CN107931731B - 一种用于锂电池的多功能切片机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于锂电池的多功能切片机，涉及锂电池加工设备领域。本发明公开的用于锂电池的多功能切片机上通过设置特殊结构的切头机构，切头机构包括第一切头、第二切头以及压轴，压轴的两端分别连接第一切头和驱动机构，第二切头套设在第一切头外侧，且第一切头与第二切头螺纹连接；第一切头包括第一圆筒切刀、第二切头包括第一圆筒切刀；裁切时，通过调节第二切头相对于第一切头的高度，可以选择第一切头或者第二切头进行剪裁，从而得到不同半径的圆片，同时满足锂电池正极片和隔膜的切割。

Description

一种用于锂电池的多功能切片机

技术领域

本发明涉及锂电池加工设备领域，具体而言，涉及一种用于锂电池的多功能切片机。

背景技术

目前，因锂离子电池具有自放电效率底、无记忆效应、绿色环保等众多优点，其已经在小型数码设备以及电动汽车上得到了广泛推广。在锂离子电池的实验研究中，隔膜和正极片是组装锂离子电池的必要材料。在实验室通常需要对隔膜和正极片进行剪裁，但是隔膜和正极片的大小往往不同，且在实验中往往因为扣式电池的规格的不同，正极片的大小也有区别，为了适应多种规格的正极片和隔膜，往往需要采购多个切片机，用来切割不同半径的正极片和隔膜，成本投入高，设备利用率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于锂电池的多功能切片机，裁切出不同规格的正极片和隔膜，实现多功能，节约设备的购买。

本发明是这样实现的：

一种用于锂电池的多功能切片机，其特征在于，其包括：基座、支撑台、切头机构以及驱动机构，支撑台固定安装在基座上，切头机构与支撑台滑动连接，支撑台上设置有用于驱动切头机构上下运动的驱动机构；

切头机构包括第一切头、第二切头以及压轴，压轴的两端分别连接第一切头和驱动机构，第二切头套设在第一切头外侧，且第一切头与第二切头螺纹连接；

第一切头包括第一连接头、圆柱压块、第一圆筒切刀、套设于圆筒切刀外的第一容纳筒以及放置台于第一容纳筒的第一圆筒压块；第一连接头的上边缘与压轴连接，圆柱压块设置于第一圆筒切刀内部且通过第一复位弹簧与第一连接头的底端连接，第一容纳筒的上边缘与第一连接头的下边缘连接，第一容纳筒的下边缘沿圆周方向开设有用于容置第一圆筒压块的第一容置槽，第一容置槽沿第一容纳筒的轴线方向延伸，第一圆筒压块的上边缘伸入第一容置槽内且通过第二复位弹簧与第一容置槽的顶部连接；

第二切头包括第二连接头、第二圆筒切刀、以及套设于第二圆筒切刀外的第二容纳筒以及放置于第二容纳筒的第二圆筒压块；圆筒形的第二连接头套设在第一容纳筒的外侧，且第二连接头与第一容纳筒螺纹连接，第二圆筒切刀与第二连接头下边缘连接，且第二圆筒切刀与第一容纳筒滑动连接，第二容纳筒的上边缘与第二连接头的下边缘连接，且第二容纳筒套设在第二圆筒切刀外侧，第二容纳筒的下边缘沿圆周方向开设有用于容置第二圆筒压块的第二容置槽，第二容置槽沿第二容纳筒的轴线方向延伸，第二圆筒压块的上边缘伸入第二容置槽内且通过第三复位弹簧与第二容置槽的顶部连接；

基座上设置有放置台、第一环形凸台和第二环形凸台，圆柱压块与放置台配合，放置台的外圆周面与第一环形凸台的内圆周面之间具有供第一圆筒切刀伸入的第一环形间隙，第一环形凸台的外圆周面与第二环形凸台的内圆周面之间具有供第二圆筒切刀伸入的第二环形间隙。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，放置台靠近基座的表面设置有凸起圆柱，凸起圆柱沿着放置台的轴向延伸，基座上设置有容纳凸起圆柱的通孔。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，基座上还开设有控制槽，控制槽将通孔与外界连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，基座上还设置有L型调节杆，L型调节杆包括顺次连接的支撑部、连接杆、竖直杆和控制部，控制部用于控制竖直杆的运动，竖直杆与基座活动连接，连接杆设置在控制槽内，支撑部抵触至凸起圆柱。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，竖直杆与基座通过螺钉活动连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，驱动机构包括传动齿轮、第一齿轮、第二齿轮、传动轴和驱动盘，压轴的侧壁沿压轴的轴线方向设置有与传动齿轮配合的齿条，传动齿轮与第一齿轮配合，第一齿轮和第二齿轮配合，传动轴穿过第二齿轮和驱动盘的轴心。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，第一齿轮具有残缺齿槽，第二齿轮具有残缺齿。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，第一圆筒压块和第二圆筒压块的靠近放置台的一端设置有垫圈。

