TW202346063A - 用於以乾電極工藝製造電極軌道之可調溫的壓延輥 - Google Patents

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Abstract

本發明係有關於一種用於以乾電極工藝製造電極軌道之可調溫的壓延輥；該壓延輥具有：一個輥身及兩個自該輥身端側延伸出來的輥頸；用於為該輥身調溫之流體通道裝置，該流體通道裝置具有至少局部地穿過該輥身並且穿過該等輥頸中的至少一個軸向延伸之中心鑽孔，以及多個分佈在該輥身圓周上且在該輥身表面下方平行於該輥身表面延伸之調溫通道，該等調溫通道與該中心鑽孔流體耦合；連接該流體通道裝置之用於熱流體的入口管及出口管，其中該入口管具有至少局部地延伸進該中心鑽孔之用於將該熱流體導入該流體通道裝置之饋送管道，且其中該出口管流體耦合至該流體通道裝置之形成在該饋送管道之外徑與該中心鑽孔之內徑之間的排出間隙。

Description

用於以乾電極工藝製造電極軌道之可調溫的壓延輥
本發明係有關於一種用於以乾電極工藝製造電極軌道之可調溫的壓延輥，該壓延輥具有一個輥身及兩個自該輥身端側延伸出來的輥頸，其中該壓延輥內部設有流體通道裝置。
公開案DE 33 21 122 A1揭露過一種具有溫度控制裝置的空心輥。此空心輥具有多個平行於輥面延伸的用於導引溫度控制流體的通路，以及與此等通路連接的中心鑽孔，藉由此鑽孔為通路供應流體。
以乾電極工藝製造電極軌道需要超過100℃的工藝溫度。因此，為製造電極軌道，需將所用的壓延輥加熱。但加熱輥筒時的問題在於，輥面在其軸向延伸度上可能具有溫度梯度，此溫度梯度例如在此輥筒之中心區域內產生高於處於邊緣的外區域內之溫度。此點導致中心急劇升溫的輥筒材料之膨脹程度大於邊緣區域內受熱較少的輥筒材料，因而形成凸起，即偏離圓柱形形狀的橫截面隆起。但電池單體的電極軌道要求其寬度範圍內的厚度儘可能均勻。因此，加熱時需避免出現凸起。
有鑒於此，本發明之目的在於，對用於以乾電極工藝製造電極軌道之可調溫的壓延輥進行改良，使其在其輥面上具有均勻的溫度分佈。
本發明用以達成上述目的之解決方案為一種具有請求項1之特徵的可調溫的壓延輥。本發明之更多有利技術方案參閱附屬項。
據此，該壓延輥具有用於為該輥身調溫之流體通道裝置，該流體通道裝置具有至少局部地穿過該輥身並且穿過該等輥頸中的至少一個軸向延伸之中心鑽孔，以及多個分佈在該輥身圓周上且在該輥身之表面下方平行於該輥身之表面延伸之調溫通道，該等調溫通道與該中心鑽孔流體耦合。此外，該壓延輥具有連接該流體通道裝置之用於熱流體的入口管及出口管，其中該入口管具有至少局部地延伸進該中心鑽孔之用於將該熱流體導入該流體通道裝置之饋送管道，且其中該出口管流體耦合至該流體通道裝置之形成在該饋送管道之外徑與該中心鑽孔之內徑之間的排出間隙。該流體通道裝置例如可用於藉由熱流體，例如油，將輥筒加熱至預設的工藝溫度。作為替代方案，例如針對維護相關的需將壓延輥拆除之情形，可導引一冷卻介質(視情況與用於加熱之熱流體相同)穿過流體通道裝置，從而縮短輥筒之冷卻時間，直至該輥筒準備好被拆除。
該入口管及該出口管可與壓延輥之同一輥頸連通，該等調溫通道經由多個進入通道與饋送管道流體耦合，且經由多個排出通道與排出間隙流體耦合，其中該等進入通道在背離入口管之一側與中心鑽孔連通，該等排出通道與排出間隙連通。
此外，該饋送管道可沿軸向延伸直至在進入通道之出口之後進入中心鑽孔。該饋送管道例如可沿軸向延伸直至相對的輥頸或進入該輥頸。藉此，相對於較短的饋送管道，輥頸中之熱流體能夠更好地循環。此外，在該饋送管道之排出口與該進入通道之出口區域之間的區域內，在該饋送管道之外徑與該中心鑽孔之內徑之間可構建有排出間隙，熱流體在離開饋送管道之排出口後可穿過該排出間隙朝進入通道之出口區域方向流動。
