一种锂电池正负极片来料辊压调整装置的制作方法

本实用新型涉及锂电池制造领域，具体是一种锂电池正负极片来料辊压调整装置。

背景技术：

锂电池正负极片都需要进行辊压，以提高极片涂层体积密度即压实密度ρv，改善电池性能。辊压效果评定的关键参数为压实密度差△ρ＝ρt-ρv和辊压后两侧的厚度差△t＝tl-tr。其中ρt为理论压实密度值，tl为辊压后左侧的极片厚度，tr为辊压后右侧的极片厚度。

依据涂布工序或人工取样获取来料面密度ρs，通过设计给出的理论压实密度，计算出辊压后极片的理论厚度Tt(Tt＝ρs/ρt)，通过调整辊压压力和上下辊间隙的方式调整辊压后极片厚度t(t＝ρs/ρv)，当t趋近于Tt时，ρv趋近于ρt，从而使△ρ趋近于0，即辊压后实际压实密度与要求的理论压实密度ρt趋同，从而获得要求的极片性能。

要想△ρ趋近于0，有4大关键要项：

1、辊压机的辊压力P：相关于压实密度范围；

2、上下辊间隙：相关于辊压后极片最小厚度，对应最大压实密度和厚度偏差；

3、来料面密度ρs，相关于辊压后的压实密度；

4、辊压后极片厚度，相关于辊压后的压实密度和厚度偏差△t。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，而提供一种锂电池正负极片来料辊压调整装置，结构简单、便于使用，通过检测来调整压辊组件提高电池极片压实密度均匀性。

本实用新型的技术方案是：包括依次排列的放卷装置、辅助输送辊一、压辊组件、辅助输送辊二、收卷装置；压辊组件包括上压辊、下压辊、间隙调整机构、压力调整机构；所述辅助输送辊一、辅助输送辊二均为两个以上；还包括用于检测辊压前正负极片来料面密度的面密度检测装置、用于检测辊压后正负极片厚度的厚度检测装置，所述面密度检测装置包括用于检测辊压前正极片来料面密度的X射线面密度测量装置、用于检测辊压前负极片来料面密度的β射线面密度测量装置；面密度检测装置设置于放卷装置与压辊组件之间，厚度检测装置设置于收卷装置与压辊组件之间；所述辅助输送辊一、辅助输送辊二位于同一水平面一，所述放卷装置、收卷装置位于同一水平面二，水平面二低于水平面一。

所述间隙调整机构位于上压辊、下压辊两端的支撑轴承之间，压力调整机构位于下压辊两端的支撑轴承之下。

还包括用于根据面密度检测装置、厚度检测装置的测量值调整间隙调整机构、压力调整机构工作的控制装置，面密度检测装置输出端、厚度检测装置输出端连接控制装置输入端，控制装置输出端一连接压力调整机构，控制装置输出端二连接间隙调整机构。

所述控制装置为FX3GA-60MT-CM。

所述厚度检测装置为激光测厚装置。

本实用新型的有益效果在于：

a)利用面密度检测装置，正极来料使用X射线面密度检测装置，负极使用β射线面密度检测装置，安装在放卷侧，连续实时测量来料面密度ρs。

b)利用辊压后极片的厚度检测装置，正负极均使用激光测厚装置，通过激光测厚装置实时，连续测量辊压后极片的厚度tl和tr。

c)利用增闭环加控制装置，可以实时计算出依据△ρ、△t，并依据计算结果，通过控制机构，调整施加到压辊组件的压力和辊两侧的间隙，使△ρ、△t的值均趋于0。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是面密度检测装置的工作示意图。

图3是厚度检测装置的工作示意图。

图4是本实用新型的控制原理框图。

具体实施方式

图1中，本实用新型包括依次排列的放卷装置1、辅助输送辊一2、压辊组件、辅助输送辊二、收卷装置4；压辊组件包括上压辊3、下压辊9、间隙调整机构7、压力调整机构8；所述辅助输送辊一2、辅助输送辊二均为两个以上。本实用新型还包括面密度检测装置5、厚度检测装置6，面密度检测装置5包括用于检测辊压前正极片来料面密度的X射线面密度测量装置、用于检测辊压前负极片来料面密度的β射线面密度测量装置，面密度检测装置5设置于放卷装置1与压辊组件之间，厚度检测装置6设置于收卷装置4与压辊组件之间。辅助输送辊一2、辅助输送辊二位于同一水平面一，放卷装置1、收卷装置4位于同一水平面二，水平面二低于水平面一。间隙调整机构7位于上压辊3、下压辊9两端的支撑轴承之间，压力调整机构8位于下压辊9两端的支撑轴承之下。

图2、3中，极片沿箭头方向纵向运行，面密度检测装置连续实时检测来料面密度ρs，度检测装置连续实时测量辊压后的极片厚度t，数据输入到处理装置，计算出辊压后的压实密度ρv＝ρs/t，将ρv与ρt进行比较，即△ρ＝ρt-ρv值，作为控制辊压力的输入控制参数，由设备控制装置依据△ρ的值实时连续调节辊压力，从而使△ρ值趋近于始终保持在设定的范围内，达到保持在纵向方向上，极片压实密度连续实时受控的目的。

通过比较连续测量的辊压后的极片两侧的厚度tl和tr，以△t＝tl-tr作为辊两侧间隙的调整输入参数，由设备控制装置依据△t来调整辊两侧的间隙，达到使极片两侧厚度一致，达到保持在横向方向上，极片压实密度连休实时受控的目的。

当极片在纵向和横向两个方向上的压实密度都连续、实时受控时，辊压后的极片的压实密度的均匀性就能获得充分的提升，最大限度的符合压实密度设计要求。

图4中，面密度检测装置5输出端、厚度检测装置6输出端连接控制装置10输入端，控制装置10输出端一连接压力调整机构8，控制装置10输出端二连接间隙调整机构7。