專利名稱：一種極片輥壓機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池極片制作設(shè)備，尤其是一種用于對涂覆完成的極片進行輥壓的輥壓機。
背景技術(shù)：
鋰電池極片的制備一般是先將活性物質(zhì)及各種添加劑的混合物等涂覆在基材上，涂覆后的基材經(jīng)輥壓形成極片，極片輥壓成型過程影響到極片的均勻性及厚度等，進而影響電池的性能，因此對輥壓機的要求較高。業(yè)界對此技術(shù)的研究從 未間斷過。中國專利文獻200810054790. 6公開了一種液壓伺服電池極片軋機，采用在安裝壓輥的軸承座上面連接壓下伺服液壓缸，在上輥和下輥的軸承座外側(cè)安裝調(diào)整兩輥間隙的彎輥液壓缸，實現(xiàn)了兩輥之間間隙的調(diào)整，但該結(jié)構(gòu)在對間隙涂布的極片進行輥壓時容易產(chǎn)生震動，例如由于間隙涂布的極片的厚度存在變化，因此在極片的間隙位將會使兩輥有很大的震動，因而無法實現(xiàn)上下輥壓力平衡，影響極片輥壓質(zhì)量，且影響設(shè)備使用和壽命。中國專利文獻200520128637. 5所公開了一種電池極片軋機用測厚裝置，采用絲桿螺母帶動帶有數(shù)字千分表的測量臂沿極片寬度方向移動，測試幾個點的厚度值以確定極片的厚度。但該技術(shù)不能實現(xiàn)對極片進行在線測厚，測量效率較低，且采用數(shù)字千分表打點測厚，易損壞極片，影響電池質(zhì)量。另外，現(xiàn)有加熱輥一般采用電加熱，電加熱不均勻，而采用油加熱的極少。中國專利文獻201010589992. 8所公開了一種導熱油加熱輥，采用輥軸加軸套的油加熱結(jié)構(gòu)，在輥軸外圓周上設(shè)置有螺旋槽構(gòu)成的油路，軸套套裝在輥軸的外圓周上，油路為雙向油路，此種結(jié)構(gòu)增加了輥軸輥面的有效使用寬度，但其油路循環(huán)性能差，且軸套與輥軸配合的結(jié)構(gòu)剛性較一體結(jié)構(gòu)差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種極片輥壓機，可使兩輥在間隙變化時保持平穩(wěn)，避免在輥壓極片時產(chǎn)生不希望的震動，以提高輥壓質(zhì)量和設(shè)備使用壽命。本發(fā)明進一步的目的是準確、實時和高效地測量極片厚度，實現(xiàn)輥壓的精確控制，確保極片輥壓質(zhì)量。本發(fā)明進一步的目的是提高極片輥壓的密度，且提升油路循環(huán)性能，降低能耗。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種極片輥壓機，包括放卷機構(gòu)、輸送機構(gòu)、輥壓機構(gòu)和收卷機構(gòu)，所述輥壓機構(gòu)包括相對設(shè)置的上壓輥和下壓輥以及用于驅(qū)動上、下壓輥相對運動以實施輥壓的壓輥驅(qū)動機構(gòu)，還包括耦合到所述上壓輥和/或下壓輥的逆驅(qū)動機構(gòu)，所述逆驅(qū)動機構(gòu)可控地對上壓輥和/或下壓輥施加與壓輥靠攏方向相反的作用力以消除或減弱壓輥震動。優(yōu)選地，所述逆驅(qū)動機構(gòu)為采用液壓驅(qū)動或氣壓驅(qū)動的逆壓缸。
更優(yōu)選地，所述上、下壓輥上下相對設(shè)置，所述逆驅(qū)動機構(gòu)包括用于對所述上壓輥施加向上壓力的上逆壓缸和用于對所述下壓輥施加向下壓力的下逆壓缸。更優(yōu)選地，所述壓輥驅(qū)動機構(gòu)包括用于驅(qū)動所述上壓輥升降的兩個伺服電機和用于驅(qū)動所述下壓輥升降的液壓缸，其中所述兩個伺服電機分別同步驅(qū)動所述上壓輥的兩端。
