锂电池极片压延装置及其极片留白区压延组件

摘要

本实用新型涉及电芯制备技术领域内的一种锂电池极片压延装置及其极片留白区压延组件，包括两组相同结构的压延滚轮，所述压延滚轮包括滚筒和轮齿；所述轮齿为多个相同的齿牙顺次连接为环形体结构，所述轮齿上的所述齿牙的间距相等，所述齿牙的齿面为圆弧面，所述轮齿套接于所述滚筒上；两组所述压延滚轮以所述齿牙相互咬合的方式设置，锂电池极片留白区自两组所述轮齿之间通过并通过两组所述齿牙的相互咬合而延展。本实用新型通过压延方式替代传统的拉伸方式减小极耳留白区的受力，使得留白区在使用更小张力的情况下达到延伸效果，解决了频繁断带的技术问题。

说明书

技术领域

本实用新型涉及电芯制备技术领域，具体地，涉及一种锂电池极片压延装置及其极片留白区压延组件。

背景技术

锂电池极片首先经过匀浆工序制作出符合工艺要求的浆料，在涂布工序。用挤压式摸头喷涂至铝箔集流体表面，经烘箱干燥后制备出涂布极卷，由于此时极片孔隙率较大，故需经过辊压工序压实来进一步提升电池的能量密度，但是在辊压过程中涂覆区存在延展，铝箔集流体无延展会产生根部褶皱，为避免此类缺陷目前行业常用的工艺是pinch工艺+IHA工艺来消除辊压过程中对集流体产生的应力，并保证集流体同步延展。

然，当铝箔集流体需要更大的延展时，采用上述工艺生产中因对极片施加张力过大、对铝箔集流体的兼容性较差等因素导致生产过程中频繁发生异常断带，而单次异常断带导致的直接成本损失均在100万左右。为此，对于铝箔集流体需要更大延伸时的断带问题是亟待解决的技术问题。

经现有技术检索，专利公开号为CN212708163U的中国本实用新型专利，公开了一种锂电池极片辊压装置，包括在放卷机构至收卷机构之间顺次设置的非涂膜区域磁感加热机构、非涂膜区压延机构、预热辊、热轧辊和非涂膜区拉伸机构；其中，非涂膜区域磁感加热机构用于通过电磁感应快速加热极片的非涂膜区箔材；非涂膜区压延机构用于对极片的已加热的非涂膜区箔材进行辊压；预热辊用于对极片的涂膜区及非涂膜区进行预热；热轧辊用于对已预热的极片的涂膜区及非涂膜区进行热辊压；非涂膜区拉伸机构用于对热辊压后极片的非涂膜区箔材进行拉伸以使涂膜区与非涂膜区的延展一致，从而消除极片皱褶。该实用新型技术仍存在上述技术问题。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种锂电池极片压延装置及其极片留白区压延组件。

根据本实用新型提供的一种锂电池极片留白区压延组件，包括两组相同结构的压延滚轮，所述压延滚轮包括滚筒和轮齿；

所述轮齿为多个相同的齿牙顺次连接为环形体结构，所述轮齿上的所述齿牙的间距相等，所述齿牙的齿面为圆弧面，所述轮齿套接于所述滚筒上；

两组所述压延滚轮以所述齿牙相互咬合的方式设置，锂电池极片留白区自两组所述轮齿之间通过并通过两组所述齿牙的相互咬合而延展。

一些实施方式中，安装于所述滚筒上的所述轮齿的数量为1个或多个。

一些实施方式中，所述轮齿的材料为合金钢或钨钢，所述轮齿表面设有耐磨镀层。

一些实施方式中，所述齿牙的表面进行抛光处理，所述齿牙的表面粗糙度≤Ra0.02。

一些实施方式中，所述轮齿以嵌接的方式固定连接于所述滚筒上。

一些实施方式中，所述滚筒为中空筒体，所述滚筒的腔体套接有加热辊。

一些实施方式中，所述滚筒的材料为铜、铜合金或铝合金。

一些实施方式中，所述加热辊为电磁加热辊。

一些实施方式中，所述滚筒与所述加热辊通过胶接的方式连接为一体。

本实用新型还提供了一种锂电池极片压延装置，采用所述的锂电池极片留白区压延组件，还包括轧辊机构和张力摆辊机构，两组所述压延滚轮设置于所述轧辊机构与所述张力摆辊机构之间；

锂电池极片依次通过所述轧辊机构、所述锂电池极片留白区压延组件以及所述张力摆辊机构。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型通过压延方式替代传统的拉伸方式减小极耳留白区的受力，使得留白区在使用更小张力的情况下达到延伸效果，解决了频繁断带的技术问题。