此外，該中心鑽孔可為穿過該二輥頸及該輥身延伸之通孔，且該饋送管道延伸直至與入口管相對的輥頸區域並且進入中心鑽孔。在該饋送管道之排出口與該中心鑽孔之可以蓋子封閉的末端之間可設有一空間，該空間可被熱流體流過。如此便能高效地加熱包括輥頸在內的整個輥筒，從而避免輥身與輥頸之間的溫度梯度，使得沿輥筒表面之溫度分佈更均勻。
該進入通道之出口區域與該排出通道之出口區域可藉由至少一在該等區域之間佈置在饋送管道外側之密封襯套隔絕。此外，該進入通道之出口區域與該排出通道之出口區域之間的饋送管道外側可佈置有兩個彼此隔開的密封襯套，透過該等密封襯套，該饋送管道之外徑與該中心鑽孔之內徑之間的被包圍在該等密封襯套間之區段不含熱流體。
此外，在每個進入通道與其各自對應的排出通道之間可佈置有數目為奇數的多個在輥筒轉動方向上平行且相隔的調溫通道，熱流體沿軸向對應於調溫通道之數目蛇形地穿過該等調溫通道。如此便能將在輥筒表面下方延伸的調溫通道之數目最大化，因為與鑽孔連通之進入或排出通道之最大數目受鑽孔與進入或排出通道之直徑比限制。
調溫通道可分別構建為穿過輥身之通孔，且相鄰的調溫通道可藉由裝在端側且大體切向延伸的且在軸向上密封的槽相連。
此外，該輥身在調溫通道之區域內在該輥身之該二端側可具有軸向環形槽，具有槽及鑽孔之罩蓋可插在該環形槽中，該罩蓋在軸向上以密封元件密封。密封元件可大體完全覆蓋輥身之端側表面。密封元件還可具有小於3 W/(m·K)之較低的熱導率。如此便能防止沿端側之熱輻射或空氣對流，使得流過輥筒之流體的熱梯度沿輥筒所經過之距離儘可能小。鑽孔可以分別齊平地鄰接與進入或排出通道連接之調溫通道，使得罩蓋與熱流體之間的接觸區域增大。
此外，在與入口管相對的一側，該中心鑽孔可在端側以蓋子封閉。
該等進入通道可沿第一對角線方向在軸向上自進入側且在徑向上自中心鑽孔延伸出來，該等排出通道可沿第二對角線方向在軸向上朝進入側延伸且在徑向上自中心鑽孔延伸出來。
此外，該流體通道裝置可至少在具有該流體通道裝置之輥頸的區域內具有用於將流體通道裝置與輥頸熱隔絕之絕緣元件。
此外，該絕緣元件可由熱導率小於0.3 W/(m·K)之材料，如PTFE形成。
此外，該流體通道裝置可至少局部地延伸穿過該二輥頸，且該流體通道裝置在該二輥頸之區域內可具有用於將流體通道裝置與相應的輥頸熱隔絕之絕緣元件。
該至少一個絕緣元件可以中心鑽孔之內襯絕緣套管之形式插入該中心鑽孔。
本發明還有關於一種製造電極軌道之方法，具有以下步驟： 提供粉末狀的電極前驅體材料及至少一個壓延輥，其中該壓延輥具有用於為該壓延輥調溫之流體通道裝置； 透過導引流體穿過該流體通道裝置來加熱該壓延輥； 使該壓延輥與該粉末狀的電極前驅體材料接觸。
該流體可為油。可將該流體保持在30℃至200℃之溫度。還可將該流體保持在60℃至150℃之溫度。此外，可將該流體保持在90℃至120℃之溫度。
此外，可導引冷卻介質穿過流體通道裝置來冷卻壓延輥，其中將該冷卻流體保持在某個溫度，該溫度低於該壓延輥之溫度。
本發明還有關於一種乾電極，其透過如請求項17-22中任一項之方法製成。該乾電極可具有小於1 µm之厚度公差。
本發明還有關於一種製造壓延輥之方法，其中該方法包括： 製造一或多個壓延輥部件；以及 將該一個或該等多個壓延輥部件連接在一起；其中： 該一個或該等多個壓延輥部件包括至少一個饋送管道、至少一個調溫通道及至少一個出口管； 其中該壓延輥具有第一末端及第二末端；以及 該至少一個饋送管道自該第一末端延伸進該第二末端。
此外，可透過CNC加工、鍛造、精密鑄造、射出成型、壓力鑄造、增材製造或其組合來製造該一個或該等多個壓延輥部件。
還可透過金屬氣焊、弧焊、鎢極惰性氣體保護焊、藥芯焊、釺焊、混合、黏合或其組合來將該一個或該等多個壓延輥部件連接在一起。
此外，可製造至少一個絕緣套管，並且將該絕緣套管與該一個或該等多個壓延輥部件連接在一起，其中可透過轉移成型、射出成型、熔鑄、模壓、真空成型、拉擠成型或其組合來製造該至少一個絕緣套管；該至少一個絕緣套管與該一個或該等多個壓延輥可透過黏合、機械緊固或其組合連接在一起。
