑架上搭载加热件。

进一步的，支撑架包括直杆和横杆，两根直杆分设在两个底座的外侧、轴心，横杆的两端分别与两根的上端对接，横杆上搭载加热件。

进一步的，壳体沿轴向设置多个极性件缠绕区，内轴对应各个极性件缠绕区均设置支撑部。

进一步的，极性件缠绕区为极性件与壳体抵接、缠绕的部分。

进一步的，进气孔位于极性件缠绕区之外。

进一步的，多个极性件缠绕区间隔均匀的沿壳体的轴向设置，多个支撑部间隔均匀的沿内轴的轴向对应极性件缠绕区设置，且壳体上对应支撑部的位置设置开口。

进一步的，极性件缠绕区的上方对应均悬置设有加热件。

进一步的，加热件的加热口正对支撑部与极性件的最大程度抵接处悬置。

进一步的，加热件包括增距杆和输出部，增距杆指向辊压轴并垂直设置在横杆上，增距杆的尾端设置输出部，输出部的加热口正对支撑部与极性件的最大程度抵接处。

进一步的，增距杆可沿竖直方向伸缩，使得输出部可自由调节其加热口与极性件之间的间距，以适用于不同规格的极性件，以及与极性件不同张紧程度时的支撑部匹配。具体而言，当极性件张紧程度大时，支撑部伸出的长度长，增距杆的相对需求就低；当极性件张紧程度小时，支撑部伸出的长度短，增距杆的相对需求就高。

进一步的，本申请中的支撑部与极性件的最大程度抵接处为，极性件走带时，被支撑部撑起后的弯折程度最强处。

进一步的，极性件缠绕区的周向设置多个支撑部。

进一步的，多个极性件缠绕区间隔均匀的沿壳体的周向设置，多个支撑部间隔均匀的沿内轴的周向设置。

进一步的，支撑部与极性件的抵接区设置分隔层，分隔层用以减小支撑部与极性件之间的摩擦力。

进一步的，分隔层为铁氟龙喷涂层，具有低摩擦系数、耐磨性、耐温性等优点，将支撑部与极性件隔开，防止极性件与支撑部摩擦时产生磨损。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过加热的方式优化极性件的延展效果；在张紧效果最优的位置辅以加热，从而实现对极性件的延展优化。

本实用新型还可以通过改变支撑部的伸出程度，以适应不同型号的极性件，以及达到不同程度的拉伸、延展效果。

在极性件的走带过程中，本实用新型通过喷涂工艺设置的分隔层，有效的解决了极性件与支撑部摩擦而导致出现磨损的问题。

加热后的极性件的延展性会提高，能够有效的改善极性件出现的皱纹及拉伸过程中的断带现象，可极大的减少产品的不良率，同时提升生产效率，并且加热件设有可沿竖直方向调节长度的增距杆，使加热件的加热口能够适应更多不同规格的极性件，以及与极性件不同张紧程度时的支撑部匹配。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。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，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为延展装置的正视图；

图2为内轴气体膨胀前的剖面示意图；

图3为内轴气体膨胀后的剖面示意图；

图4为支撑部顶端的示意图；

图5为极性件的正面示意图；

图6为极性件的侧面示意图。

图中：1、底座；2、辊压轴；21、内轴；22、壳体；23、进气孔；3、支撑部；4、加热件；41、增距杆；42、输出部；5、分隔层；6、支撑架；61、直杆；62、横杆；7、极性件；71、极耳；72、极片。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图5，在未进行分切之前，极性件7包括极耳71和极片72。

请参阅图1-4，为解决上述问题，本实用新型提出了一种延展装置，设置在极性件7辊压工序的前后位置，用以延展辊压前后的极性件7，本申请的装置包括辊压轴2、支撑部3和加热件4，辊压轴2设有支撑部3，辊压轴2驱动支撑部3向外伸展，极性件7绕设于支撑部3上，加热件4悬置设于支撑部3延展接触极性件7位置的上方，用以加热、延展极性件7。

请参阅图1-3，辊压轴2包括内轴21和壳体22，内轴21的外周设置支撑部3，壳体22套设于内轴21的外周，壳体22对应支撑部3的位置设置开口。

具体的，壳体22为空心的圆柱体，壳体22内设置具有伸缩性的内轴21，内轴21上设有板状的支撑部3，壳体22对应支撑部3的位置设置开口，开口的形状与支撑部3横截面的形状对应，且尺寸不小于支撑部3横截面的尺寸。壳体22左端的上部设有进气孔23，进气孔23与内轴21内部对接连通，并设置与进气孔23尺寸匹配的密封件，进气孔23与密封件的连接处还设有密封圈，密封件通过挤压密封圈密封进气孔23。

