CN114850282B - 电池极片卷切装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池极片卷切装置，涉及锂离子电池领域，包括卷切机构、压紧机构、废料收集机构；所述压紧机构能够压紧极片；所述卷切机构包括支撑座、切割主体、驱动机构、切割模具，所述切割主体转动连接在所述支撑座上，所述驱动机构能够驱动所述切割主体旋转，所述切割主体上设有切割模具，所述切割模具的切割工位对应位于所述压紧机构上的极片；所述切割工位的下方设有废料收集机构。本发明的优点在于：该装置对极片进行旋转切割，切割废料随切割模具的旋转直接带入位于切割工位的下方的废料收集机构中，废料收集方式简单可靠，避免飞溅。

Description

电池极片卷切装置

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种电池极片卷切装置。

背景技术

锂离子电池的加工过程中，先通过激光模切或者五金模切对极耳加工，然后对极片边缘进行V角或R角的冲切。现有的切V角或R角的装置采用模具在垂直于极片的方向上往复运动，对极片料区进行裁切，该冲切方式存在以下缺点：(1)切割废料在冲切过程中粘刀，导致废料、毛刺飞溅到极片上；(2)切刀刃口的切割粉尘不能清理，切割效果差；(3)冲切震动大导致移动惯性大。

公开号为CN211965549U的专利文献公开了一种极片冲切装置，包括驱动件、第一滚刀组件及第二滚刀组件，第一滚刀组件及第二滚刀组件在驱动件的驱动下转动并相互配合，以在极片上冲切V角。该装置通过第一滚刀组件上的刀片与第二滚刀组件上的刀口配合进行冲切，需要第一滚刀组件与第二滚刀组件的转动速度相同，对精度要求较高；冲切下的废料先掉落至刀口内，再从刀口掉落至废料盒中，废料的两次掉落过程均需要通过传感器检测到位信号和吹气件吹气排料，结构复杂，容易出现故障。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够避免切割废料飞溅且简单可靠的电池极片卷切装置。

本发明是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：电池极片卷切装置，包括卷切机构、压紧机构、废料收集机构；

所述压紧机构能够压紧极片；

所述卷切机构包括支撑座、切割主体、驱动机构、切割模具，所述切割主体转动连接在所述支撑座上，所述驱动机构能够驱动所述切割主体旋转，所述切割主体上设有切割模具，所述切割模具的切割工位对应位于所述压紧机构上的极片；

所述切割工位的下方设有废料收集机构。

该装置对极片进行旋转切割，切割废料随切割模具的旋转直接带入位于切割工位的下方的废料收集机构中，废料收集方式简单可靠，避免飞溅。

作为优化的技术方案，所述卷切机构还包括旋转接头、除尘管道；所述旋转接头固定连接在所述切割主体的轴端，所述旋转接头连通压缩空气源；所述除尘管道的一端连通所述旋转接头，另一端延伸到所述切割模具的刃口附近。使用压缩空气对切割模具的刃口进行除尘，及时清理了切割粉尘，提高了切割效果；同时压缩空气还能够对切割模具的刃口进行风冷，避免切割模具升温导致寿命降低以及避免粘刀现象。

作为优化的技术方案，所述卷切机构设有两个，两个卷切机构分别位于所述压紧机构的两侧，两个卷切机构的切割工位分别对应位于所述压紧机构上的极片的两侧。两个卷切机构在极片的两侧同时进行旋转切割，抵消了惯性对电池极片卷切装置的影响。

作为优化的技术方案，所述切割主体上设有两排切割模具，两排切割模具分别位于旋转直径的两端，两排中切割模具的数量相同且位置对应，每排切割模具沿平行于所述切割主体的轴向的直线间隔排列。

作为优化的技术方案，所述切割主体上设有两个长度方向平行于其轴向的调节槽，两排切割模具分别通过模具安装座安装在两个调节槽中，各切割模具均能够沿所在的调节槽的长度方向调节位置。

作为优化的技术方案，所述压紧机构包括切割底座、极片压块、升降机构；所述切割底座能够支撑极片；所述极片压块设有两排，两排极片压块分别对应两个卷切机构，每排多个极片压块沿极片传送方向间隔排列，所述极片压块与所述切割模具的位置一一对应；所述极片压块位于所述底座的上方，所述极片压块上设有能够通过所述切割模具的切割槽；所述升降机构能够带动所述极片压块升降。

作为优化的技术方案，所述升降机构包括连接板、气缸、气缸座、直线轴承，导杆；所述极片压块固定连接在所述连接板上；所述气缸的外壳通过所述气缸座固定连接在所述切割底座上，所述气缸的活塞杆固定连接在所述连接板上；所述连接板上安装有直线轴承，所述导杆穿过所述直线轴承，所述导杆的一端固定连接在所述切割底座上。

