电极的辊压机以及电极制造设备的制作方法

1.本实用新型涉及电极制造设备技术领域，尤其是涉及一种电极的辊压机以及电极制造设备。


背景技术：

2.相关技术中，锂离子电极生产工艺中，为减少电极厚度，提高粉体层单位体积的活性物质担载量，同时保证电极厚度的一致性，通常需要对电极进行辊压。由于材料体系不同，正极电极辊压反弹相对较小，而负极电极辊压反弹较大，因此对于正极电极只进行一次辊压，对于负极电极，部分采用一次辊压，部分选择进行两次辊压，如选择一次辊压则配置一台二辊辊压设备，如选择两次辊压，则配置两台二辊辊压设备，先后将电极进行一次辊压和二次辊压。
3.但是，采用一次辊压时，其通过一次辊压达到所设计的电极厚度和密度，易导致活性颗粒破裂和粉化，而且电极上方的孔径远离铜箔的孔径会大于电极下方靠近铜箔的孔径，电极中的孔隙分布不均匀，最终导致电解液的浸润性降低，电极的阻值升高。采用二次辊压时，则需为电极辊压工序配置两台二辊辊压设备，设备投资成本高，场地占用面积大。而且上述中均采用二辊辊压设备，二辊辊压机是由两个位于同一垂直平面内的水平的辊组组成，电极辊压是在两个辊组中间进行的，此上下两点的结构受力效果较差，上下辊组受力后易产生偏移，会造成轧辊中心线无法保持一致，以及两侧辊缝不均匀等不良后果，易产生缺陷电极，如波浪、颗粒突起或掉粉等，导致电池容量减小，容易造成析锂，严重地会造成电池短路。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种电极的辊压机，该电极的辊压机可以提升电极的生产质量，保证电池的使用安全性。
5.本实用新型进一步地提出了一种电极制造设备。
6.根据本实用新型的电极的辊压机，包括：底座；牌坊，所述牌坊设置于所述底座上；第一辊组，所述第一辊组设置于所述牌坊上；第二辊组，所述第二辊组设置于所述牌坊上，所述第二辊组和所述第一辊组之间形成有第一辊压间隙；第三辊组，所述第三辊组设置于所述牌坊上，所述第三辊组和所述第一辊组之间形成第二辊压间隙，所述第一辊压间隙和所述第二辊压间隙均适于放置所述电极，所述第一辊组的轴心、所述第二辊组的轴心和所述第三辊组的轴心连接所形成的形状为三角形。
7.根据本实用新型的电极的辊压机，可以减小辊压机的整体体积，减小辊压机的占用面积，而且在第一辊组、第二辊组和第三辊组的辊压力的作用下，牌坊的三条边承担反作用拉力，牌坊受力效果好，另外，由于电极是在第一辊组和第二辊组之间，以及第一辊组和第三辊组之间辊压，这样在辊压过程中，第一辊组会处于斜角双方向同向力，第一辊组可以
处于稳定状态，这样可以使辊压机的辊压状态稳定，辊组之间受力不易产生偏移，从而可以提升电极的生产质量，保证电池的使用安全性。
8.在本实用新型的一些示例中，所述第一辊组的轴心高于所述第二辊组的轴心和所述第三辊组的轴心。
9.在本实用新型的一些示例中，所述第二辊组和所述第三辊组对称设置于所述第一辊组的两侧，且所述第一辊组的轴心、所述第二辊组的轴心和所述第三辊组的轴心连接所形成的形状为等腰三角形。
10.在本实用新型的一些示例中，所述第一辊组包括：第一压辊，所述第一压辊的轴向两端设置于所述牌坊上；所述第二辊组包括：第二压辊，所述第二压辊的轴向两端设置于所述牌坊上，所述第二压辊轴向端部的顶面设置有第一弯缸；所述第三辊组包括：第三压辊，所述第三压辊的轴向两端设置于所述牌坊上，所述第三压辊轴向端部的顶面设置有第二弯缸。
11.在本实用新型的一些示例中，所述第一弯缸为两个，两个所述第一弯缸在所述第二压辊轴向端部的顶面上间隔设置；所述第二弯缸为两个，两个所述第二弯缸在所述第三压辊轴向端部的顶面上间隔设置。
12.在本实用新型的一些示例中，所述第一压辊的轴向端部设置有第一轴承座，所述第二压辊的轴向端部设置有第二轴承座，所述第三压辊的轴向端部设置有第三轴承座，所述第二轴承座的底部设置有第一伺服柱塞缸，所述第三轴承座的底部设置有第二伺服柱塞缸。
13.在本实用新型的一些示例中，所述第一轴承座和所述第二轴承座之间设置有第一斜铁，所述第一轴承座和所述第三轴承座之间设置有第二斜铁。
