CN106003842A - 极耳抚平装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及极耳抚平装置。包括与托辊相连的支架以及设置在支架上的毛刷，所述的毛刷由电机驱动其转动，所述的毛刷与托辊之间的间距可调，所述毛刷的刷毛长度由两侧向中间逐渐递增。由上述技术方案可知，本发明在极耳通过托辊时，通过毛刷对极耳进行抚平，使极耳贴合托辊，从而避免了极耳根部撕裂引起的断带或极耳脱落的现象，有效提高了激光极耳成型工序和后续卷绕工序的生产效率和良品率。

Description

极耳抚平装置

技术领域

本发明涉及锂电池领域，具体涉及一种极耳抚平装置。

背景技术

传统的锂离子电池极片极耳成型方式为超声焊接极耳和模具冲切极耳，近年来兴起了激光极耳成型的技术，可以提高生产效率、电池容量和倍率性能。激光极耳成型通过激光将极片两侧的箔材留白切割成极耳，但由于在辊压过程中极片涂料区和两侧留白的压延率不同，造成涂料区和留白区存在应力，激光成型的极耳在经过托辊时易翘起、翻折，进而导致极耳根部撕裂、极片断带、极耳脱落。通常的解决方案为在极片运行的托辊上增加压辊或增大托辊辊径。当极耳翘起角度较大时，压辊不仅无法将极耳压平，反而还会和极耳发生碰触，导致极耳扭曲变形，增大了极耳撕裂脱落的风险；而增大托辊辊径不仅会增加设备成本，还会增大设备尺寸，影响车间的空间利用率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种极耳抚平装置，该装置可以显著减少极片在设备运行过程中的极耳翻折和极耳根部撕裂的现象。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括与托辊相连的支架以及设置在支架上的毛刷，所述的毛刷由电机驱动其转动，所述的毛刷与托辊之间的间距可调，所述毛刷的刷毛长度由两侧向中间逐渐递增。

所述的支架包括与托辊轴线相垂直布置的安装板，所述的安装板上设有与托辊辊轴相连的腰型孔，所述的安装板上还设有平行布置且垂直于安装板板面的第一悬臂及第二悬臂，所述第一悬臂及第二悬臂的悬伸端分别对称设有多个用于安装毛刷的U型槽。

所述的毛刷包括与支架相固定的刷体以及沿周向设置在刷体上的刷毛，所述的刷体呈柱状且刷体的中心处设有转轴，所述的转轴卡设在U型槽内且通过挡板固定，所述的电机驱动转轴转动。

所述的刷毛沿刷体的周向均匀布置多层，其刷毛形成长度由两侧向中间逐渐递增的弧形顶面。

所述刷毛的材质为尼龙、PBT、PE或玻璃纤维。

由上述技术方案可知，本发明在极耳通过托辊时，通过毛刷对极耳进行抚平，使极耳贴合托辊，从而避免了极耳根部撕裂引起的断带或极耳脱落的现象，有效提高了激光极耳成型工序和后续卷绕工序的生产效率和良品率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明极片位于托辊下方时的结构示意图；

图3是本发明中毛刷的结构示意图；

图4是图3的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示的一种极耳抚平装置，包括与托辊1相连的支架2以及设置在支架2上的毛刷3，毛刷3由电机驱动其转动，毛刷3与托辊1之间的间距可调，支架2在安装时，应保证支架2上的毛刷3和托辊1上的极片10处于托辊1的同侧，也就是在满足极片10与毛刷3处于托辊1同侧的前提条件下，毛刷3位于托辊1四周的任何方向均可，视极片10的位置而定。例如：当极片10从托辊1上方经过时，毛刷3处于托辊1上方，如图1所示；当极片10从托辊1下方经过时，毛刷3处于托辊1下方，如图2所示；毛刷3的刷毛32长度由两侧向中间逐渐递增。

进一步的，支架2包括与托辊轴线相垂直布置的安装板21，安装板21上设有与托辊1辊轴相连的腰型孔22，通过调整腰型孔22与托辊1辊轴的安装位置可以调整毛刷3与托辊1之间的间距，即可以调整毛刷3的纵向位置；安装板21上还设有平行布置且垂直于安装板21板面的第一悬臂23及第二悬臂24，第一悬臂23及第二悬臂23的悬伸端分别对称设有多个用于安装毛刷3的U型槽25。

进一步的，毛刷3包括与支架2相固定的刷体31以及沿周向设置在刷体31上的刷毛32，刷体31呈柱状且刷体31的中心处设有转轴33，转轴33卡设在U型槽25内且通过挡板4固定，电机驱动转轴33转动。转轴33卡在不同的U型槽25内，可以调整毛刷3的横向位置。

进一步的，如图3、图4所示，刷毛32沿刷体31的周向均匀布置多层，其刷毛32形成长度由两侧向中间逐渐递增的弧形顶面。即刷毛32是沿刷体的周向平行布置多层，刷毛的长度自刷体的两端向中间方向递增过渡，也就是毛刷32两侧的刷毛较短，中间的刷毛较长，两侧较短的刷毛32会对极耳20进行预抚平，由于外侧刷毛32较短，对极耳20的抚平力较小，不会造成极耳20根部撕裂；当极片10上的极耳20整体运行到托辊1上时，中间较长的刷毛32会对极耳20施以较大抚平力，使极耳20整体平整地贴合在托辊1上，进而避免极耳20的撕裂、极片10的断带和极耳20的脱落。

