本发明涉及一种辊压装置及其压辊。
背景技术
相关技术中的辊压装置，在辊压基材时，其压实效果不佳，且无法保证基材的表面质量。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种辊压装置的压辊，所述压辊可以提高对基材的压实密度和表面质量。
本发明还提出一种具有上述压辊的辊压装置。
根据本发明第一方面的辊压装置的压辊，所述压辊呈圆柱状，所述压辊的外周面上形成有沿平行于所述压辊轴向的方向延伸的凹陷部，所述凹陷部包括多个，且多个所述凹陷部沿所述压辊的周向间隔布置，且所述凹陷部为底部朝向所述压辊轴线的凹陷，在沿所述压辊的周向上所述压辊的外周面呈连续的平滑曲面形状，所述凹陷部的底面为朝向所述压辊轴线凹陷的弧形凹面，且相邻的两个所述凹陷部之间具有弧形凸面，相邻的两个弧形凹面和弧形凸面之间连接有过渡面，所述过渡面为朝背离所述压辊的轴线凸起的弧形面。
根据本发明的辊压装置的压辊，通过在压辊的周面设置凹陷部，使压辊在其周向方向形成为波浪结构，可以增加对基材的辊压时间，提高压实密度和表面质量。
在一些实施例中，所述过渡面、所述弧形凹面以及所述弧形凸面连接形成所述压辊的外周面。
在一些实施例中，所述过渡面分别与所述弧形凸面和所述弧形凹面相切。
在一些实施例中，所述弧形凹面在垂直于所述压辊轴线的截面上呈圆心角在10°到25°的圆弧。
在一些实施例中，所述压辊的直径在500mm到900mm的范围内。
在一些实施例中，所述凹陷部的个数在16到32的范围内。
在一些实施例中，所述压辊的表面硬度不小于hs90。
在一些实施例中，所述压辊的表面设有电镀层，且所述电镀层的厚度不小于100微米。
在一些实施例中，所述压辊的表面粗糙度不大于0.1。
根据本发明第二方面的辊压装置，包括：支架；上压辊，所述上压辊可转动地设在所述支架上；和下压辊，所述下压辊可转动地设在所述支架上，所述上压辊和所述下压辊均为根据本发明第一方面的辊压装置的压辊，所述上压辊的轴线和所述下压辊的轴线相互平行，所述上压辊与所述下压辊配合用于辊压。
根据本发明的辊压装置，通过设置上述第一方面的辊压装置的压辊，从而提高了辊压装置的整体性能。
在一些实施例中，所述辊压装置，还包括：驱动装置，所述驱动装置与所述下压辊相连，用于驱动所述下压辊沿上下方向移动。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是根据本发明实施例的辊压装置的主视图的示意图；
图2是根据本发明实施例的辊压装置的侧视图的示意图；
图3是图2中所示的上压辊和下压辊配合辊压的示意图；
图4是图3中所示的上压辊和下压辊配合辊压的另一个角度的示意图；
图5是根据本发明实施例的压辊的横截面的示意图。
附图标记：
辊压装置100，
支架1，
压辊2，上压辊2a，下压辊2b，
弧形凹面21，弧形凸面22，过渡面23，凹陷部24。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的辊压装置100。
如图1所示，根据本发明实施例的辊压装置100，包括：支架1、上压辊2a和下压辊2b。
具体地，上压辊2a可转动地设在支架1上，上压辊2a绕其轴线可转动；下压辊2b也可转动地设在支架1上，下压辊2b绕其轴线可转动，上压辊2a的轴线和下压辊2b的轴线相互平行，上压辊2a与下压辊2b配合用于辊压基材(例如涂布后极片)。
如图1所示，上压辊2a的中心轴线和下压辊2b的中心轴线均沿左右方向延伸并相互平行，上压辊2a绕其自身的中心轴线可转动，下压辊2b绕其自身的中心轴线转动，当上压辊2a和下压辊2b均绕其各自的中心轴线转动时，可以配合用于辊压基材(例如涂布后极片)。
其中，上述中的上压辊2a和下压辊2b可以均为根据本发明第一方面实施例的辊压装置100的压辊2。下面参照图3-图5详细描述根据本发明第一方面实施例的压辊2。
如图5并结合图1所示，所述压辊2呈圆柱状，压辊2的外周面上形成有凹陷部24，凹陷部24沿平行于压辊2轴向的方向(例如图1中所示的左右方向)延伸，压辊2的外周面上形成有多个凹陷部24，且多个凹陷部24沿压辊2的周向间隔布置，且凹陷部24为底部朝向压辊2轴线的凹陷，在沿压辊2的周向上，压辊2的外周面呈连续的平滑曲面形状。
