CN108258189A - 锂离子电池不良电极去除装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种锂离子电池不良电极去除装置，各机构安装于主视方向开放式设计的箱体结构中，包括后箱体、中控中心、电极卷绕机构以及废弃电极传送机构，通过在电极卷绕机构中设置气缸移动机构和真空吸附模块，配合送料夹子和切刀的工作，将不良电极吸附后移动去除，可单独进行不良电极的去除，避免不良电极与隔膜一起卷绕，设备整体改进成本低，自动化程度高，不仅能够起到不良电极的报警，更能快速进行不良电极的去除工作；有效减少传统卷绕检测方式的隔膜浪费，降低隔膜材料报废成本，实现连续生产。

Description

锂离子电池不良电极去除装置
技术领域
本发明涉及锂电池极片卷绕设备领域，尤其是一种锂离子电池不良电极去除装置。
背景技术
锂离子电池在生产制造过程中，需要通过卷绕机构把正极极片、负极极片、隔膜进行卷绕形成极组，卷绕机构的工作原理是两卷隔膜通过卷针进行预卷1～2圈，再把负极极片、正极极片依次卷入隔膜内，正、负极极片通过隔膜隔绝，卷绕到设定圈数后分别切断正极、负极电极完成极组的卷绕。
当正极极片或者负极极片其中有极片有不良情况被卷绕机构进行识别后，卷绕机构会单独卷绕发生不良的正极极片或负极极片，此过程是带着隔膜一起卷绕，虽然一定程度起到了报废不良电极的目的，但同时也会造成隔膜大面积的浪费。
若能提供一种装置，当卷绕机的检测系统检测到不良电极时，能够单独的去除不良的电极极片，避免不良电极与隔膜一起卷绕，将会有效减少隔膜的浪费。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供了一种自动化程度高，能够单独去除不良电极极片，减少隔膜浪费的锂离子电池不良电极去除装置。
技术方案：为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：锂离子电池不良电极去除装置，各机构安装于主视方向开放式设计的箱体结构中，包括后箱体、中控中心、电极卷绕机构以及废弃电极传送机构；
所述中控中心固定于后箱体上部，所述电极卷绕机构设于后箱体中部，所述废弃电极传送机构设于所述电极卷绕机构正下方；
所述电极卷绕机构包括卷绕机，依次卷绕入卷绕机的下隔膜、负极极片、上隔膜以及正极极片；
所述后箱体上伸设有在正极极片卷绕传输方向上进行移动的第一送料夹子以及在负极极片卷绕传输方向上进行移动的第二送料夹子；所述第一送料夹子与卷绕机之间靠近第一送料夹子处设有对正极极片进行切割的第一切刀；所述第二送料夹子与卷绕机之间靠近第二送料夹子处设有对负极极片进行切割的第二切刀；
所述后箱体上还伸设有第一气缸移动机构和第二气缸移动机构；所述第一气缸移动机构顶端设有第一真空吸附模块；所述第二气缸移动机构顶端设有第二真空吸附模块；
所述第一气缸移动机构设于正极极片卷绕传输带外侧面，于接近正极极片位置和远离正极极片位置之间进行横向位移；所述第二气缸移动机构设于负极极片卷绕传输带外侧面，于接近负极极片位置和远离负极极片位置之间进行横向位移；
所述卷绕机检测到不良正极极片或不良负极极片时，控制上隔膜和下隔膜预卷1-2圈，所述中控中心控制相应的气缸移动机构进行横向位移至靠近相应极片侧面，顶部的真空吸附模块吸住相应极片，所述中控中心控制相应切刀在相应送料夹子前切断相应极片，相应的气缸移动机构进行横向位移至远离相应极片位置，顶部的真空吸附模块真空吸附作用解除，废弃极片自由掉落至所述废弃电极传送机构上传送出装置外部；所述中控中心控制相应极片的送料夹子将极片传输运送至卷绕机进口处继续进行卷绕，运送完毕后送料夹子回到原位。
所述废弃电极传送机构包括传送带以及与传送带相连的电机；电机控制传送带的传输，简单便捷的实现废弃电极传输至装置外部。
所述卷绕机上设有检测系统和卷针；检测系统实时对不良电极极片进行检测并传输至中控中心。
所述中控中心为PLC自动化控制中控中心，对整个装置进行全面系统的自动化控制，提高生产效率。
所述第一气缸移动机构上设有第一气缸本体、两个平行设置的第一活塞杆以及两个第一活塞；所述第二气缸移动机构上设有第二气缸本体、两个平行设置的第二活塞杆以及两个第二活塞；两个活塞与活塞杆的配合应用，更为稳固的实现气缸移动机构的位移传输。
一方面为了提高整体结构的美观，另一方面为了降低制备成本，所述第一气缸移动机构与所述第二气缸移动机构对称设置。
更为优选的，所述第一送料夹子和所述第二送料夹子通过气缸结构进行位移传输。
