一种电池极片涂布辊的制作方法

1.本实用新型涉及锂离子电池制备技术领域，特别涉及一种电池极片涂布辊。


背景技术：

2.现在电动汽车已经进入到飞速的发展，但充电时长和续航里程依然是阻碍电动汽车发展的痛点。锂离子动力电池由于其能量密度高，循环寿命长，环境友好等特点已经成为新能源汽车的首选动力源。
3.在相关技术中，卷绕式电极结构为目前锂离子电池装配工艺的主要形式，在进行锂离子的制备时，需要在集流体上留出焊接极耳的位置，其他部分全部涂覆电极浆料。而为了保证用于焊接极耳的留白区，通常采用在集流体上粘贴可剥离的胶粘片，集流体涂布活性浆料后，经过加热烘干，胶片脱落，原贴胶位置露出集流体箔材，用于焊接极耳。
4.采用相关技术中的涂布方法，在极片的制备过程中需要额外增加胶粘片的贴胶设备，工序复杂生产成本高。同时胶粘片在烘干脱落的过程中也有概率使胶粘片附近所涂布的涂层跟随胶粘片从极片上剥离脱落，导致电池极片的良品率低。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供了一种电池极片涂布辊，能够实现对电池极片的精准涂布，增加集流体极片涂布覆盖活性材料的面积，同时保证极耳焊接位置的留白区数量，减少加工工序，提高电池极片的良品率。所述技术方案如下：
6.本实用新型实施例提供了一种电池极片涂布辊，包括：
7.辊体，所述辊体在长度方向上的两端具有第一辊压端面和第二辊压端面，所述第一辊压端面和所述第二辊压端面与所述辊体的轴线垂直，所述第一辊压端面的边缘具有多个沿所述辊体的轴线方向凹陷的第一条形凹槽，多个所述第一条形凹槽围绕所述辊体的周向均匀间隔布置；
8.连接轴，用于驱动所述辊体绕轴线转动，所述连接轴垂直连接于所述第一辊压端面和所述第二辊压端面且与所述辊体同轴。
9.可选地，所述第二辊压端面的边缘具有多个沿所述辊体的轴线方向凹陷的第二条形凹槽，多个所述第二条形凹槽围绕所述辊体的周向均匀间隔布置。
10.可选地，多个所述第二条形凹槽的数量与多个所述第一条形凹槽的数量相同且一一对应，所述第二条形凹槽和所述第一条形凹槽在所述辊体的轴线方向上的深度以及在所述辊体的周向上的宽度均相同，所述第二条形凹槽和对应的所述第一条形凹槽相对于所述辊体对称布置。
11.可选地，多个所述第二条形凹槽的数量与多个所述第一条形凹槽的数量相同，所述第二条形凹槽和所述第一条形凹槽在所述辊体的轴线方向上的深度相同，所述第二条形凹槽和所述第一条形凹槽在所述辊体的周向上的宽度不同。
12.可选地，多个所述第二条形凹槽的数量与多个所述第一条形凹槽的数量不相同，
所述第二条形凹槽和所述第一条形凹槽在所述辊体的轴线方向上的深度以及在所述辊体的周向上的宽度均相同。
13.可选地，多个所述第二条形凹槽的数量与多个所述第一条形凹槽的数量不相同，所述第二条形凹槽和所述第一条形凹槽在所述辊体的轴线方向上的深度相同，所述第二条形凹槽和所述第一条形凹槽在所述辊体的周向上的宽度不同。
14.可选地，所述电池极片涂布辊还包括第一组合盖板和第二组合盖板，所述第一组合盖板包括第一圆盘盖体和多个第一填充块，所述第一圆盘盖体可滑动地安装在与所述第一辊压端面连接的所述连接轴上，所述第一圆盘盖体平行于所述第一辊压端面且直径与所述辊体相同，所述多个第一填充块周向间隔布置在所述第一圆盘盖体面向所述第一辊压端面的一侧面上，所述多个第一填充块与多个所述第一条形凹槽相匹配且一一对应；
15.所述第二组合盖板包括第二圆盘盖体和多个第二填充块，所述第二圆盘盖体可滑动地安装在与所述第二辊压端面连接的所述连接轴上，所述第二圆盘盖体平行于所述第二辊压端面且直径与所述辊体相同，所述多个第二填充块周向间隔布置在所述第二圆盘盖体面向所述第二辊压端面的一侧面上，所述多个第二填充块与多个所述第二条形凹槽相匹配且一一对应。
16.可选地，所述第一条形凹槽在所述辊体的轴线方向上的深度为20mm，所述第一条形凹槽在所述辊体的周向上的宽度为30mm。
17.本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
