锂离子电池极片碾压装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种锂离子电池极片碾压装置，其包括一对冷压辊和一对设于冷压辊上游的热压辊，热压辊辊缝D1与冷压辊辊缝D2的大小关系为D1≥D2。与现有技术相比，本实用新型专利技术锂离子电池极片碾压装置为四辊结构的热冷碾压装置，其在热压时将极片加热至一定温度，因此可用较小的压力将极片碾压到需要的厚度，减少了膜片在碾压过程的延伸现象；热压后再通过冷压对极片进行厚度定型，从而减小了极片轧制后的膨胀反弹现象，有效改善了电芯变形问题。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池极片碾压装置
本技术属于锂离子电池制造领域，更具体地说，本技术涉及一种可有效防止极片碾压后膨胀反弹的锂离子电池极片碾压装置。
技术介绍
锂离子电池极片的制备过程，通常包括制浆、涂膜、干燥、碾压、切割等工序，虽然不同厂商或不同电池的制造工序可能会有所变化，但极片碾压都是必不可少的工序。极片在经过碾压后可达到一定的压实密度，这对锂离子电池能量密度的提升非常重要。相关技术中的极片碾压通常是采用对辊冷压技术，该技术是在常温状态下利用冷压机对极片进行碾压，以使极片达到所设计的厚度。但是，冷压后的极片在后续工序中容易出现膨胀反弹现象，进而引起电池的变形。例如，一种已知的锂电池极片辊压加工设备采用两对辊将极片卷的一次大变形量分散为两次小压缩变形量，从而有效降低了辊压加工对极片卷产生的应力，降低了极片卷的翘曲程度，减少了极片卷断带的可能，提高了辊压工序的生产效率和稳定性，也减少了极片卷的浪费。但是，利用上述加工方式所生产的极片，其反弹程度与一次冷压极片所产生的反弹程度是一致的，也就是说并没有解决极片反弹问题，不能有效改善电芯变形问题。有鉴于此，确有必要提供一种可有效防止极片碾压后膨胀反弹的锂离子电池极片碾压装置。
技术实现思路
本技术的目的在于:提供一种可有效防止极片碾压后膨胀反弹的锂离子电池极片碾压装置，以改善电池变形问题。为了实现上述专利技术目的，本技术提供了一种锂离子电池极片碾压装置，其包括一对冷压辊和一对设于冷压辊上游的热压辊，热压辊辊缝Dl与冷压辊辊缝D2的大小关系为Dl≥D2。作为本技术锂离子电池极片碾压装置的一种改进，所述热压辊是25~150°C的热压辊，冷压辊是10~15°C的冷压辊。作为本技术锂离子电池极片碾压装置的一种改进，锂离子电池极片碾压装置还包括用于加热热压辊的加热装置和用于冷却冷压辊的冷却装置，加热装置与每个加热辊分别进行单独连接，冷却装置与每个冷压辊分别进行单独连接。作为本技术锂离子电池极片碾压装置的一种改进，所述每个热压辊的表面装设有多个彼此独立工作的外感应温度检测模块，这些模块检测热压辊表面的温度变化并控制加热装置对热压辊进行加热，其对热压辊表面温度控制的精度在土 rc范围内。作为本技术锂离子电池极片碾压装置的一种改进，所述冷压辊辊缝D2等于极片达到所需压实密度时的厚度值D3，热压辊辊缝Dl的取值优选为D1=D2=D3。作为本技术锂离子电池极片碾压装置的一种改进，所述热压辊和冷压辊的转动由一系列防松动轴承支撑，辊缝Dl、D2分别由微调节器来控制，各微调节器的调节精度均在Iym以上。作为本技术锂离子电池极片碾压装置的一种改进，所述热压辊的上游设有对极片进行预热的预热装置。作为本技术锂离子电池极片碾压装置的一种改进，所述预热装置为能够将极片加热至25~150°C的红外线加热装置或电加热装置，预热装置的表面采用铁氟龙绝缘衬垫作为保护。作为本技术锂离子电池极片碾压装置的一种改进，所述热压辊和冷压辊中的每一对都设有辊间压力控制结构，且每对辊都调整为传动侧压力等于非传动侧压力。作为本技术锂离子电池极片碾压装置的一种改进，所述热压辊和冷压辊的压力分别由液压系统提供，液压系统采用可变容积的液压泵。与现有技术相比，本技术锂离子电池极片碾压装置为四辊结构的热冷碾压装置，其在热压时将极片加热至一定温度，因此可用较小的压力将极片碾压到需要的厚度，减少了膜片在碾压过程中的延伸现象；热压后再通过冷压对极片进行厚度定型，从而减小了极片轧制后的膨胀反弹现象，有效改善了电芯变形问题。【附图说明】下面结合附图和【具体实施方式】，对本技术锂离子电池极片碾压装置及其有益效果进行详细说明，其中:图1为本技术锂离子电池极片碾压装置的结构示意图。图2为本技术锂离子电池极片碾压装置的碾压示意图。【具体实施方式】`为了使本技术的专利技术目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和【具体实施方式】，对本技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的【具体实施方式】仅仅是为了解释本技术，并非为了限定本技术。