干法热辊压系统的制作方法

本申请涉及电池极片制造，尤其涉及一种干法热辊压系统。

背景技术：

1、干法电极技术省去了传统的浆料搅拌、涂布和干燥等工序，采用聚四氟乙烯（ptfe）作为粘结剂，在辊压过程中，ptfe纤维在机械力作用下会形成纤维网络，纤维网络将周围的活性材料和导电剂颗粒缠绕在一起，形成一个自支撑的电极材料薄膜，具有工艺简化、成本降低、能量密度提升等巨大潜力。

2、然而，现有的干法辊压技术难以对ptfe纤维等物料施加多维度、多尺度的协同作用，导致ptfe纤维的纤维化程度不均一，从而导致极片均匀性差、活性物质与集流体剥离强度低、极片电子阻抗（rct）高等问题，严重制约了其产业化应用。

技术实现思路

1、鉴于此，本申请提供一种干法热辊压系统，可解决上述至少一技术问题。

2、本申请提供一种干法热辊压系统，所述干法热辊压系统包括上辊组件与下辊组件；所述下辊组件包括第一辊压区域、第二辊压区域以及第三辊压区域中的至少两个，所述第一辊压区域的第一粗糙度ra1为0.075μm-0.1μm，所述第二辊压区域的第二粗糙度ra2为0.04μm-0.7μm，所述第三辊压区域的第三粗糙度ra3为0.01μm-0.035μm。

3、本申请的干法热辊压系统，通过在下辊组件上设置第一辊压区域、第二辊压区域以及第三辊压区域中的至少两个，其中，第一辊压区域的第一粗糙度可以实现辊压过程中ptfe纤维的局部压实的作用，第二辊压区域的第二粗糙度可以实现辊压过程中ptfe纤维的剪切、诱导、解聚和再结合的作用，第三辊压区域的第三粗糙度可以实现辊压过程中ptfe纤维的牵伸成纤的作用，进而通过至少两种区域的组合，能够精确控制干法电极制备过程中ptfe纤维的纤维化、成网和压实阶段，最终获得面内均匀、剥离强度高和界面电阻（rct）低的干法极片，特别适用于厚极片的制备。

4、在一些实施例中，所述上辊组件包括第一光辊、第二光辊和第三光辊，所述下辊组件包括第一压辊、第二压辊和第三压辊，其中，所述第一光辊对应所述第一压辊，所述第二光辊对应所述第二压辊，所述第三光辊对应所述第三压辊；所述第一辊压区域设置于所述第一压辊，所述第二辊压区域设置于所述第二压辊，所述第三辊压区域设置于所述第三压辊。

5、第一辊压区域设置于第一压辊、第二辊压区域设置于第二压辊和第三辊压区域设置于第三压辊，可以形成多辊串联的方案，第一压辊、第二压辊和第三压辊的结构、温度和压力均可独立设置，以形成“梯度压实”或“功能分区”的工艺路径，逐步实现“局部压实-剪切诱导解聚-槽内再结合-牵伸成纤”的四步耦合过程，最终获得面内均匀、剥离强度高和界面电阻（rct）低的干法极片，特别适用于厚极片的制备。

6、在一些实施例中，所述上辊组件包括第四光辊，所述下辊组件包括第四压辊，所述第一辊压区域、所述第二辊压区域和第三辊压区域中的至少两者设置于所述第四压辊。

7、第一辊压区域、第二辊压区域以及第三辊压区域中的至少两者布置在第四压辊上，可以简化干法热辊压系统的结构。

8、在一些实施例中，所述第一辊压区域、所述第二辊压区域和第三辊压区域的至少两者之间存在重叠。

9、不同辊压区域的至少部分重叠，可以实现“局部压实-剪切诱导解聚-槽内再结合-牵伸成纤”四步耦合过程的连续性。

10、在一些实施例中，所述下辊组件还包括基体辊面，所述第一辊压区域、所述第二辊压区域以及所述第三辊压区域分布于至少部分所述基体辊面上，所述基体辊面的第四粗糙度ra4为0.006μm-0.02μm。

