一種鋰離子電池極片碾壓裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鋰離子電池制造技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池極片碾壓裝置。
【背景技術】
[0002]鋰離子電池作為一種新型的綠色高能環保動力性電池，具有無記憶效應、工作電壓高、循環壽命長、可快速充放電、使用溫度范圍廣和污染少等一系列優點，現已廣泛應用在手機、筆記本電腦、電動車等領域，應用十分廣泛。
[0003]鋰離子電池由正極、負極、電解液和隔膜等組成，且每一個部分都由復雜的不同組分構成，如負極包含石墨、導電劑、粘結劑和銅箔等，中間還要經過勻漿、碾壓等一些復雜的工藝過程。實際上鋰離子電池是一種濃差電池，正負電極由兩種不同的鋰離子嵌入化合物構成。充電時，Li+從正極脫嵌經過電解液嵌入負極，此時負極處于富鋰態，正極處于貧鋰態;放電時則相反，Li+從負極脫嵌，經過電解液嵌入正極，正極處于富鋰態，負極處于貧鋰態。鋰離子電池的工作電壓與構成電極的鋰離子嵌入化合物本身及鋰離子的濃度有關。
[0004]影響鋰離子電池電化學性能的因素很多，過程工藝是主要的影響因素。鋰離子電池的正極與負極皆為固體顆粒堆積結構，大顆粒之間填充有導電劑小顆粒，這些顆粒通過粘結劑固定在一起。而這些顆粒間必須要有足夠的空隙能夠容許電解液進入，以方便鋰離子的傳輸;同時顆粒間還要有一定的接觸面積，保證電子在顆粒間的傳導；另外隨著充放電過程嵌鋰/脫鋰過程的進行顆粒體積會發生變化，要保證顆粒間始終要堆積在一起不發生不可逆變型和粉化。而目前的電池制備工藝，采用上、下乳輥碾壓涂敷有粉料的鋰離子電池的極片，上、下乳輥和粘結在極片兩面的粉料直接接觸，施加壓力，由于極片的硬度遠遠低于不銹鋼材質的乳輥的硬度，故在極片兩面施壓時，內部應力差異較大，造成垂直極片方向上的顆粒間距不均，由此制造出的電池在充放電過程特別是循環后期易出現粉料脫落現象，導致電池電化學性能變差，甚至會造成安全問題。
【發明內容】
[0005]本實用新型主要解決原有對電池極片進行碾壓時，上、下乳輥和粘結在極片兩面的粉料直接接觸，施加壓力，造成垂直極片方向上的顆粒間距不均，電池在充放電過程特別是循環后期易出現粉料脫落現象，導致電池電化學性能變差，存在安全隱患的技術問題;提供一種電池極片碾壓裝置，根據需要能在極片兩面設置箔片，確保碾壓電池極片時，上、下乳輥和粘結在極片兩面的粉料不直接接觸，而是通過位于極片兩面的箔片施加壓力，確保極片垂直方向顆粒間距均勻，使電池在充放電過程特別是循環后期不易出現粉料脫落現象，提高電池電化學性能，也提高電池使用的安全性。
[0006]本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:本實用新型包括機架及設于機架上的上乳輥、下乳輥、極片放輥和極片收輥，上乳輥位于下乳輥的上方，極片放輥位于上乳輥及下乳輥的左側，極片收輥位于上乳輥及下乳輥的右側，所述的機架上設有上箔材片放輥、上箔材片收輥和下箔材片放輥、下箔材片收輥，上箔材片放輥和下箔材片放輥位于上乳輥及下乳輥的左側，上箔材片收輥和下箔材片收輥位于上乳輥及下乳輥的右側，并且上箔材片放輥及上箔材片收輥位于上乳輥的上方，下箔材片放輥及下箔材片收輥位于下乳輥的下方。本裝置既可用于不需要上、下箔材片的碾壓，也可用于需要上、下箔材片的碾壓。不需要上、下箔材片進行碾壓時，上、下箔材片只卷繞在上、下箔材片放輥上，只有極片穿過上、下乳輥之間，兩面涂敷有粉料的極片的一端卷繞在極片放輥上，極片的另一端從上、下乳輥之間穿過卷繞在極片收輥上。需要上、下箔材片進行碾壓時，上、下箔材片和極片均穿過上、下乳輥之間，卷繞在上箔材片放輥上的上箔材片從上、下乳輥之間穿過并卷繞在上箔材片收輥上，卷繞在下箔材片放輥上的下箔材片從上、下乳輥之間穿過并卷繞在下箔材片收輥上，并且上箔材片位于極片的上面，下箔材片位于極片的下面，上、下箔材片和極片同時走帶，上乳輥、下乳輥分別通過上箔材片及下箔材片對兩面涂敷有粉料的極片進行碾壓，上、下乳輥不和粉料直接接觸，故受力均勻，確保極片垂直方向顆粒間距均勻，使電池在充放電過程特別是循環后期不易出現粉料脫落現象，提高電池電化學性能，也提高電池使用的安全性。并且上、下箔材放卷后經過碾壓又收卷起來，可以多次反復使用，且可進行高價回收利用，成本較低，性價比高。