也就是说，在沿压辊2的周向方向上，压辊2的外周面形成为连续平滑的波浪结构，凹陷部24即为波浪结构的波谷，而压辊2的外周面上非凹陷部24区域(即相邻的两个凹陷部24之间，例如下文中所述的弧形凸面22)为波浪结构的波峰。
当辊压装置100压实基材时，基材可以在经过上压辊2a和下压辊2b配合位置时被压实。
需要说明的是，相关技术中的上下压辊在辊压基材时，上下压辊与基材相切，接触压力为线压力，即相切点处为瞬时接触压力，不能保证压实密度与基材的表面质量。
另外，当相关技术中的辊压装置100对间隙型涂布后极片进行辊压时，在涂布后极片区和未涂布后极片区的连接处，上下压辊会发生碰撞，会对上下压辊造成极大的损伤。
而本实施例的辊压装置100，通过在压辊2的周面设置凹陷部24，使压辊2在其周向方向形成为波浪结构，当上压辊2a和下压辊2b配合辊压时，特别是当上压辊2a的波峰(波谷)与下压辊2b的波谷(波峰)区域配合辊压时，上压辊2a和下压辊2b与基材之间为面接触，即基材受到的辊压压力为面压力，且接触面的面积先递增然后递减，由此，可以大大增大上压辊2a和下压辊2b与基材的接触时间，提高压实密度，提高基材的表面质量。
同时，当本实施例的辊压装置100对间隙涂布后极片辊压时，由于在上压辊2a的波峰(波谷)与下压辊2b的波谷(波峰)区域配合辊压时，上压辊2a和下压辊2b与基材之间接触面的面积呈先递增然后递减的趋势，使得上压辊2a和下压辊2b之间的压力存在过渡变化，从而可以明显减少上压辊2a与下压辊2b之间的碰撞程度，提高上压辊2a及下压辊2b的使用寿命。
根据本发明实施例的辊压装置100，通过在压辊2的周面设置凹陷部24，使压辊2在其周向方向形成为波浪结构，可以增加对基材的辊压时间，提高压实密度和表面质量。
在本发明的一个实施例中，如图3-图5所示，凹陷部24的底面为朝向压辊2轴线凹陷的弧形凹面21，且相邻的两个凹陷部24之间具有弧形凸面22。在辊压装置100工作的过程中，上压辊2a的弧形凹面21可以与下压辊2b的弧形凸面22配合辊压，上压辊2a的弧形凸面22可以与下压辊2b的弧形凹面21配合辊压，这样，在上压辊和下压辊的弧形凹面21与弧形凸面22配合辊压的区域，均可以增加对基材的辊压时间，提高压实密度。
另外，通过将弧形凹面21和弧形凸面22均设置呈弧形(弧形凹面21和弧形凸面22均为沿压辊额轴向延伸的圆柱面)，可以在上压辊2a与下压辊2b的弧形凸面22和弧形凹面21配合时，使接触面积逐渐递增至逐渐递减，而不会出现突变，从而避免上压辊2a和下压辊2b碰撞，提高使用寿命。
这里，需要说明的是，两个凹陷部24之间的弧形凸面22为压辊2本身的圆柱周面。
这里，还需要说明的是，弧形凹面21的凹陷深度的深浅影响辊压装置100对基材的压实密度和压实效果。具体地，当弧形凹面21的凹陷的深度越浅时，上压辊2a与下压辊2b之间配合的接触面越小，越接近与线接触，对基材的压实效果不明显，而当弧形凹面21凹陷的深度深时，容易损伤基材。
因此，有利地，在垂直于压辊2轴线的截面上，弧形凹面21可以呈圆心角α在10°到25°的圆弧。由此，可以在保证对基材压实密度的前提下，避免损伤基材。这里，需要说明的是，在垂直于压辊2轴线的截面上，当弧形凹面21的两端确定后，改变弧形凹面21的圆心角，可以改变凹陷部24的凹陷深度，即当弧形凹面21的圆心角越小时，弧形凹面21凹陷的深度越浅，当弧形凹面21的圆心角越大时，弧形凹面21凹陷的深度越深。
另外，弧形凹面21的深度还影响压辊2的圆柱度，因此，为保证压辊2在旋转过程中的平稳性和对基材的压实密度，应合理控制弧形凹面21的深度，以使压辊2的圆柱度保持在合理范围内。这里，圆柱度是指任一垂直截面最大尺寸与最小尺寸差，圆柱度误差包含了轴剖面和横剖面两个方面的误差，弧形凹面21的深度主要影响压辊2横剖面上的圆柱度。
在本发明的一些示例中，如图5所示，相邻的两个弧形凹面21和弧形凸面22之间连接有过渡面23。过渡面23可以使弧形凹面21和弧形凸面22之间圆滑过渡，从而保证对基材辊压的平稳性。