此外，可製造至少一個絕緣層，並且將該絕緣層與該一個或該等多個壓延輥部件連接在一起，其中可透過轉移成型、射出成型、熔鑄、模壓、真空成型、拉擠成型或其組合來製造該至少一個絕緣層；該至少一個絕緣層與該一個或該等多個壓延輥可透過黏合、機械緊固或其組合連接在一起。
此外，該壓延輥可具有一表面，還包括對該壓延輥之表面的加工，其中透過微蝕加工、雷射雕刻加工、超精密拋光加工或其組合來加工該壓延輥之表面。
圖1所示可調溫的壓延輥1具有輥身2，該輥身具有兩個沿相反方向自該輥身突出的輥頸3。輥筒1內部佈置有流體通道裝置4，該流體通道裝置包括沿軸向X穿過輥筒1延伸之中心鑽孔5，以及多個分佈在輥筒圓周上且在輥面下方平行於該輥面佈置之調溫通道6。中心鑽孔5通過多個沿對角線延伸的進入通道11以及多個在相反方向上沿對角線延伸的排出通道12與調溫通道6流體連接。進入通道11在第一出口區域13內且排出通道12在第二出口區域14內與中心鑽孔5連通。中心鑽孔5中插有饋送管道9，該饋送管道與入口管7流體耦合，且通過該饋送管道將熱流體饋入輥筒1。饋送管道9的長度如此地設定，從而伸出該二出口區域13、14，且饋送管道9的排出口24伸出進入通道11的第一出口區域13。在第一及第二出口區域13、14內，饋送管道9與中心鑽孔5存在某個直徑差，從而在饋送管道9的外徑與中心鑽孔5的內徑之間分別形成一間隙，即在排出口24與第一出口區域13之間形成進入間隙30，在第二出口區域14直至圖右的輥頸3的軸向末端之間形成排出間隙10。在第一與第二出口區域13、14之間，饋送管道9借助於兩個密封襯套15與中心鑽孔5隔絕，從而防止熱流體透過中心鑽孔5自第一出口區域13朝第二出口區域14回流。透過密封襯套15在其間形成包圍區段16。因此，熱流體先穿過入口管7流入饋送管道9，再沿饋送管道9橫向穿過中心鑽孔5流至饋送管道9的排出口24。在排出口24之後，熱流體先流入中心鑽孔5之延伸進左輥頸3的區段，該區段在端側以蓋子22封閉。該區段還具有由鐵氟龍形成之中心鑽孔5的內襯絕緣套管23，該絕緣套管將中心鑽孔5與輥頸3熱隔絕。若該空間被裝滿，則熱流體沿相反方向流入饋送管道9與中心鑽孔5之間的進入間隙30，並且自該處流入各進入通道11。熱流體經由該等與調溫通道6連通之進入通道11流入調溫通道6，進而平行地在輥面下方流動，從而將該輥面加熱。在穿過調溫通道6之後，熱流體流入排出通道12，並且經由該等排出通道流入排出間隙10，經由該排出間隙將熱流體輸往出口管8，該出口管與入口管7處於同一輥頸3上。
圖2示出可調溫的壓延輥1之透視圖。不同於圖1所示配置，該壓延輥不具有絕緣套管23，使得中心鑽孔5之該二處於輥頸3下方的區域不與輥頸3熱隔絕。還可看到佈置在軸向環形槽18中之罩蓋20，該等罩蓋相對地裝在輥身2之端側。圖2還示出饋送管道9之詳圖，一方面示出裝入輥筒1之狀態，另一方面在輥筒1旁邊的單獨視圖中示出。饋送管道9在入口側，即與排出口24相對地具有用於與入口管7耦合之連接件。饋送管道9之外側上佈置有兩個彼此隔開的密封襯套15，該密封襯套將饋送管道9與中心鑽孔隔絕。密封襯套15還用作滑動襯套，以簡化饋送管道9在中心鑽孔5中的安裝。
圖3示出在輥面下方延伸之調溫通道6，並且對熱流體穿過調溫通道6之走向進行說明。熱流體經由進口26流入在軸向上延伸的第一調溫通道6.1，該進口與對應於該進口之進入通道11(未示出)流體連接。隨後，熱流體透過與進口26相對的罩蓋20中之在徑向上延伸的槽17(未示出)流入第二調溫通道6.2，該第二調溫通道與第一調溫通道6.1平行且隔開地延伸。在第二調溫通道6.2中，熱流體現沿相反方向重新朝進口26一側流動。在相對的末端上佈置有另一罩蓋20，其具有相應的在徑向上延伸的槽17(未示出)，該槽將第二調溫通道6.2與第三調溫通道6.3連接在一起，該第三調溫通道同樣與第一及第二調溫通道6.1、6.2平行，並且在輥筒1之周向上與第一及第二調溫通道隔開佈置。熱流體透過第三調溫通道6.3重新自進口側流向處於第三調溫通道6.3末端的出口25，熱流體透過該出口排入對應於該出口之排出通道12。