内轴21与壳体22的相对位置固定，从而确保支撑部3在伸缩时，始终与壳体22上所设的开口位置对应，使得支撑部3与壳体22上所设的开口之间不会出现卡滞、卡死的现象。

示例性的，支撑部3的横截面为长方形，壳体22开口的形状与之对应，同样为长方形，且壳体22开口的尺寸比支撑部3横截面的尺寸稍大，避免支撑部3在伸缩的过程中与壳体22产生较大的摩擦，导致支撑部3无法正常伸出以及支撑部3和壳体22产生磨损。

内轴21与支撑部3之间的配合方式包括：

作为一种可实施的方式，当内轴21中填充满气体后，用密封件将进气孔23密封，通过改变气体温度，使得内轴21中的气体发生膨胀，气体膨胀后，将内轴21撑起，使得支撑部3从壳体22的开口处伸出，从而将缠绕在壳体22上的极性件7撑开，达到延展的效果。同时，还可以通过改变气体温度，控制气体的膨胀程度，以适配不同规格、材质的极性件7。

可以理解的是，内轴21中填充的气体，可以是氮气或其他惰性气体。内轴21中的气体在温度发生变化时，会发生膨胀或收缩，从而推动内轴21上的支撑部3运动。

作为一种优选的实施方式，通过直接改变内轴21中的气压，从而能够达到改变支撑部3伸缩长短的目的。具体而言，当需要支撑部3伸出长度变长时，通过进气孔23向内轴21中充气，达到需要的长度时，停止充气并用密封件将进气孔23密封；当需要支撑部3伸出的长度变短时，通过进气孔23将内轴21中的气体放出部分，达到需要的长度时，停止放气并用密封件将进气孔23密封。

示例性的，壳体22和支撑部3为硬质材料，例如刚性塑料材质，内轴21为具有弹性的橡胶材质。

请参阅图1，本申请的装置还包括用以固定辊压轴2的底座1，两个底座1并行、同轴设置在壳体22的两端，壳体22与底座1之间设置连接轴，连接轴的一端与壳体22固接，另一端与底座1转动连接，使得辊压轴2在被外动力驱动时，能够在两个底座1之间实现自转。

可以理解的是，驱动辊压轴2自转可以是人工手动操作或者电动控制操作，能够达到转动辊压轴2的目的即可；电动控制操作驱动自转可以由外置的电机实现。

请参阅图1，加热件4通过支撑架6悬置在支撑部3与极性件的最大程度抵接处的上方，支撑架6的两端分别与两个底座1的外侧固接，支撑架6上搭载加热件4。

示例性的，支撑架6包括直杆61和横杆62，两根相同的直杆61分设在两个底座1的外侧、轴心位置，横杆62的两端分别与两根的上端固接，直杆61和横杆62垂直设置，横杆62上搭载加热件4。

需要说明的是，当支撑部3的伸出长度固定时，可以确定支撑部3与极性件7的张紧程度最大的位置，即为最大程度抵接处；具体而言，在极性件7走带时，极性件7绕设在支撑部3上，进而被支撑部3撑起，当且仅当，支撑部3竖直向上时，对极性件7的张紧程度最大。

可以理解的是，支撑部3对极性件7的张紧程度始终在极性件7的可允许范围内。

请参阅图4，为了减小极性件7与支撑部3之间的摩擦，以及避免因为摩擦而造成极性件7磨损的问题，支撑部3与极性件7的抵接区设置分隔层5。

示例性的，分隔层5可以是铁氟龙喷涂层，铁氟龙具有低摩擦系数、耐磨性、耐高温性等优点，利用铁氟龙喷涂层将支撑部3与极性件7隔开，解决了因为与支撑部3摩擦而造成极性件7磨损的问题。

为了优化延展效果以及使加热件4的作用发挥到最大，设置加热件4时，将加热件4的加热口正对下方的支撑架6与极性件的最大程度抵接处。

请参阅图1，在本申请的具体实施例中，加热件4包括增距杆41和输出部42，增距杆41指向辊压轴2并垂直设置在横杆62上，增距杆41的尾端设置输出部42，输出部42的加热口正对支撑部3与极性件的最大程度抵接处。

为了本申请能够适用于更多规格的极性件7，以及与极性件7不同张紧程度时的支撑部3匹配，增距杆41可沿竖直方向伸缩，使得输出部42可自由调节其加热口与极性件7之间的间距。具体而言，当极性件7张紧程度大时，支撑部伸出的长度长，增距杆的相对需求就低；当极性件7张紧程度小时，支撑部伸出的长度短，增距杆的相对需求就高。

请参阅图1，为了使本申请能够同时对多个极性件7进行延展，提高本申请的实用性，本申请的具体实施例中，壳体22的轴向分设多个极性件缠绕区，极性件缠绕区对应设置多个支撑部3，壳体22对应支撑部3的位置设置多个开口，且各支撑部3的上方都设有加热件4。

示例性的，三个极性件缠绕区间隔均匀的沿壳体22的轴向设置，三个支撑部3间隔均匀的沿内轴21的周向设置，且壳体22上对应支撑部3的位置设置开口，同时，三个支撑部3的正上方都设有加热件4，使得本申请能够同时对三处的极性件7进行延展。

