CN108832076A - 一种锂离子电池生产用极片刮粉装置 - Google Patents

一种锂离子电池生产用极片刮粉装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种锂离子电池生产用极片刮粉装置，包括工作台，工作台的上表面设置有升降机构，升降机构的上表面设置有刮粉机构，升降机构包括两个第一气缸/托板，刮粉机构包括电机，电机的输出轴向上穿过托板过盈配合安装有中心齿轮，中心齿轮的两侧设置有平行的第一齿条和第二齿条，第一齿条的端部固定有与第一齿条的运动方向相平行的第一横杆，第二齿条的端部固定有与第二齿条的运动方向相平行的第二横杆，第一横杆的端部固定有第一刮刀，第二横杆的端部固定有第二刮刀，第一刮刀下方的工作台上开设有第一放置槽，第二刮刀下方的工作台上开设有第二放置槽。本发明所述的该装置可同时对两个极片进行刮粉，刮粉效率高,节省设备和成本。

Description

一种锂离子电池生产用极片刮粉装置
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池生产用极片刮粉装置。
背景技术
锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。电池一般采用碳材料作为负极，以含锂的化合物作为正极。锂离子电池不仅能量密度高、循环性能好，而且不含有毒有害物质、绿色环保，是现代高性能电池的代表，目前广泛应用于通讯、数码、电动汽车等领域。
锂离子电池正负极材料经涂布烘干后，需进行裁切成不同规格的极片，需用刮片对极片进行刮片留白，留出极耳焊接位。公开号为CN207116577U的中国专利公布了一种锂离子电池生产用环保型极片刮粉设备，包括有底板、支架、箱体、左右移动机构、支撑杆、放置板、压紧机构和刮粉机构；用于移动放置板的左右移动机构和两支架均固接于底板顶部；支撑杆沿竖直方向固接于左右移动机构输出端的顶部。
公布号为CN106549142A的中国专利公布了一种锂离子电池生产工艺用极片刮粉设备，包括有螺钉、工作台、定位板、刮刀、连杆、第一滑块、第一滑轨、安装板、电动推杆、固定板、旋转电机、转轴等；工作台上右侧均匀间隔的开有螺纹孔，螺纹孔上通过螺钉连接的方式固定连接有定位板。
公布号为CN105977518A的中国专利公布了一种用于锂离子电池极片的刮片设备，包括底板，所述底板的上端面两侧对称安装有两个T型支柱，两个T型支柱上端安装有横梁，横梁的前侧面上通过螺钉对称安装有三角安装架，两个三个安装架上通过螺栓分别安装有两个L型支座，两个L型支座上端面焊接有储存罐；所述横梁的后端面两侧对称焊接有两个安装耳，两个安装耳之间焊接有两根光轴；所述横梁的后端面两侧对称安装有两个刮片装置。
但是，上述装置由于只设置一把挂刀，每次只能对一个极片进行刮粉，刮粉效率较低，不能满足现代化工厂的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种锂离子电池生产用极片刮粉装置，该装置可同时对两个极片进行刮粉，刮粉效率高，节省设备和成本。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种锂离子电池生产用极片刮粉装置，包括工作台，工作台的上表面设置有升降机构，升降机构的上表面设置有刮粉机构，升降机构包括两个第一气缸，两个第一气缸的伸缩杆朝上且伸缩杆的顶端固定有托板，刮粉机构包括电机，电机固定于托板的下表面，电机的输出轴的上端向上穿过托板且过盈配合安装有中心齿轮，中心齿轮的两侧设置有平行的第一齿条和第二齿条，第一齿条和第二齿条的齿部均朝向中心齿轮且与均中心齿轮相啮合，托板的上表面设置有两条平行的滑槽，第一齿条和第二齿条的下表面均设置有滑块，第一齿条通过滑块滑动设于其中的一个滑槽，第二齿条通过滑块滑动设于另一个滑槽，第一齿条的端部固定有与第一齿条的运动方向相平行的第一横杆，第二齿条的端部固定有与第二齿条的运动方向相平行的第二横杆，第一横杆的端部固定有第一刮刀，第二横杆的端部固定有第二刮刀，第一刮刀下方的工作台上开设有与极片相匹配的第一放置槽，第二刮刀下方的工作台上开设有与极片相匹配的第二放置槽。
