一种电池极片辊压机轧辊制造技术

本发明专利技术公开一种电池极片辊压机轧辊，涉及锂电池极片辊压技术领域，包括辊体，所述辊体轴向开设的中心孔内设置有中心轴组件，所述辊体两端通过轴套端盖连接有轴承，所述中心轴组件两端与所述轴承连接；所述中心轴组件外套设有电磁感应线圈，所述电磁感应线圈外接有电源，所述中心轴组件内固定设有冷却气体导管，所述冷却气体导管内能够通入冷却气体。本发明专利技术提供的电池极片辊压机轧辊，使得加热和冷却能够独立控制，辊体可以具有更大的温度梯度和更快的辊型调控响应速度。快的辊型调控响应速度。快的辊型调控响应速度。

【技术实现步骤摘要】
一种电池极片辊压机轧辊


[0001]本专利技术涉及锂电池极片辊压
，特别是涉及一种电池极片辊压机轧辊。

技术介绍

[0002]锂电池极片是新能源汽车动力电池的核心材料，极片厚度一致性影响电池总体性能与服役安全，这对极片辊压过程厚度控制提出了极高的要求。目前，极片辊压机主要采用大辊径二辊轧机，通过提高轧机横向刚度并配置液压弯辊和初始辊型来进行极片横向厚差调控。但由于辊径较大，液压弯辊力最大值往往达数百吨，弯辊力量级与辊压力接近，致使轧制力大幅提高，大大增加了设备负荷和生产能耗。并且随着极片宽度规格的不断扩大，固定的原始辊型已无法适应不同宽度规格极片生产需求，亟待开发具有在线柔性辊型调控能力的新型轧辊。
[0003]在板带钢轧制领域，目前已开发了VC辊、电磁调控轧辊、CVC辊等先进辊型调控技术。但由于电池极片辊压对环境洁净度有极高要求，以流体为胀形介质的VC辊技术存在泄漏风险，易导致极片污染，不宜采用。传统的辊面分段喷淋或喷气冷却辊型调控技术也无法应用。CVC技术采用匹配的S型辊型曲线，通过上下轧辊横移来调控辊缝，轧辊与极片表面的横向接触滑动摩擦易损坏涂层。此外，由于极片辊压机轧辊直径较大，传统电磁调控技术(热胀棒CN108372204)和辊型电子温控技术(CN110479771)均存在稳态温度梯度构建难题及热惯性导致的调控时滞性问题，在线调控尚需要突破技术瓶颈。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种电池极片辊压机轧辊，以解决上述现有技术存在的问题，使得加热和冷却能够独立控制，辊体可以具有更大的温度梯度和更快的辊型调控响应速度。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供一种电池极片辊压机轧辊，能够采用电磁感应加热与气体冷却耦合调控辊型，其结构包括辊体，所述辊体轴向开设的中心孔内设置有中心轴组件，所述辊体两端通过轴套端盖连接有轴承，所述中心轴组件两端与所述轴承连接；所述中心轴组件外套设有电磁感应线圈，所述电磁感应线圈外接有电源，所述中心轴组件内固定设有冷却气体导管，所述冷却气体导管内能够通入冷却气体；通过辊体内孔感应加热和气体冷却的同步耦合应用，利用辊体热胀冷缩效应和轴向分段温度控制，实现对轧辊辊型曲线的在线实时调控。
[0007]可选的，所述中心轴组件包括法兰管，相邻两个所述法兰管之间通过法兰盘固定连接，位于两端的两个所述法兰管外端部与所述轴承连接，从而使中心轴组件不受轧辊旋转运动影响而保持“定子”状态，感应电源可直接导入，避免使用滑环带来的使用寿命和维护问题，且冷却气体导管也可直接导入，可提前安装好各个部件再放入辊体中心孔处，安装更加方便，结构更加紧凑；所述电磁感应线圈套设于所述法兰管外部，所述冷却气体导管固
定设置于所述法兰管内。
[0008]可选的，所述法兰管内固定设有导线管，所述导线管外环设有多个所述冷却气体导管；所述法兰管侧壁上开设有两个导线口，所述电磁感应线圈的导线通过导线口进入法兰管内部，经过导线管后与外部电源相连。
[0009]可选的，所述法兰盘最外侧的端面上环向设有六个螺栓孔，相邻两个所述螺栓孔间隔60
°
，所述螺栓孔内穿设有用于与所述法兰管固定连接的螺栓；所述法兰盘内侧端面上设有中间圆孔，所述中间圆孔外环设有多个周向圆孔，所述中间圆孔用于定位支撑所述导线管，所述周向圆孔用于定位支撑所述冷却气体导管。
[0010]可选的，所述法兰管外壁上开设有两个气体通道，所述气体通道用于与所述冷却气体导管两端连通；两个所述气体通道分别通过进气管和出气管与外部冷却气体工作柜连通。