14.在本实用新型的一些示例中，所述第一辊组包括：第一驱动电机，所述第一驱动电机与所述第一压辊传动连接；所述第二辊组包括：第二驱动电机，所述第二驱动电机与所述第二压辊传动连接；所述第三辊组包括：第三驱动电机，所述第三驱动电机与所述第三压辊传动连接。
15.在本实用新型的一些示例中，电极的辊压机还包括：贮料辊组，所述贮料辊组位于所述第二辊组和所述第三辊组的下方，所述贮料辊组包括：多个间隔设置的贮料辊。
16.根据本实用新型的电极制造设备，包括：以上所述的电极的辊压机。
17.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
19.图1是根据本实用新型实施例的辊压机的结构示意图；
20.图2是根据本实用新型实施例的辊压机的第一平面图；
21.图3是根据本实用新型实施例的辊压机的第二平面图；
22.图4是根据本实用新型实施例的辊压机的第三平面图；
23.图5是根据本实用新型实施例的辊压机的剖视图。
24.附图标记：
25.1、辊压机；
26.10、底座；20、牌坊；30、第一辊组；31、第一压辊；32、第一轴承座；33、第一斜铁；34、第二斜铁；35、第一驱动电机；40、第二辊组；41、第一辊压间隙；42、第二压辊；43、第一弯缸；44、第二轴承座；45、第一伺服柱塞缸；46、第二驱动电机；50、第三辊组；51、第二辊压间隙；52、第三压辊；53、第二弯缸；54、第三轴承座；55、第二伺服柱塞缸；56、第三驱动电机；60、贮料辊组；61、贮料辊；70、电极。
具体实施方式
27.下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。
28.下面参考图1-图5描述根据本实用新型实施例的电极70的辊压机1，辊压机1主要可以对电极70进行辊压。
29.如图1-图5所示，根据本实用新型实施例的电极70的辊压机1，包括：底座10、牌坊20、第一辊组30、第二辊组40和第三辊组50。底座10一般设置于辊压机1的底部，可以起到支撑和安装的作用，将牌坊20设置于底座10上，这样底座10可以对牌坊20进行支撑，而牌坊20则可以起到安装和固定锟组的作用，第一辊组30、第二辊组40和第三辊组50均可以对电极70进行辊压，将第一辊组30、第二辊组40和第三辊组50均设置于牌坊20上，这样可以固定第一辊组30、第二辊组40和第三辊组50的位置，从而可以使第一辊组30、第二辊组40和第三辊组50更稳定地工作。
30.第一辊组30、第二辊组40和第三辊组50的基材通常采用铬钼合金钢，表面镀铬以增强硬度，表面硬度要求大于等于hrc65，镀层厚度要求大于等于150μm，第一辊组30、第二辊组40和第三辊组50表面镀层也可以用碳化钨替代，可同样达到增强硬度的目的，但是同样要求表面硬度大于等于hrc65，镀层厚度要求大于等于150μm。
31.如图4和图5所示，第二辊组40和第一辊组30之间形成有第一辊压间隙41，第三辊组50和第一辊组30之间形成第二辊压间隙51，第一辊压间隙41和第二辊压间隙51均适于放置电极70，也就是说，电极70可以经过第一辊压间隙41，通过第二辊组40和第一辊组30之间的辊压，再经过第二辊压间隙51，通过第三辊组50和第一辊组30之间的再次辊压，从而实现电极70的二次辊压。
32.如图2-图5所示，第一辊组30的轴心、第二辊组40的轴心和第三辊组50的轴心连接所形成的形状为三角形，这样可以减小辊压机1的整体体积，减小辊压机1的占用面积，而且在第一辊组30、第二辊组40和第三辊组50的辊压力的作用下，牌坊20的三条边承担反作用拉力，牌坊20受力效果好，另外，由于电极70是在第一辊组30和第二辊组40之间，以及第一辊组30和第三辊组50之间辊压，这样在辊压过程中，第一辊组30会处于斜角双方向同向力，第一辊组30可以处于稳定状态，这样可以使辊压机1的辊压状态稳定，辊组之间受力不易产生偏移，从而可以提升电极70的生产质量，保证电池的使用安全性。
33.需要说明的是，第一辊组30、第二辊组40和第三辊组50在操作侧和驱动侧可以各带齿轮啮合互锁装置，第一辊组30和第二辊组40可以共同作用电极70的涂覆区，第一辊组30和第三辊组50的齿轮共同作用，在电极70的辊压过程中，可以避免电极70横向一致性较