更进一步的，刷毛32的材质为尼龙、PBT、PE或玻璃纤维。即毛刷3的刷毛32长度由两侧向中间逐增增长，刷毛32的材质以不损伤极片和极耳为准，优选为尼龙、PBT、PE或玻璃纤维。

本发明的使用过程和工作原理如下：

先使极片10通过托辊1，再调节安装板21与托辊1辊轴之间的连接位置，使毛刷3与极片10的表面相接触。当极片10通过托辊1时，由于极耳20根部和极片10涂料区间应力的存在，使得极耳20翘起，此时毛刷3外侧较短的刷毛32会对极耳20进行预抚平，由于外侧刷毛32较短，对极耳20的抚平力较小，不会造成极耳20根部撕裂；当极片10上的极耳20整体运行到托辊1上时，毛刷3中间较长的刷毛32会对极耳20施以较大抚平力，使极耳20整体平整地贴合在托辊1上，进而避免极耳20的撕裂、极片10的断带和极耳20的脱落。安装板21上开有腰型孔22，可以根据极耳20翘起的实际情况调整毛刷3和托辊1的间距；第一悬臂23及第二悬臂24上开设的U型槽25，可以根据极片10的宽度调整毛刷3在第一悬臂23及第二悬臂24上的位置，保证毛刷3对极耳20的抚平达到最优效果。

实施例一：

采用激光极耳成型机对300m正极极片进行制片，在激光极耳成型机的托辊上安装极耳抚平装置，设备运行速度为120mm/s，统计生产过程中的断带次数，列于表1中。

对比例一：

采用激光极耳成型机对300m正极极片进行制片，激光极耳成型机的托辊上无极耳抚平装置，设备运行速度为120mm/s，统计生产过程中的断带次数，列于表1中。

编号	断带次数	总生产时间(h)
			实施例1	5	1h20min
对比例1	37	5h40min

表1：断带次数和生产时间对比

由表1可以看出，实施例一的断带次数明显少于对比例一，总生产时间也明显降低，可见极耳抚平装置能够显著提高生产效率和良品率。

实施例二：

采用托辊上装有极耳抚平装置的全自动卷绕机对正负极片(各300片)进行卷绕，正负极片均采用激光极耳成型，极片来料无极耳翻折打皱情况，卷绕速度为60s/pcs，统计产出的卷芯数量，列于表2中。

对比例二：

采用托辊上无极耳抚平装置的全自动卷绕机对正负极片(各300片)进行卷绕，正负极片均采用激光极耳成型，极片来料无极耳翻折打皱情况，卷绕速度为60s/pcs，统计产出的卷芯数量，列于表2中。

编号	良品卷芯数	极耳翻折卷芯数	少极耳卷芯数
				实施例1	268	11	2
对比例1	93	137	51

表2：卷芯产出对比

由表2可以看出，实施例二的良品卷芯数相比对比例二有了明显的提高，异常卷芯数量大大减少，说明极耳抚平装置能够显著减少因极耳翘起、翻折造成的卷芯异常，提高卷绕过程中的良品卷芯数量。

本发明的有益效果在于：1)在不增大托辊辊径的情况下，保证极经过托辊时不翻折，节约了设备成本和空间；2)优良的抚平效果能够保证激光极耳成型和卷绕工序的生产效率；3)显著减少了极耳脱落和扭曲变形的发生，提升了极片的品质，保证了电池的倍率性能；4)断带次数少，生产效率及良品率得到大幅提升。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种极耳抚平装置，其特征在于：包括与托辊（1）相连的支架（2）以及设置在支架（2）上的毛刷（3），所述的毛刷（3）由电机驱动其转动，所述的毛刷（3）与托辊（1）之间的间距可调，所述毛刷（3）的刷毛（32）长度由两侧向中间逐渐递增。

2.根据权利要求1所述的极耳抚平装置，其特征在于：所述的支架（2）包括与托辊轴线相垂直布置的安装板（21），所述的安装板（21）上设有与托辊（1）辊轴相连的腰型孔（22），所述的安装板（21）上还设有平行布置且垂直于安装板（21）板面的第一悬臂（23）及第二悬臂（24），所述第一悬臂（23）及第二悬臂（23）的悬伸端分别对称设有多个用于安装毛刷（3）的U型槽（25）。

3.根据权利要求2所述的极耳抚平装置，其特征在于：所述的毛刷（3）包括与支架（2）相固定的刷体（31）以及沿周向设置在刷体（31）上的刷毛（32），所述的刷体（31）呈柱状且刷体（31）的中心处设有转轴（33），所述的转轴（33）卡设在U型槽（25）内且通过挡板（4）固定，所述的电机驱动转轴（33）转动。

4.根据权利要求3所述的极耳抚平装置，其特征在于：所述的刷毛（32）沿刷体（31）的周向均匀布置多层，其刷毛（32）形成长度由两侧向中间逐渐递增的弧形顶面。

5.根据权利要求1或3或4所述的极耳抚平装置，其特征在于：所述刷毛（32）的材质为尼龙、PBT、PE或玻璃纤维。