请参阅图1-3，为了多方位对极性件7进行延展，达到提高延展效果的目的，本申请的具体实施例中，内轴21沿周向分设多个支撑部3，且壳体22上对应支撑部3的位置设置开口。

示例性的，四个支撑部3间隔均匀的沿内轴21的周向设置，且壳体22上对应支撑部3的位置设置开口。当辊压轴2被外力驱动自转时，各支撑部3能够对极性件7的各方位进行延展，扩大了延展区域，从而达到了提高延展效果的目的。

在本申请的具体实施例中，加热件4的加热方式包括：

作为一种可实施方式，支撑架6的横杆62为中空的耐高温材质的直管，增距杆41同样为中空的耐高温材质，并与横杆62连通，且增距杆41的管径小于横杆62的管径，横杆62的一端设置进气口，另一端设置出气口，通过外部向横杆62内输送热空气，热空气被输送至增距杆41中，最后从输出部42朝向极性件7喷出，从而达到加热极性件7的效果。

作为一种优选的实施方式，加热件4通过电磁感应加热，在加热件4上通过高频电流，从而产生高频磁场，对在高频磁场内的金属进行高频共振产生涡电流，涡电流可以在短时间内对金属材料进行快速加热。

请参阅图1-4，在本申请的具体实施例中，实施步骤包括：

作为一种可实施方式，首先，将极性件7引带至壳体22的上半部，此时，支撑部3处于壳体22内，然后通过进气孔23向内轴21充气，从而使支撑部3从壳体22的开口处伸出，通过前后的张力拉伸达到撑开、延展极性件7的目的，同时开启加热件4，使加热件4持续对极性件7进行加热，优化延展效果，当达到需要的延展效果时，使用密封件将进气孔23密封，最后，极性件7通过外部装置持续走带，本申请持续对极性件7进行延展。

作为另一种可实施方式，与上一种实施例的不同在于，极性件7的走带通过辊压轴2的自转进行，同时，由于内轴21的周向设置了多个支撑部3，从而在辊压轴2带动极性件7走带时，各方位的支撑部3将对极性件7不同的位置进行延展，使得延展效果更佳。

需要说明的是，若本申请只用于延展极耳71部分，则需要根据极耳71的位置以及极耳71的宽度，设置支撑部3的间距以及支撑部3的宽度，极耳71的位置在加热件4的加热范围内；若本申请用于延展极片72整体，则需要间隔均匀的设置多个支撑部3，可根据实际运用情况对支撑部3的间距以及支撑部3的宽度进行适应性调整，多个加热件4同时开启，能够对极片72整体进行加热即可。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本实用新型的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施例只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术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，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种延展装置，其特征在于，包括辊压轴（2）、支撑部（3）和加热件（4），所述辊压轴（2）设有所述支撑部（3），所述辊压轴（2）驱动所述支撑部（3）向外伸展，将绕设于所述支撑部（3）上的极性件（7）张紧，所述加热件（4）悬置设于所述支撑部（3）延展接触所述极性件（7）位置的上方，用以加热、延展所述极性件（7）。

2.根据权利要求1所述的延展装置，其特征在于，所述辊压轴（2）包括内轴（21）和壳体（22），所述内轴（21）的外周设置所述支撑部（3），所述壳体（22）套设于所述内轴（21）的外周，所述壳体（22）对应所述支撑部（3）的位置设置开口。

3.根据权利要求2所述的延展装置，其特征在于，所述壳体（22）开口的尺寸不小于所述支撑部（3）横截面的尺寸。

4.根据权利要求2所述的延展装置，其特征在于，所述壳体（22）设有与所述内轴（21）连通的进气孔（23），所述进气孔（23）用以向所述内轴（21）内填充气体，使得所述支撑部（3）从所述壳体（22）的开口处伸出。

5.根据权利要求2所述的延展装置，其特征在于，还包括底座（1），所述底座（1）与所述壳体（22）的两端转动连接。

6.根据权利要求5所述的延展装置，其特征在于，还包括支撑架（6），所述支撑架（6）的两端分别与两个所述底座（1）的外侧固接，所述支撑架（6）上搭载所述加热件（4）。

7.根据权利要求2所述的延展装置，其特征在于，所述壳体（22）沿轴向设置多个极性件缠绕区，所述内轴（21）对应各个所述极性件缠绕区均设置所述支撑部（3）。

8.根据权利要求7所述的延展装置，其特征在于，所述极性件缠绕区的上方对应均悬置设有所述加热件（4）。

9.根据权利要求7所述的延展装置，其特征在于，所述极性件缠绕区的周向设置多个所述支撑部（3）。

10.根据权利要求1所述的延展装置，其特征在于，所述支撑部（3）与所述极性件（7）的抵接区设置分隔层（5），所述分隔层（5）用以减小所述支撑部（3）与所述极性件（7）之间的摩擦力。