[0011]可选的，所述辊体采用锻钢或铸钢材料制成。
[0012]可选的，所述轴套端盖一端设有螺纹孔，所述轴套端盖通过螺纹孔与辊体连接。
[0013]可选的，所述轴承为深沟球轴承。
[0014]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0015]本专利技术将电磁感应加热技术与气体冷却耦合，使得加热和冷却能够独立控制，辊体可以具有更大的温度梯度和更快的辊型调控响应速度。本专利技术相比于CVC辊上下轧辊横移来调节辊缝，不会产生横向接触摩擦损坏极片涂层，有利于保护电池极片辊压质量。
[0016]本专利技术的中心轴组件不受轧辊旋转运动影响而保持“定子”状态，感应电源可直接导入，避免使用滑环带来的使用寿命和维护问题，且冷却气体导管也可直接导入，可提前安装好各个部件再放入辊体中心孔处，安装更加方便，结构更加紧凑。
[0017]本专利技术采用分段感应线圈，可调节出不同的辊型曲线，避免对轧辊原始辊型的依赖，提高辊压机对极片横向厚差的调控能力以及对不同极片宽度规格的适应能力，提升极片厚度一致性。本专利技术的每段电磁感应加热线圈分别供电，每段气体冷却装置也分别控制，提高了辊型调控的灵活性。本专利技术通过电磁感应加热技术调控辊型，可降低液压弯辊缸配置，减小辊压轧制力和电机能耗，实现极片辊压生产的智能化和绿色化。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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。
[0019]图1为本专利技术的整体结构剖面示意图；
[0020]图2为本专利技术图1的局部放大图；
[0021]图3为本专利技术的法兰管的等轴测视图；
[0022]图4为本专利技术的法兰管的主视剖面示意图；
[0023]图5为本专利技术的法兰盘的主视图；
[0024]图6为本专利技术的法兰盘的侧视剖面示意图；
[0025]图7为本专利技术的冷却气体导管和导线管的位置分布示意图；
[0026]图8为本专利技术实施例调控达到稳定时的径向位移等值线图和辊型曲线图；
[0027]图9为本专利技术实施例调控达到稳定时的温度等值线图和辊面温度曲线图。
[0028]图中：1
‑
辊体；2
‑
中心轴组件；3
‑
电磁感应线圈；4
‑
冷却气体导管，4
‑1‑
第一冷却气体导管；4
‑2‑
第二冷却气体导管；4
‑3‑
第三冷却气体导管；4
‑4‑
第四冷却气体导管；4
‑5‑
第五冷却气体导管；4
‑6‑
第六冷却气体导管；5
‑
导线管；6
‑
轴承；7
‑
轴套端盖；8
‑
法兰管；9
‑
法兰盘；10
‑
导线口。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池极片辊压机轧辊，其特征在于：包括辊体，所述辊体轴向开设的中心孔内设置有中心轴组件，所述辊体两端通过轴套端盖连接有轴承，所述中心轴组件两端与所述轴承连接；所述中心轴组件外套设有电磁感应线圈，所述电磁感应线圈外接有电源，所述中心轴组件内固定设有冷却气体导管，所述冷却气体导管内能够通入冷却气体。2.根据权利要求1所述的电池极片辊压机轧辊，其特征在于：所述中心轴组件包括法兰管，相邻两个所述法兰管之间通过法兰盘固定连接，位于两端的两个所述法兰管外端部与所述轴承连接；所述电磁感应线圈套设于所述法兰管外部，所述冷却气体导管固定设置于所述法兰管内。3.根据权利要求2所述的电池极片辊压机轧辊，其特征在于：所述法兰管内固定设有导线管，所述导线管外环设有多个所述冷却气体导管；所述法兰管侧壁上开设有两个导线口，所述电磁感应线圈的导线通过导线口进入法兰管内部，经过导线管后与外部电源相连。4.根据权利要求3所述的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙静娜，黄华贵，陈浩，王鹏飞，许志强，郝若颖，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：