与现有技术相比，本发明的用于锂电池的多功能切片机的有益效果是：

本发明的提供的用于锂电池的多功能切片机在裁切时，通过旋转第二切头从而调节第二切头与第一切头的相对高度，进而选择第一切头或者第二切头工作，从而得到不同半径的圆片，同时满足锂电池正极片和隔膜的切割。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实施例1提供的用于锂电池的多功能切片机的外部结构示意图；

图2为实施例1提供的用于锂电池的多功能切片机的内部结构示意图；

图3为图2中的A处放大图；

图4为实施例1提供的用于锂电池的多功能切片机的驱动机构的结构示意图；

图5为实施例2提供的用于锂电池的多功能切片机的基座的结构示意图。

图标：100-用于锂电池的多功能切片机；110-基座；120-支撑台；130-切头机构；140-驱动机构；150-压轴；160-第一切头；170-第二切头；161-第一连接头；162-第一容纳筒；163-第一圆筒切刀；164-圆柱压块；165-第一圆筒压块；166-第一复位弹簧；167-第二复位弹簧；168-第一容置槽；171-第二连接头；172-第二容纳筒；173-第二圆筒切刀；174-第二圆筒压块；175-第三复位弹簧；176-第二容置槽；111-放置台；112-第一环形凸台；113-第二环形凸台；114-第一环形间隙；115-第二环形间隙；141-传动齿轮；142-第一齿轮；143-第二齿轮；144-传动轴；145-驱动盘；200-用于锂电池的多功能切片机；214-凸起圆柱；215-控制槽；216-L型调节杆；217-支撑部；218-连接杆；219-竖直杆；220-控制部。

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中的附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参阅图1，本实施例提供的用于锂电池的多功能切片机100，其包括：基座110、支撑台120、切头机构130以及驱动机构140。基座110用于支撑整个多功能切片机，用于支撑切头机构130的支撑台120固定安装在基座110上。用于剪裁正极片和隔膜的切头机构130与支撑台120滑动连接，驱动机构140设置在支撑台120上，用来驱动切头机构130的上下运动。

请参照图2，基座110上设置有圆柱形的放置台111、第一环形凸台112和第二环形凸台113，放置台111、第一环形凸台112和第二环形凸台113等高且轴线重合。放置台111上可以放置锂电池隔膜或者正极片。放置台111的外圆周面与第一环形凸台112的内圆周面之间形成第一环形间隙114。第一环形凸台112的外圆周面与第二环形凸台113的内圆周面之间形成第二环形间隙115。

请继续参照图1，切头机构130包括压轴150、固定在压轴150一端的第一切头160以及通过螺纹与第一切头160连接的第二切头170。压轴150的一端与第一切头160固定连接，另一端与驱动机构140连接。通过调节驱动机构140，第一切头160可以在压轴150的带动下移动。第二切头170套设在第一切头160外侧，且第一切头160与第二切头170通过螺纹连接，旋转第二切头170，第二切头170可以相对第一切头160在垂直方向上运动。第一切头160和第二切头170中靠近基座110的一个对隔膜和正极片进行剪切。