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更優(yōu)選地，所述上、下壓輥為設(shè)置有油路的油加熱壓輥，所述壓輥具有供油系統(tǒng)、回收系統(tǒng)和內(nèi)部油路，所述內(nèi)部油路包括中心油路和若干組輥面油路,各組輥面油路均包括第一斜向油路、第二斜向油路和靠近輥面設(shè)置的軸向油路，導熱油經(jīng)所述軸向油路的起始端流入尾端，所述第一斜向油路和所述第二斜向油路的一端分別與軸向油路的起始端和尾端相通，所述中心油路包括中心油孔、芯棒和循環(huán)油孔，所述芯棒緊配合嵌入所述中心油孔中，所述循環(huán)油孔貫通于所述芯棒中，所述第一斜向油路和所述第二斜向油路的另一端分別與由所述芯棒分隔開的所述中心油路連通，其中所述第二斜向油路通過所述中心油孔與所述循環(huán)油孔連通。更優(yōu)選地，所述壓輥包括以所述壓輥軸向為圓心的同一圓周上布置的3條所述軸向油路，各軸向油路之間首尾依次連通，導熱油經(jīng)第一條軸向油路的起始端流入第三條軸向油路的尾端，所述第一斜向油路和所述第二斜向油路的所述一端分別與第一條軸向油路的起始端和第三條軸向油路的尾端相通。更優(yōu)選地，所述壓輥包括繞所述壓輥的圓周均勻布置的10組所述輥面油路。更優(yōu)選地，還包括配合所述輥壓機構(gòu)設(shè)置的自動穿帶機構(gòu)，所述自動穿帶機構(gòu)包括鏈條、穿帶輥、S輥、穿帶桿以及若干穿帶過輥，所述鏈條有相互平行的兩條且繞經(jīng)各輥而形成閉合路徑，所述穿帶輥通過電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，使所述鏈條沿所述閉合路徑移動，所述穿帶桿固定在兩鏈條之間，在所述鏈條移動的過程中被所述鏈條帶動沿鏈條路徑移動，需輥壓的極片的起始端固定在所述穿帶桿上，優(yōu)選地，所述S輥為可加熱極片的加熱輥。更優(yōu)選地，包括在線測厚機構(gòu)，所述在線測厚機構(gòu)包括使用激光測厚的第一測厚機構(gòu)和第二測厚機構(gòu)，所述第一測厚機構(gòu)和所述第二測厚機構(gòu)分別位于所述輥壓機構(gòu)之前和所述輥壓機構(gòu)之后，所述第一測厚機構(gòu)用于測量輥壓前極片的厚度，所述第二測厚機構(gòu)用于測量輥壓后極片的厚度，所述第一測厚機構(gòu)和所述第二測厚機構(gòu)設(shè)置成測量輥壓前和輥壓后極片的同一點，還可以在所述第二測厚機構(gòu)之后設(shè)置用于手動測厚的第三測厚機構(gòu)。優(yōu)選地，還包括張力控制機構(gòu)、自動接帶機構(gòu)、切邊料機構(gòu)、刷粉機構(gòu)中的一者或多者，所述張力控制機構(gòu)用于控制被輸送極片的張力穩(wěn)定，所述自動接帶機構(gòu)用于將極片自動引導到輸送機構(gòu)，所述切邊料機構(gòu)用于在輥壓之前切除極片的多余邊料，所述刷粉機構(gòu)用于在輥壓之前將粉塵清除。本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于
根據(jù)本發(fā)明，當上、下壓輥被驅(qū)動相對運動進行輥壓時，在上、下壓輥之間極片的厚度發(fā)生變化的瞬間，可控制對上壓輥和/或下壓輥施加與輥壓方向相反的作用力(或簡稱逆壓)，使得兩輥在間隙變化時保持平穩(wěn)，避免在輥壓間隙涂布極片時產(chǎn)生不希望的震動，從而在最大限度上達到恒間隙輥壓和恒壓力輥壓，保證輥壓質(zhì)量和設(shè)備使用壽命。優(yōu)選地，可分別對上、下壓輥施加逆壓力，從而更為有效地避免震動。
進一步地，在輥壓前和輥壓后同點測量極片厚度，準確的計算厚度差值，不僅保證了極片輥壓質(zhì)量，也實現(xiàn)了輥壓的精確控制。進一步地，上、下壓輥采用油加熱的壓輥，并采用前述的油路系統(tǒng)，能夠獲得在輥壓的同時均勻加熱極片且具有良好剛性的壓輥。此壓輥的油路設(shè)計能夠循環(huán)利用導熱油，節(jié)約能量，提高極片輥壓的密度。進一步地，采用前述的自動穿帶機構(gòu)，減少了人工操作，保證了穿帶質(zhì)量，使輥壓過程方便、快捷。本發(fā)明適用于各種電池極片例如鋰離子極片制作過程中的輥壓。