2、本实用新型通过轮齿以嵌接的方式紧固于滚筒上，使得对锂电池极片留白区进行压延动作时轮齿与滚筒无相互移位，确保对锂电池极片留白区的压延效果。

3、本实用新型通过于压延滚轮中设置加热辊，使得夹持锂电池极片的压延滚轮在加热辊的热传递下能够有效降低锂电池极片的水含量，从而进一步减少因锂电池极片中水含量过高导致的电池性能下降的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型锂电池极片留白区压延组件组装关系结构图；

图2为本实用新型锂电池极片压延装置的机构布置图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例1

本实用新型提供了一种锂电池极片留白区压延组件，如图1-2所示，主要包括两组相同结构的压延滚轮1构成，其压延滚轮主要包括滚筒11和安装于滚筒11上的轮齿12。轮齿12主要由多个齿牙121以等间距的方式顺次连接而成的环形体，齿牙121的数量可为8个、10个、12个等，同时齿牙121的齿面为圆弧面。安装于滚筒11上的轮齿12可为1个，亦可为2组及其以上，主要根据实际生产的型号进行具体的设计，例如现有主流生产型号有一出二，一出三以及一出四三种生产型号，则需要的轮齿12的数量则为相对应的1组、2组以及3组。

锂电池极片压延组件的组装方式为：两组压延滚轮1以上下相对且通过两组齿牙121进行咬合的方式对接，锂电池极片留白区通过两组压延滚轮1时，转动的滚筒11带动轮齿12转动，通过两组齿牙121的咬合动作使得锂电池极片留白区被压延延伸，进而以压延方式替代传统的拉伸方式减小极耳留白区的受力，使得留白区在使用更小张力的情况下达到延伸效果，解决了频繁断带的技术问题。

优选的，轮齿12的材料优选为合金钢、钨钢等高强度金属材料，高强度金属材料的轮齿12能够通过防止齿牙121相互咬合时发生超量形变而保证锂电池极片留白区的压延效果。进一步的，轮齿12的的表面设置有耐磨镀层，以减小对齿牙121咬合动作时的磨损，更进一步地，齿牙121表面进行抛光处理，且经抛光处理后的齿牙121的表面粗糙度小于等于Ra0.02，以减小对锂电池极片留白区的磨损。

进一步的，轮齿12以部分嵌入的方式紧固于滚筒11上，即轮齿12的齿根122嵌入滚筒11的筒体表面以内，使得轮齿12与滚筒11能够保持同步，进而使得通过轮齿12对锂电池极片留白区进行压延动作时轮齿12与滚筒11无相互移位，确保对锂电池极片留白区的压延效果。

实施例2

本实施例2是在实施例1的基础上形成，通过于压延滚轮中设置加热辊，使得夹持锂电池极片的压延滚轮在加热辊的热传递下能够有效降低锂电池极片的水含量，从而进一步减少因锂电池极片中水含量过高导致的电池性能下降的问题。具体地：

如图1-2所示，滚筒11设置为中空结构，中空结构的滚筒11中套装有加热辊13，加热辊13优选为电磁加热辊，能够较好地提供均匀的加热功能。进一步地，滚筒11的材料优选为铜、铜合金或铝合金等具有高导热性的硬质金属材料。优选的，滚筒11的内周面与加热辊13的外周面通过涂覆一层胶黏剂而胶接为一体结构，特别优选的，滚筒11与加热辊13通过高温粘合剂胶接，不仅能够确保滚筒11与加热辊13作业过程中的紧固度，而且通过高温粘合剂的易溶于水的特性方便拆装维护。该装置的设置在于可以使得锂电池极片内的水分经过该装置后可进一步降低其水含量以避免锂电池极片内部水含量对电池性能的影响。

实施例3

本实施例3是在实施1或实施例2的基础上形成的一种锂电池极片压延装置，采用实施例1或实施例2所述的锂电池极片留白区压延组件，还包括轧辊机构2和张力摆辊机构3。

如图1-2所示，由两组压延滚轮1形成的锂电池极片留白区压延组件设置于轧辊机构2与张力摆辊机构3之间，锂电池极片依次通过轧辊机构2、锂电池极片留白区压延组件以及所述张力摆辊机构3。因锂电池极片留白区压延组件位于轧辊机构2之后且位于张力摆辊机构3之前，锂电池极片在生产过程中，经过轧辊机构2对锂电池极片进行辊压涂覆区产生延展的同时阻断了前端张力，而位于张力摆辊机构3之后的胶压辊4又阻断了后端张力，即通过轧辊机构与胶压辊实现了张力隔断的作用，使得极片留白区运行至由两组压延滚轮1形成的锂电池极片留白区压延组件时由张力摆辊机构3施加张力，使得锂电池极片留白区压延组件在此阶段可以保证在平衡张力的前提下通过齿牙咬合的方式获得较佳的延伸效果，即使用更小的力以达到同样的延伸效果。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。