作为优化的技术方案，所述压紧机构还包括托辊座、托辊，多个托辊座沿极片传送方向间隔设置，各托辊座分别固定连接在所述连接板上，各托辊座上分别安装有托辊。

作为优化的技术方案，所述极片压块朝向所述切割底座的一侧固定连接有软垫。防止压伤极片的表面。

作为优化的技术方案，所述电池极片卷切装置还包括纠偏系统，所述纠偏系统包括纠偏器、极片过辊、纠偏感应器、光纤感应器，所述纠偏器、极片过辊、纠偏感应器、压紧机构、光纤感应器沿极片传送方向依次设置，所述纠偏感应器和所述光纤感应器分别位于极片的两侧。纠偏系统可以满足极片的纠偏精度要求。

本发明的优点在于：

1、该装置对极片进行旋转切割，切割废料随切割模具的旋转直接带入位于切割工位的下方的废料收集机构中，废料收集方式简单可靠，避免飞溅。

2、使用压缩空气对切割模具的刃口进行除尘，及时清理了切割粉尘，提高了切割效果；同时压缩空气还能够对切割模具的刃口进行风冷，避免切割模具升温导致寿命降低以及避免粘刀现象。

3、两个卷切机构在极片的两侧同时进行旋转切割，抵消了惯性对电池极片卷切装置的影响。

4、纠偏系统可以满足极片的纠偏精度要求。

附图说明

图1是本发明实施例电池极片卷切装置的结构示意图。

图2是本发明实施例电池极片卷切装置放有待切割的极片的结构示意图。

图3是本发明实施例卷切机构的结构示意图。

图4是本发明实施例压紧机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2所示，本发明实施例公开一种电池极片卷切装置，包括卷切机构1、压紧机构2、废料收集机构(图未示)、纠偏系统，所述纠偏系统包括纠偏器3、极片过辊4、纠偏感应器5、光纤感应器6。

极片7通过传送机构进行传送，压紧机构2能够压紧极片7；卷切机构1设有两个，两个卷切机构1分别位于压紧机构2的两侧，两个卷切机构1的切割工位分别对应位于压紧机构2上的极片7的两侧；两个卷切机构1的切割工位的下方分别设有废料收集机构；纠偏器3、极片过辊4、纠偏感应器5、压紧机构2和光纤感应器6沿极片传送方向依次设置，纠偏感应器5和光纤感应器6 分别位于极片7的两侧，纠偏系统可以满足极片7的纠偏精度要求。

如图3所示，卷切机构1包括支撑座11、切割主体12、驱动机构13、切割模具14、旋转接头15、除尘管道16。

支撑座11包括两个相对设置的轴承座，切割主体12的两端分别转动连接在两个轴承座上，切割主体12的同轴度满足切割精度要求；驱动机构13采用电机，其输出轴与切割主体12的轴端固定连接，能够驱动切割主体12旋转。

切割主体12上设有两排切割模具14，两排切割模具14分别位于旋转直径的两端，两排中切割模具14的数量相同且位置对应，每排四个切割模具14沿平行于切割主体12的轴向的直线间隔排列，各切割模具14的切割工位分别对应位于压紧机构2上的极片7；切割主体12上设有两个长度方向平行于其轴向的调节槽，两排切割模具14分别通过模具安装座安装在两个调节槽中，各切割模具14均能够沿所在的调节槽的长度方向调节位置；模具安装座采用模块化加工，可对切割模具14的间距进行调节，具有较高的强度，可以长时间耐冲击不变形；切割模具14采用工具钢镶嵌钨钢制成，具有耐磨性，保证了切割寿命。

旋转接头15固定连接在切割主体12的轴端，旋转接头15连通压缩空气源；除尘管道16设有八个，各除尘管道16的一端连通旋转接头15，另一端分别延伸到各切割模具14的刃口附近。

如图4所示，压紧机构2包括切割底座21、极片压块22、升降机构23、托辊座24、托辊25。

切割底座21能够支撑极片7；极片压块22设有两排，两排极片压块22分别对应两个卷切机构1，每排四个极片压块22沿极片传送方向间隔排列，极片压块22与切割模具14的位置一一对应；极片压块22位于底座11的上方，极片压块22上设有能够通过切割模具14的切割槽；极片压块22采用铝合金材质以保证强度，极片压块22朝向切割底座21的一侧固定连接有表面贴服柔性材质的软垫，防止压伤极片7的表面；升降机构23能够带动极片压块22升降。

升降机构23包括连接板231、气缸232、气缸座233、直线轴承234，导杆 235；连接板231设有两个，两排极片压块22分别固定连接在两个连接板231 上；气缸232设有两个，每个气缸232的外壳通过一个气缸座233固定连接在切割底座21上，两个气缸232的活塞杆分别固定连接在两个连接板231上；气缸232可满足运动的行程，气缸232采用无铜气缸，其润滑方式采用滋润无油润滑的方式，避免对极片7的污染；每个连接板231上安装有两个直线轴承234，导杆235设有四个，四个导杆235分别穿过四个直线轴承234，导杆235的一端固定连接在切割底座21上。