请参照图3，第一切头160包括第一连接头161、第一容纳筒162、第一圆筒切刀163、圆柱压块164、以及第一圆筒压块165。第一连接头161的上边缘与压轴150连接，上述连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，固定连接和可拆卸连接都可以达到本实施例的技术效果。第一容纳筒162的上边缘与第一连接头161的下边缘连接，即第一连接头161的两端分别连接压轴150和第一容纳筒162。应注意到，经过发明人的劳动发现，第一容纳筒162的轴线和第一连接头161的轴线重合时，效果较好。第一圆筒切刀163套设在第一容纳筒162内部，且第一圆筒切刀163的轴线与第一容纳筒162的轴线重合。圆柱压块164套设在第一圆筒切刀163内部，且通过第一复位弹簧166与第一连接头161连接。第一容纳筒162的下边缘沿圆周方向开设有沿第一容纳筒162的轴线方向延伸的第一容置槽168，第一圆筒压块165的上边缘伸入第一容置槽168内且通过第二复位弹簧167与第一容置槽168的顶部连接。放置台111与圆柱压块164配合，圆柱压块164在压力作用下也可以压缩第一复位弹簧166，并在第一圆筒切刀163内滑动。第一圆筒压块165在压力作用下可以压缩第二复位弹簧167，并在第一容置槽168中滑动。剪切时，放置台111、圆柱压块164和第一圆筒压块165可以将隔膜与正极片挤压加紧。经过发明人创造性劳动发现，第一圆筒压块165靠近放置台111的一端设置有垫圈时，在剪切过程中，放置台111、第一圆筒压块165和圆柱压块164可以将隔膜与正极片挤压的更紧，防止待剪切隔膜或正极片错位。

请继续参照图3，第二切头170包括第二连接头171、第二容纳筒172、第二圆筒切刀173、以及第二圆筒压块174。第二连接头171为圆环，套设在第一容纳筒162外，且与第一容纳筒162滑动连接。在本实施例中第二连接头171和第一容纳筒162通过螺纹连接，在其他实施例中，第二连接头171和第一容纳筒162还可以通过其他方式连接，如卡扣结构等，也可以实现第二连接头171和第一容纳筒162垂直相对高度可以调节，进而可以调节第一切头160与第二切头170交替工作的技术效果，都在本发明的保护范围。第二容纳筒172的上边缘与第二连接头171的下边缘连接。应注意到，经过发明人的劳动发现，第二容纳筒172的轴线和第二连接头171的轴线重合时，效果较好。第二圆筒切刀173套设在第二容纳筒172内部，且第二圆筒切刀173的轴线与第二容纳筒172的轴线重合。第二容纳筒172的下边缘沿圆周方向开设有沿第二容纳筒172的轴线方向延伸的第二容置槽176，第二圆筒压块174的上边缘伸入第二容置槽176内且通过第三复位弹簧175与第二容置槽176的顶部连接。第二圆筒压块174在压力作用下可以压缩第三复位弹簧175，并在第二容置槽176中滑动。剪切时，放置台111和第二圆筒压块174可以将隔膜与正极片挤压加紧。经过发明人创造性劳动发现，第二圆筒压块174靠近放置台111的一端设置有垫圈时，在剪切过程中，放置台111和第二圆筒压块174可以将隔膜与正极片挤压的更紧，防止待剪切隔膜或正极片错位。

请参照图1，支撑台120将切头机构130和基座110连接，主要用来支撑切头机构130。在支撑台120上设置有用于驱动切头机构130上下运动的驱动机构140。请参照图4，驱动机构140包括传动齿轮141、第一齿轮142、第二齿轮143、传动轴144和驱动盘145，压轴150的侧壁沿其轴线方向上设置有与传动齿轮141配合的齿条，传动齿轮141的一端与齿条配合，另一端与第一齿轮142配合，第一齿轮142和第二齿轮143配合，传动轴144的两端分别连接第二齿轮143和驱动盘145，且穿过第二齿轮143和驱动盘145的轴心。驱动时转动驱动盘145，驱动盘145带动第二齿轮143、第一齿轮142、传动齿轮141运动，进而带动压轴150运动，从而带动切头在垂直方向上运动，实现正极片和隔膜的剪切。在本实施例中，第一齿轮142具有残缺齿槽，第二齿轮143具有残缺齿。二者的配合可有效实现限位，当切头机构130将隔膜或者正极片切下后，驱动切头机构130垂直向上运动，到达一定高度后切头机构130不能继续运动。取下隔膜或者正极片后方便进行下一步的剪切，限位的设置可以有效的放置过度剪切，放置剪切压力太大损坏设备。应当注意的是，第一齿轮142具有残缺齿槽，第二齿轮143具有残缺齿是本实施例的一个优选方案，在其他实施例中，第一齿轮142可以没有残缺齿槽，第二齿轮143也可以没有残缺齿，都在本发明的保护范围，且第一齿轮142具有残缺齿，第二齿轮143具有残缺齿槽也能够达到本实施例的技术效果，也在本发明的保护范围内。

