一种极片辊压设备的制作方法

1.本实用新型涉及极片制造技术领域，尤其涉及一种极片辊压设备。


背景技术：

2.在锂离子电池的制造过程中，需要对涂布后的极片进行辊压处理，以将涂布后原本疏松、不平整的活性物质涂层均匀压缩到设定的厚度，这不仅能提高电池的能量密度，而且能够让活性物质涂层和集流体结合得更紧密，从而提高电池的循环性能，可以说辊压是锂离子电池制造过程中极为关键的工序。
3.辊压后的极片产生波浪边是一种较为常见的不良项。产生这种不良的主要原因是涂布后的极片有涂覆区(即集流体涂覆有活性物质涂层的区域)和空箔区(即集流体没涂覆活性物质涂层的区域)，使得辊压时涂覆区因为和压辊直接接触，受到的力相对空箔区更大，这样涂覆区的集流体的延伸率更大，涂覆区和空箔区的集流体延伸率的不一致将导致垂直于集流体运动方向的波浪形皱褶，即产生波浪边。波浪边极片会影响后面卷绕工序极片纠偏的正常进行。
4.目前，公开号为cn109747204a的专利提供了一种通过在压辊设置厚度1-5μm的可调节增厚区，以此调节辊压时涂覆区和空箔区的受力均匀，使涂覆区和空箔区的集流体延伸率相同的方法来防止辊压后的极片产生波浪边。但该专利提供的方法由于是直接在压辊上设置增厚区，且可调增厚区厚度为1-5μm，这个精度在实际中较难实现，且增厚区1-5μm的厚度已不能调节现在普遍的厚涂布设计中涂覆区厚度比空箔区厚度厚几十至上百微米的情况，无法使涂覆区和空箔区的受力一致，从而不能起到防止波浪边产生的作用。
5.因此，需要对现有技术进行改进。
6.以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。


技术实现要素：

7.本实用新型提供一种极片辊压设备，以解决现有技术的不足。
8.为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：
9.本实用新型提供一种极片辊压设备，包括极片辊压装置10和张力补偿装置20；其中，
10.所述极片辊压装置10包括压辊机构11，用于对极片30进行辊压；
11.所述张力补偿装置20设置在所述压辊机构11的上游，位于所述极片30上两侧空箔区31的下方，且可沿所述极片30的厚度方向移动，用于在沿所述极片30的厚度方向移动时顶压所述极片30以对所述极片30产生张力。
12.进一步地，所述极片辊压设备中，所述张力补偿装置20包括第一张力补偿机构21和第二张力补偿机构22；
13.所述第一张力补偿机构21位于所述极片30上一侧空箔区31的下方；
14.所述第二张力补偿机构22位于所述极片30上另一侧空箔区31的下方，且与所述第一张力补偿机构21呈对称设置。
15.进一步地，所述极片辊压设备中，所述第一张力补偿机构21与所述第二张力补偿机构22之间可相互靠近或远离的移动。
16.进一步地，所述极片辊压设备中，所述第一张力补偿机构21的数量为一个或至少两个，且当所述第一张力补偿机构21的数量为至少两个时，至少两个所述第一张力补偿机构21均匀间隔分布；
17.所述第二张力补偿机构22的数量为一个或至少两个，且当所述第二张力补偿机构22的数量为至少两个时，至少两个所述第二张力补偿机构22均匀间隔分布。
18.进一步地，所述极片辊压设备中，相邻的所述第一张力补偿机构21之间的间隔距离为50-100cm；
19.相邻的所述第二张力补偿机构22之间的间隔距离为50-100cm。
20.进一步地，所述极片辊压设备中，所述第一张力补偿机构21靠近所述极片30上涂覆区32的一端与涂覆区32的距离为1-2mm，所述第一张力补偿机构21远离所述极片30上涂覆区32的一端与涂覆区32的距离为61-102mm；
21.所述第二张力补偿机构22靠近所述极片30上涂覆区32的一端与涂覆区32的距离为1-2mm，所述第二张力补偿机构22远离所述极片30上涂覆区32的一端与涂覆区32的距离为61-102mm。
22.进一步地，所述极片辊压设备中，所述第一张力补偿机构21和第二张力补偿机构22均呈八个角为圆弧角的长方体状；
23.所述圆弧角的圆弧半径为2-10mm；