进一步的，工作台上还设置有控制器，第一气缸、电机均与控制器电连接。
进一步的，第一横杆和第二横杆位于中心齿轮的同侧，第一横杆的长度是第二横杆的长度的1.2-1.5倍，第一放置槽和第二放置槽之间的工作台上开设有上下贯通的漏料孔，第一放置槽和第二放置槽内的极片需要刮粉的部位均与漏料孔相邻。
进一步的，漏料孔内安装有吸风罩，吸风罩的上端与第一放置槽、第二放置槽的底面相齐平，吸风罩通过负压管路连通有收料箱。
进一步的，收料箱内盛放有无水乙醇，负压管路的末端延伸到收料箱的液面上方。
进一步的，负压管路的末端设置有呈倒扣漏斗状的防倒吸部，防倒吸部的下端面距离收料箱的液面的距离为5-25mm。
进一步的，吸风罩的进风口处间隔设置有若干平行的挡板，挡板呈长条状。
进一步的，工作台的上表面设置有用于压紧极片的两个压紧机构，压紧机构包括立柱、压板，立柱竖直设置且位于极片的一侧，压板的中部铰接于立柱的顶端，立柱远离极片的一侧设置有第二气缸，第二气缸的活塞杆抵接于压板的下表面，压板远离极片的端部与工作台的上表面之间连接有弹簧，弹簧竖直设置，第二气缸与控制器电连接。
进一步的，压板的下表面开设有一长条状的凹槽，第二气缸的伸缩杆的末端沿凹槽滑动。
进一步的，第一刮刀和第二刮刀的材质为不锈钢。
相对于现有技术，本发明所述的锂离子电池生产用极片刮粉装置具有以下优势：
(1)本发明所述的刮粉装置通过设置第一刮刀和第二刮刀，可同时对两个极片进行刮粉，刮粉效率高，同时仅使用一个电机即可驱动两个刮刀，节省了一个电机，节省设备和成本；
(2)本发明所述的刮粉装置的第一刮刀和第二刮刀刮下的粉料从漏料孔漏下，经吸风罩进入收料箱，最终溶解在收料箱内的无水乙醇溶液中，避免飞扬的粉料对环境造成的污染，环保卫生；
(3)本发明所述的刮粉装置通过设置的压紧机构，可以防止刮料时极片移动，确保第一刮刀和第二刮刀刮粉的准确性，有利于提高刮粉的稳定可靠性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的锂离子电池生产用极片刮粉装置的整体结构示意图；
图2为本发明实施例所述的锂离子电池生产用极片刮粉装置的刮粉机构的俯视图。
附图标记说明：
1、工作台；11、第一放置槽；12、第二放置槽；13、漏料孔；2、升降机构；21、第一气缸；22、托板；3、刮粉机构；31、电机；32、中心齿轮；33、第一齿条；331、滑块；332、第一横杆；333、第一刮刀；34、第二齿条；341、第二横杆；342、第二刮刀；4、控制器；5、吸风罩；51、负压管路；511、防倒吸部；52、收料箱；53、挡板；6、压紧机构；61、立柱；62、压板；621、凹槽；63、第二气缸；64、弹簧。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种锂离子电池生产用极片刮粉装置，结合图1和图2所示，包括工作台1，工作台1的上表面设置有升降机构2，升降机构2的上表面设置有刮粉机构3。升降机构2可带动刮粉机构3上下移动，刮粉机构3对极片进行刮粉。升降机构2包括两个第一气缸21，两个第一气缸21的伸缩杆朝上且伸缩杆的顶端固定有托板22。
