本發(fā)明涉及鋰電池極片制造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種壓延輥溫度控制方法及其裝置。

背景技術(shù)：

鋰電池極片制造一般工藝流程為：活性物質(zhì)，粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑等混合制備成漿料，然后涂敷在銅或鋁集流體兩面，經(jīng)干燥后去除溶劑形成極片，極片顆粒涂層經(jīng)過(guò)壓實(shí)致密化，再裁切或分條。輥壓是鋰電池極片最常用的壓實(shí)工藝，相對(duì)于其他工藝過(guò)程，輥壓對(duì)極片孔洞結(jié)構(gòu)的改變巨大，而且也會(huì)影響導(dǎo)電劑的分布狀態(tài)，從而影響電池的電化學(xué)性能。一般采用對(duì)輥機(jī)連續(xù)輥壓壓實(shí)，兩面涂敷顆粒涂層的極片被送入兩輥的間隙中，在軋輥線載荷作用下涂層被壓實(shí)，從輥縫出來(lái)后，極片會(huì)發(fā)生彈性回彈導(dǎo)致厚度增加。因此，輥縫大小和軋制載荷是兩個(gè)重要的參數(shù)，一般地，輥縫要小于要求的極片最終厚度，或載荷作用能使涂層被壓實(shí)。另外，輥壓速度的大小直接決定載荷作用在極片上的保持時(shí)間，也會(huì)影響極片的回彈，最終影響極片的涂層密度和孔隙率。

在形成銅或鋁集流體時(shí)，一般采用對(duì)輥壓延機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在對(duì)輥差速壓延工藝中，對(duì)輥的溫升不均勻所造致對(duì)輥在縱向上的熱膨脹值的差異，從而導(dǎo)致壓延產(chǎn)品在縱向上的厚度差異。因此，為了獲得厚度精度高的壓延產(chǎn)品，需要克服壓延產(chǎn)品在縱向上的厚度差異問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種壓延輥溫度控制方法及其裝置，旨在解決由于對(duì)輥的溫升不均勻所造致對(duì)輥在縱向上的熱膨脹值的差異而導(dǎo)致壓延產(chǎn)品在縱向上的厚度差異的技術(shù)問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用技術(shù)方案的基本思路：對(duì)輥在壓延工作過(guò)程中，溫升不均勻所造致對(duì)輥在縱向上的熱膨脹值，由于熱膨脹引起的輥面直徑的不均，因此，控制對(duì)輥的溫度，保證對(duì)輥溫度的均勻性，能夠使得輥面直徑的均勻性好。

基于上述思路，具體地，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種壓延輥溫度控制方法，該方法包括以下步驟：

根據(jù)壓延材料的熱膨脹特性，預(yù)設(shè)壓延輥的表面的基準(zhǔn)溫度；

實(shí)時(shí)采集所述壓延輥的表面的工作溫度，將所述工作溫度與所述基準(zhǔn)溫度進(jìn)行比較；

當(dāng)所述工作溫度偏離所述基準(zhǔn)溫度時(shí)，通過(guò)設(shè)置在所述壓延輥內(nèi)的熱交換回路使得所述工作溫度回到所述基準(zhǔn)溫度。

進(jìn)一步的，所述實(shí)時(shí)采集所述壓延輥的表面的工作溫度的步驟具體包括：

通過(guò)設(shè)置在所述壓延輥一側(cè)的多個(gè)紅外溫度探頭，實(shí)時(shí)采集所述壓延輥表面每一分段的工作溫度。

進(jìn)一步的，所述通過(guò)設(shè)置在所述壓延輥內(nèi)的熱交換回路使得所述工作溫度回到所述基準(zhǔn)溫度的步驟具體包括：

將所述壓延輥的表面至少劃分為中間溫度段、左側(cè)溫度段以及右側(cè)溫度段；所述熱交換回路的導(dǎo)熱介質(zhì)與所述中間溫度段進(jìn)行熱交換后進(jìn)入到所述左側(cè)溫度段和所述右側(cè)溫度段；從所述左側(cè)溫度段和所述右側(cè)溫度段離開所述壓延輥。

進(jìn)一步的，所述通過(guò)設(shè)置在所述壓延輥內(nèi)的熱交換回路使得所述工作溫度回到所述基準(zhǔn)溫度的步驟還包括：

對(duì)應(yīng)所述中間溫度段、所述左側(cè)溫度段以及所述右側(cè)溫度段分別設(shè)置一所述紅外溫度探頭，將所述紅外溫度探頭獲取的所述中間溫度段、所述左側(cè)溫度段以及所述右側(cè)溫度段的工作溫度與所述基準(zhǔn)溫度進(jìn)行比較；