11、基体辊面的第四粗糙度在上述范围内，可以满足第一辊压区域、第二辊压区域以及第三辊压区域设置时的平整度要求。

12、在一些实施例中，所述第一辊压区域包括槽纹，所述槽纹的槽宽为0.5mm-3.0mm，所述槽纹的槽深为30μm-200μm。

13、槽纹的槽深与槽宽的尺寸在上述范围内，可以得到第一粗糙度ra1为0.075μm-0.1μm的第一辊压区域。

14、在一些实施例中，所述第二辊压区域包括多个沟槽和/或多个点阵排列的凸起，所述沟槽和/或所述凸起的宽度为50μm-500μm，所述沟槽的深度和/或所述凸起的高度为5μm-80μm。

15、沟槽和/或点阵凸起的尺寸在上述范围内，可以得到第二粗糙度ra2为0.04μm-0.7μm的第二辊压区域。

16、在一些实施例中，所述多个沟槽形成交叉槽图案、蜂巢图案、平行槽图案和螺旋槽图案中的至少一种。

17、沟槽可以使用的图案为多种，可以提高第二压辊区域的适用范围。

18、在一些实施例中，所述第三辊压区域包括多个微凸起，所述微凸起的高度为0.1μm-5μm。

19、微凸起的高度在上述范围内，可以得到第三粗糙度ra3为0.01μm-0.035μm的第三辊压区域。

20、在一些实施例中，所述第一辊压区域的粗糙度ra1为0.088μm-0.091μm，所述第二辊压区域的粗糙度ra2为0.045μm-0.57μm，所述第三辊压区域的粗糙度ra3为0.015μm-0.025μm。

21、第一辊压区域、第二辊压区域以及第三辊压区域的粗糙度优选为上述范围，能够进一步精确控制干法电极制备过程中ptfe纤维的纤维化、成网和压实阶段，最终获得面内更均匀、剥离强度更高和界面电阻（rct）更低的干法极片。

1.一种干法热辊压系统，其特征在于，所述干法热辊压系统包括上辊组件与下辊组件；

2.根据权利要求1所述的干法热辊压系统，其特征在于，所述上辊组件包括第一光辊、第二光辊和第三光辊，所述下辊组件包括第一压辊、第二压辊和第三压辊，其中，所述第一光辊对应所述第一压辊，所述第二光辊对应所述第二压辊，所述第三光辊对应所述第三压辊；

3.根据权利要求1所述的干法热辊压系统，其特征在于，所述上辊组件包括第四光辊，所述下辊组件包括第四压辊，所述第一辊压区域、所述第二辊压区域和第三辊压区域中的至少两者设置于所述第四压辊。

4.根据权利要求3所述的干法热辊压系统，其特征在于，所述第一辊压区域、所述第二辊压区域和第三辊压区域的至少两者之间存在重叠。

5.根据权利要求1所述的干法热辊压系统，其特征在于，所述下辊组件还包括基体辊面，所述第一辊压区域、所述第二辊压区域以及所述第三辊压区域分布于至少部分所述基体辊面上，所述基体辊面的第四粗糙度ra4为0.006μm-0.02μm。

6.根据权利要求1所述的干法热辊压系统，其特征在于，所述第一辊压区域包括槽纹，所述槽纹的槽宽为0.5mm-3.0mm，所述槽纹的槽深为30μm-200μm。

7.根据权利要求1所述的干法热辊压系统，其特征在于，所述第二辊压区域包括多个沟槽和/或多个点阵排列的凸起，所述沟槽和/或所述凸起的宽度为50μm-500μm，所述沟槽的深度和/或所述凸起的高度为5μm-80μm。

8.根据权利要求7所述的干法热辊压系统，其特征在于，所述多个沟槽形成交叉槽图案、蜂巢图案、平行槽图案和螺旋槽图案中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的干法热辊压系统，其特征在于，所述第三辊压区域包括多个微凸起，所述微凸起的高度为0.1μm-5μm。

10.根据权利要求1所述的干法热辊压系统，其特征在于，所述第一辊压区域的粗糙度ra1为0.088μm-0.091μm，所述第二辊压区域的粗糙度ra2为0.045μm-0.57μm，所述第三辊压区域的粗糙度ra3为0.015μm-0.025μm。