圖4示出流體通道裝置4之調溫通道6與進入通道11之間的出口區域之詳圖。調溫通道6分別構建為穿過輥身2延伸之通孔。在調溫通道6與輥身2之端側連通的區域內，輥身具有軸向的環形槽18。環形槽18中插有環形的罩蓋20，該罩蓋與輥身2的相應端側螺接且具有多個盲孔19或槽17。盲孔19係指相應調溫通道6之伸入罩蓋20的端部，該等調溫通道與相應的盲孔19鄰接。如圖3所示，罩蓋20在第一調溫通道6.1之入口側以及第三調溫通道6.3之出口側具有此種盲孔19。盲孔19使熱流體與罩蓋20之接觸區域增大，從而更高效地將熱量釋放至輥身2。亦即，進入通道11或排出通道12與調溫通道6連通之處皆有一盲孔19與調溫通道6對應。罩蓋20與軸向環形槽18之底部之間佈置有用於軸向密封之平面密封件27。第一O型密封圈28.1插入罩蓋20之外徑向槽，第二O型密封圈28.2插入罩蓋20之內徑向槽，以將該罩蓋徑向密封。罩蓋20之外側的端側佈置有平面密封元件21，以額外地將罩蓋20與外部影響隔絕。密封元件21覆蓋輥身2之端側的絕大部分面積比例，以使得端側上之熱損失最小化。密封元件21由熱導率較低的絕緣材料構成。
圖5再次示出在輥筒1之圓周上觀察，調溫通道6與罩蓋20之間的接觸區域。僅部分示出的調溫通道6定距地分佈在輥筒圓周上，並且在端側分別與盲孔19中的一個或槽17中的一個鄰接。其中，每個盲孔19皆鄰接一個調溫通道6，槽17中的每個分別鄰接兩個調溫通道6，其中槽17用於使得熱流體自一個鄰接該槽之調溫通道轉向至另一鄰接該槽之調溫通道。因此，共享一個共用進入通道11及一個共用排出通道12之三個彼此對應的調溫通道6.1、6.2及6.3所形成的每個調溫通道裝置在相對的罩蓋20中的每個中皆對應一盲孔19及一相鄰的槽17。其中，罩蓋20插入端側嵌入輥身之軸向環形槽18，且經由被嵌入罩蓋20之鑽孔29與輥身2螺接。
圖6示出輥頸3之透視圖，其具有鄰接該輥頸之輥身以及插在該輥身中之罩蓋20，其中該罩蓋以半剖圖示出，使得背側的槽17及鑽孔19可見。可看到交替地設有一鑽孔19及一槽17，且該等鑽孔及槽定距設置。
圖7示出製造電極軌道之流程圖。該方法包括：提供701乾電極前驅體材料及壓延輥，該壓延輥包括至少一個饋送管道、至少一個調溫通道及至少一個出口管；透過導引流體穿過該至少一個調溫通道來加熱該壓延輥702；以及，使該壓延輥與該乾電極前驅體材料接觸703。在一些實施方式中，透過導引流體穿過該至少一個調溫通道來加熱該壓延輥702，其中將該流體保持在某個溫度，該溫度高於該壓延輥周圍之環境的溫度。該流體可指相關領域通常知識者瞭解的適於加熱壓延輥之任意流體。
在一些實施方式中，該流體為油。在一些實施方式中，將該流體保持在約30℃、約35℃、約40℃、約45℃、約50℃、約55℃、約60℃、約65℃、約70℃、約75℃、約80℃、約85℃、約90℃、約95℃、約100℃、約105℃、約110℃、約115℃、約120℃、約125℃、約130℃、約135℃、約140℃、約145℃、約150℃、約160℃、約170℃、約180℃、約190℃、約200℃，或者該等值中的兩個之間的某個溫度值或取值範圍。在一些實施方式中，該方法還包括，透過導引冷卻流體穿過該至少一個調溫通道來冷卻壓延輥，其中將該冷卻流體保持在某個溫度，該溫度低於該壓延輥之溫度。在一些實施方式中，該冷卻氣體為空氣。
可以將製造壓延輥之方法組合在一起，該壓延輥包括至少一個饋送管道、至少一個調溫通道及至少一個出口管。該方法包括：製造一或多個壓延輥部件，其中該一個或該等多個壓延輥部件包括至少一個饋送管道、至少一個調溫通道及至少一個出口管，以及，將該一個或該等多個壓延輥部件連接在一起。在一些實施方式中，該壓延輥具有第一末端及第二末端，且該至少一個饋送管道自該第一末端延伸進該第二末端。可以本技術領域中眾所周知的任意製造方法來製造該壓延輥。在一些實施方式中，透過CNC加工、鍛造、精密鑄造、射出成型、壓力鑄造、增材製造或其組合來製造壓延輥。