[0007]作為優選，所述的上箔材片放輥上卷繞有上箔材片，上箔材片的一端從上、下乳輥之間穿過卷繞在所述的上箔材片收輥上，所述的下箔材片放輥上卷繞有下箔材片，下箔材片的一端從上、下乳輥之間穿過卷繞在所述的下箔材片收輥上，并且上箔材片位于待碾壓極片的上面，下箔材片位于待碾壓極片的下面。上乳輥、下乳輥分別通過上箔材片及下箔材片對兩面涂敷有粉料的極片進行碾壓，上、下乳輥不和粉料直接接觸，故受力均勻，確保極片垂直方向顆粒間距均勻，使電池在充放電過程特別是循環后期不易出現粉料脫落現象，提高電池電化學性能，也提高電池使用的安全性。并且上、下箔材放卷后經過碾壓又收卷起來，可以多次反復使用，且可進行高價回收利用，成本較低，性價比高。
[0008]作為優選，所述的上箔材片和下箔材片的材質及厚度均相同。進一步確保碾壓時極片兩面受力均勻。
[0009]作為優選，所述的機架包括底座及設于底座上的乳輥支架、上箔材片放輥支架和上箔材片收輥支架，所述的上乳輥及下乳輥安裝在乳輥支架上，所述的上箔材片放輥安裝在上箔材片放輥支架上，所述的上箔材片收輥安裝在上箔材片收輥支架上，所述的下箔材片放輥安裝在所述的底座上，所述的下箔材片收輥安裝在所述的底座上。結構簡單，實現方便。各輥受電機驅動，電機又通過裝置上的主控電路進行控制，調整電機功率就能調整各收放輥的轉速，從而調整極片及上、下箔材片的走帶速度。上、下乳輥的下壓力、上推力，通過調整驅動升降機構的電機的功率實現，通過調整上、下乳輥的施加壓力實現對碾壓厚度的調整。碾壓厚度，是指碾壓結束后兩面涂敷有粉料的極片的厚度。
[0010]作為優選，所述的下箔材片放輥位于所述的上箔材片放輥的右下方，所述的下箔材片收輥位于所述的上箔材片收輥的右下方。確保上、下箔材片放卷長度一致，所受拉力一致，進一步確保碾壓時極片兩面受力均勻。
[0011]作為優選，所述的機架上設有下走帶輥和上走帶輥，所述的極片放輥位于所述的上、下箔材片放輥的左側，所述的極片收輥位于所述的上、下箔材片收輥的右側，下走帶輥和上走帶輥位于所述的極片放輥和上、下箔材片放輥之間，并且下走帶輥靠近極片放輥，上走帶輥靠近上、下箔材片放輥，下走帶輥位于極片放輥的下方，上走帶輥既位于下走帶輥上方又位于上、下箔材片放輥之間。極片走帶更加順暢，也更加平穩。
[0012]作為優選，所述的上乳輥及下乳輥內設有加熱元件，加熱元件和溫控電路相連。通過溫控電路可以設置加熱元件的加熱溫度，從而方便調節上、下乳輥的溫度。
[0013]作為優選，所述的加熱元件采用加熱電阻絲。當然也可采用其它加熱元件。
[0014]本實用新型的有益效果是:使用靈活，既可用于不需要上、下箔材片的碾壓，也可用于需要上、下箔材片的碾壓，采用上、下箔材片進行碾壓時，上、下乳輥和粘結在極片兩面的粉料不直接接觸，而是通過位于極片兩面的上、下箔材片施加壓力，確保極片垂直方向顆粒間距均勻，確保由此制作而成的電池在充放電過程特別是循環后期不易出現粉料脫落現象，從而提高電池的電化學性能，也提高電池使用的安全性。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的一種連接結構示意圖。
[0016]圖2是本實用新型的一種局部連接結構示意圖。
[0017]圖中1.上乳輥，2.下乳輥，3.極片放輥，4.極片收輥，5.極片，6.上箔材片放輥，7.上箔材片收輥，8.下箔材片放輥，9.下箔材片收輥，10.上箔材片，11.下箔材片，12.底座，13.乳棍支架，14.上箔材片放棍支架，15.上箔材片收棍支架，16.下走帶棍,17.上走帶棍。
【具體實施方式】<