一种锂离子电池全自动闭合式三辊极片辊轧机的制作方法

文档序号:15512695发布日期:2018-09-25 16:31阅读:319来源:国知局

本发明属于锂离子电池技术领域,具体涉及一种锂离子电池全自动闭合式三辊极片辊轧机。



背景技术:

极片辊轧是锂离子电池生产过程重要工序之一,传统辊压机大都采用2辊装配,只能辊轧一条极片,工作时间长,生产效率低。而且常规辊轧机自动化程度低,需要通过手动调节两辊之间的间隙和压力,主要手段就是用扳手转动大螺丝或者是手动扳动气阀开关,在工业化水平高度发达的现代生产环境下,这种做法实在是原始而又落后。

更原始的是常规辊压机需要测量极片厚度时,得用千分尺手动一个点一个点的测量,尽管如此由于千分尺的长度有限,也只能测量极片的边缘部分,而极片的中间位置厚度根本测不出来,经常导致大量不良品的产生。

为了改善锂离子电池极片辊轧的自动化、智能化水平、高效率化水平,本发明提出了一种锂离子电池全自动闭合式三辊极片辊轧机。



技术实现要素:

本发明公开了一种锂离子电池全自动闭合式三辊极片辊轧机,该辊轧机采用微电脑控制单元为主控制器,可以通过显示屏直接输入相关工艺参数,而不需要常规辊压机那样手动调节。由于采用闭合式检测系统,电池极片通过测厚仪后自动定时测试极片厚度,主控将根据测试数据再调整压力和间隙,从而实现自动化,更重要的是该辊轧机采用三辊结构,可以同时辊轧两条极片,产能、效率是普通双辊辊轧机的两倍,生产效率大大提高。

本发明的技术方案是:一种锂离子电池全自动闭合式三辊极片辊轧机,该辊轧机采用三辊结构,包括主控制器(1)、三辊(三个辊子)、自动间隙调节系统(5)、自动压力调节系统(6)、在线自动测厚系统(20)和动力系统,该辊轧机的工作过程为将极片装配到辊轧机上,在主控器(1)中输入需要辊轧的极片厚度,开始辊轧并通过在线自动测厚系统(20)在线测试辊轧后的极片厚度,然后将测试数据自动输送到主控制器(1)中,主控制器(1)根据所得数据计算极片厚度与要求值之间的差异,然后发指令给自动间隙调整系统(5)和自动压力调节系统(6),调整两辊之间的间隙与压力,然后再继续辊轧,再测试,直到辊轧后的极片厚度符合要求为止,辊轧机连续自动辊轧工作。

所述三辊为固定辊(2)、顶辊(3)和底辊(4),固定辊(2)通过紧固件固定在支架(25)上,顶辊(3)安装在固定辊(2)上方,中间用弹簧(9)撑起,以消除顶辊由于重力产生的压力,顶辊(3)与支架(25)上横梁之间装配有液压泵(15),顶辊(3)与固定辊(2)之间还安装有自动间隙调节系统(5),底辊(4)安装在固定辊(2)的下方,中间安装有自动压力调节系统(6),但没有弹簧(9),底辊(4)与支架(25)底框之间装配有液压泵(15)。

所述自动间隙调节系统(5)由伺服电机(10)、丝杠(11)、导轨(12)、底滑块(13)、上滑块(14)组成,伺服电机(10)固定在支架(25)上,与主控制器(1)电路连接,导轨(12)固定在固定辊(2)上,底滑块(13)有一斜面,并通过各自卡槽与导辊(12)装配,伺服电机(10)和底滑块(13)通过丝杠(11)连接,上滑块(14)固定在顶辊(3)上,上有斜面,底滑块(13)斜面和上滑块(14)斜面面对面平行装配,当伺服电机(10)转动时,底滑块(13)前后移动,两辊之间的间隙随之改变,或变大或变小。

所述自动压力调节系统(6)由伺服电机(16)、丝杠(17)、减压阀旋钮(18)、减压阀(19)、液压泵(15)组成,伺服电机(16)和减压阀(19)固定在底座上,伺服电机(16)与主控制器(1)电路连接,与减压阀旋钮(18)之间通过丝杠(17)连接,减压阀(19)与液压泵(15)连接,并通过调节减压阀(19)气压大小来控制液压泵(15)输出压力大小,当主控制器(1)发指令给伺服电机(16)定量转动时,减压阀旋钮(18)即被定量转动,通过减压阀(19)的气压大小发生变化,同时液压泵(15)输出压力大小发生变化,顶辊(3)与固定辊(2)以及底辊(4)与固定辊(2)之间的压力发生变化,辊轧极片的压力最终发生变化。

所述在线自动测厚系统(20)由压力传感器(21)、伺服电机(22)、压块(23)、支架(24)组成,压力传感器(21)安装在压块(23)上,与主控制器(1)电路连接,压块(23)与伺服电机(22)通过丝杠等连接,并保证伺服电机(22)转动时压块(23)只有上下运动,伺服电机(22)固定在支架(25)上,并与主控制器(1)电路连接,当极片通过压块(23)与支架(25)横杠之间的间隙时,主控制器(1)发指令给伺服电机(22)测试极片厚度,伺服电机(22)即转动带动压块(23)下压极片,压力传感器(21)同时压在极片上,当压力传感器(21)接受的压力达到指定值时,主控制器(1)命令伺服电机(22)停止转动,同时通过伺服电机(22)转动的距离计算极片的厚度。