在一些實施方式中，可透過本技術領域之相關領域通常知識者認為合適的任意方法將該一個或該等多個壓延輥部件連接在一起，以連接金屬部件。例如可透過氣體金屬弧焊、弧焊、鎢極惰性氣體保護焊、藥芯焊、釺焊、混合、黏合或其組合來將該一個或該等多個壓延輥部件連接在一起。
在一些實施方式中，該方法還包括製造至少一個絕緣套管。可透過相關領域通常知識者已知的任意製造方法來製造該至少一個絕緣套管。在一些實施方式中，可透過轉移成型、射出成型、熔鑄、模壓、真空成型、拉擠成型或其組合來製造該至少一個絕緣套管。在一些實施方式中，將該至少一個絕緣套管與該一個或該等多個壓延輥部件連接在一起。可透過本技術領域之相關領域通常知識者已知的任意方法來將該至少一個絕緣套管與該一個或該等多個壓延輥部件連接在一起。例如可透過黏合、機械緊固或其組合來將該至少一個絕緣套管與該一個或該等多個壓延輥部件連接在一起。
在一些實施方式中，該方法還包括製造至少一個絕緣層。可透過相關領域通常知識者已知的任意製造方法來製造該至少一個絕緣層。在一些實施方式中，可透過轉移成型、射出成型、熔鑄、模壓、真空成型、拉擠成型或其組合來製造該至少一個絕緣層。在一些實施方式中，將該至少一個絕緣層與該一個或該等多個壓延輥部件連接在一起。可透過本技術領域之相關領域通常知識者已知的任意方法來將該至少一個絕緣層與該一個或該等多個壓延輥部件連接在一起。例如可透過黏合、機械緊固或其組合來將該至少一個絕緣層與該一個或該等多個壓延輥部件連接在一起。
在一些實施方式中，該方法還包括在該壓延輥製成後對該壓延輥之表面進行加工。在一些實施方式中，透過微蝕加工、雷射雕刻加工、超精密拋光加工或其組合來加工該壓延輥之表面。金屬表面通常具有劃痕及缺陷，其可能對壓延輥製造電極之效率產生不利影響。可透過微蝕與雷射雕刻之組合清除金屬表面之材料並且消除缺陷。
超精密拋光透過消除表面缺陷來減小輥筒之表面粗糙度。在一些實施方式中，對該輥筒之整個表面進行超精密拋光加工。在一些實施方式中，將超精密拋光加工應用於輥筒表面的一部分。在一些實施方式中，該輥筒之平均表面粗糙度小於約0.1 µm、小於約0.09 µm、小於約0.08 µm、小於約0.07 µm、小於約0.06 µm、小於約0.05 µm、小於約0.04 µm、小於約0.03 µm、小於約0.02 µm或小於約0.01 µm。 示例示例1：製造壓延輥
準備好壓延輥，具體方式為，清潔該等輥筒之表面以清除雜質，並且將加熱系統及液壓單元接通。隨後，將第一組鎳泡沫條敷設至壓延輥之表面。鎳泡沫條中的每個皆具有10 mm之寬度及300 mm之長度。該等條帶裝在輥筒的整個長度上，各條帶間的間隔為50 mm。31個條帶以此方式分佈在輥筒的整個長度上，其中每個條帶皆對應於輥筒上之一位置。將第二組鎳泡沫條以類似方式裝在輥筒上的第一組鎳泡沫條對面。隨後，將每個輥筒放在一個壓延輥旁邊並且進行旋轉，直至鎳泡沫條中的每個皆穿過輥筒間隙。在拉力為150 kN且輥筒間的間隔為350 µm的情況下，以2 m/min之速度旋轉輥筒。隨後，將每個鎳泡沫條自輥筒移除，並且對條帶之厚度進行測量。該測試以輥筒之三個技術變體實施，包括標準輥筒、具有經改良的端蓋之輥筒以及具有經延長的進料管道之輥筒。 示例2：標準壓延輥
該測試在兩個標準輥筒上根據實例1中所描述的參數實施。在將輥筒加熱至20℃、90℃、120℃、150℃的同時進行實驗。對鎳泡沫條中的每個之結果、每個輥筒之測量取平均值，並且在圖8中示出。 示例3：具有經改良的端蓋之壓延輥
該測試在兩個輥筒上根據實例1中所描述的參數實施。第一個測試的輥筒為標準輥筒。第二個測試的輥筒具有經改良的端蓋。在第二個輥筒中，蓋部經過銑削且平面密封件被移除。測試時將輥筒加熱至20℃、90℃、120℃及150℃。對鎳泡沫條中的每個之結果及每個輥筒之測量取平均值，並且在圖9中示出。 示例4：具有經延長的饋送管道之壓延輥
