CN106914706A - 极片切割装置、方法及激光模切机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种极片切割装置、方法及激光模切机，包括第一激光切割器、第二激光切割器和用于输送待切割极片的输送部，其中：第一激光切割器与输送部输运的极片的第一侧边缘的待切割区域相对设置，第二激光切割器与输送部输运的极片的第二侧边缘的待切割区域相对设置，第一激光切割器位于输送部输运的极片的第一侧面，第二激光切割器位于输送部输运的极片的第二侧面；通过极片两侧的激光切割器的设置，使得这种极片切割装置可以同时切割极片的两侧，从而提高了切割效率；因为激光切割器体积较大，因此将激光切割器位于极片的两个侧面，在保证切割准确度的同时也节约了整机空间。

Description

极片切割装置、方法及激光模切机

技术领域

本发明涉及一种极片切割装置及切割方法,同时涉及采用该极片切割装置\切割方法的激光模切机，属于新能源材料加工设备技术领域。

背景技术

近年来,新能源行业得到迅猛发展,锂电池的应用也越来越广泛。锂电池的结构一般具有极耳,极耳的成形一般通过焊接引出的方式或者极片切割的方式获得。焊接极耳容易产生虚焊问题，导致电池性不稳定。在采用切割方式获得极片时，又分为刀模切割和激光切割，其中激光切割更具有制造成本低，加工质量稳定可靠，兼容性好等比较优势。

传统的激光切割极片技术，通常采用激光模切机实现，极片通过水平输送,通过激光束将极片的一侧边缘切割成极耳。随着行业的发展，对设备的性能要求越来越高，尤其是对生产效率的要求也越来越高，这种传统的极片切割方式已不能适应产能的需求，亟待提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种极片切割装置及极片切割方法，其可提高生产效率。

同时提供一种激光模切机，其可满足产能提高的需求，生产效率较高。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

第一方面，本发明提供一种极片切割装置，极片切割装置包括第一激光切割器、第二激光切割器和用于输送待切割极片的输送部，其中：第一激光切割器与输送部输运的极片的第一侧边缘的待切割区域相对设置，第二激光切割器与输送部输运的极片的第二侧边缘的待切割区域相对设置，第一激光切割器位于输送部输运的极片的第一侧面，第二激光切割器位于输送部输运的极片的第二侧面。

通过极片两侧的激光切割器的设置，使得这种极片切割装置可以同时切割极片的两侧，从而提高了切割效率；因为激光切割器体积较大，因此将激光切割器位于极片的两个侧面，在保证切割准确度的同时也节约了整机空间。

进一步地，两个激光切割器的激光束发射的中心位置的高度差小于或等于5mm。

优选的，两个激光切割器的激光束发射的中心位置位于同一水平面上。

进一步地，极片的面与竖直面之间的夹角小于5度。

优选的，极片竖直向下输送，与激光切割器的安装位置垂直设置。

切割后的极耳厚度较小，易受力弯曲，通过极片竖直向下输送的方式，避免了极片沿水平方向输送的方式，从而避免了切割后的极耳因重力的影响向下弯曲的情况，进而保持了极耳的形状。

同时两个激光切割器的激光发射束的中心位置位于同一水平面上，保证了两个激光切割器的同步工作，增加了装置的稳定性。

可选的，极片切割装置还包括第一安装支架和第二安装支架，第一激光切割器安装于第一安装支架上，第二激光切割器安装于第二安装支架上。

可选的，极片切割装置还包括安装支架，第一激光切割器安装于安装支架的第一部位，第二激光切割器安装于安装支架的第二部位。

第二方面，本发明提供一种极片切割方法，应用于极片切割装置中，极片切割方法包括：控制输送部输运的极片按照预定路线输运；在输运的极片经过第一激光切割器时，控制第一激光切割器按照预定频率发射第一激光束，以切割极片的第一侧边缘形成第一类极耳；和/或，

在输运的极片经过第二激光切割器时，控制第二激光切割器按照预定频率发射第二激光束，以切割极片的第二侧边缘形成第二类极耳；

其中，第一类极耳为正极耳和负极耳中的一种，第二类极耳为正极耳和负极耳中的另一种。

通过两个激光切割器形成两种极耳的极片切割方法，实现了同时切割极片的两边，加快了生产效率。

第三方面，本发明还提供一种激光模切机，采用极片切割装置和极片切割方法，激光模切机包括极片放卷装置、极片收卷装置以及位于极片放卷装置和极片收卷装置之间的极片切割装置。