18.通过在第一辊压端面，也即是辊体在长度方向上的一端端面上绕周向均匀间隔设置多个第一条形凹槽。在辊体转动的过程中，第一条形凹槽的空缺位置不会与集流体箔材相接触，即不会将活性浆料涂布在经过这部分空缺位置的集流体箔材上，为集流体箔材上流出用于焊接极耳的留白区。可以选择在电池极片的涂布工序之前先将极耳焊接在集流体箔材的指定位置上，在经过辊体时位于辊体侧表面上的第一条形凹槽的开口位置即可容纳焊接好的极耳通过，不会将活性浆料涂布在极耳上。实现极片上除极耳位置以外部分全部涂覆电极浆料，通过这种形式制备的电池极片能够增加极片活性物质的涂覆面积，在不改变材料配方的情况下同时提升功率性能和能量密度。
19.本实用新型实施例提供的电池极片涂布辊，通过对辊体的结构调整优化，能够实现对电池极片的精准涂布，增加集流体极片涂布覆盖活性材料的面积，同时保证极耳焊接位置的留白区数量。无需对集流体箔材上的极耳焊接位置进行胶粘片遮挡，或者在涂布电极浆料完成后进行对应刮除，减少加工工序，有效提高电池极片的良品率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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。
21.图1是本实用新型实施例提供的一种电池极片涂布辊工作时的立体结构示意图；
22.图2是本实用新型实施例提供的一种电池极片涂布辊的正视结构示意图；
23.图3是本实用新型实施例的第一种实现方式中的第一辊压端面和第二辊压端面的
结构示意图；
24.图4是本实用新型实施例的第二种实现方式中的第一辊压端面和第二辊压端面的结构示意图；
25.图5是本实用新型实施例的第三种实现方式中的第一辊压端面和第二辊压端面的结构示意图；
26.图6是本实用新型实施例的第四种实现方式中的第一辊压端面和第二辊压端面的结构示意图；
27.图7是本实用新型实施例提供的另一种电池极片涂布辊工作时的立体结构示意图；
28.图8是本实用新型实施例提供的另一种电池极片涂布辊的正视结构示意图。
具体实施方式
29.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
30.在相关技术中，卷绕式电极结构为目前锂离子电池装配工艺的主要形式，在进行锂离子的制备时，需要在集流体上留出焊接极耳的位置，其他部分全部涂覆电极浆料。而为了保证用于焊接极耳的留白区，通常采用在集流体上粘贴可剥离的胶粘片，集流体涂布活性浆料后，经过加热烘干，胶片脱落，原贴胶位置露出集流体箔材，用于焊接极耳。
31.采用相关技术中的涂布方法，在极片的制备过程中需要额外增加胶粘片的贴胶设备，工序复杂生产成本高。同时胶粘片在烘干脱落的过程中也有概率使胶粘片附近所涂布的涂层跟随胶粘片从极片上剥离脱落，导致电池极片的良品率低。
32.图1是本实用新型实施例提供的一种电池极片涂布辊工作时的立体结构示意图。图2是本实用新型实施例提供的一种电池极片涂布辊的正视结构示意图。图3是本实用新型实施例的第一种实现方式中的第一辊压端面和第二辊压端面的结构示意图。图4是本实用新型实施例的第二种实现方式中的第一辊压端面和第二辊压端面的结构示意图。图5是本实用新型实施例的第三种实现方式中的第一辊压端面和第二辊压端面的结构示意图。图6是本实用新型实施例的第四种实现方式中的第一辊压端面和第二辊压端面的结构示意图。图7是本实用新型实施例提供的另一种电池极片涂布辊工作时的立体结构示意图。图8是本实用新型实施例提供的另一种电池极片涂布辊的正视结构示意图。如图1至3所示，通过实践，本技术人提供了一种电池极片涂布辊，包括辊体1和连接轴2。
33.其中，辊体1在长度方向上的两端具有第一辊压端面11和第二辊压端面12。第一辊压端面11和第二辊压端面12与辊体1的轴线垂直，第一辊压端面11的边缘具有多个沿辊体1的轴线方向凹陷的第一条形凹槽111，多个第一条形凹槽111围绕辊体1的周向均匀间隔布置。
34.连接轴2用于驱动辊体1绕轴线转动，连接轴2垂直连接于第一辊压端面11和第二辊压端面12且与辊体1同轴。
