本发明涉及极片制备工艺，尤其涉及一种极片成型装置、工艺和极片成型用压辊。
背景技术：
1、目前，在极片加工过程中，需要先将电极材料辊压成电极膜，同时将电极膜与基材辊压复合成极片。电极材料在辊压前通常呈颗粒状，在辊压过程中为了保证良好的辊压效果，一般要求电极材料颗粒能够嵌入压辊表面一定深度，这就要求颗粒的硬度要大于压辊表面硬度。嵌入压辊表面的电极材料在辊压完成后很容易粘在压辊表面，不仅导致电极材料的浪费，也容易影响生成极片的产品良率。
技术实现思路
1、为此，需要提供一种极片成型装置、工艺和极片成型用压辊，用以解决电极材料在形成电极膜的过程中容易嵌在压辊表面，导致浆料浪费影响产品良率的问题。
2、为实现上述目的，在第一方面，本技术提供了一种极片成型装置，包括第一压辊和第二压辊，第一压辊的辊筒内腔设置有出气结构，出气结构与供气装置连接，第一压辊的辊筒表面设置有周向分布的辊筒排气结构；第二压辊与第一压辊相对设置，第一压辊与第二压辊之间设置有使电极材料辊压成电极膜的间隙。
3、在上述方案中，通过在第一压辊的辊筒内腔设置有出气结构，出气结构与供气装置连接，以及在第一压辊的辊筒表面设置有周向分布的辊筒排气结构，在使用过程中，当电极材料进入第一压辊与第二压辊之间的间隙后，第一压辊与第二压辊在对电极材料进行辊压过程中，第一压辊的辊筒内腔的出气结构透过第一压辊的辊筒表面的周向分布的辊筒排气结构向外排气，从而向电极材料施加一相对于第一压辊的辊筒表面的向外推力，避免电极材料颗粒在成膜后依然嵌在第一压辊的辊筒表面，进而提升了产品良率。
4、作为本技术的一种实施方式，出气结构为分散出气结构。供气装置提供的气体先经过分散出气结构、再经过周向分布的辊筒排气结构排出第一压辊的辊筒表面，由于出气结构为分散出气结构，因而可以使得气体在经过周向分布的辊筒排气结构排出第一压辊的辊筒表面时较为均匀，不会导致排出气体形成的推力在第一压辊的辊筒表面的某些区域较大、某些区域较小的情况发生，使得生成的电极膜在各个位置的厚度相对一致，有效提升产品的良率。
5、作为本技术的一种实施方式，分散出气结构包括第一辊轴，第一辊轴为中空结构，穿设于第一压辊的辊筒内腔中；第一辊轴的表面设置有周向分布的辊轴排气结构，第一辊轴内腔设置有供气口，供气口与供气装置连接。这样，在驱动辊轴转动过程中，供气装置同步对第一辊轴内腔的供气口供气，气体依次经过第一辊轴的表面设置有周向分布的辊轴排气结构、第一压辊的辊筒表面设置有周向分布的辊筒排气结构后排出第一压辊的辊筒表面。由于辊轴排气结构在辊轴表面以及辊筒排气结构在辊筒表面都是周向分布的，因而可以保证气体在辊轴表面和辊筒表面都是均匀排出的，这样，辊轴在带动辊筒转动过程中排出辊筒的表面气体对电极材料施加的推力也是相对均匀的，从而保证形成的电极膜厚度是均匀的，提升了产品的良率。
6、作为本技术的一种实施方式，辊轴排气结构上的排气通孔的总开孔面积大于辊筒排气结构上的排气通孔的总开孔面积。这样，气体通过辊轴排气结构排出的速度比通过辊筒排气结构排出的速度快，因而在第一辊筒的辊轴和辊筒之间区域的压强要大于外界标准大气压，经过辊轴排气结构排出但尚未经过辊筒排气结构排出的气体在辊筒内部会对辊轴与辊筒接触面施加压力，使得辊轴与辊筒接触得更加紧密，提升两者之间的气密性。
7、作为本技术的一种实施方式，辊轴排气结构上的排气通孔的总开孔面积与辊筒排气结构上的排气通孔的总开孔面积的比值为1.05-1.5:1。这样，在保证辊轴排气结构出气速度大于辊筒排气结构出气速度的同时，能够使得辊筒内(辊轴外表面与辊筒内表面之间的区域)与外界之间的压差在预定范围内。