該測試在兩個輥筒上根據實例1中所描述的參數實施。第一輥筒具有長條形的饋送管道，其中其他所有特徵皆對應於標準輥筒。第二輥筒同樣具有長條形的饋送管道，其中將平面密封件自輥筒移除。在將輥筒加熱至20℃、90℃、120℃、150℃時進行測試。對鎳泡沫條中的每個之結果及每個輥筒之測量取平均值，並且在圖10中示出。 示例5：不同壓延輥之對比
對三個輥筒變體中的每個之熱凸度的測量取平均值，並且在不同的測試溫度下進行對比。值得注意的是，在90℃時，僅具有經延長的饋送管道之輥筒在位置4與位置28之間的整個工作區的平均厚度變化在可接受的1 µm公差內。標準輥筒在位置8與位置26之間具有在允許的1 µm公差內之平均厚度變化，具有經改良的端蓋之輥筒在位置5與位置27之間具有在允許的1 µm公差內之平均厚度變化。90℃時之測試結果在圖11中示出。在120℃時，具有經延長的饋送管道之輥筒在位置5與位置27之間具有在允許的1 µm公差內之平均厚度變化。在標準輥筒中，位置8與位置25之間的平均厚度變化處於允許的1 µm公差內，在具有經改良的端蓋之輥筒中，位置7與位置27之間的平均厚度變化處於允許的1 µm公差內。120℃時之測試結果在圖12中示出。在150℃時，具有經延長的饋送管道之輥筒在位置5與位置26之間具有在允許的1 µm公差內之平均厚度變化。在標準輥筒中，位置7與位置25之間的平均厚度變化處於允許的1 µm公差內，在具有經改良的端蓋之輥筒中，位置7與位置27之間的平均厚度變化處於允許的1 µm公差內。150℃時之測試結果在圖13中示出。熱凸度基於饋送管道之張力而減小，導致鎳泡沫條之厚度的可接受範圍增大。此點導致製造電極時壓延輥之可能的工作面增大，並且導致壓延輥之可能的工作面與壓延輥之整個長度之比增大。由於可能的工作面增大至整個工作區，因此，毋須切斷製成的電極之邊沿，這些邊沿可能具有較低的尺寸精度。透過用輥筒之可接受的公差值的長度除以1600 mm之總輥筒長度，計算出可能的工作區域與輥筒長度之比。下面的表1中示出在每個測試溫度下，每個輥筒的壓延輥之工作面與壓延輥的總長度之比之差。 表1
90℃時的工作區域與輥筒長度之比 120℃時的工作區域與輥筒長度之比 150℃時的工作區域與輥筒長度之比
標準輥筒 0.5625 0.5313 0.5625
具有經改良的端蓋之輥筒 0.6875 0.6250 0.6250
具有經延長的饋送管道之輥筒 0.8125 0.6875 0.6563
本發明披露於上述說明、圖式及申請專利範圍中之特徵既可單獨地、亦可以任意組合的方式用於實現本發明。
1:可調溫的壓延輥,輥筒 2:輥身 3:輥頸 4:流體通道裝置 5:中心鑽孔 6:調溫通道 6.1:第一調溫通道 6.2:第二調溫通道 6.3:第三調溫通道 7:入口管 8:出口管 9:饋送管道 10:排出間隙 11:進入通道 12:排出通道 13:第一出口區域 14:第二出口區域 15:密封襯套 16:包圍區段 17:槽 18:軸向環形槽 19:盲孔,鑽孔 20:罩蓋 21:密封元件 22:蓋子 23:絕緣套管 24:排出口 25:出口 26:進口 27:平面密封件 28.1:第一O型密封圈 28.2:第二O型密封圈 29:鑽孔 30:進入間隙 X:軸向
結合以下附圖對本發明之示例性實施方式進行闡述。其中： ［圖1］為本發明之可調溫的壓延輥的一種實施方式之截面圖； ［圖2］為本發明之可調溫的壓延輥的一種實施方式之透視圖； ［圖3］為本發明之具有平行調溫通道的可調溫的壓延輥的一種實施方式之截面圖； ［圖4］為調溫通道與進入通道之間的交叉點之截面圖； ［圖5］為調溫通道之連接槽的半剖圖的詳圖； ［圖6］為輥頸及安裝在輥身端側之罩蓋的透視圖； ［圖7］為製造乾電極之方法的流程圖； ［圖8］為標準輥筒之熱凸度測試的測量結果之圖表； ［圖9］為具有經改良的端蓋之輥筒的熱凸度測試的測量結果之圖表； ［圖10］為具有經延長的饋送管道之輥筒的熱凸度測試的測量結果之圖表； ［圖11］為壓延輥之熱凸度測試的測量結果之圖表； ［圖12］為壓延輥之熱凸度測試的測量結果之圖表； ［圖13］為壓延輥之熱凸度測試的測量結果之圖表。