通过设立极片切割装置并应用极片切割方法，实现了同时切割极片的两边，加快了生产效率。

附图说明

图1为本发明一个实施例提供的极片切割装置的示意图；

图2为图1激光切割部位的示意图；

图3为未被切割的极片示意图；

图4为已被切割的极片上形成的极耳的示意图；

图5为第一激光切割器、第二激光切割器与极片位置的立体结构示意图；

图6为本发明一个实施例提供的极片切割方法的流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

传统的激光切割极片技术，通常采用激光模切机实现，极片通过水平输送,通过激光束将极片的一侧边缘切割成极耳。随着行业的发展，对设备的性能要求越来越高，尤其是对生产效率的要求也越来越高，这种传统的极片切割方式已不能适应产能的需求，亟待提升。

本发明提供了一种极片切割装置，这种极片切割装置能够同时切割极片的两侧，从而提高了切割效率。

如图1、2、3、5所示，本发明实施例所述的一种极片切割装置，包括第一激光切割器1、第二激光切割器2和用于输送待切割极片6的输送部3，其中：第一激光切割器1与输送部3输运的极片6的第一侧边缘的待切割区域4相对设置，第二激光切割器2与输送部3输运的极片6的第二侧边缘的待切割区域5相对设置，第一激光切割器1位于输送部3输运的极片6的第一侧面，第二激光切割器2位于输送部3输运的极片6的第二侧面。

通过极片6两侧的激光切割器的设置，使得这种极片切割装置可以同时切割极片6的两侧，从而提高了切割效率；因为激光切割器体积较大，因此将激光切割器位于极片6的两个侧面，在保证切割准确度的同时也节约了整机空间。

如图1所示，在本实施例中，输送部3为滚筒，极片6缠绕在滚筒上进行运输。

如图1、2所示，两个激光切割器的激光束发射的中心位置的高度差小于或等于5mm。

可选的，两个激光切割器的激光束发射的中心位置可以位于同一水平面上。

当然，在实际实现中，两个激光切割器的激光束发射的中心位置也可以不在同一水平面上，当两个激光切割器的发射激光束的时间间隔能够保证在极片6两边形成对称的极耳即可。

为了让激光切割器的程序设定进一步简单化，以及尽量减少整机的安装占用空间，可以将两个激光切割器的激光束发射的中心位置设置为位于同一水平面上。

可选的，极片6所形成的面与竖直面之间的夹角小于5度。

如图4所示，切割后的极耳因厚度较薄，易受力弯曲，为了减少极片6在被切割后因水平方向输送时受重力卷曲，本申请实施例中将经过激光切割器部署区域的极片6的输送方向设置为竖直向下，与激光切割器的安装位置垂直设置。这样通过极片6竖直向下输送的方式，避免了极片6沿水平方向输送的方式，进而避免了极耳的变形。

同时两个激光切割器的激光发射束的中心位置位于同一水平面上，保证了两个激光切割器的同步工作，增加了装置的稳定性。

可选的，极片切割装置还包括第一安装支架和第二安装支架，第一激光切割器1安装于第一安装支架上，第二激光切割器2安装于第二安装支架上。

可选的，第一安装支架和第二安装支架可以为一体式的，也可以为分体式的。当第一安装支架和第二安装支架可以为一体式的时，也可以认定极片切割装置还包括安装支架，第一激光切割器1安装于安装支架的第一部位，第二激光切割器2安装于安装支架的第二部位。

即安装架可以为分离式设计，每个激光切割器对应一个安装架；当然安装架也可以为一体式的，两个激光切割器均安装在一个安装架上的两个不同的部位。

综上所述，本发明实施例提供的极片切割装置，通过极片两侧的激光切割器的设置，使得这种极片切割装置可以同时切割极片的两侧，从而提高了切割效率，并节约了整机空间；通过极片竖直向下输送的方式，避免了极片沿水平方向输送的方式，从而避免了切割后的极耳在重力的影响向下弯曲的情况，进而保持了极耳的形状。

图5为本发明一个是实施例提供的极片切割方法的流程图，该极片切割方法应用于如图1至图4所示的任一种极片切割装置，一般来讲，极片切割装置还包括一个处理模块，该处理模块包括信号处理输出单元与信号接收动作单元，在本实施例中，信号处理输出单元为PLC，信号接收动作单元为激光发射器和极片输送部以及感应极片位置的感应装置，该处理模块可以用于实现如下步骤：