请参阅图1和图2，本技术锂离子电池极片碾压装置包括预热装置10、热压辊12、冷压辊14、加热装置16、浮动辊18和冷却装置20。预热装置10设于热压辊12的上游，用于将涂布后待碾压的极片30预热到和热压辊12相近的温度。预热装置10中设有供极片30穿过的通道，并采用红外线或电加热等方式对穿过其中的极片30进行加热，加热的温度范围为25~150°C。预热装置10的表面采用铁氟龙绝缘衬垫作为保护。热压辊12为一对，用于彼此配合而对极片30进行热压，其工作时的加热温度范围为25~150°C。冷压辊14设于热压辊12的下游，也为一对，用于彼此配合而对极片30进行冷压，其工作时的冷却温度范围为10~15°C。热压辊12和冷压辊14的转动由一系列防松动轴承支撑，每对压辊之间的间隙分别由微调节器来控制，从而保证辊缝D1、D2的调节精度在I μ m以上；使用时，辊缝D1、D2的取值分别调整为:D1 ^ D3，D2=D3 ;优选为D1=D2=D3，其中，D3是极片30达到所需压实密度时的厚度值。热压辊12和冷压辊14都设计为压力可独立控制结构，各压辊的压力分别由液压系统提供，液压系统采用可变容积的液压泵。当压辊不运动时，液压泵的液压流会减小，从而节省能量并降低部件间的磨损；当压辊的设定压力较小时，采用小容积液压模式来提高压力调整精度。使用时，为了使极片30达到所需压实密度时的厚度，在调整辊缝Dl和D2时，也需要调节热压辊12和冷压辊14的辊间压力，一般将每对辊的压力调整为传动侧压力等于非传动侧压力。加热装置16用于加热热压辊12，加热方式为电加热、电磁感应加热、导热油加热等方式的一种。为了方便对每个热压辊12进行加热，加热装置16与每个加热辊10分别进行单独连接。为了避免热压辊12因温度差异出现热膨胀而导致极片宽度方向的厚度波动，在热压辊12的表面装设了八个彼此独立工作的外感应温度检测模块22 ;这些模块22检测热压辊12表面的温度变化并控制加热装置16对热压辊12进行加热，从而将热压辊12表面的温度变化控制在± I °C范围内。浮动辊18设于冷压辊14和热压辊12之间，用于对热压后的极片30进行张力缓冲。冷却装置20用于冷却冷压辊14，冷却方式为冷却水冷却或其他合适的方式。为了方便对每个冷压辊14进行冷却，冷却装置20与每个冷压辊14分别进行单独连接。待碾压极片30包括集流体32和涂布于集流体两面的膜片34、36 ;由于集流体32上存在单面涂膜区，因此膜片34的长度大于膜片36的长度。碾压开始前，首先利用微调装置将两个热压辊12之间辊缝Dl的大小调整为等于或略大于极片30达到所需压实密度时的厚度值D3，将两个冷压辊14之间辊缝D2的大小调整为等于D3。碾压时，待碾压极片30首先经预热装置10加热到表面温度与热压辊12温度相近，然后插入两个热压辊12之间进行热压(此时，热压辊12由加热装置16提供热源，并利用八个外感应温度检测模块22控制表面温度)，从而将极片30厚度由DO碾压变薄为Dl(D0>D1 ^ D3);热压后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池极片碾压装置，包括一对冷压辊，其特征在于：还包括一对设于冷压辊上游的热压辊，热压辊辊缝D1与冷压辊辊缝D2的大小关系为D1≥D2。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池极片碾压装置，包括一对冷压辊，其特征在于:还包括一对设于冷压辊上游的热压辊，热压辊辊缝Dl与冷压辊辊缝D2的大小关系为Dl ^ D2。2.根据权利要求1所述的锂离子电池极片碾压装置，其特征在于:所述热压辊是25~150°C的热压辊，冷压辊是10~15°C的冷压辊。3.根据权利要求2所述的锂离子电池极片碾压装置，其特征在于:还包括用于加热热压辊的加热装置和用于冷却冷压辊的冷却装置，加热装置与每个加热辊分别进行单独连接，冷却装置与每个冷压辊分别进行单独连接。4.根据权利要求3所述的锂离子电池极片碾压装置，其特征在于:所述每个热压辊的表面装设有多个彼此独立工作的外感应温度检测模块，这些模块检测热压辊表面的温度变化并控制加热装置对热压辊进行加热，其对热压辊表面温度控制的精度在土 1°C范围内。5.根据权利要求1所述的锂离子电池极片碾压装置，其特征在于:所述冷压辊辊缝D2等于极片达到所需压实密度时的厚度值D...

【专利技术属性】
技术研发人员：周中心，邱建富，何平，李聪，熊建群，蔡开贵，
申请(专利权)人：东莞新能源科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：