2:輥身，輥筒
3:輥頸
4:流體通道裝置
5:中心鑽孔
6:調溫通道
7:入口管
8:出口管
9:饋送管道
10:排出間隙
11:進入通道
13:第一出口區域
14:第二出口區域
15:密封襯套
16:包圍區段
18:軸向環形槽
20:罩蓋
22:蓋子
24:排出口

Claims (30)

  1. 一種用於以乾電極工藝製造電極軌道之可調溫的壓延輥(1) ， 具有一個輥身(2)及兩個自該輥身端側延伸出來的輥頸(3)； 且具有用於為該輥身(2)調溫之流體通道裝置(4)，該流體通道裝置具有至少局部地穿過該輥身(2)並且穿過該等輥頸(3)中的至少一個軸向延伸之中心鑽孔(5)，以及多個分佈在該輥身(2)之圓周上且在該輥身之表面下方平行於該輥身之表面延伸之調溫通道(6)，該等調溫通道與該中心鑽孔(5)流體耦合； 且具有連接該流體通道裝置(4)之用於熱流體的入口管(7)及出口管(8)，其中該入口管(7)具有至少局部地延伸進該中心鑽孔(5)之用於將該熱流體導入該流體通道裝置(4)之饋送管道(9)，且其中該出口管(8)流體耦合至該流體通道裝置(4)之形成在該饋送管道(9)之外徑與該中心鑽孔(5)之內徑之間的排出間隙(10)。
  2. 如請求項1之可調溫的壓延輥(1)，其中該入口管(7)及該出口管(8)與該壓延輥(1)之同一輥頸(3)連通，該等調溫通道(6)經由多個進入通道(11)與該饋送管道(9)流體耦合，且經由多個排出通道(12)與該排出間隙(10)流體耦合，其中該等進入通道(11)在背離該入口管(7)之第一出口區域(13)與該中心鑽孔(5)連通，該等排出通道(12)與在第二出口區域(14)與該排出間隙(10)連通。
  3. 如請求項2之可調溫的壓延輥(1)，其中該饋送管道(9)之排出口(24)沿軸向延伸直至在該等進入通道(11)之第一出口區域(13)之後進入該中心鑽孔(5)。
  4. 如請求項1至3中任一項之可調溫的壓延輥(1)，其中該中心鑽孔(5)為穿過該二輥頸(3)及該輥身(2)延伸之通孔，且該饋送管道(9)延伸直至與該入口管(7)相對的輥頸(3)之區域並且進入該中心鑽孔(5)。
  5. 如請求項2至4中任一項之可調溫的壓延輥(1)，其中該第一出口區域(13)與該第二出口區域(14)藉由至少一在該等區域之間佈置在該饋送管道(9)外側之密封襯套(15)隔絕。
  6. 如請求項5之可調溫的壓延輥(1)，其中該第一出口區域(13)與該第二出口區域(14)之間的該饋送管道(9)外側佈置有兩個彼此隔開的密封襯套(15)，透過該等密封襯套，該饋送管道(9)之外徑與該中心鑽孔(5)之內徑之間的被包圍在該等密封襯套(15)間之區段不含該熱流體。
  7. 如請求項2至6中任一項之可調溫的壓延輥(1)，其中在每個進入通道(11)與其各自對應的排出通道(12)之間佈置有數目為奇數的多個在輥筒轉動方向上平行且相隔的調溫通道(6)，該熱流體沿著以及反向於該軸向(X)對應於調溫通道(6)之數目地穿過該等調溫通道。
  8. 如請求項7之可調溫的壓延輥(1)，其中該等調溫通道(6)分別構建為穿過該輥身(2)之通孔，且相鄰的調溫通道(6)藉由裝在端側且大體切向延伸的且在軸向上密封的槽(17)相連。
  9. 如請求項8之可調溫的壓延輥(1)，其中該輥身(2)在該等調溫通道(6)之區域內在該輥身(2)之該二端側具有軸向環形槽(18)，具有該等槽(17)及鑽孔(19)之罩蓋(20)插在該環形槽中，該罩蓋在軸向上以密封元件(21)密封。
  10. 如請求項9之可調溫的壓延輥(1)，其中該等密封元件(21)大體完全覆蓋該輥身(2)之端側表面，且其中該等密封元件(21)具有小於3 W/(m·K)之熱導率。
  11. 如請求項4至10中任一項之可調溫的壓延輥(1)，其中在與該入口管(7)相對的一側，該中心鑽孔(5)在端側以蓋子(22)封閉。