24.所述长方体的长为60-100mm，宽为40-60mm，高为5-20mm。
25.进一步地，所述极片辊压设备中，所述压辊机构11包括第一压辊111和第二压辊112；
26.所述第一压辊111和所述第二压辊112呈上下设置；
27.所述第一张力补偿机构21在厚度方向上的中心与所述第一压辊111和所述第二压辊112中心连线的中点的距离为50-100cm；
28.所述第二张力补偿机构22在厚度方向上的中心与所述第一压辊111和所述第二压辊112中心连线的中点的距离为50-100cm。
29.进一步地，所述极片辊压设备中，所述第一张力补偿机构21和所述第二张力补偿机构22沿所述极片30的厚度方向的移动由空气弹簧调节。
30.进一步地，所述极片辊压设备中，所述极片辊压装置10还包括放卷机构12、过辊机构13和收卷机构14；
31.所述放卷机构12设置在所述张力补偿装置20的上游；
32.所述收卷机构14设置在所述压辊机构11的下游；
33.所述过辊机构13设置在所述放卷机构12与所述张力补偿装置20之间，以及设置在所述收卷机构14与所述压辊机构11置之间。
34.与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下有益效果：
35.本实用新型实施例提供的一种极片辊压设备，通过在原有的极片辊压装置的基础
上增加张力补偿装置，并将张力补偿装置设置在压辊机构的上游，且位于极片上两侧空箔区的下方，使得可沿极片厚度方向移动的张力补偿装置能够以顶压的方式调节辊压时涂覆区和空箔区的集流体受力一致性，从而可减少极片波浪边的产生，不仅结构紧凑合理，而且成本低且通用性强，具有较高的社会使用价值和应用前景。
附图说明
36.为了更清楚地说明本实用新型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它的附图。
37.图1是本实用新型实施例提供的一种极片辊压设备的结构示意图；
38.图2是本实用新型实施例提供的极片和张力补偿装置的俯视图；
39.图3是本实用新型实施例提供的第一张力补偿机构的俯视图。
40.图4是本实用新型实施例提供的第一张力补偿机构的正视图；
41.图5是本实用新型实施例提供的第一张力补偿机构的侧视图；
42.附图标记：
43.极片辊压装置10，张力补偿装置20，极片30；
44.压辊机构11，放卷机构12，过辊机构13，收卷机构14；
45.第一张力补偿机构21，第二张力补偿机构22；
46.空箔区31，涂覆区32；
47.第一压辊111，第二压辊112。
具体实施方式
48.为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
49.在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。
50.此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本实用新型的限制。
51.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
52.实施例一
53.有鉴于上述现有的极片辊压技术存在的缺陷，本技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以希望创设能
够解决现有技术中缺陷的技术，使得极片辊压技术更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。
54.请参考图1，本实用新型实施例提供一种极片辊压设备，包括极片辊压装置10和张力补偿装置20；其中，
55.所述极片辊压装置10包括压辊机构11，用于对极片30进行辊压；
56.所述张力补偿装置20设置在所述压辊机构11的上游，位于所述极片30上两侧空箔区31的下方，且可沿所述极片30的厚度方向移动，用于在沿所述极片30的厚度方向移动时顶压所述极片30以对所述极片30产生张力。