差而造成辊组跳动，以及能够有效地降低辊压过程电极70打滑跑偏，保证轧辊压力有效地作用在电极70上。
34.以辊压时间t、辊压力p对电极70进行辊压，辊压齿轮组件的数量与辊组的数量相同，齿轮的齿距可以根据辊压电极70的延展率0.1％-1％，改变齿轮的齿距，所述第一辊组30速度可以是第二辊组40速度的1
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，第三辊组50速度可以是第一辊组30速度的5
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，本技术的辊压机1能够拉伸电极70的同时，还可以消除电极70辊压延展累积的电极70褶皱情况，避免电极70断裂。
35.如此，本技术的辊压机1能够提高电极70的质量，而且可以能够提高电极70的生产效率。
36.其中，如图1-图5所示，第一辊组30的轴心高于第二辊组40的轴心和第三辊组50的轴心。这样设置，第二辊组40和第三辊组50会位于第一辊组30的下方，而且第三辊组50位于第二辊组40的一侧，如此，第一辊组30可以同时与第二辊组40和第三辊组50进行辊压配合，实现电极70的二次辊压，而且这样设置，第一辊组30的轴心、第二辊组40的轴心和第三辊组50的轴心可以连接形成三角形，从而可以使辊压机1的辊压状态更加稳定。
37.进一步地，如图2-图5所示，第二辊组40和第三辊组50对称设置于第一辊组30的两侧，而且第一辊组30的轴心、第二辊组40的轴心和第三辊组50的轴心连接所形成的形状为等腰三角形。也就是说，第二辊组40的轴心和第三辊组50的轴心位于同一水平高度，而且第二辊组40和第三辊的径向尺寸相同，这样第一辊组30位于第二辊组40和第三辊组50上方的中间位置，便于第一辊组30同时与第二辊组40和第三辊组50进行辊压配合。
38.此外，如图1、图2、图4和图5所示，第一辊组30包括：第一压辊31，第一压辊31的轴向两端设置于牌坊20上，第二辊组40包括：第二压辊42，第二压辊42的轴向两端设置于牌坊20上，第二压辊42轴向端部的顶面设置有第一弯缸43，第三辊组50包括：第三压辊52，第三压辊52的轴向两端设置于牌坊20上，第三压辊52轴向端部的顶面设置有第二弯缸53。
39.第一压辊31、第二压辊42和第三压辊52的作用均为对电极70进行辊压，将第一压辊31、第二压辊42和第三压辊52的轴向两端均设置于牌坊20上，这样可以更好地对第一压辊31、第二压辊42和第三压辊52的位置进行固定，使第一压辊31、第二压辊42和第三压辊52更稳定地工作。在第二压辊42轴向端部的顶面设置有第一弯缸43，第三压辊52轴向端部的顶面设置有第二弯缸53，可以理解地，在第二压辊42和第三压辊52对电极70辊压的过程中，第二压辊42和第三压辊52容易产生变形，而第一弯缸43可以在第一压辊31和第二压辊42的辊压的过程中提供相反的作用力，同样，第二弯缸53可以在第一压辊31和第三压辊52的辊压的过程中提供相反的作用力，从而可以减小第二压辊42和第三压辊52的变形，使第二压辊42和第三压辊52正常工作。
40.当然，如图2所示，第一弯缸43为两个，两个第一弯缸43在第二压辊42轴向端部的顶面上间隔设置，第二弯缸53为两个，两个第二弯缸53在第三压辊52轴向端部的顶面上间隔设置。设置有两个第一弯缸43和第二弯缸53，两个第一弯缸43在第二压辊42轴向端部的顶面上间隔设置，这样结构紧凑，而且两个第一弯缸43受力效果好，可以较为全面地对第二压辊42提供相反的作用力，从而可以更好地可以减小第二压辊42的变形，同样，两个第二弯缸53在第三压辊52轴向端部的顶面上间隔设置，这样结构紧凑，而且两个第二弯缸53受力效果好，可以较为全面地对第三压辊52提供相反的作用力，从而可以更好地可以减小第三
压辊52的变形。而且第一弯缸43和第二弯缸53在拆卸时，可以直接从牌坊20的安装口通过。