當(dāng)所述中間溫度段、所述左側(cè)溫度段以及所述右側(cè)溫度段的工作溫度偏離所述基準(zhǔn)溫度時(shí)，通過(guò)伺服流量開關(guān)控制在進(jìn)入所述中間溫度段、所述左側(cè)溫度段以及所述右側(cè)溫度段進(jìn)行熱交換的導(dǎo)熱介質(zhì)，使得所述工作溫度回到所述基準(zhǔn)溫度。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明的另一方面，提供了一種壓延輥溫度控制裝置，包括設(shè)置在壓延對(duì)輥組件中的多個(gè)熱交換腔以及對(duì)應(yīng)所述熱交換腔的熱交換回路；所述壓延輥組件包括多腔室對(duì)輥和對(duì)輥軸，在所述多腔室對(duì)輥和所述對(duì)輥軸之間設(shè)置中間熱交換腔、至少一個(gè)左熱交換腔、至少一個(gè)右熱交換腔，所述中間熱交換腔分別與所述左熱交換腔和所述右熱交換腔連通，從外部進(jìn)入到所述壓延對(duì)輥組件的導(dǎo)熱介質(zhì)，先在所述中間熱交換腔進(jìn)行熱交換，再分別進(jìn)入到所述左熱交換腔和所述右熱交換腔進(jìn)行熱交換后離開所述壓延對(duì)輥組件。

進(jìn)一步的，所述對(duì)輥軸內(nèi)開設(shè)有中心油孔，從所述對(duì)輥軸一端的開口向所述中心油孔插入一直徑小于所述中心油孔的孔徑的進(jìn)油管，所述進(jìn)油管的末端設(shè)置有出油孔，所述出油孔與所述中間熱交換腔連通。

進(jìn)一步的，所述出油孔兩側(cè)的所述中心油孔通過(guò)一組封堵件密封。避免進(jìn)油管中導(dǎo)熱介質(zhì)進(jìn)入到中心油孔內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述對(duì)輥軸的一端設(shè)置有對(duì)輥安裝座，所述對(duì)輥軸通過(guò)一組軸承設(shè)置在所述對(duì)輥安裝座內(nèi)，所述對(duì)輥安裝座上設(shè)置有進(jìn)油口，所述進(jìn)油口與所述進(jìn)油管連通，所述進(jìn)油管與所述中心油孔的端部密封。

進(jìn)一步的，所述左熱交換腔和所述右熱交換腔內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)在熱交換之后分別進(jìn)入到所述封堵件兩側(cè)的所述中心油孔內(nèi)，所述對(duì)輥軸的兩側(cè)分別設(shè)置有左出油口和右出油口，所述左出油口與所述左熱交換腔通過(guò)所述封堵件左側(cè)的所述中心油孔的導(dǎo)通，所述右出油口與所述右熱交換腔通過(guò)所述封堵件右側(cè)的所述中心油孔的導(dǎo)通。

進(jìn)一步的，所述左出油口和所述右出油口分別通過(guò)一出油安裝座設(shè)置在所述對(duì)輥軸上，所述出油安裝座和所述對(duì)輥軸之間設(shè)置有出油密封圈。

進(jìn)一步的，所述壓延輥溫度控制裝置還包括紅外溫度探頭，所述紅外溫度探頭對(duì)應(yīng)所述中間熱交換腔、至少一個(gè)所述左熱交換腔、至少一個(gè)所述右熱交換腔設(shè)置。

進(jìn)一步的，所述壓延輥溫度控制裝置還包括伺服流量開關(guān)，所述伺服流量開關(guān)分別設(shè)置在所述進(jìn)油口、所述左出油口和所述右出油口上，與所述紅外溫度探頭形成溫度閉合控制。

采用上述技術(shù)方案，通過(guò)在壓延對(duì)輥組件內(nèi)設(shè)置多個(gè)熱交換腔，然后利用熱交換介質(zhì)，如冷卻油、空氣等，在多個(gè)熱交換腔內(nèi)與多腔室對(duì)輥進(jìn)行熱交換，從而能夠控制壓延輥的表面溫度；進(jìn)一步通過(guò)紅外溫度探頭實(shí)時(shí)采集多腔室對(duì)輥表面的工作溫度，然后利用伺服流量開關(guān)對(duì)每一個(gè)熱交換腔內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)的流量進(jìn)行控制，從而控制熱交換的效率，使得工作溫度能夠保持在基準(zhǔn)溫度上，實(shí)現(xiàn)壓延輥溫度的自動(dòng)精確控制。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種壓延輥溫度控制方法流程圖；

