电加热和冷却的辊的制作方法

本公开涉及一种集成辊装置。更具体地，本公开涉及一种能够通过精确温度控制来维持精确尺寸的辊。在形成诸如片材、膜、和幅材的产品、处理此类产品、压延等的领域中，经常需要以最小的厚度变化精确地生产这些产品。同时，一些辊的整体大小较大加上与辊材料相关联的热膨胀导致了辊大小的变化，这可影响产品的厚度和其他尺寸。因此，长期以来需要提供一种用于调节辊隙的装置，其中保证了通过辊隙的材料幅材的均一厚度。这意味着辊隙必须不依赖于负载和外部环境而保持恒定，例如通过维持通过整个辊隙的精确、均匀的温度。膜轮廓的精确厚度也至关重要，尤其是在制造电化学电池(诸如锂离子电池)的领域中。膜的厚度必须在其整个长度上是均匀的。这是因为在诸如圆柱形、棱柱形或软包电池的锂离子电池的生产期间，将电极膜制造并层压至诸如隔离膜和集流体的其他层，然后将整个无端层压膜切割至预定长度。将切割的层压膜卷绕以形成锂离子电池。膜的厚度在其长度上的任何偏差都会改变从以上过程产生的膜的卷绕层的大小，从而可能导致无法用于形成圆柱形、棱柱形、或软包电池的有缺陷的卷绕体。出于所有以上原因，需要改进的系统、方法和设备来确保膜厚度的准确度。此外，当形成诸如锂离子电池的电化学电池时，准确的温度至关重要。形成干电极锂离子电池的电极的成分必须在正确的温度和压力下进行处理，以形成符合厚度和均匀性的严格规格的电极层。这些规格必须在特定辊的整个宽度(横向方向)上维持，以便为膜赋予均匀的厚度和性质。当辊在机器方向上旋转时也必须维持这些规格，从而赋予所形成的膜均匀的厚度和性质。存在多种用于维持辊或辊隙的温度的传统结构和技术。例如，辊可以包括适于使加热的流体(诸如油)通过辊或辊隙进行循环的内部通道、钻孔或通路。这具有缺陷，诸如需要复杂的流体通路来确保均匀加热，流体在移动通过辊并损失热能时的流体温度降低，以及与更换待在生产期间使用的辊相关联的延迟。需要对包括轧辊在内的辊以及与控制此类辊的温度相关联的结构和技术进行改进。

背景技术：

技术实现思路

1、提供了一种辊，该辊包括一个或多个温度控制元件，其中所述一个或多个温度控制元件是用于维持辊内的一致温度的电气装置。

2、在一些实施方案中，本文所述的技术涉及一种系统，该系统包括：辊，该辊包括集成在该辊内部的一个或多个电加热元件、与所述一个或多个电加热元件电对接的一个或多个触点、以及一个或多个空气通道；以及控制电路，该控制电路被配置为控制所述一个或多个电加热元件。

3、在一些实施方案中，辊纵向地被分成一系列区域。

4、在一些实施方案中，每个区域包括具有至该控制电路的独特电气接口的电加热元件。

5、在一些实施方案中，该电加热元件的加热性质在每个区域中变化。

6、在一些实施方案中，该系统还包括一个或多个温度传感器。

7、在一些实施方案中，所述一个或多个温度传感器中的至少一个温度传感器位于辊的外部。

8、在一些实施方案中，所述一个或多个温度传感器中的至少一个温度传感器集成在该辊内部。

9、在一些实施方案中，该系统还包括一个或多个主动部件，其中所述一个或多个主动部件包括风扇、鼓风机、泵或压缩机中的至少一者，其中所述一个或多个主动部件与该控制电路对接，并且其中所述一个或多个主动部件被配置为使气体或液体中的至少一者移动通过所述一个或多个空气通道。

10、在一些实施方案中，该电加热元件是电阻式的。

11、在一些实施方案中，该电加热元件是感应式的。

12、在一些实施方案中，本文所述的技术涉及一种制造辊的方法，该方法包括提供辊；提供集成在该辊内的至少一个电加热元件；在该辊的至少一个末端上提供至少一个电触点；将所述至少一个电加热元件与所述至少一个电触点电对接；以及在该辊内部提供至少一个空气通道。

13、在一些实施方案中，所述至少一个电加热元件中的每个电加热元件均具有独特的电触点。

14、在一些实施方案中，该方法还包括提供集成在该辊内的至少一个温度传感器。

15、在一些实施方案中，该方法还包括将所述至少一个温度传感器与所述至少一个电触点电对接。

16、在一些实施方案中，本文所述的技术涉及一种维持辊中的温度控制的方法，该方法包括由集成在该辊内并与处理器可操作通信的至少一个温度传感器确定该辊的至少一个温度；由该处理器将该辊的所述至少一个温度与期望温度进行比较；以及响应于该辊的所述至少一个温度高于该期望温度，启动与该辊中的至少一个通道对接的外部冷却系统；以及响应于该辊的所述至少一个温度低于该期望温度，启动集成在该辊内的电加热元件。

技术特征：

1.一种系统，所述系统包括：

2.如权利要求1所述的系统，其中所述辊纵向地分成一系列区域。

3.如权利要求2所述的系统，其中每个区域包括所述一个或多个电加热元件中具有至所述控制电路的独特电接口的相应电加热元件。

4.如权利要求3所述的系统，其中所述相应电加热元件的加热性质在每个区域中变化。

5.如权利要求1至4中任一项所述的系统，所述系统还包括一个或多个温度传感器。

6.如权利要求5所述的系统，其中所述一个或多个温度传感器中的至少一个温度传感器位于所述辊的外部。

7.如权利要求5所述的系统，其中所述一个或多个温度传感器中的至少一个温度传感器集成在所述辊内部。

8.如权利要求1至7中任一项所述的系统，所述系统还包括一个或多个主动部件，其中所述一个或多个主动部件包括风扇、鼓风机、泵、或压缩机中的至少一者，其中所述一个或多个主动部件与所述控制电路对接，并且其中所述一个或多个主动部件被配置为使气体或液体中的至少一者移动通过所述一个或多个空气通道。

9.如权利要求1至8中任一项所述的系统，其中所述一个或多个电加热元件是电阻式的。

10.如权利要求1至8中任一项所述的系统，其中所述一个或多个电加热元件是感应式的。

11.一种制造辊的方法，所述方法包括：

12.如权利要求11所述的方法，其中每个电加热元件具有独特电触点。

13.如权利要求11或12中任一项所述的方法，所述方法还包括：

14.如权利要求13所述的方法，所述方法还包括：

15.一种维持辊中的温度控制的方法，所述方法包括：

技术总结描述了用于电加热和冷却辊的方法和系统。系统可以包括一个或多个辊，所述一个或多个辊包括一个或多个电加热元件和一个或多个空气通道。所述一个或多个电加热元件可以通过辊的至少一个端部上的电触点集成到电源和控制电路。该控制电路可另外接收来自一个或多个温度传感器的输入。技术研发人员：托马斯·哈克福特,芮内·沃尔特斯,托斯腾·波音,斯特凡·特比勒,卡斯滕·克莱因格里斯受保护的技术使用者：麦修斯国际公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9