8、作为本技术的一种实施方式，第一压辊的辊筒与第一辊轴之间通过弹性密封件进行气密封。弹性密封件可以设置于第一压辊的辊筒与第一辊轴之间的连接区域，当辊筒内压强大于外界气压时，弹性密封件受力膨胀，从而使得第一压辊的辊筒与第一辊轴之间连接的更加紧密，有效提升了第一压辊在使用过程中内部辊轴与外部辊筒之间的气密性。
9、作为本技术的一种实施方式，还包括第三压辊和基材输送组件，第三压辊与第二压辊相对设置，第二压辊与第三压辊之间设置有使电极膜与基材辊压复合成极片的间隙；基材输送组件用于向第二压辊与第三压辊之间的间隙输送基材。这样，第一压辊和第二压辊在将电极材料辊压成电极膜时，基材输送组件同步向第二压辊与第三压辊之间的间隙输送基材，电极膜会在辊压过程中附着于基材的表面，从而得到所需的极片。
10、作为本技术的一种实施方式，第一压辊与第二压辊水平并排设置，第三压辊与第二压辊水平并排设置或上下排列设置。当第三压辊与第二压辊水平并排设置时，电极材先料经过第一压辊与第二压辊之间的间隙辊压成电极膜后，而后经过第二压辊的传动作用移动至第二压辊和第三压辊之间的间隙，而在这一过程中基材输送组件会同步向第二压辊与第三压辊之间的间隙输送基材，因而生成的电极膜会附着于基材表面，从而得到复合极片，复合极片经第三压辊的传动作用输出。当第三压辊与第二压辊上下排列设置时，电极材料和基材得到复合极片的方式与第三压辊与第二压辊水平并排设置时相似，区别在于当第三压辊与第二压辊水平上下排列设置相较于两者并排设置的方式，第一压辊和第二压辊之间间隙辊压得到的电极膜由于重力作用能够更精准地被传输至第三压辊与第二压辊之间的间隙，从而有效提升得到的极片的良率。
11、作为本技术的一种实施方式，极片成型装置还包括2个压辊组和基材输送组件，每个压辊组包括1根第一压辊与1根第二压辊，2个压辊组呈镜像对称设置，2个压辊组中的2根第二压辊居中相对设置，2根第二压辊之间设置有使2片电极膜与居中的基材辊压复合成极片的间隙；基材输送组件用于向2根第二压辊之间的间隙输送基材。这样，生成极片所需的基材从两个相邻的压辊组中的第二压辊之间的间隙进行输送，输入其中一个压辊组的第一压辊和第二压辊间隙的电极材料先经两者之间间隙辊压成电极膜、再由该压辊组中的第二压辊的传动作用传输至第二压辊和第三压辊之间的间隙，进而附着于基材的一侧面；输入另一个压辊组的第一压辊和第二压辊间隙的电极材料先经两者之间间隙辊压成电极膜、再由该压辊组中的第二压辊的传动作用传输至第二压辊和第三压辊之间的间隙，进而附着于基材的另一侧面。通过上述方案可以得到两侧都附着有电极膜的极片，从而满足了不同生产需要。
12、作为本技术的一种实施方式，2个压辊组中的2根第一压辊与2根第二压辊水平并排设置。这样一方面可以有效提升空间利用率，另一方面也可以使得经由压辊组中的第一压辊和第二压辊的间隙辊压得到的电极膜更好地被传输至基材的一侧，以进一步与基材复合成极片。
13、作为本技术的一种实施方式，极片成型装置还包括供料组件，供料组件用于向第一压辊与第二压辊之间的间隙供应电极材料。通过设置供料组件，可以保证在生成电极膜的过程中输送往第一压辊与第二压辊之间的间隙的电极材料不中断，避免因电极材料不足导致得到的极片表面部分区域没有电极膜而不合格的情况发生，从而提升产品良率。
14、在第二方面，本技术提供了一种极片成型用压辊，极片成型用压辊为上述实施方式中涉及的第一压辊。
15、在第三方方面，本技术还提供了一种极片成型工艺，包括以下步骤：将电极材料送入第一压辊与第二压辊之间的间隙，第一压辊通过其辊筒表面周向设置的辊筒排气结构向外排气；相向转动的第一压辊与第二压辊，将二者之间的间隙中的电极材料辊压成电极膜。