优选地，过渡面23可以为朝背离压辊2的轴线(沿压辊2的径向向外的方向)凸起的弧形面，在辊压装置100辊压基材时，上压辊2a的过渡面23与下压辊2b的过渡面23配合对基材辊压，此时，在过渡面23配合区域，上压辊2a与下压辊2b之间为线接触，对基材施加线压力，但过渡面23与过渡面23配合辊压区域较小，使得过渡区域可以在不影响对基材的压实效果的前提下，将上压辊2a的弧形凹面21与下压辊2b的弧形凸面22配合辊压、顺利流畅地过渡至上压辊2a的弧形凸面22与下压辊2b的弧形凹面21配合辊压。
另外，通过将过渡面23设置成朝背离压辊2的轴线(沿压辊2的径向向外的方向)凸起的弧形面，还可以进一步增加对基材的辊压时间，提高对基材的压实效果。
当然，本发明不限于此，在另一些实施例中，过渡面23还可以为平面。
优选地，过渡面23可以分别与弧形凸面22和弧形凹面21相切，以保证过渡面23与弧形凹面21和弧形凸面22之间平滑过渡。
有利地，过渡面23、弧形凹面21以及弧形凸面22连接形成压辊2的外周面。也就是说，压辊2的外周面仅由弧形凹面21、过渡面23、弧形凸面22组成。由此，可以简化压辊外周面的结构，使得压辊2的外周面更加平滑。
如图5所示，在本发明的一些实施例中，压辊2的直径d在500mm到900mm的范围内。例如，压辊2的直径可以为600mm、700mm、800mm等等。这里，压辊2的直径d指的是在沿压辊2的直径方向上相对的两个弧形凸面22之间的距离。
另外，优选地，在辊压装置中，其上压辊2a和下压辊2b之间的直径差不大于0.02mm。
在本发明的一些实施例中，凹陷部24的个数可以在16到32的范围内。例如，凹陷部24的个数可以为18、20、22、24、26、28、30等等。其中凹陷部24的个数可以根据实际对基材的辊压需求设置。
这里，需要说明的是，凹陷部24的个数与压辊2的直径d正相关，即凹陷部24设置的个数需要根据压辊2的直径确定。当压辊2的直径小时，凹陷部24的个数相对较少，当压辊2的直径较大时，凹陷部24的个数相对较多。
在本发明的一些实施例中，压辊2的表面硬度不小于hs90，即压辊2表面的肖氏硬度(回跳硬度)不小于hs90，以保证压辊2对基材的压实效果。
在本发明的一些实施例中，压辊2的表面设有电镀层，且电镀层的厚度不小于100微米。电镀层可以提高压辊2表面的工作性能，例如提高压辊2的表面硬度和耐磨性等等。
在本发明的一些实施例中，压辊2的表面粗糙度不大于0.1，即压辊2的表面粗糙度ra≤0.1。由此，可以保证对基材压实的表面质量。
在本发明的一些实施例中，辊压装置100还可以包括：驱动装置，驱动装置与下压辊2b相连，驱动装置用于驱动下压辊2b沿图1中所示的上下方向移动。此时，通过利用驱动装置调节下压辊2b与上压辊2a之间沿上下方向的相对位置和压力，可以调节对基材的压实厚度。此外，还可以方便在基材在开始压实时定位。例如，驱动装置可以为液压缸。
本发明的上下压辊在转动过程中同速，优选地，定期检测上下压辊的凹凸对位情况，也就是说保证下压辊凸起的区域与上压辊凹陷的区域对应。
另外，上压辊和下压辊直径相同。进一步地，在垂直于轴线的截面的形状和大小相同，长度可以相同。
下面将参考图5描述根据本发明一个具体实施例的辊压装置100的压辊2。
参照图5，压辊2的直径d为800mm，压辊2的外周面由弧形凹面21、弧形凸面22以及过渡面23相切连接呈圆滑曲面，且弧形凹面21包括沿轴向均匀间隔布置的8个。其中，弧形凸面22即为压辊2直径d所在的圆周面，在垂直于压辊2轴线的截面上，弧形凹面21为圆心角α＝12°的圆弧，过渡面23为圆心角β＝25°且半径为195mm的圆弧。
根据本发明实施例的辊压装置100，通过在压辊2的周面上设置凹陷部24，该凹陷部24可以增加基材的受压力时间，提高基材的压实密度。
需要说明的是，根据不同的产品需求(压实密度压实厚度等等)，辊压装置100的上压辊2a直径、下压辊2b直径、波浪个数(弧形凹面21或弧形凸面22个数)、波浪弧度(弧形凹面21的圆心角、过渡面23的圆心角及半径)等均需要进行对应调整。
另外，间隙涂布需根据生产速度、涂布间隙、压辊2直径、凹陷部24个数等综合原因进行设置，从而实现有效减少因未涂布区导致的上压辊2a和下压辊2b的碰撞程度。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。