35.在本实用新型实施例中，采用本实用新型实施例所提供的电池极片涂布辊对电池极片进行活性浆料的涂布，可以将辊体1安装在涂布机上，利用连接轴2驱动辊体1绕轴线转动，利用辊体1将活性浆料转移到通过的集流体箔材上。而通过在第一辊压端面11，也即是
辊体1在长度方向上的一端端面上绕周向均匀间隔设置多个第一条形凹槽111。在辊体1转动的过程中，第一条形凹槽111的空缺位置不会与集流体箔材相接触，即不会将活性浆料涂布在经过这部分空缺位置的集流体箔材上，为集流体箔材上流出用于焊接极耳的留白区。可以选择在电池极片的涂布工序之前先将极耳焊接在集流体箔材的指定位置上，在经过辊体1时位于辊体1侧表面上的第一条形凹槽111的开口位置即可容纳焊接好的极耳通过，不会将活性浆料涂布在极耳上。实现极片上除极耳位置以外部分全部涂覆电极浆料，通过这种形式制备的电池极片能够增加极片活性物质的涂覆面积，在不改变材料配方的情况下同时提升功率性能和能量密度。本实用新型实施例提供的电池极片涂布辊，通过对辊体1的结构调整优化，能够实现对电池极片的精准涂布，增加集流体极片涂布覆盖活性材料的面积，同时保证极耳焊接位置的留白区数量。无需对集流体箔材上的极耳焊接位置进行胶粘片遮挡，或者在涂布电极浆料完成后进行对应刮除，减少加工工序，有效提高电池极片的良品率。
36.示例性地，在本实用新型实施例中，根据工艺的不同，也可以利用电池极片涂布辊在完成活性浆料涂布后，再在集流体箔材上空出的留白区对极片进行焊接，本实用新型实施例对此不作限定。
37.需要说明的是，在本发明实施例中，图1所示出的加工情况仅为实际生产中的其中一种加工情况。在其他可能实现的方式中，辊体1的长度也可以大于需要涂布的集流体箔材，从而仅对一侧需要加工的极片进行涂布。
38.可选地，第一条形凹槽111在辊体1的轴线方向上的深度为20mm，第一条形凹槽111在辊体1的周向上的宽度为30mm。
39.可选地，第二辊压端面12的边缘具有多个沿辊体1的轴线方向凹陷的第二条形凹槽121，多个第二条形凹槽121围绕辊体1的周向均匀间隔布置。示例性地，在本实用新型实施例中，通过在第二辊压端面12，也即是辊体1在长度方向上的另一端端面上绕周向均匀间隔设置多个第二条形凹槽121。在辊体1转动的过程中，第二条形凹槽121的空缺位置不会与集流体箔材相接触，即不会将活性浆料涂布在经过这部分空缺位置的集流体箔材上，为集流体箔材上流出用于焊接极耳的留白区。采用该两端均设置有条形凹槽结构的辊体1，可以同时在片集流体箔材的两端同时加工出用于对极片进行焊接的留白区，或者根据相邻两个第一条形凹槽111和相邻两个第二条形凹槽121之间的间隔，在电池极片的涂布工序之前先将极耳对应焊接在集流体箔材两侧的指定位置上再进行涂布工序，提高了电池极片涂布工序的加工效率。
40.可选地，参考图3，多个第二条形凹槽121的数量与多个第一条形凹槽111的数量相同且一一对应，第二条形凹槽121和第一条形凹槽111在辊体1的轴线方向上的深度以及在辊体1的周向上的宽度均相同，第二条形凹槽121和对应的第一条形凹槽111相对于辊体1对称布置。示例性地，在一种可能实现的方式中，位于辊体1两端的多个第一条形凹槽111和多个第二条形凹槽121一一对应，对应的第一条形凹槽111和第二条形凹槽121相对于辊体1对称布置，且开口宽度和深度均相同。利用这种辊体1，可以实现对要求两侧均设置有极耳，且极耳的尺寸的间距均相同的极片进行涂布。
41.可选地，参考图4，多个第二条形凹槽121的数量与多个第一条形凹槽111的数量相同，第二条形凹槽121和第一条形凹槽111在辊体1的轴线方向上的深度相同，第二条形凹槽
121和第一条形凹槽111在辊体1的周向上的宽度不同。示例性地，在另一种可能实现的方式中，相对于第一条形凹槽111在辊体1的周向上的宽度，可以在成型加工时将第二条形凹槽121的对应宽度进行适应性的扩宽或者缩减，而数量或者对应关系保持不变。当极片两侧所需要焊接的极耳数量相同，但极耳在涂布方向上的宽度尺寸不同时，即可采用本实施例中提供的辊体1进行涂布加工。