所述第一切刀为分设于正极极片两侧的两片式切刀；所述第二切刀为分设于负极极片两侧的两片式切刀；两片式切刀具有更为快捷的切割速度和高质量的切割效果。
有益效果：本发明所公开的一种锂离子电池不良电极去除装置，具有以下优点：(1)设备改进成本低，自动化程度高，提高生产效率；(2)不仅能够起到不良电极的报警，更能快速进行不良电极的去除工作；(3)有效减少传统卷绕检测方式的隔膜浪费，实现连续生产；(4)降低隔膜材料报废成本。
附图说明
图1是本发明实施例1锂离子电池不良电极去除装置的主视结构示意图；
图2是本发明实施例1电极卷绕机构放大结构示意图；
图3是本发明实施例1第一气缸移动机构放大结构示意图；
图4是本发明实施例1第二气缸移动机构放大结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1：
请参照图1-图4所示，本发明公开的锂离子电池不良电极去除装置，锂离子电池不良电极去除装置，各机构安装于主视方向开放式设计的箱体结构中，包括后箱体1、中控中心2、电极卷绕机构3以及废弃电极传送机构4；
所述中控中心2为PLC自动化控制中控中心，固定于后箱体1上部，对整个装置进行全面系统的自动化控制，提高生产效率。
所述电极卷绕机构3设于后箱体1中部，包括卷绕机31，依次卷绕入卷绕机31的下隔膜33、负极极片35、上隔膜32以及正极极片34。
所述废弃电极传送机构4设于所述电极卷绕机构3正下方；包括传送带41以及与传送带41相连的电机42；传送带41用于接收传输被切割掉落的废弃电极极片；电机42控制传送带41的传输，简单便捷的实现废弃电极极片传输至装置外部。
所述后箱体1上伸设有在正极极片34卷绕传输方向上进行移动的第一送料夹子344以及在负极极片35卷绕传输方向上进行移动的第二送料夹子354；所述第一送料夹子344与卷绕机31之间靠近第一送料夹子344处设有对正极极片34进行切割的第一切刀343；所述第二送料夹子354与卷绕机31之间靠近第二送料夹子354处设有对负极极片35进行切割的第二切刀353；所述第一送料夹子344和所述第二送料夹子354通过气缸结构进行位移传输。
所述第一切刀343为分设于正极极片34两侧的两片式切刀；所述第二切刀353为分设于负极极片35两侧的两片式切刀；两片式切刀具有更为快捷的切割速度和高质量的切割效果。
所述后箱体1上还伸设有第一气缸移动机构341和第二气缸移动机构351；所述第一气缸移动机构341顶端设有第一真空吸附模块342；所述第二气缸移动机构351顶端设有第二真空吸附模块352；一方面为了提高整体结构的美观，另一方面为了降低制备成本，所述第一气缸移动机构341与所述第二气缸移动机构351对称设置。
所述第一气缸移动机构341设于正极极片34卷绕传输带外侧面，于接近正极极片34位置和远离正极极片34位置之间进行横向位移；所述第二气缸移动机构351设于负极极片35卷绕传输带外侧面，于接近负极极片35位置和远离负极极片35位置之间进行横向位移；
所述第一气缸移动机构341上设有第一气缸本体3411、两个平行设置的第一活塞杆3412以及两个第一活塞3413；所述第二气缸移动机构351上设有第二气缸本体3511、两个平行设置的第二活塞杆3512以及两个第二活塞3513；两个活塞与活塞杆的配合应用，更为稳固的实现气缸移动机构的位移传输。
对2714893-25Ah电芯卷绕含黄胶接带不良正极电极进行去除应用测试：
所述卷绕机31上设有检测系统和卷针；检测系统实时对不良电极极片进行检测并传输至中控中心；所述卷绕机31在卷绕的过程中，检测到正极极片34来料有黄胶，正在卷绕的极组卷绕结束后，控制上隔膜32和下隔膜33预卷1圈，此时，正极极片34和负极极片35不再进行正常卷绕。
启动不良电极去除装置；所述中控中心2控制第一气缸移动机构341进行横向位移至靠近正极极片34侧面(位置P1)，顶部的第一真空吸附模块342开始工作，通过真空吸附力吸住正极极片，所述中控中心2控制第一切刀343在第一送料夹子344前切断正极极片34，第一气缸移动机构341进行横向位移至远离相应极片位置(位置P2)，顶部的第一真空吸附模块342真空吸附作用解除，废弃极片自由掉落至所述废弃电极传送机构4的传送带41上，电机42控制传送带41的运输上传送出装置外部；所述中控中心2控制第一送料夹子344将正极极片34传输运送至卷绕机31卷针处，运送完毕后第一送料夹子344回到原位；重复上述不良电极去除步骤7次，检测系统识别的不良正极极片全部去除完成，正极极片34，负极极片35重新送料至卷针上开始正常卷绕生产。