所述动力系统分布为三个辊子(2、3、4)的一端装配有齿轮,它们互相咬合,主电机(7)固定在底座上,通过皮带与变速箱(8)连接,变速箱(8)与固定辊(2)通过轴连接,由固定辊(2)的转动,带动其他两辊(3、4)的转动。

附图说明

附图1为本发明的辊轧机结构示意图。

附图2为主控制器位置,图中1-主控制器。

附图3为辊轧机内部结构示意图,图中2-固定辊、3-顶辊、4-底辊、5-自动间隙调节系统、6-自动压力调节系统、7-主电机、8-变速箱、25-支架。

附图4为弹簧装配位置图,图中2-固定辊、9-弹簧。

附图5为滑块装配位置图,图中10-伺服电机、11-丝杠、12-导轨、13-底滑块、14-上滑块。

附图6为液压泵位置装配图,图中15-液压泵。

附图7为自动压力调节系统,图中16-伺服电机、17-丝杠、18-减压阀旋钮、19-减压阀。

附图8为在线自动测厚系统(20),图中21-压力传感器、22-伺服电机、23-压块、24-支架。

附图9为本发明的辊轧机的工作流程图,图中2-固定辊、3-顶辊、4-底辊、20-在线自动测厚系统、24-收放卷。

具体实施方式

下文所述的实施例是对本发明的补充说明,而非对本发明的限制。

一种锂离子电池全自动闭合式三辊极片辊轧机,该辊轧机采用三辊结构,包括主控制器(1)、三辊(三个辊子)、自动间隙调节系统(5)、自动压力调节系统(6)、在线自动测厚系统(20)和动力系统,该辊轧机的工作过程为将极片装配到辊轧机上,在主控制器(1)中输入需要辊轧的极片厚度,开始辊轧并通过在线自动测厚系统(20)在线测试辊轧后的极片厚度,然后将测试数据自动输送到主控制器(1)中,主控器(1)根据所得数据计算极片厚度与要求值之间的差异,然后发指令给自动间隙调整系统(5)和自动压力调节系统(6),调整两辊之间的间隙与压力,然后再继续辊轧,再测试,直到辊轧后的极片厚度符合要求为止,辊轧机连续自动辊轧工作,如图1-9所示。

所述三辊为固定辊(2)、顶辊(3)和底辊(4),固定辊(2)通过紧固件固定在支架(25)上,顶辊(3)安装在固定辊(2)上方,中间用弹簧(9)撑起,以消除顶辊由于重力产生的压力,顶辊(3)与支架(25)上横梁之间装配有液压泵(15),顶辊(3)与固定辊(2)之间还安装有自动间隙调节系统(5),底辊(4)安装在固定辊(2)的下方,中间安装有自动压力调节系统(6),但没有弹簧(9),底辊(4)与支架(25)底框之间装配有液压泵(15),如图2、3、4、5、6所示。

所述自动间隙调节系统(5)由伺服电机(10)、丝杠(11)、导轨(12)、底滑块(13)、上滑块(14)组成,伺服电机(10)固定在支架(25)上,与主控制器(1)电路连接,导轨(12)固定在固定辊(2)上,底滑块(13)有一斜面,并通过各自卡槽与导辊(12)装配,伺服电机(10)和底滑块(13)通过丝杠(11)连接,上滑块(14)固定在顶辊(3)上,上有斜面,底滑块(13)斜面和上滑块(14)斜面面对面平行装配,当伺服电机(10)转动时,底滑块(13)前后移动,两辊之间的间隙随之改变,或变大或变小。

所述自动压力调节系统(6)由伺服电机(16)、丝杠(17)、减压阀旋钮(18)、减压阀(19)、液压泵(15)组成,伺服电机(16)和减压阀(19)固定在底座上,伺服电机(16)与主控制器(1)电路连接,与减压阀旋钮(18)之间通过丝杠(17)连接,减压阀(19)与液压泵(15)连接,并通过调节减压阀(19)气压大小来控制液压泵(15)输出压力大小,当主控制器(1)发指令给伺服电机(16)定量转动时,减压阀旋钮(18)即被定量转动,通过减压阀(19)的气压大小发生变化,同时液压泵(15)输出压力大小发生变化,顶辊(3)与固定辊(2)以及底辊(4)与固定辊(2)之间的压力发生变化,辊轧极片的压力最终发生变化,如图3、6、7所示。

所述在线自动测厚系统(20)由压力传感器(21)、伺服电机(22)、压块(23)、支架(24)组成,压力传感器(21)安装在压块(23)上,与主控制器(1)电路连接,压块(23)与伺服电机(22)通过丝杠等连接,并保证伺服电机(22)转动时压块(23)只有上下运动,伺服电机(22)固定在支架(25)上,并与主控制器(1)电路连接,当极片通过压块(23)与支架(25)横杠之间的间隙时,主控制器(1)发指令给伺服电机(22)测试极片厚度,伺服电机(22)即转动带动压块(23)下压极片,压力传感器(21)同时压在极片上,当压力传感器(21)接受的压力达到指定值时,主控制器(1)命令伺服电机(22)停止转动,同时通过伺服电机(22)转动的距离计算极片的厚度,如图8、9所示。

所述动力系统分布为三个辊子(2、3、4)的一端装配有齿轮,它们互相咬合,主电机(7)固定在底座上,通过皮带与变速箱(8)连接,变速箱(8)与固定辊(2)通过轴连接,由固定辊(2)的转动,带动其他两辊(3、4)的转动,如图3所示。

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