57.需要说明的是，本实施例提供的极片辊压设备的结构简单，主要包括极片辊压装置10和张力补偿装置20，其中的极片辊压装置10是与现有技术一致的，即极片辊压装置10就是由一般的压辊机构11、放卷机构12、过辊机构13和收卷机构14组成，如图1所示，所述放卷机构12设置在所述张力补偿装置20的上游；所述收卷机构14设置在所述压辊机构11的下游；所述过辊机构13设置在所述放卷机构12与所述张力补偿装置20之间，以及设置在所述收卷机构14与所述压辊机构11置之间。所述放卷机构12用于放卷极片，所述过辊机构13用于输送极片，所述收卷机构14用于收卷极片。
58.本实施例的改进点在于，在原有的极片辊压装置10的基础上增加了张力补偿装置20，并将张力补偿装置20设置在了压辊机构11的上游，且位于极片30上两侧空箔区31的下方，使得可沿极片30厚度方向移动的张力补偿装置10能够以顶压的方式调节辊压时涂覆区32和空箔区31的集流体受力一致性，从而可减少极片30波浪边的产生，达到良好的除皱效果。而且，由于针对涂覆区32和空箔区31具有不同厚度差值的不同极片30时，所述张力补偿装置20可通过沿所述极片30的厚度方向移动不同的距离，使得能够适用于涂覆区32和空箔区31具有不同厚度差值的不同极片30的辊压，适用范围广。
59.请参考图2，在本实施例中，所述张力补偿装置20包括第一张力补偿机构21和第二张力补偿机构22；
60.所述第一张力补偿机构21位于所述极片30上一侧空箔区31的下方；
61.所述第二张力补偿机构22位于所述极片30上另一侧空箔区31的下方，且与所述第一张力补偿机构21呈对称设置。
62.需要说明的是，所述第一张力补偿机构21和第二张力补偿机构22是完全相同的物体，只不过是因设置在不同侧的空箔区31的下方而赋予了不同的名称进行区分。
63.在本实施例中，所述第一张力补偿机构21的数量为一个或至少两个，且当所述第一张力补偿机构21的数量为至少两个时，至少两个所述第一张力补偿机构21均匀间隔分布；
64.所述第二张力补偿机构22的数量为一个或至少两个，且当所述第二张力补偿机构22的数量为至少两个时，至少两个所述第二张力补偿机构22均匀间隔分布。
65.需要说明的是，一般情况下，在极片30上的每个涂覆区32旁的空箔区31都设置至少一个所述第一张力补偿机构21或至少一个所述第二张力补偿机构22。
66.示例性地，以不多于三个为优选，而且相邻的所述第一张力补偿机构21之间的间隔距离为50-100cm；
67.相邻的所述第二张力补偿机构22之间的间隔距离为50-100cm。
68.另外，各空箔区31的下方所设置的所述第一张力补偿机构21或所述第二张力补偿机构22的数量相等。
69.在本实施例中，所述第一张力补偿机构21与所述第二张力补偿机构22之间可相互靠近或远离的移动。
70.需要说明的是，在实际生产中，不同型号的极片30的宽度是变化的，导致涂覆区32和空箔区31位置的变化，从而固定间隔的所述第一张力补偿机构21与所述第二张力补偿机构22必然无法适用，于是本实施例将所述第一张力补偿机构21与所述第二张力补偿机构22设计为了间隔可调，即可相互靠近或远离的移动，使得当面对宽度较大的极片30时，所述第一张力补偿机构21与所述第二张力补偿机构22可相互远离的移动以适应所述空箔区31的位置变化，同理，当面对宽度较小的极片30时，所述第一张力补偿机构21与所述第二张力补偿机构22可相互靠近的移动以适应所述空箔区31的位置变化。
71.在本实施例中，所述第一张力补偿机构21靠近所述极片30上涂覆区32的一端与涂覆区32的距离为1-2mm，所述第一张力补偿机构21远离所述极片30上涂覆区32的一端与涂覆区32的距离为61-102mm；
72.所述第二张力补偿机构22靠近所述极片30上涂覆区32的一端与涂覆区32的距离为1-2mm，所述第二张力补偿机构22远离所述极片30上涂覆区32的一端与涂覆区32的距离为61-102mm。
73.请参考图3-5，在本实施例中，所述第一张力补偿机构21和第二张力补偿机构22均呈八个角为圆弧角的长方体状；
74.所述圆弧角的圆弧半径为2-10mm；
75.所述长方体的长为60-100mm，宽为40-60mm，高为5-20mm。