上述不良电极的去除工作流程，设备改进成本低，自动化程度高，不仅能够起到不良电极的报警，更能快速进行不良电极的去除工作；有效减少传统卷绕检测方式的隔膜浪费，降低隔膜材料报废成本，实现连续生产。

Claims (8)

1.锂离子电池不良电极去除装置，其特征在于各机构安装于主视方向开放式设计的箱体结构中，包括后箱体(1)、中控中心(2)、电极卷绕机构(3)以及废弃电极传送机构(4)；
所述中控中心(2)固定于后箱体(1)上部，所述电极卷绕机构(3)设于后箱体(1)中部，所述废弃电极传送机构(4)设于所述电极卷绕机构(3)正下方；
所述电极卷绕机构(3)包括卷绕机(31)，依次卷绕入卷绕机(31)的下隔膜(33)、负极极片(35)、上隔膜(32)以及正极极片(34)；
所述后箱体(1)上伸设有在正极极片(34)卷绕传输方向上进行移动的第一送料夹子(344)以及在负极极片(35)卷绕传输方向上进行移动的第二送料夹子(354)；所述第一送料夹子(344)与卷绕机(31)之间靠近第一送料夹子(344)处设有对正极极片(34)进行切割的第一切刀(343)；所述第二送料夹子(354)与卷绕机(31)之间靠近第二送料夹子(354)处设有对负极极片(35)进行切割的第二切刀(353)；
所述后箱体(1)上还伸设有第一气缸移动机构(341)和第二气缸移动机构(351)；所述第一气缸移动机构(341)顶端设有第一真空吸附模块(342)；所述第二气缸移动机构(351)顶端设有第二真空吸附模块(352)；
所述第一气缸移动机构(341)设于正极极片(34)卷绕传输带外侧面，于接近正极极片(34)位置和远离正极极片(34)位置之间进行横向位移；所述第二气缸移动机构(351)设于负极极片(35)卷绕传输带外侧面，于接近负极极片(35)位置和远离负极极片(35)位置之间进行横向位移；
所述卷绕机(31)检测到不良正极极片或不良负极极片时，控制上隔膜(32)和下隔膜(33)预卷1-2圈，所述中控中心(2)控制相应的气缸移动机构进行横向位移至靠近相应极片侧面，顶部的真空吸附模块吸住相应极片，所述中控中心(2)控制相应切刀在相应送料夹子前切断相应极片，相应的气缸移动机构进行横向位移至远离相应极片位置，顶部的真空吸附模块真空吸附作用解除，废弃极片自由掉落至所述废弃电极传送机构(4)上传送出装置外部；所述中控中心(2)控制相应极片的送料夹子将极片传输运送至卷绕机(31)进口处继续进行卷绕，运送完毕后送料夹子回到原位。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池不良电极去除装置，其特征在于：所述废弃电极传送机构(4)包括传送带(41)以及与传送带(41)相连的电机(42)。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池不良电极去除装置，其特征在于：所述卷绕机(31)上设有检测系统和卷针。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池不良电极去除装置，其特征在于：所述中控中心(2)为PLC自动化控制中控中心。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池不良电极去除装置，其特征在于：所述第一气缸移动机构(341)上设有第一气缸本体(3411)、两个平行设置的第一活塞杆(3412)以及两个第一活塞(3413)；所述第二气缸移动机构(351)上设有第二气缸本体(3511)、两个平行设置的第二活塞杆(3512)以及两个第二活塞(3513)。
6.根据权利要求5所述的锂离子电池不良电极去除装置，其特征在于：所述第一气缸移动机构(341)与所述第二气缸移动机构(351)对称设置。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池不良电极去除装置，其特征在于：所述第一送料夹子(344)和所述第二送料夹子(354)通过气缸结构进行位移传输。
8.根据权利要求1所述的锂离子电池不良电极去除装置，其特征在于：所述第一切刀(343)为分设于正极极片(34)两侧的两片式切刀；所述第二切刀(353)为分设于负极极片(35)两侧的两片式切刀。
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