圖I本發(fā)明極片輥壓機一種實施例的示意圖； 圖2本發(fā)明一種實施例中的穿帶機構(gòu)示意 圖3本發(fā)明一種實施例中的油加熱軋輥示意 圖4本發(fā)明一種實施例中的油加熱軋輥斷面示意圖。
具體實施例方式以下通過實施例結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。請參閱圖1，在一個實施例里極片輥壓機可以包括放卷機構(gòu)I、傳送機構(gòu)、輥壓機構(gòu)6、收卷機構(gòu)7，其中輥壓機構(gòu)6包括可相對運動的上壓輥、下壓輥、逆壓機構(gòu)以及為上壓輥和下壓輥分別配置的驅(qū)動機構(gòu)。逆壓機構(gòu)可以是液壓缸或氣缸，以下稱為逆壓缸。在一些優(yōu)選的實施例里，極片輥壓機還可以包括張力控制機構(gòu)2、自動接帶機構(gòu)3、切邊料機構(gòu)
4、刷粉機構(gòu)5中的一者或多者。輥壓機構(gòu)6的驅(qū)動機構(gòu)可包括至少2個伺服電機、至少2個液壓缸以及液壓系統(tǒng)，其中所述伺服電機驅(qū)動所述上壓輥升降，而所述液壓缸驅(qū)動所述下壓輥升降。具體來說，逆壓缸可以是至少8個逆壓缸，例如，其中4個逆壓缸對上壓輥施加向上的壓力，而另外4個逆壓缸對所述下壓輥施加向下的壓力。所述上壓輥和所述下壓輥可均為油加熱壓輥，其中設(shè)置有油路。在如圖I所示的一個具體實施例中，輥壓機構(gòu)6包括上壓輥61、下壓輥62、伺服電機63、液壓缸64、逆壓缸65以及液壓系統(tǒng),上壓棍61和下壓棍62上下相對設(shè)置,上壓棍61由伺服電機控制快速升降，伺服電機包含兩個，同步驅(qū)動上壓輥的兩端，下壓輥62由液壓缸64控制快速升降，上、下壓輥分別由四個逆壓缸65控制施加反向拉力，即逆壓缸對上壓輥施加向上的壓力，逆壓缸對下壓輥施加向下的壓力，防止兩壓輥間隙變化時產(chǎn)生較大的震動，使得兩壓輥在滿足間隙變化時升降平穩(wěn)方便。參閱圖1，極片輥壓機還可以包括在線測厚機構(gòu)。在線測厚機構(gòu)可包括第一測厚機構(gòu)8和第二測厚機構(gòu)9。第一測厚機構(gòu)8和第二測厚機構(gòu)9可均為激光測厚，分別位于輥壓機構(gòu)之前和輥壓機構(gòu)之后，第一測厚機構(gòu)8測量輥壓前極片的厚度，第二測厚機構(gòu)9測量輥壓后極片的厚度，第一測厚機構(gòu)8和第二測厚機構(gòu)9設(shè)置成測量輥壓前和輥壓后極片的同一點，從而可根據(jù)兩者的在先測量值，精確計算極片輥壓前后的厚度差值。視需要，還可以在第二測厚機構(gòu)9之后設(shè)置用于手動測厚的第三測厚機構(gòu)10。
極片經(jīng)輥壓機構(gòu)6的穿帶過程可采用自動或手動穿帶形式。參閱圖2，極片輥壓機還可以包括自動穿帶機構(gòu)11。自動穿帶機構(gòu)11可以包括鏈條111、穿帶輥112、S輥113、穿帶桿114以及若干穿帶過輥。鏈條111設(shè)置有相互平行的兩條且經(jīng)各輥形成閉合路徑，穿帶輥112通過電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，使鏈條沿閉合路徑移動，穿帶桿114固定在兩鏈條之間，可在鏈條移動的過程中被鏈條帶動沿鏈條路徑移動，需輥壓的極片的起始端固定在穿帶桿114上，極片由穿帶桿帶動沿鏈條的路徑穿帶。S輥可提供一定的張力控制，S輥也可以為加熱輥，即還可加熱極片。參閱圖3及圖4，上壓輥61和下壓輥62可均為剛性好的油加熱的壓輥。壓輥具有供油系統(tǒng)、回收系統(tǒng)和內(nèi)部油路。其中內(nèi)部油路包 括中心油路和若干組輥面油路,各組輥面油路均包括第一斜向油路610、第二斜向油路611和靠近輥面設(shè)置的軸向油路612。