跨界“黑马”掀起锂电辊压技术变革

锂电辊压化繁为简。

今年以来，以固态电池为代表的新电池技术产业化显著加快，锂电产业掀起新一轮技术创新热潮，联动制程工艺同步求变。

例如在极片辊压环节，干法电极的产业化发展对辊压设备的工作压力、辊压精度以及均匀性提出了更高要求。但即便在主流的湿法电极辊压，辊压稳定性、厚度一致性仍有提升空间。

无论是湿法电极辊压，还是干法电极辊压成形或复合，均为卷材辊压制程，在此过程中，通常采用两辊或多辊轧压的辊面相向施压工艺，其中一支轧辊位置相对安装固定，其余轧辊经轴端两侧安装的气缸或油缸进行加压移动，从而将压力传递至辊面。

由于两侧的压力施加的变化，使得两支轧辊辊面间产生不同的挠曲变形，以致于辊面间的压力很难达到理想一致，造成卷材成品均匀度不一致的烦恼。

且因动力、储能电池生产愈发强调规模优势，前段制片设备速度越来越快、幅宽越来越宽，辊压过程轧辊形变造成的电极中间厚两边薄现象难以避免。

这一难题如何解决？绝大多数锂电工厂的方案是通过拉弯辊压方案调整，但效果仍不尽人意。

拉弯辊压方案是在辊压机主轧辊两个轴承支撑位的轴伸外侧增设液压油缸施压点，通过施加外力，以轴承支撑位为支点，使轧辊的中部产生与外力方向相反的变形来补偿上下辊在辊压时的受力变形。

拉弯液压缸的增加使辊压设备变得更“笨重”，增加了后期拆辊维护的难度，但对应收获的厚度调整效果仅在2-3μm，拉弯的辊压方案“性价比”并不算高。

尤其是一众头部电池企业其制造的标准已在极限工厂水平，对现有辊压方案的精确度、稳定性、调整灵活性、维护便捷性已难以忍受。

事实上，放眼全制造业，确有上述各方面性能都更成熟的辊压方案存在，但并未投入锂电应用。

在纺织、非织造、造纸、反渗透膜、高温过滤防护材料、金属箔等各类卷材应用领域中，辊压技术的速度与效果都有远超锂电应用的表现，这也意味，跨行业引入新技术有望打破现有锂电前段辊压效果的“天花板”。

博路威机械江苏有限公司（BROADENWIN，下称“博路威”）便是一家在横跨各行业长期致力于卷材辊压、分切等成套智能装备及系统解决方案的公司。

作为世界上极少数同时拥有“S-Roll无级调压均匀辊技术”和“BENDCON挠度分区可控辊技术”两项国际先进技术的国家高新技术企业，博路威跨行业将底层辊压技术迁移，掀动锂电辊压技术升级。

两大技术底牌

颠覆锂电拉弯辊压技术

“S-Roll无级调压均匀辊技术”与“BENDCON挠度分区可控辊技术”是博路威辊压设备领跑各行业的两大技术底牌。

传统辊压技术均是通过在轧辊主轴承位的气缸或油缸施压，使轧辊在施压状态下产生辊面挠度变形后的反向压力作用于辊间的卷材，卷材在轧辊夹压下发生物理形变，从而实现卷材的辊压变薄和密度增加。

实际应用中，每支轧辊的材质、热处理工艺过程等无法做到一致性控制，也就造成各辊压设备的轧制性能无法实现一致性，给锂电极片生产工艺的控制带来一系列麻烦。

S-Roll无级调压均匀辊技术与BENDCON挠度分区可控辊技术颠覆传统辊压技术，主轧辊不需主轴承位的外力施压仅由其自身内腔压力控制即实现辊面产生挠度变形，当其与其他轧辊进行配合辊压卷材时，压力更直接地传递到卷材本身，从而实现更优异的辊压轧制力表现，轧制工艺控制更智能化，有效提升极片辊压的一致性。

S—ROLL无级调压均匀辊技术

线压力对于辊与辊之间的轧压是一个非常重要的运行参数，线压力就是轧辊有效工作范围内两辊闭合后沿轴向长度范围内每个单位长度所受压力的大小，其单位是N/mm或Kg/cm。

S-Roll无级调压均匀辊的基本工作原理：一根钢套围绕一支固定的偏心轴芯旋转, 轴芯两端的密封盘和沿轴向两侧安装的密封条将钢套与轴芯之间的环形空隙分割成两个半圆形空腔。面向轧点的空腔由液压油进行加压，另一侧则为无油空腔。这个液压油空腔的压力会根据油缸顶升的压力进行线性比例同步变化。

