CN213150812U - 极片的内应力消除装置与锂电池生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种极片的内应力消除装置与锂电池生产线。极片的内应力消除装置，包括：第一辊轮组，所述第一辊轮组包括多个第一辊轮，第二辊轮组，所述第二辊轮组包括多个第二辊轮，所述第一辊轮组与所述第二辊轮组之间限定出能够使极片穿过的进料间隙，在进料方向上，所述第一辊轮与所述第二辊轮交错排列，且在所述进料方向上，所述进料间隙逐渐增大。锂电池生产线包括上述的极片的内应力消除装置。本实用新型的极片的内应力消除装置能够减小极片的翘曲变形，提高制得的电池的质量，降低安全隐患。

Description

极片的内应力消除装置与锂电池生产线

技术领域

本实用新型涉及锂电池生产领域，尤其是涉及一种极片的内应力消除装置与锂电池生产线。

背景技术

锂电池由于具有可循环使用、污染小等优点，近年来在电子产品、电动汽车、电动自行车等领域得到了广泛的应用。在锂电池极片的制造过程中，极片的厚度越小越有助于提高电池的能量密度，但当其厚度较小时，生产过程中容易产生翘曲变形，使制得的电池无法满足质量要求，甚至存在安全隐患。

实用新型内容

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，本实用新型提出一种极片的内应力消除装置，通过该极片的内应力消除装置能够减小极片的翘曲变形，提高制得的电池的质量，降低安全隐患。

本实用新型还提出一种锂电池生产线，该锂电池生产线中的极片的内应力消除装置能够减小极片的翘曲变形，提高制得的电池的质量，降低安全隐患。

第一方面，本实用新型的一个实施例提供了极片的内应力消除装置，包括：

第一辊轮组，所述第一辊轮组包括多个第一辊轮，

第二辊轮组，所述第二辊轮组包括多个第二辊轮，所述第一辊轮组与所述第二辊轮组之间限定出能够使极片穿过的进料间隙，在进料方向上，所述第一辊轮与所述第二辊轮交错排列，且在所述进料方向上，所述进料间隙逐渐增大。

本实用新型实施例的极片的内应力消除装置至少具有如下有益效果：极片从第一辊轮组与第二辊轮组之间的进料间隙穿过，且第一辊轮与第二辊轮交错排列，能够对极片进行多次反向辊压以使极片变形，使其上下表面的变形趋于一致，从而减小其发生翘曲变形的程度。且在进料方向上，进料间隙逐渐增大，极片在最初进入两组辊轮之间时受到的矫直力较大，随着其逐渐被矫直，上下表面间的变形差越来越小，则无需过大的矫直力，进料间隙逐渐增大能更好的满足其在各阶段需要不同大小的矫直力的需求，匹配度更高，以免因过矫直而使极片产生新的翘曲。

根据本实用新型的另一些实施例的极片的内应力消除装置，还包括第一驱动件，所述第一驱动件与所述第一辊轮连接，所述第一驱动件用于驱动所述第一辊轮朝所述第二辊轮组运动。

根据本实用新型的另一些实施例的极片的内应力消除装置，沿所述第一辊轮的轴向，所述第一辊轮的直径逐渐增大以形成大直径端，所述大直径端用于辊压所述极片的边缘。

根据本实用新型的另一些实施例的极片的内应力消除装置，所述第一辊轮组与所述第二辊轮组均设有两组，且两组所述第一辊轮组中的一组与两组所述第二辊轮组中的一组用于辊压所述极片沿宽度方向的一端，两组所述第一辊轮组中的另一组与两组所述第二辊轮组中的另一组用于辊压所述极片沿宽度方向的另一端。

根据本实用新型的另一些实施例的极片的内应力消除装置，还包括加热件与/或超声波除应力件。

根据本实用新型的另一些实施例的极片的内应力消除装置，在所述进料方向上，所述第一辊轮的直径逐渐减小。

根据本实用新型的另一些实施例的极片的内应力消除装置，还包括加强辊与导向辊，所述加强辊上设有凸出部，所述加强辊与所述导向辊之间限定出用于供所述极片穿过的间隙。

根据本实用新型的另一些实施例的极片的内应力消除装置，多个所述第一辊轮呈线性排列，且多个所述第二辊轮呈线性排列。

根据本实用新型的另一些实施例的极片的内应力消除装置，所述第二辊轮组与所述第一辊轮组之间的夹角a的范围为1°≤a≤15°。

第二方面，本实用新型的一个实施例提供了锂电池生产线，包括上述的极片的内应力消除装置。

本实用新型实施例的锂电池生产线至少具有如下有益效果：该锂电池生产线的极片的内应力消除装置中，极片从第一辊轮组与第二辊轮组之间的进料间隙穿过，且第一辊轮与第二辊轮交错排列，能够对极片进行多次反向辊压以使极片变形，使其上下表面的变形趋于一致，从而减小其发生翘曲变形的程度。且在进料方向上，进料间隙逐渐增大，极片在最初进入两组辊轮之间时受到的矫直力较大，随着其逐渐被矫直，上下表面间的变形差越来越小，则无需过大的矫直力，进料间隙逐渐增大能更好的满足其在各阶段需要不同大小的矫直力的需求，匹配度更高，以免因过矫直而使极片产生新的翘曲。