16、上述方案在第一压辊的辊筒表面设置辊筒排气结构，在电极材料送入第一压辊与第二压辊之间的间隙后，辊筒排气结构向外排气，以向电极材料施加一向外推力，使得辊压过程中电极材料颗粒不会附着在第一压辊的表面，从而有效避免了电极材料的浪费，同时可以保证得到的电极膜整体厚度相对较为均匀，提升了产品良率。
17、作为本技术的一种实施方式，第一压辊通过其辊筒表面周向设置的辊筒排气结构向外排气具体包括：向第一压辊的辊筒内腔分散供气；通过第一压辊的辊筒表面设置的辊筒排气结构将第一压辊的辊筒内腔的气体向外排出。这样，可以保证气体能够同步从第一压辊的辊筒表面周向设置的辊筒排气结构均匀排出，保证电极材料在辊压成电极膜的过程中各位置受力均匀，提升产品良率。
18、作为本技术的一种实施方式，向第一压辊的辊筒内腔分散供气具体包括：第一压辊通过穿设于其辊筒内腔中的中空的第一辊轴表面设置的辊轴排气结构，向其辊筒内腔分散供气。这样，辊轴在驱动辊筒转动时，辊轴表面的辊轴排气结构向其辊筒内腔分散供气，气体再经辊筒表面周向设置的辊筒排气结构向外排气，由于辊轴排气结构是采用分散供气而辊轴排气结构又是周向分布于辊筒表面，因而辊筒在转动过程中各个位置都是均匀出气，使得电极材料在辊压成电极膜过程中各个位置受力均匀，提升了产品的良率。
19、作为本技术的一种实施方式，极片成型工还包括：在电极材料辊压成电极膜后，电极膜与第一压辊的辊筒表面剥离，并附着于第二压辊的辊筒表面。附着于第二压辊的辊筒表面的电极膜可以经过第二压辊的传动与相应的基材进行复合得到极片，提升了产品生产效率。
20、作为本技术的一种实施方式，在电极材料辊压成电极膜后，还包括步骤：第二压辊转动将附着于第二压辊的辊筒表面的电极膜，与提供的基材一起送入第二压辊与第三压辊之间的间隙；相向转动的第二压辊与第三压辊，将二者之间的间隙中的电极膜与基材辊压复合成极片。通过设置第三压辊，并在第一压辊和第二压辊的间隙辊压生成电极膜时，同步向第二压辊与第三压辊输送基材，当电极膜被传输至第二压辊与第三压辊之间的间隙时，第二压辊和第三压辊可以再将电极膜和基材辊压成极片。
21、作为本技术的一种实施方式，通过2个压辊组将电极材料辊压成电极膜，压辊组包括1根第一压辊与1根第二压辊，2个压辊组呈镜像对此设置，2个压辊组中的2根第二压辊相对设置；在电极材料辊压成电极膜后，还包括步骤：第二压辊转动，将附着于2根第二压辊的辊筒表面的电极膜，与提供的基材一起送入2根第二压辊之间的间隙；通过相向转动的2根第二压辊将二者之间的间隙中的电极膜与基材辊压复合成极片。通过这一方案可以辊压得到两侧都有电极膜到极片。
22、作为本技术的一种实施方式，还包括步骤：将电极材料送入第一压辊与第二压辊之间的间隙的同时，将提供的基材一起送入第一压辊与第二压辊之间的间隙，基材位于电极材料与第二压辊的辊筒之间；通过相向转动的第一压辊与第二压辊将二者之间的间隙中的电极材料辊压成电极膜，并同时将电极膜与基材辊压复合成极片。这样，第一压辊和第二压辊在将电极材料辊压成电极膜的过程中，由于基材被同步输入两者之间的间隙，因而第一压辊与第二压辊将二者之间的间隙中的电极材料辊压成电极膜时会同时将电极膜与基材辊压复合成极片，从而实现只需设置第一压辊和第二压辊，就可以复合得到所需的极片。
23、作为本技术的一种实施方式，电极材料的体积水含量≤20％。目前，为了防止电极材料在辊压过程中容易嵌入到第一压辊表面的问题，通常要求电极材料的体积水含量大于20％，这就导致电极材料的固体成分占比受限，影响辊压形成的电极膜质量。通过本技术设计的第一压辊的辊筒表面的辊筒排气结构有效克服了电极材料在辊压过程中容易嵌入辊筒表面的问题，因而在实际成膜时可以将电极材料的体积水含量设置为小于等于20％，从而有效保证了形成的电极膜质量。