圖2為本發(fā)明的一種壓延輥溫度控制裝置剖視結(jié)構(gòu)圖一；

圖3為本發(fā)明的一種壓延輥溫度控制裝置剖視結(jié)構(gòu)圖二；

圖中，10-壓延對(duì)輥組件，11-多腔室對(duì)輥，12-對(duì)輥軸，13-左熱交換腔，14-中熱交換腔，15-右熱交換腔，16-中心油孔，17-進(jìn)油管，18-出油孔，19-封堵件，110-進(jìn)油口，111-對(duì)輥安裝座，112-軸承，113-左出油口，114-右出油口，115-出油安裝座，116-出油密封圈；20-紅外溫度探頭，30-伺服流量開關(guān)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明。在此需要說(shuō)明的是，對(duì)于這些實(shí)施方式的說(shuō)明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種壓延輥溫度控制方法，該方法包括以下步驟：

s101、根據(jù)壓延材料的熱膨脹特性，預(yù)設(shè)壓延輥的表面的基準(zhǔn)溫度；

s102、實(shí)時(shí)采集所述壓延輥的表面的工作溫度，將所述工作溫度與所述基準(zhǔn)溫度進(jìn)行比較；

s103、當(dāng)所述工作溫度偏離所述基準(zhǔn)溫度時(shí)，通過(guò)設(shè)置在所述壓延輥內(nèi)的熱交換回路使得所述工作溫度回到所述基準(zhǔn)溫度。

其中，所述實(shí)時(shí)采集所述壓延輥的表面的工作溫度的步驟具體包括：

通過(guò)設(shè)置在所述壓延輥一側(cè)的多個(gè)紅外溫度探頭，實(shí)時(shí)采集所述壓延輥表面每一分段的工作溫度。

其中，所述通過(guò)設(shè)置在所述壓延輥內(nèi)的熱交換回路使得所述工作溫度回到所述基準(zhǔn)溫度的步驟具體包括：

將所述壓延輥的表面至少劃分為中間溫度段、左側(cè)溫度段以及右側(cè)溫度段；所述熱交換回路的導(dǎo)熱介質(zhì)與所述中間溫度段進(jìn)行熱交換后進(jìn)入到所述左側(cè)溫度段和所述右側(cè)溫度段；從所述左側(cè)溫度段和所述右側(cè)溫度段離開所述壓延輥。

其中，所述通過(guò)設(shè)置在所述壓延輥內(nèi)的熱交換回路使得所述工作溫度回到所述基準(zhǔn)溫度的步驟還包括：

對(duì)應(yīng)所述中間溫度段、所述左側(cè)溫度段以及所述右側(cè)溫度段分別設(shè)置一所述紅外溫度探頭，將所述紅外溫度探頭獲取的所述中間溫度段、所述左側(cè)溫度段以及所述右側(cè)溫度段的工作溫度與所述基準(zhǔn)溫度進(jìn)行比較；

當(dāng)所述中間溫度段、所述左側(cè)溫度段以及所述右側(cè)溫度段的工作溫度偏離所述基準(zhǔn)溫度時(shí)，通過(guò)伺服流量開關(guān)控制在進(jìn)入所述中間溫度段、所述左側(cè)溫度段以及所述右側(cè)溫度段進(jìn)行熱交換的導(dǎo)熱介質(zhì)，使得所述工作溫度回到所述基準(zhǔn)溫度。

實(shí)施例2

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明的另一方面，如圖2、3所示，提供了一種壓延輥溫度控制裝置，包括設(shè)置在壓延對(duì)輥組件10中的多個(gè)熱交換腔以及對(duì)應(yīng)所述熱交換腔的熱交換回路；所述壓延輥組件10包括多腔室對(duì)輥11和對(duì)輥軸12，在所述多腔室對(duì)輥11和所述對(duì)輥軸12之間設(shè)置中間熱交換腔14、至少一個(gè)左熱交換腔13、至少一個(gè)右熱交換腔15，所述中間熱交換腔14分別與所述左熱交換腔13和所述右熱交換腔14連通，從外部進(jìn)入到所述壓延對(duì)輥組件10的導(dǎo)熱介質(zhì)，先在所述中間熱交換腔14進(jìn)行熱交換，再分別進(jìn)入到所述左熱交換腔13和所述右熱交換腔15進(jìn)行熱交換后離開所述壓延對(duì)輥組件10。

其中，所述對(duì)輥軸12內(nèi)開設(shè)有中心油孔16，從所述對(duì)輥軸12一端的開口向所述中心油孔16插入一直徑小于所述中心油孔16的孔徑的進(jìn)油管17，所述進(jìn)油管17的末端設(shè)置有出油孔18，所述出油孔18與所述中間熱交換腔14連通。