附图说明

图1是第一实施例中极片的内应力消除装置的部分结构示意图；

图2是图1中第一辊轮组与第二辊轮组的结构示意图(非工作状态)；

图3是图1中第一辊轮组与第二辊轮组的结构示意图(工作状态)；

图4是图1中第一辊轮的侧视图。

附图标记：

第一辊轮组100、第一辊轮110、第二辊轮组200、第二辊轮210、第一驱动件300、第一导向辊410、第二导向辊420、超声波除应力件500、加强辊600、模切件700、极片800。

具体实施方式

以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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。

在本实用新型实施例的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

参照图1至图4，本实施例中的极片的内应力消除装置包括第一辊轮组100与第二辊轮组200，第一辊轮组100与第二辊轮组200限定出能够使极片800穿过的进料间隙，即第一辊轮组100与第二辊轮组200分别位于极片800的上下两侧。第一辊轮组100包括多个第一辊轮110，第二辊轮组200包括多个第二辊轮210。第一辊轮110与第二辊轮210沿进料方向交错排列，即在进料方向上，相邻的两个第一辊轮110之间设有一个第二辊轮210，相邻的两个第二辊轮210之间设有一个第一辊轮110。第一辊轮110与第二辊轮210的数量相等或数量相差一个，以保证二者能够交错排列。并且，在进料方向上，第一辊轮组100与第二辊轮组200之间限定出的进料间隙逐渐增大。

极片800在第一辊轮组100与第二辊轮组200之间经过时，第一辊轮110朝第二辊轮210下压，对极片800进行多次反向弯曲，使其上下表面不断发生反向变形，消除残余应力，上下表面的变形程度最终趋于一致，从而减小极片800发生翘曲的程度。并且在进料方向上，第一辊轮组100与第二辊轮组200之间的进料间隙逐渐增大。进料间隙越小，辊轮组对极片800的矫直力越大，改善翘曲的矫直效果越好。本实施例中，在极片800刚进入两组辊轮之间时，受到的矫直力较大，当其不断朝前输送，进料间隙适当增大，受到的矫直力会逐渐减小。极片800最初进入进料间隙时翘曲程度较大，当其逐渐被矫直，上下表面间的变形差越来越小，则无需过大的矫直力，因此，进料间隙逐渐增大能更好的满足极片在输送的各个阶段需要不同大小矫直力的需求，匹配度更高，以免因过矫直而使极片内部出现新的残余应力并产生新的翘曲。

在一些实施例中，还包括第一驱动件300，每个第一辊轮110都与一个第一驱动件300连接。第一驱动件300可以选用气缸或电机等部件。可以通过第一驱动件300驱动第一辊轮110朝极片800运动，以调节第一辊轮组100与第二辊轮组200间的进料间隙。或者，也可在安装各个第一辊轮110时就按照所需的进料间隙安装，即在进料方向上，第一辊轮110的安装位置逐渐远离第二辊轮210。或者，也可设置驱动件与第二辊轮210连接，通过调整第二辊轮210的位置来调节进料间隙。或者，也可同时调整第一辊轮110与第二辊轮210的位置来调节进料间隙。

在一些实施例中，也可将第一辊轮组100中各个辊轮的位置固定，在进料方向上，使各个第一辊轮110的直径逐渐减小，如此，也能实现进料间隙逐渐增大。或者，也可在进料方向上，使各个第二辊轮210的直径逐渐减小。或者，也可在进料方向上，使各个第一辊轮110与第二辊轮210的直径均逐渐减小。

在一些实施例中，第一辊轮110沿其轴向的直径逐渐增大，即第一辊轮110呈圆台状，将第一辊轮110直径最大的一端称为大直径端，该大直径端安装于极片的内应力消除装置的外侧，此处的外侧是指靠近极片800的边缘的一侧。即在极片800的宽度方向上，大直径端压紧在极片800的边缘附近，直径较小的一端压紧在极片800的中间部位。通常，极片800沿宽度方向的边缘位置翘曲程度较大，本实施例中，设置变径的第一辊轮110可以增大对极片800的边缘位置的矫直力，增强其边缘位置的矫直效果。

在一些实施例中，设置有两排第一辊轮组100与第二辊轮组200，沿极片800的宽度方向上，在极片800的一端的上下两侧分别设置一排第一辊轮组100与第二辊轮组200，在极片800的另一端的上下两侧分别设置另一排第一辊轮组100与第二辊轮组200。如此，可以增强对极片800的两侧边缘的矫直效果。