42.可选地，参考图5，多个第二条形凹槽121的数量与多个第一条形凹槽111的数量不相同，第二条形凹槽121和第一条形凹槽111在辊体1的轴线方向上的深度以及在辊体1的周向上的宽度均相同。示例性地，在另一种可能实现的方式中，还可以选在辊体1的两端分别设置开口宽度和深度均相同的多个第二条形凹槽121和第一条形凹槽111，但第二条形凹槽121的数量调整为大于或者小于第一条形凹槽111的数量。当极片两侧所需要焊接的极耳数量不同，但极耳在涂布方向上的宽度尺寸相同时，即可采用本实施例中提供的辊体1进行涂布加工。
43.示例性地，在本发明实施例中，第一条形凹槽111或者第二条形凹槽121的内部形状可以为矩形，也可以为圆弧型，例如本实施例中第二条形凹槽121在辊体1的轴线方向上即为圆弧型。采用圆弧型的凹槽，方便进行车削加工制备，减少加工工序和难度。本发明实施例对第一条形凹槽111或者第二条形凹槽121的内部形状不作限定，只要能够保证其在辊体1上的开口能对极片焊接位置的避让即可。
44.可选地，参考图6，多个第二条形凹槽121的数量与多个第一条形凹槽111的数量不相同，第二条形凹槽121和第一条形凹槽111在辊体1的轴线方向上的深度相同，第二条形凹槽121和第一条形凹槽111在辊体1的周向上的宽度不同。示例性地，在本实用新型实施例中，在另一种可能实现的方式中，第二条形凹槽121和第一条形凹槽111的数量以及在在辊体1的周向上的宽度还可以设置为均不相同，以适应性的对极片两侧所需要焊接的极耳数量，以及极耳在涂布方向上的宽度均不相同的情况。
45.需要说明的是，上述四种辊体1的变形设置方式均可以对应不同的加工情况进行适应性的切换，辊体1与连接轴2可以设置为可拆卸连接的结构，针对实际工况可以同时生产并在生产线上配套布置上述四种辊体1，已实现随时切换使用，进一步提高了电池极片涂布辊的适配性和实用性。
46.可选地，参考图7至图8，电池极片涂布辊还包括第一组合盖板21和第二组合盖板22，第一组合盖板21包括第一圆盘盖体211和多个第一填充块212，第一圆盘盖体211可滑动地安装在与第一辊压端面11连接的连接轴2上，第一圆盘盖体211平行于第一辊压端面11且直径与辊体1相同，多个第一填充块212周向间隔布置在第一圆盘盖体211面向第一辊压端面11的一侧面上，多个第一填充块212与多个第一条形凹槽111相匹配且一一对应；
47.第二组合盖板22包括第二圆盘盖体221和多个第二填充块222，第二圆盘盖体221可滑动地安装在与第二辊压端面12连接的连接轴2上，第二圆盘盖体221平行于第二辊压端面12且直径与辊体1相同，多个第二填充块222周向间隔布置在第二圆盘盖体221面向第二辊压端面12的一侧面上，多个第二填充块222与多个第二条形凹槽121相匹配且一一对应。示例性地，在本实用新型实施例中，在需要对设置有极耳的极片进行涂布时，可以沿连接轴2调整第一组合盖板21和第二组合盖板22，使第一组合盖板21和第二组合盖板2远离辊体1，利用带有第一条形凹槽111和第二条形凹槽121的辊体1对集流体箔材进行涂布。
48.而在另一种加工工序中，可以沿连接轴2反向调整第一组合盖板21和第二组合盖板22，使第一组合盖板21和第二组合盖板2与辊体1进行组合。其中第一圆盘盖体211与第一辊压端面11相贴，多个第一填充块212对应插装于多个第一条形凹槽111中。第二圆盘盖体221与第二辊压端面12相贴，多个第二填充块222对应插装于多个第二条形凹槽121中。第一组合盖板21、辊体1以及第二组合盖板22整体组合成一个外圆弧表面平齐的涂布辊结构，可以采用该组合后的涂布辊结构对不需要留白进行极耳焊接的极片进行涂布加工。两种工况可以灵活切换，进一步提高了电池极片涂布辊的实用性。
49.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。
50.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。