軸向油路612例如是3條，各軸向油路間通過油槽及連接件首尾依次連通，導熱油經(jīng)第一條軸向油路的起始端流入第三條軸向油路的尾端，第一斜向油路610和第二斜向油路611的一端分別與第一條軸向油路的起始端和第三條軸向油路的尾端相通，中心油路包括中心油孔613、芯棒614、循環(huán)油孔615,芯棒614嵌入中心油孔613中，循環(huán)油孔615位于芯棒中心,第一斜向油路和第二斜向油路的另一端分別與由芯棒614分隔開的中心油路連通，其中第二斜向油路通過中心油孔與循環(huán)油孔連通。上、下壓輥的導熱油流經(jīng)內(nèi)部油路的順序為導熱油經(jīng)供油系統(tǒng)進入中心油孔613，由于芯棒614的阻擋作用，經(jīng)第一斜向油路610進入，再進入其中一軸向油路的起始端，經(jīng)油槽進入另外2條軸向油路后由另外一條軸向油路的尾端流出，進入第二斜向油路，并經(jīng)第二斜向油路進入中心油孔，而后由芯棒上的循環(huán)油孔返回供油系統(tǒng)循環(huán)加熱壓輥。如圖4所示，上、下壓輥優(yōu)選各包括沿圓周均勻布置的10組輥面油路，各組輥面油路均連通中心油路。一個具體實施例的輥壓機工作過程如下
需輥壓的極片在放卷機構(gòu)自動糾偏放卷，經(jīng)張力控制機構(gòu)控制張力穩(wěn)定、切邊料機構(gòu)切除多余邊料，經(jīng)刷粉機構(gòu)清除極片表面的粉塵，并由第一測厚機構(gòu)測量輥壓前極片厚度后進入輥壓機構(gòu)，輥壓時，上、下壓輥快速升降保持縫隙恒定或恒壓力，并各由4個逆壓缸提供反向拉力，保持升降平穩(wěn)，輥壓后，第二測厚機構(gòu)對輥壓后的極片進行測厚，控制系統(tǒng)計算其與第一次測厚的厚度差，供操作人員觀察，若需要可利用第三測厚機構(gòu)進行手動測厚，測厚完成后穩(wěn)定張力收卷。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。例如，對實現(xiàn)減小間隙、減弱震動來說，對一個壓輥實施逆壓控制即可達到其效果。又例如，本發(fā)明中所稱的“上壓輥”和“下壓輥”并不意味兩個壓輥一定需要上下設(shè)置。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種極片輥壓機，包括放卷機構(gòu)、輸送機構(gòu)、輥壓機構(gòu)和收卷機構(gòu)，所述輥壓機構(gòu)包括相對設(shè)置的上壓輥和下壓輥以及用于驅(qū)動上、下壓輥相對運動以實施輥壓的壓輥驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于，還包括耦合到所述上壓輥和/或下壓輥的逆驅(qū)動機構(gòu)，所述逆驅(qū)動機構(gòu)可控地對上壓輥和/或下壓輥施加與壓輥靠攏方向相反的作用力以消除或減弱壓輥震動。
2.如權(quán)利要求I所述的極片輥壓機，其特征在于，所述逆驅(qū)動機構(gòu)為采用液壓驅(qū)動或氣壓驅(qū)動的逆壓缸。
3.如權(quán)利要求2所述的極片輥壓機，其特征在于，所述上、下壓輥上下相對設(shè)置，所述逆 驅(qū)動機構(gòu)包括用于對所述上壓輥施加向上壓力的上逆壓缸和用于對所述下壓輥施加向下壓力的下逆壓缸。
4.如權(quán)利要求3所述的極片輥壓機，其特征在于，所述壓輥驅(qū)動機構(gòu)包括用于驅(qū)動所述上壓輥升降的兩個伺服電機和用于驅(qū)動所述下壓輥升降的液壓缸，其中所述兩個伺服電機分別同步驅(qū)動所述上壓輥的兩端。