步骤S1，控制输送部按照预定路线输运极片。

步骤S2，当感应装置感应到有极片经过第一切割器时，信号输出单元控制激光发射器发射第一激光束，第一激光束对极片进行切割操作，从而在极片切割区域形成第一类极耳。

步骤S3，当感应装置感应到有极片经过第二切割器时，信号输出单元控制激光发射器发射第二激光束，第二激光束对极片进行切割操作，从而在极片切割区域形成第二类极耳。

可选的，步骤S2与步骤S3可分开进行，也可同时进行，在本实施例中，步骤S2与步骤S3同时进行。

其中，第一类极耳为正极耳和负极耳中的一种，第二类极耳为正极耳和负极耳中的另一种。

综上所述，本发明实施例提供的极片切割方法，通过控制第一激光切割器与第二激光切割器同时发射激光束，从而实现极片两边的同时切割，进而加快了生产效率。

在另一个实施例中，本发明还提供一种激光模切机，采用如图1至4的极片切割装置和如图5的极片切割方法，在此不再赘述。

需要补充说明的是，本申请中提及的极片卷绕装置保护范围并不包括对极片的限定，在实际生产、销售极片防抖装置或极片处理设备中可以没有极片，而在使用过程中才引入极片，因此极片并不能用于限定本申请中极片卷绕装置的保护范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。同样的，“第一”、“第二”以及类似的词语不代表任何顺序，数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“一端”、“另一端”“一侧”、“另一侧”仅表示相对的位置关系，当被描述的对象的绝对位置关系改变后，则该想对应的位置关系也相应的改变。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。

Claims (9)

1.一种极片切割装置，其特征在于，所述极片切割装置包括第一激光切割器、第二激光切割器和用于输送待切割极片的输送部，其中：

所述第一激光切割器与所述输送部输运的极片的第一侧边缘的待切割区域相对设置，所述第二激光切割器与所述输送部输运的极片的第二侧边缘的待切割区域相对设置，第一激光切割器位于所述输送部输运的极片的第一侧面，所述第二激光切割器位于所述输送部输运的极片的第二侧面。

2.根据权利要求1所述的极片切割装置，其特征在于，所述第一激光切割器发射出的第一激光束的中心位置与所述第二激光切割器发射出的第二激光束的中心位置的高度差小于或等于5mm。

3.根据权利要求1所述的极片切割装置，其特征在于，所述第一激光切割器发射出的第一激光束的中心位置与所述第二激光切割器发射出的第二激光束的中心位置位于同一水平面上。

4.根据权利要求1所述的极片切割装置，其特征在于，所述输送部输运的极片所在的面与竖直面之间的夹角小于5度。

5.根据权利要求4所述的极片切割装置，其特征在于，所述第一激光切割器发射出的第一激光束、所述第二激光切割器发射出的第二激光束均与所述极片切割装置输送的极片所在面垂直。

6.根据权利要求1至5中任一所述的极片切割装置，其特征在于，所述极片切割装置还包括第一安装支架和第二安装支架，所述第一激光切割器安装于所述第一安装支架上，所述第二激光切割器安装于所述第二安装支架上。

7.根据权利要求1至5中任一所述的极片切割装置，其特征在于，所述极片切割装置还包括安装支架，所述第一激光切割器安装于所述安装支架的第一部位，所述第二激光切割器安装于所述安装支架的第二部位。

8.一种极片切割方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的极片切割装置中，所述方法包括：

控制所述输送部输运的极片按照预定路线输运；

在输运的所述极片经过所述第一激光切割器时，控制所述第一激光切割器按照预定频率发射第一激光束，以切割所述极片的第一侧边缘形成第一类极耳；和/或，

在输运的所述极片经过所述第二激光切割器时，控制所述第二激光切割器按照所述预定频率发射第二激光束，以切割所述极片的第二侧边缘形成第二类极耳；

其中，所述第一类极耳为正极耳和负极耳中的一种，所述第二类极耳为正极耳和负极耳中的另一种。

9.一种激光模切机，其特征在于，所述激光模切机包括极片放卷装置、极片收卷装置以及位于所述极片放卷装置和所述极片收卷装置之间的极片切割装置，所述极片切割装置为如权利要求1-7中任一项所述的极片切割装置。