41.另外，如图2和图3所示，第一压辊31的轴向端部设置有第一轴承座32，第二压辊42的轴向端部设置有第二轴承座44，第三压辊52的轴向端部设置有第三轴承座54，第二轴承座44的底部设置有第一伺服柱塞缸45，第三轴承座54的底部设置有第二伺服柱塞缸55。第一压辊31为基础压辊，其位置一般固定，不可调节，在第二轴承座44的底部设置有第一伺服柱塞缸45，第一伺服柱塞缸45可以驱动第二压辊42朝向第一压辊31或远离第一压辊31的方向移动，从而可以调节第二压辊42与第一压辊31之间的第一辊压间隙41的大小，同样，在第三轴承座54的底部设置有第二伺服柱塞缸55，第二伺服柱塞缸55可以驱动第三压辊52朝向第一压辊31或远离第一压辊31的方向移动，从而可以调节第三压辊52与第一压辊31之间的第二辊压间隙51的大小，如此，可以使辊压机1辊压不同规格的电极70，而且在第一压辊31、第二压辊42和第三压辊52出现磨损时，便于对辊压间隙进行调整。第一伺服柱塞缸45和第二伺服柱塞缸55可以均带有位移传感器，控制第一伺服柱塞缸45和第二伺服柱塞缸55的伸出量，可以实现控制辊压结果的目的。
42.根据本实用新型的一个可选实施例，如图3所示，第一轴承座32和第二轴承座44之间设置有第一斜铁33，第一轴承座32和第三轴承座54之间设置有第二斜铁34。在第一轴承座32和第二轴承座44之间设置有第一斜铁33，当第一伺服柱塞缸45驱动第二压辊42朝向第一压辊31的方向移动时，第一斜铁33可以起到限位的作用，从而可以使第二压辊42与第一压辊31之间的设置更加稳定，同样，在第一轴承座32和第三轴承座54之间设置有第二斜铁34，当第二伺服柱塞缸55驱动第三压辊52朝向第一压辊31的方向移动时，第二斜铁34可以起到限位的作用，从而可以使第三压辊52与第一压辊31之间的设置更加稳定。
43.可选地，如图1所示，第一辊组30包括：第一驱动电机35，第一驱动电机35与第一压辊31传动连接，第二辊组40包括：第二驱动电机46，第二驱动电机46与第二压辊42传动连接，第三辊组50包括：第三驱动电机56，第三驱动电机56与第三压辊52传动连接。第一驱动电机35、第二驱动电机46和第三驱动电机56均可以起到驱动的作用，第一驱动电机35可以给第一压辊31提供驱动力，从而可以使第一压辊31转动，第二驱动电机46可以给第二压辊42提供驱动力，从而可以使第二压辊42转动，第三驱动电机56可以给第三压辊52提供驱动力，从而可以使第三压辊52转动，如此，可以保证辊压机1正常工作。
44.除此之外，如图1、图4和图5所示，电极70的辊压机1还包括：贮料辊组60，贮料辊组60位于第二辊组40和第三辊组50的下方，贮料辊组60包括：多个间隔设置的贮料辊61。在对电极70进行辊压的过程中，贮料辊组60可以暂时对电极70进行储存，将贮料辊组60位于第二辊组40和第三辊组50的下方，这样便于布置，而且电极70在经过辊压后便于进入到贮料辊组60，以及电极70在经过贮料辊组60后便于进行辊压。而贮料辊组60包括多个间隔设置的贮料辊61，这样可以对贮料辊61进行选择，从而可以调整电极70两次辊压之间的间隔时间，例如：若电极70在经过第一次辊压后只进入最上方的贮料辊61，然后就再次进行辊压，电极70在贮料辊组60中的储存时间较短，这样电极70两次辊压之间的间隔时间就较短，若电极70在经过第一次辊压后进入到贮料辊组60，但是从最下方的贮料辊61出来进行再次辊压，这样电极70在贮料辊组60中的储存时间较长，电极70两次辊压之间的间隔时间就较长。如此，可以调整电极70两次辊压之间的间隔时间，满足不同电极70的辊压需求。
45.根据本实用新型实施例的电极70制造设备，包括：以上实施例所述的电极70的辊
压机1。
46.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
47.在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
48.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
49.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。