两个托辊座24沿极片传送方向间隔设置，各托辊座24的两端分别固定连接在两个连接板231上，各托辊座24上分别安装有托辊25。

本发明电池极片卷切装置的工作原理为：

准备阶段：

控制两个气缸232带动两个连接板231上升，使各极片压块22和两个托辊 25上升到上限位；控制两个驱动机构13工作，使两个切割主体12旋转至各切割模具14与切割底座21之间留有足够极片7通过的空间；将极片7从纠偏器3 的上方穿过极片过辊4的下方，再从各极片压块22的下方以及两个托辊25的上方穿过，穿带直至极片7连传送机构的收卷轴。

运行阶段：

极片7经过纠偏感应器5，纠偏感应器5反馈极片7的位置到纠偏器3，完成极片7的纠偏动作；当光纤感应器6感应到极片7的极耳边缘时，两个气缸 232带动两个连接板231下降，使各极片压块22下压到极片7的上表面；各极片压块22下压到位后，两个驱动机构13工作，带动左侧的切割主体12顺时针旋转，右侧的切割主体12逆时针旋转，两侧的切割模具14同时对极片7进行切割；切割过程中，切割废料随切割模具14的旋转直接带入位于切割工位的下方的废料收集机构中；当切割模具14旋转到切割主体12的正下方时，压缩空气通过旋转接头15进入各除尘管道16，再从各除尘管道16吹出，对各切割模具14的刃口部位进行除尘以及降温处理；以上动作完成后，两个气缸232带动两个连接板231上升，使各极片压块22和两个托辊25上升到上限位，极片7 继续走带，当极片7运行到下一个切割位置时，重复执行上述运行阶段的动作。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种电池极片卷切装置，其特征在于：包括卷切机构、压紧机构、废料收集机构；

所述压紧机构能够压紧极片；

所述卷切机构包括支撑座、切割主体、驱动机构、切割模具，所述切割主体转动连接在所述支撑座上，所述驱动机构能够驱动所述切割主体旋转，所述切割主体上设有切割模具，所述切割模具的切割工位对应位于所述压紧机构上的极片；

所述切割工位的下方设有废料收集机构；

所述切割主体上设有两排切割模具，两排切割模具分别位于旋转直径的两端，两排中切割模具的数量相同且位置对应，每排切割模具沿平行于所述切割主体的轴向的直线间隔排列；

所述压紧机构包括切割底座、极片压块、升降机构；所述切割底座能够支撑极片；所述极片压块设有两排，两排极片压块分别对应两个卷切机构，每排多个极片压块沿极片传送方向间隔排列，所述极片压块与所述切割模具的位置一一对应；所述极片压块位于所述底座的上方，所述极片压块上设有能够通过所述切割模具的切割槽；所述升降机构能够带动所述极片压块升降。

2.如权利要求1所述的电池极片卷切装置，其特征在于：所述卷切机构还包括旋转接头、除尘管道；所述旋转接头固定连接在所述切割主体的轴端，所述旋转接头连通压缩空气源；所述除尘管道的一端连通所述旋转接头，另一端延伸到所述切割模具的刃口附近。

3.如权利要求1所述的电池极片卷切装置，其特征在于：所述卷切机构设有两个，两个卷切机构分别位于所述压紧机构的两侧，两个卷切机构的切割工位分别对应位于所述压紧机构上的极片的两侧。

4.如权利要求1所述的电池极片卷切装置，其特征在于：所述切割主体上设有两个长度方向平行于其轴向的调节槽，两排切割模具分别通过模具安装座安装在两个调节槽中，各切割模具均能够沿所在的调节槽的长度方向调节位置。

5.如权利要求1所述的电池极片卷切装置，其特征在于：所述升降机构包括连接板、气缸、气缸座、直线轴承，导杆；所述极片压块固定连接在所述连接板上；所述气缸的外壳通过所述气缸座固定连接在所述切割底座上，所述气缸的活塞杆固定连接在所述连接板上；所述连接板上安装有直线轴承，所述导杆穿过所述直线轴承，所述导杆的一端固定连接在所述切割底座上。

6.如权利要求5所述的电池极片卷切装置，其特征在于：所述压紧机构还包括托辊座、托辊，多个托辊座沿极片传送方向间隔设置，各托辊座分别固定连接在所述连接板上，各托辊座上分别安装有托辊。

7.如权利要求1所述的电池极片卷切装置，其特征在于：所述极片压块朝向所述切割底座的一侧固定连接有软垫。

8.如权利要求1-7任一项所述的电池极片卷切装置，其特征在于：所述电池极片卷切装置还包括纠偏系统，所述纠偏系统包括纠偏器、极片过辊、纠偏感应器、光纤感应器，所述纠偏器、极片过辊、纠偏感应器、压紧机构、光纤感应器沿极片传送方向依次设置，所述纠偏感应器和所述光纤感应器分别位于极片的两侧。

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