其中，所述出油孔18兩側(cè)的所述中心油孔16通過(guò)一組封堵件19密封。避免進(jìn)油管17中導(dǎo)熱介質(zhì)進(jìn)入到中心油孔16內(nèi)。

其中，所述對(duì)輥軸12的一端設(shè)置有對(duì)輥安裝座111，所述對(duì)輥軸12通過(guò)一組軸承112設(shè)置在所述對(duì)輥安裝座111內(nèi)，所述對(duì)輥安裝座111上設(shè)置有進(jìn)油口110，所述進(jìn)油口110與所述進(jìn)油管17連通，所述進(jìn)油管17與所述中心油孔16的端部密封。

其中，所述左熱交換腔13和所述右熱交換腔15內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)在熱交換之后分別進(jìn)入到所述封堵件19兩側(cè)的所述中心油孔16內(nèi)，所述對(duì)輥軸12的兩側(cè)分別設(shè)置有左出油口113和右出油口114，所述左出油口113與所述左熱交換腔13通過(guò)所述封堵件19左側(cè)的所述中心油孔16的導(dǎo)通，所述右出油口114與所述右熱交換腔15通過(guò)所述封堵件19右側(cè)的所述中心油孔16的導(dǎo)通。

其中，所述左出油口113和所述右出油口114分別通過(guò)一出油安裝座115設(shè)置在所述對(duì)輥軸12上，所述出油安裝座115和所述對(duì)輥軸12之間設(shè)置有出油密封圈116。

其中，所述壓延輥溫度控制裝置還包括紅外溫度探頭20，所述紅外溫度探頭20對(duì)應(yīng)所述中間熱交換腔14、至少一個(gè)所述左熱交換腔13、至少一個(gè)所述右熱交換腔15設(shè)置。

其中，所述壓延輥溫度控制裝置還包括伺服流量開關(guān)30，所述伺服流量開關(guān)30分別設(shè)置在所述進(jìn)油口110、所述左出油口113和所述右出油口114上，與所述紅外溫度探頭20形成溫度閉合控制。

由于壓延過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量都是中間高，兩邊低。所以降溫冷卻油必須直接進(jìn)入中間熱交換腔室14，跟中間高溫輥面進(jìn)行熱交換使中間高溫輥面降溫，冷卻油在熱交換過(guò)程中溫度升高，再分流到左右熱交換腔室。此時(shí)的冷卻油溫度比左右腔室所對(duì)應(yīng)的輥面的溫度略高，所以在左右腔室環(huán)流的冷卻油與輥面的熱交換模式與中間腔室的冷卻油與輥面的熱交換模式正好相反：中間腔室是冷卻油帶走熱量使輥面降溫，左右腔室是冷卻油放出熱量使輥面升溫。在此過(guò)程中使整個(gè)輥面的溫度達(dá)到平衡，從而使整個(gè)壓輥的外徑因熱膨脹引起的差值控制在最小范圍內(nèi)。

為了更精確的控制整個(gè)輥面的溫度。本發(fā)明在輥面左中右相對(duì)位置各加了一個(gè)紅外溫度探頭20，以及在進(jìn)油油路和兩個(gè)回油的油路上各加裝了一個(gè)伺服自動(dòng)流量開關(guān)30。

當(dāng)中間紅外溫度探頭20檢測(cè)到中間輥面溫度高出設(shè)定值時(shí)，信號(hào)反饋給系統(tǒng)，系統(tǒng)發(fā)出指令讓進(jìn)油路上的伺服流量開關(guān)30打開程度增大，流進(jìn)輥?zhàn)拥睦鋮s油流量增大，把熱量帶走使輥面溫度降低。

當(dāng)左右紅外溫度探頭20檢測(cè)到左右輥面溫度有差異時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出指令對(duì)高溫一端的回油路上的伺服流量開關(guān)30的打開程度降低，使流經(jīng)高溫一端的熱油流量降低，熱交換值降低，輥面溫度下降。同時(shí)對(duì)低溫一端的回油路上的伺服流量開關(guān)30的打開程度增大，使流經(jīng)低溫端的熱油流量增大，熱交換值增大，輥面溫度上升。最終達(dá)到整個(gè)輥面每一點(diǎn)上的溫度基本平衡，從而保證整個(gè)輥?zhàn)硬粫?huì)因熱膨脹不均引起外徑的大小的差異在工藝要求范圍之外。

以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明原理和精神的情況下，對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。