5.如權(quán)利要求I至4任一項所述的極片輥壓機，其特征在于，所述上、下壓輥為設(shè)置有油路的油加熱壓輥，所述壓輥具有供油系統(tǒng)、回收系統(tǒng)和內(nèi)部油路，所述內(nèi)部油路包括中心油路和若干組輥面油路，各組輥面油路均包括第一斜向油路、第二斜向油路和靠近輥面設(shè)置的軸向油路，導熱油經(jīng)所述軸向油路的起始端流入尾端，所述第一斜向油路和所述第二斜向油路的一端分別與軸向油路的起始端和尾端相通，所述中心油路包括中心油孔、芯棒和循環(huán)油孔，所述芯棒緊配合嵌入所述中心油孔中，所述循環(huán)油孔貫通于所述芯棒中，所述第一斜向油路和所述第二斜向油路的另一端分別與由所述芯棒分隔開的所述中心油路連通，其中所述第二斜向油路通過所述中心油孔與所述循環(huán)油孔連通。
6.如權(quán)利要求5所述的極片輥壓機，其特征在于，所述壓輥包括以所述壓輥軸向為圓心的同一圓周上布置的3條所述軸向油路，各軸向油路之間首尾依次連通，導熱油經(jīng)第一條軸向油路的起始端流入第三條軸向油路的尾端，所述第一斜向油路和所述第二斜向油路的所述一端分別與第一條軸向油路的起始端和第三條軸向油路的尾端相通。
7.如權(quán)利要求5所述的極片輥壓機，其特征在于，所述壓輥包括繞所述壓輥的圓周均勻布置的10組所述輥面油路。
8.如權(quán)利要求I至4任一項所述的極片輥壓機，其特征在于，還包括配合所述輥壓機構(gòu)設(shè)置的自動穿帶機構(gòu)，所述自動穿帶機構(gòu)包括鏈條、穿帶輥、S輥、穿帶桿以及若干穿帶過輥，所述鏈條有相互平行的兩條且繞經(jīng)各輥而形成閉合路徑，所述穿帶輥通過電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，使所述鏈條沿所述閉合路徑移動，所述穿帶桿固定在兩鏈條之間，在所述鏈條移動的過程中被所述鏈條帶動沿鏈條路徑移動，需輥壓的極片的起始端固定在所述穿帶桿上，優(yōu)選 所述S輥為可加熱極片的加熱輥。
9.如權(quán)利要求I至4任一項所述的極片輥壓機，其特征在于，還包括在線測厚機構(gòu)，所述在線測厚機構(gòu)包括使用激光測厚的第一測厚機構(gòu)和第二測厚機構(gòu)，所述第一測厚機構(gòu)和所述第二測厚機構(gòu)分別位于所述輥壓機構(gòu)之前和所述輥壓機構(gòu)之后，所述第一測厚機構(gòu)用于測量輥壓前極片的厚度，所述第二測厚機構(gòu)用于測量輥壓后極片的厚度，所述第一測厚機構(gòu)和所述第二測厚機構(gòu)設(shè)置成測量輥壓前和輥壓后極片的同一點，還可以在所述第二測厚機構(gòu)之后設(shè)置用于手動測厚的第三測厚機構(gòu)。
10.如權(quán)利要求I至4任一項所述的極片輥壓機，其特征在于，還包括張力控制機構(gòu)、自動接帶機構(gòu)、切邊料機構(gòu)、刷粉機構(gòu)中的一者或多者，所述張力控制機構(gòu)用于控制被輸送極片的張力穩(wěn)定，所述自動接帶機構(gòu)用于將極片自動引導到輸送機構(gòu)，所述切邊料機構(gòu)用于在輥壓之前切除極片的多余邊料，所述刷粉機構(gòu) 用于在輥壓之前將粉塵清除。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種極片輥壓機，包括放卷機構(gòu)、輸送機構(gòu)、輥壓機構(gòu)和收卷機構(gòu)，所述輥壓機構(gòu)包括相對設(shè)置的上壓輥和下壓輥以及用于驅(qū)動上、下壓輥相對運動以實施輥壓的壓輥驅(qū)動機構(gòu)，還包括耦合到所述上壓輥和/或下壓輥的逆驅(qū)動機構(gòu)，所述逆驅(qū)動機構(gòu)可控地對上壓輥和/或下壓輥施加與壓輥靠攏方向相反的作用力以消除或減弱壓輥震動。本發(fā)明可使兩壓輥在間隙變化時保持平穩(wěn)，避免在輥壓極片時產(chǎn)生不希望的震動，從而提高輥壓質(zhì)量和設(shè)備使用壽命。
文檔編號H01M4/04GK102723461SQ201210221140
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者林兆偉, 王維東, 董長禮 申請人:深圳市贏合科技股份有限公司