  12. 如請求項2至11中任一項之可調溫的壓延輥(1)，其中該等進入通道(11)沿第一對角線方向在軸向上自該進入側且在徑向上自該中心鑽孔(5)延伸出來，該等排出通道(12)沿第二對角線方向在軸向上朝該進入側延伸且在徑向上自該中心鑽孔(5)延伸出來。
  13. 如請求項1至12中任一項之可調溫的壓延輥(1)，其中該流體通道裝置(4)至少在具有該流體通道裝置之輥頸(3)的區域內具有用於將該流體通道裝置(4)與該輥頸(3)熱隔絕之絕緣元件(23)。
  14. 如請求項13之可調溫的壓延輥(1)，其中該絕緣元件(23)由熱導率小於0.3 W/(m·K)之材料，如PTFE形成。
  15. 如請求項13或14之可調溫的壓延輥(1)，其中該流體通道裝置(4)至少局部地延伸穿過該二輥頸(3)，且該流體通道裝置(4)在該二輥頸(3)之區域內具有用於將該流體通道裝置(4)與該相應的輥頸(3)熱隔絕之絕緣元件(23)。
  16. 如請求項13至15中任一項之可調溫的壓延輥(1)，其中該至少一個絕緣元件(23)以該中心鑽孔(5)之內襯絕緣套管之形式插入該中心鑽孔(5)。
  17. 一種製造電極軌道之方法，具有以下步驟： 提供粉末狀的電極前驅體材料及至少一個壓延輥，其中該壓延輥具有用於為該壓延輥(1)調溫之流體通道裝置(4)； 透過導引流體穿過該流體通道裝置(4)來加熱該壓延輥(1)； 使該壓延輥(1)與該粉末狀的電極前驅體材料接觸。
  18. 如請求項17之方法，其中該流體為油。
  19. 如請求項17或18之方法，其中將該流體保持在30℃至200℃之溫度。
  20. 如請求項17或18之方法，其中將該流體保持在60℃至150℃之溫度。
  21. 如請求項17或18之方法，其中將該流體保持在90℃至120℃之溫度。
  22. 如請求項17之方法，其中導引冷卻介質穿過該流體通道裝置(4)來冷卻該壓延輥(1)，其中將該冷卻流體保持在某個溫度，該溫度低於該壓延輥(1)之溫度。
  23. 一種乾電極，其透過如請求項17-22中任一項之方法製成。
  24. 如請求項23之乾電極，該乾電極具有小於1 µm之厚度公差。
  25. 一種製造壓延輥(1)之方法，其中該方法包括： 製造一或多個壓延輥部件；以及 將該一個或該等多個壓延輥部件連接在一起；其中： 該一個或該等多個壓延輥部件包括至少一個饋送管道(9)、至少一個調溫通道(6)及至少一個出口管(8)； 其中該壓延輥(1)具有第一末端及第二末端；以及 該至少一個饋送管道(9)自該第一末端延伸進該第二末端。
  26. 如請求項25之方法，其中透過CNC加工、鍛造、精密鑄造、射出成型、壓力鑄造、增材製造或其組合來製造該一個或該等多個壓延輥部件。
  27. 如請求項25之方法，其中透過金屬氣焊、弧焊、鎢極惰性氣體保護焊、藥芯焊、釺焊、混合、黏合或其組合來將該一個或該等多個壓延輥部件連接在一起。
  28. 如請求項25之方法，還包括製造至少一個絕緣套管(23)，以及將該絕緣套管(23)與該一個或該等多個壓延輥部件連接在一起，其中 透過轉移成型、射出成型、熔鑄、模壓、真空成型、拉擠成型或其組合來製造該至少一個絕緣套管(23)；以及 透過黏合、機械緊固或其組合來將該至少一個絕緣套管(23)與該一個或該等多個壓延輥部件連接在一起。
  29. 如請求項25之方法，還包括製造至少一個絕緣層，以及將該絕緣層與該一個或該等多個壓延輥部件連接在一起，其中 透過轉移成型、射出成型、熔鑄、模壓、真空成型、拉擠成型或其組合來製造該至少一個絕緣層；以及 透過黏合、機械緊固或其組合來將該至少一個絕緣層與該一個或該等多個壓延輥部件連接在一起。
  30. 如請求項25之方法，其中該壓延輥(1)具有一表面，該方法還包括對該壓延輥(1)之該表面的加工，其中透過微蝕加工、雷射雕刻加工、超精密拋光加工或其組合來加工該壓延輥(1)之該表面。
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