用于锂电池的多功能切片机100的工作原理是：将待切割正极片或隔膜放置在放置台111上，转动驱动盘145调节切头机构130的垂直高度，使得切头机构130下移。当圆柱压块164和第一圆筒压块165接触待切割正极片或隔膜时，第一复位弹簧166和第二复位弹簧167逐渐被挤压，直至露出第一圆筒切刀163对待切割正极片或隔膜进行切割。反向转动驱动盘145，使得切头机构130远离放置台111，取下切割好的正极片和隔膜，准备下一轮剪切。当需要剪切更大半径的正极片或隔膜时候，转动第二切头170，使得第二切头170向着靠近放置台111的方向移动。直至第二圆筒切刀173距离放置台111的距离小于第一圆筒切刀163距离放置台111的距离一定数值。转动驱动盘145调节切头机构130的垂直高度，使得切头机构130下移。当第二圆筒压块174接触待切割正极片或隔膜时，第三复位弹簧175逐渐被挤压，直至露出第二圆筒切刀173对待切割正极片或隔膜进行切割。反向转动驱动盘145，使得切头机构130远离放置台111，取下切割好的正极片和隔膜，准备下一轮剪切。

实施例2

本实施例提供的用于锂电池的多功能切片机200，与实施例1提供的用于锂电池的多功能切片机200的区别仅仅在于基座110的机构以及基座110上设置的结构不同。

请参阅图5，放置台111靠近基座110的表面设置有凸起圆柱214，凸起圆柱214沿着放置台111的轴向延伸，基座110上相应的设置有容纳凸起圆柱214的通孔。基座110上还开设有控制槽215，控制槽215将通孔与外界连通。基座110上还设置有L型调节杆216，L型调节杆216包括顺次连接的支撑部217、连接杆218、竖直杆219和控制部220。支撑部217抵触至凸起圆柱214，通过支撑部217的运动可以带动凸起圆柱214运动。控制部220用于控制竖直杆219的运动，竖直杆219与基座110活动连接，用于将L型调节杆216与基座110固定或拆卸。连接杆218设置在控制槽215内，连接竖直杆219和支撑部217，支撑部217抵触至所述凸起圆柱214。调节控制部220，由于竖直杆219与基座110活动连接，带动支撑部217将凸起圆柱214顶起，进而将剪裁好并粘在放置台111上的正极片或隔膜顶起，方便的将正极片或隔膜取下。应当注意的是，上述技术方案是本实施例要保护的最优技术方案，通过发明人创造性的劳动发现，当基座110上没有设置L型调节杆216时，也能实现本发明的技术效果，可以通过控制槽215用人的手指将凸起圆柱214顶起，从而实现将粘在放置台111上的正极片或隔膜取下的技术效果，因而属于本发明的保护范围。同时，若基座110上不设置控制槽215和L型调节杆216，人的手指课通过通孔控制凸起圆柱214顶起，从而实现将粘在放置台111上的正极片或隔膜取下的技术效果，也在本实施例的保护范围内。

用于锂电池的多功能切片机200的工作原理是：将待切割正极片或隔膜放置在放置台111上，转动驱动盘145调节切头机构130的垂直高度，使得切头机构130下移。当圆柱压块164和第一圆筒压块165接触待切割正极片或隔膜时，第一复位弹簧166和第二复位弹簧167逐渐被挤压，直至露出第一圆筒切刀163对待切割正极片或隔膜进行切割。反向转动驱动盘145，使得切头机构130远离放置台111，取下切割好的正极片和隔膜，准备下一轮剪切。当需要剪切更大半径的正极片或隔膜时候，转动第二切头170，使得第二切头170向着靠近放置台111的方向移动。直至第二圆筒切刀173距离放置台111的距离小于第一圆筒切刀163距离放置台111的距离一定数值。转动驱动盘145调节切头机构130的垂直高度，使得切头机构130下移。当第二圆筒压块174接触待切割正极片或隔膜时，第三复位弹簧175逐渐被挤压，直至露出第二圆筒切刀173对待切割正极片或隔膜进行切割。反向转动驱动盘145，使得切头机构130远离放置台111，调节控制部220，由于竖直杆219与基座110活动连接，带动支撑部217将凸起圆柱214顶起，进而将剪裁好并粘在放置台111上的正极片或隔膜顶起，方便的将正极片或隔膜取下，准备下一轮剪切。