在一些实施例中，还设有加热件(图中未示出)，加热件设置于第一辊轮组100处，可以通过加热件对第一辊轮110进行加热。加热方式可以选用磁感加热、电加热、液压油加热、红外加热、电阻加热或热风加热等方式。通过加热可以进一步减小极片800的残余应力，增强矫直效果。具体的，加热温度范围为25°至250°之间。另外，加热件也可以设置于第一辊轮组100的前侧或后侧(此处的前后是指沿进料方向的前后)。或者，加热件也可设置于第二辊轮组200处，或者设置于第二辊轮组200的前侧或后侧。或者，也可在第一辊轮组100与第二辊轮组200区域均设置加热件。

在一些实施例中，还设有第一导向辊410与第二导向辊420，极片800卷绕于第一导向辊410与第二导向辊420上，可以通过第一导向辊410与第二导向辊420对极片800进行导向。在进料方向上，第一导向辊410与第二导向辊420位于第一辊轮组100与第二辊轮组200的前方。第一导向辊410与第二导向辊420之间设有超声波除应力件500，可以通过超声波除应力件500朝极片800发射超声波，进一步去除极片800表面的残余应力，增强矫直效果。或者，也可将第一导向辊410与第二导向辊420设置于第一辊轮组100与第二辊轮组200的后方，先通过超声波去除一部分残余应力，再通过多个辊轮的反向辊压进一步去除应力。或者，除了超声波去应力，也可选用振动去应力装置或交变电流去应力装置等方式。

在一些实施例中，还设有加强辊600，加强辊600与第二导向辊420之间限定出间隙，以供极片800穿过。加强辊600上设有凸出部(图中未示出)，当极片800经过时，凸出部会在极片800的表面辊压形成凹槽，以形成加强筋，提高极片800的强度。

在一些实施例中，多个第一辊轮110呈线性排列，多个第二辊轮210也呈线性排列。此处的线性排列是指任意两个第一辊轮110的中心的连线共线，任意两个第二辊轮210的中心的连线共线。如此，可以使进料间隙均匀增大，对极片的矫直力均匀减小，矫直过程更加稳定，矫直效果更好。

如前所述，进料间隙均匀增大，即第一辊轮组100相对于第二辊轮组200倾斜设置，多个第一辊轮110的连线与多个第二辊轮210的连线之间具有夹角a。在一些实施例中，夹角a的范围为1°≤a≤15°，在该角度范围内具有较好的矫直效果。

第一辊轮组100中，多个第一辊轮110等距排列；第二辊轮组200中，多个第二辊轮210等距排列。在一些实施例中，每组第一辊轮组100中包括2-10个第一辊轮110，相邻的第一辊轮110的间距d的范围为1mm≤d≤100mm，每个第一辊轮110的直径范围为2mm-30mm，第一辊轮110可以选用不锈钢或尼龙等材质。第二辊轮组200中的各项参数与第一辊轮组100相同。

在一些实施例中，锂电池生产线包括上述各实施例中的极片的内应力消除装置。如图1所示，还设有模切件700，可以通过模切件对极片800进行分切以形成所需的形状。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.极片的内应力消除装置，其特征在于，包括：

第一辊轮组，所述第一辊轮组包括多个第一辊轮，

第二辊轮组，所述第二辊轮组包括多个第二辊轮，所述第一辊轮组与所述第二辊轮组之间限定出能够使极片穿过的进料间隙，在进料方向上，所述第一辊轮与所述第二辊轮交错排列，且在所述进料方向上，所述进料间隙逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的极片的内应力消除装置，其特征在于，还包括第一驱动件，所述第一驱动件与所述第一辊轮连接，所述第一驱动件用于驱动所述第一辊轮朝所述第二辊轮组运动。

3.根据权利要求1所述的极片的内应力消除装置，其特征在于，沿所述第一辊轮的轴向，所述第一辊轮的直径逐渐增大以形成大直径端，所述大直径端用于辊压所述极片的边缘。

4.根据权利要求3所述的极片的内应力消除装置，其特征在于，所述第一辊轮组与所述第二辊轮组均设有两组，且两组所述第一辊轮组中的一组与两组所述第二辊轮组中的一组用于辊压所述极片沿宽度方向的一端，两组所述第一辊轮组中的另一组与两组所述第二辊轮组中的另一组用于辊压所述极片沿宽度方向的另一端。

5.根据权利要求1所述的极片的内应力消除装置，其特征在于，还包括加热件与/或超声波除应力件。

6.根据权利要求1所述的极片的内应力消除装置，其特征在于，在所述进料方向上，所述第一辊轮的直径逐渐减小。

7.根据权利要求6所述的极片的内应力消除装置，其特征在于，还包括加强辊与导向辊，所述加强辊上设有凸出部，所述加强辊与所述导向辊之间限定出用于供所述极片穿过的间隙。

8.根据权利要求1所述的极片的内应力消除装置，其特征在于，多个所述第一辊轮呈线性排列，且多个所述第二辊轮呈线性排列。

9.根据权利要求8所述的极片的内应力消除装置，其特征在于，所述第二辊轮组与所述第一辊轮组之间的夹角a的范围为1°≤a≤15°。

10.锂电池生产线，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的极片的内应力消除装置。

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