当此方案应用于锂电池干法电极制程时，可将液压油更换为导热油，此时S-Roll无级调均匀辊既可满足辊面挠度变形控制，又可实现280℃内的加热功能，辊面温差±1℃。

整个辊面幅宽都可以进行线压力从最小到最大范围无级调压控制。这样保证了在卷材宽度范围内都可以实现均匀平稳的线压力。有时，因为工艺的需要，也可以有意地调节辊套的线压力和两侧的油缸压力不成比例，即有意的不均匀性，使得可以主观地对卷材表面原始的不均匀进行轧制压力修正，以达到成品卷材厚度的一致性。

轧制压力可以与卷材测厚仪的信号联动，直接利用卷材厚度变化对应的“线压力”信号控制S-Roll无级调压均匀辊的变形量，实现线压力与轧辊挠曲变形的自动补偿，使线压力设定与挠曲变形补偿实现自适应，不但提高了设备的智能化水平、降低了对操作人员的素质要求，也避免了传统拉弯中凸辊技术缺陷引起的辊面快速磨损，有效延长轧辊使用寿命。

在加工不同定量的产品时，轧辊各点的线压力都能保持一致。运行过程中可以十分方便地使线压力控制在工艺要求的状态。最大辊面宽度可拓展至7000mm以上，最高车速1000m/min以上。

BENDCON挠度分区可控辊技术

通过调节轧辊内部的液压阀块，在对辊面施加不同压力时，可自动调节轧辊中高以实现整个压区的线压力均匀一致。最大辊面宽度可达10000mm以上，最高车速1000m/min以上。

其中，“BENDCON挠度分区可控中高辊技术”对于锂电辊压而言是区别于液压拉弯的全新技术。对这一技术而言，锂电应用是又一次跨界。

在4月CIBF 2024上，博路威针对BENDCON挠度分区可控辊压做重磅发布。

破除辊压厚度一致性差的痛点，博路威如何实现分区可控？“密钥”藏在博路威的特殊轧辊设计之中。

一根钢套围绕一支固定的轴芯旋转，轴芯上部排列有一定数量的顶升加压阀块，轴芯两端与上部对称位置各设有2只阀块，当上部阀块根据卷材辊压要求向上顶升时，两侧底部阀块可同时向下，形成整辊的弧度弯曲，控制主轴承座位的压力与辊芯内部阀块顶升压力，便可控制辊筒壁的弯曲变形。

博路威表示，S-Roll无级调压均匀辊和BENDCON挠度分区可控辊压技术的调节范围均可超3mm，对比普通拉弯技术的μm级实现调节范围数量级跃升，可保证匹配幅宽2m的电极辊压，速度达150m/min。

具体在锂电辊压环节中，S-Roll无级调压均匀辊和BENDCON挠度分区可控辊压配合进出料测厚、大数据算法等应用，实现厚度一致性的全闭环控制。并且，应用此技术的设备体积精简，实现辊压工序无人化、智能化，解决辊压换辊维护依赖人工的难题。

博路威何以成为跨界“黑马”？

2019年进入锂电行业的博路威凭借其辊分硬核技术，已成为业内“黑马”。目前，博路威BENDCON挠度分区可控辊压技术已通过电池企业验证。但对于锂电辊压技术升级，博路威正在描画更大的图景。

一方面，是基于现有“BENDCON挠度分区可控技术”实现速度与幅宽的升级。

博路威表示，在其他领域中，“BENDCON挠度分区可控技术”已实现4m-7m设备的实际交付，这一技术储备可应用于10m宽幅辊压，最高车速可达1000m/min。“

在锂电辊压现有的车速120m/min，宽幅不超过1.6m，博路威辊压技术的潜力远未开掘完全。

另一方面，面对锂电业内干法电极纤维状活性材料的辊压需求，博路威表示此前在其他领域中已有多年的纤维状卷材制品的辊压经验积累，并掌握应用于纤维状辊压的特殊轧辊热磨工艺，可应用于干法电极辊压中，能大幅度改善在高温工作状态下轧辊辊面变形问题。

一直以来，深耕辊压、分切底层技术的博路威以开拓的心态推动各行各业辊压分切技术发展，现已积累各类卷材辊压、分切方案经验，并在其他领域中成功将自身先进辊压分切技术推向海外。

无论在技术还是出海方面，博路威都已走锂电行业前沿。博路威希望通过与锂电业内协同配合，把S-Roll无级调压均匀辊技术和BENDCON挠度分区可控辊技术快速应用于干法电极、固态电池，再将锂电辊压技术推向新台阶。