综上，本发明提供的用于锂电池的多功能切片机100和用于锂电池的多功能切片机200通过设置裁剪半径不同的第一切头160和第二切头170，并调节第二切头170相对于第一切头160的高度，可以选择第一切头160或者第二切头170进行剪裁，从而得到不同半径的圆片，同时满足锂电池正极片和隔膜的切割。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于锂电池的多功能切片机，其特征在于，其包括：基座、支撑台、切头机构以及驱动机构，所述支撑台固定安装在所述基座上，所述切头机构与所述支撑台滑动连接，所述支撑台上设置有用于驱动所述切头机构上下运动的所述驱动机构；

所述切头机构包括第一切头、第二切头以及压轴，所述压轴的两端分别连接所述第一切头和所述驱动机构，所述第二切头套设在所述第一切头外侧，且所述第一切头与所述第二切头螺纹连接；

所述第一切头包括第一连接头、圆柱压块、第一圆筒切刀、套设于所述圆筒切刀外的第一容纳筒以及放置于所述第一容纳筒的第一圆筒压块；所述第一连接头的上边缘与所述压轴连接，所述圆柱压块设置于所述第一圆筒切刀内部且通过第一复位弹簧与所述第一连接头的底端连接，所述第一容纳筒的上边缘与所述第一连接头的下边缘连接，所述第一容纳筒的下边缘沿圆周方向开设有用于容置所述第一圆筒压块的第一容置槽，所述第一容置槽沿所述第一容纳筒的轴线方向延伸，所述第一圆筒压块的上边缘伸入所述第一容置槽内且通过第二复位弹簧与所述第一容置槽的顶部连接；

所述第二切头包括第二连接头、第二圆筒切刀、以及套设于所述第二圆筒切刀外的第二容纳筒以及放置于所述第二容纳筒的第二圆筒压块；圆筒形的所述第二连接头套设在所述第一容纳筒的外侧，且所述第二连接头与所述第一容纳筒螺纹连接，所述第二圆筒切刀与所述第二连接头下边缘连接，且所述第二圆筒切刀与所述第一容纳筒滑动连接，所述第二容纳筒的上边缘与所述第二连接头的下边缘连接，且所述第二容纳筒套设在所述第二圆筒切刀外侧，所述第二容纳筒的下边缘沿圆周方向开设有用于容置所述第二圆筒压块的第二容置槽，所述第二容置槽沿所述第二容纳筒的轴线方向延伸，所述第二圆筒压块的上边缘伸入所述第二容置槽内且通过第三复位弹簧与所述第二容置槽的顶部连接；

所述基座上设置有放置台、第一环形凸台和第二环形凸台，所述圆柱压块与所述放置台配合，所述放置台的外圆周面与所述第一环形凸台的内圆周面之间具有供所述第一圆筒切刀伸入的第一环形间隙，所述第一环形凸台的外圆周面与所述第二环形凸台的内圆周面之间具有供所述第二圆筒切刀伸入的第二环形间隙；所述放置台靠近所述基座的表面设置有凸起圆柱，所述凸起圆柱沿着所述放置台的轴向延伸，所述基座上设置有容纳所述凸起圆柱的通孔；

所述驱动机构包括传动齿轮、第一齿轮、第二齿轮、传动轴和驱动盘，所述压轴的侧壁沿所述压轴的轴线方向设置有与所述传动齿轮配合的齿条，所述传动齿轮与所述第一齿轮配合，所述第一齿轮和所述第二齿轮配合，所述传动轴穿过所述第二齿轮和所述驱动盘的轴心。

2.根据权利要求1所述的用于锂电池的多功能切片机，其特征在于，所述基座上还开设有控制槽，所述控制槽将通孔与外界连通。

3.根据权利要求2所述的用于锂电池的多功能切片机，其特征在于，所述基座上还设置有L型调节杆，所述L型调节杆包括顺次连接的支撑部、连接杆、竖直杆和控制部，所述控制部用于控制所述竖直杆的运动，所述竖直杆与所述基座活动连接，所述连接杆设置在所述控制槽内，所述支撑部抵触至所述凸起圆柱。

4.根据权利要求3所述的用于锂电池的多功能切片机，其特征在于，所述竖直杆与所述基座通过螺钉活动连接。

5.根据权利要求1中所述的用于锂电池的多功能切片机，其特征在于，所述第一齿轮具有残缺齿槽，所述第二齿轮具有残缺齿。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于锂电池的多功能切片机，其特征在于，所述第一圆筒压块和所述第二圆筒压块的靠近所述放置台的一端设置有垫圈。

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