76.可以理解地，上述各个尺寸参数只是在本实施例中的一种优化设置，其不能作为限制本实用新型范围的理由，该各个尺寸参数可以根据实际情况进行优化配置。
77.请再次参考图1，所述压辊机构11包括第一压辊111和第二压辊112；
78.所述第一压辊111和所述第二压辊112呈上下设置；
79.所述第一张力补偿机构21在厚度方向上的中心与所述第一压辊111和所述第二压辊112中心连线的中点的距离为50-100cm；
80.所述第二张力补偿机构22在厚度方向上的中心与所述第一压辊111和所述第二压辊112中心连线的中点的距离为50-100cm。
81.在本实施例中，所述第一张力补偿机构21和所述第二张力补偿机构22沿所述极片30的厚度方向的移动由空气弹簧调节。
82.通过沿所述极片30的厚度方向移动来调节所述第一张力补偿机构21和所述第二张力补偿机构22顶压所述极片30的力度，从而调节空箔区31所受的张力,使极片30的空箔区31在辊压时和涂覆区32受力一致，防止极片波浪边的产生。
83.尽管本文中较多的使用了极片辊压装置，张力补偿装置，极片等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
84.本实用新型实施例提供的一种极片辊压设备，通过在原有的极片辊压装置的基础上增加张力补偿装置，并将张力补偿装置设置在压辊机构的上游，且位于极片上两侧空箔
区的下方，使得可沿极片厚度方向移动的张力补偿装置能够以顶压的方式调节辊压时涂覆区和空箔区的集流体受力一致性，从而可减少极片波浪边的产生，不仅结构紧凑合理，而且成本低且通用性强，具有较高的社会使用价值和应用前景。
85.综上所述，在阅读本详细公开内容之后，本领域技术人员可以明白，前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本技术意图囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改旨在由本技术提出，并且在本技术的示例性实施例的精神和范围内。
86.此外，本技术中的某些术语已被用于描述本技术的实施例。例如，“一个实施例”，“实施例”和/或“一些实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征，结构或特性可以包括在本技术的至少一个实施例中。因此，可以强调并且应当理解，在本说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两个或更多个引用不一定都指代相同的实施例。此外，特定特征，结构或特性可以在本技术的一个或多个实施例中适当地组合。
87.应当理解，在本技术的实施例的前述描述中，为了帮助理解一个特征，出于简化本技术的目的，本技术将各种特征组合在单个实施例、附图或其描述中。然而，这并不是说这些特征的组合是必须的，本领域技术人员在阅读本技术的时候完全有可能将其中一部分特征提取出来作为单独的实施例来理解。也就是说，本技术中的实施例也可以理解为多个次级实施例的整合。而每个次级实施例的内容在于少于单个前述公开实施例的所有特征的时候也是成立的。
88.本文引用的每个专利，专利申请，专利申请的出版物和其他材料，例如文章，书籍，说明书，出版物，文件，物品等，可以通过引用结合于此。用于所有目的的全部内容，除了与其相关的任何起诉文件历史，可能与本文件不一致或相冲突的任何相同的，或者任何可能对权利要求的最宽范围具有限制性影响的任何相同的起诉文件历史。现在或以后与本文件相关联。举例来说，如果在与任何所包含的材料相关联的术语的描述、定义和/或使用与本文档相关的术语、描述、定义和/或之间存在任何不一致或冲突时，使用本文件中的术语为准。
89.最后，应理解，本文公开的申请的实施方案是对本技术的实施方案的原理的说明。其他修改后的实施例也在本技术的范围内。因此，本技术披露的实施例仅仅作为示例而非限制。本领域技术人员可以根据本技术中的实施例采取替代配置来实现本技术中的申请。因此，本技术的实施例不限于申请中被精确地描述过的实施例。