刮粉机构3包括电机31，电机31固定于托板22的下表面，电机31的输出轴的上端向上穿过托板22且过盈配合安装有中心齿轮32。中心齿轮32的两侧设置有平行的第一齿条33和第二齿条34，第一齿条33和第二齿条34的齿部均朝向中心齿轮32且均与中心齿轮32相啮合，托板22的上表面设置有两条平行的滑槽(图中未示出)。第一齿条33和第二齿条34的下表面均设置有滑块331，第一齿条33通过滑块331滑动设于其中的一个滑槽，第二齿条34通过滑块331滑动设于另一个滑槽。
第一齿条33的端部固定有与第一齿条33的运动方向相平行的第一横杆332，第二齿条34的端部固定有与第二齿条34的运动方向相平行的第二横杆341。第一横杆332的端部固定有第一刮刀333，第二横杆341的端部固定有第二刮刀342。第一刮刀333和第二刮刀342的材质为不锈钢，不锈钢耐腐蚀，使用寿命长。第一刮刀333下方的工作台1上开设有与极片相匹配的第一放置槽11，第二刮刀342下方的工作台1上开设有与极片相匹配的第二放置槽12。
刮粉时，第一放置槽11内放置有一极片，第二放置槽12内放置有一极片，第一刮刀333对第一放置槽11内的极片进行刮粉，第二刮刀342对第二放置槽12内的极片进行刮粉，可同时对两个极片进行刮粉，刮粉效率高。工作台1上还设置有控制器4，控制器4为PLC控制器4，第一气缸21、电机31均与控制器4电连接。通过控制器4控制第一气缸21的伸缩杆的伸长和收缩以及电机31的正反转。
为方便收集第一刮刀333和第二刮刀342刮下的粉料，第一横杆332和第二横杆341位于中心齿轮32的同侧，第一横杆332的长度是第二横杆341的长度的1.2-1.5倍。第一放置槽11和第二放置槽12之间的工作台1上开设有上下贯通的漏料孔13，漏料孔13的横截面呈长方形。第一放置槽11和第二放置槽12内的极片需要刮粉的部位均与漏料孔13相邻。第一刮刀333和第二刮刀342刮下的粉料从漏料孔13漏下，避免飞扬的粉料对环境造成的污染。
为吸走刮下的粉料，避免粉料污染环境，漏料孔13内安装有吸风罩5。吸风罩5的上端与第一放置槽11、第二放置槽12的底面相齐平，吸风罩5通过负压管路51连通有收料箱52。收料箱52内盛放有无水乙醇，负压管路51的末端延伸到收料箱52的液面上方，无水乙醇溶解性好，能快速的溶解粉料，避免了粉料飞扬。为防止无水乙醇的倒吸，负压管路51的末端设置有呈倒扣漏斗状的防倒吸部511，防倒吸部511的下端面距离收料箱52的液面的距离为5-25mm。吸风罩5的进风口处间隔设置有若干平行的挡板53，挡板53呈长条状。挡板53可以减小吸风罩5的进风口的开口，增大进风口处的风力，有利于粉料被完全吸收走。
为防止刮料时极片移动，工作台1的上表面设置有用于压紧极片的两个压紧机构6，两个压紧机构6分别压紧两个极片。如图1所示，压紧机构6包括立柱61、压板62，立柱61竖直设置且位于极片的一侧，压板62的中部铰接于立柱61的顶端。立柱61远离极片的一侧设置有第二气缸63，第二气缸63也与控制器4电连接。第二气缸63的活塞杆抵接于压板62的下表面，压板62远离极片的端部与工作台1的上表面之间连接有弹簧64，弹簧64竖直设置。第二气缸63的伸缩杆的伸出，压板62绕铰接点旋转直至压住极片，有效防止极片移动，确保刮粉的稳定可靠；第二气缸63的伸缩杆缩回时，弹簧64带动压板62往反方向旋转，压板62离开极片，方便工人取下极片。为方便第二气缸63的伸缩杆的移动，压板62的下表面开设有一长条状的凹槽621，第二气缸63的伸缩杆的末端沿凹槽621滑动。
工作过程：
将一个极片放到第一放置槽11中，一个极片放到第二放置槽12中，控制器4控制第二气缸63的伸缩杆伸长，压板62压住极片使得极片受外力作用时不会晃动。控制器4控制第一气缸21的伸缩杆向下缩回，第一刮刀333和第二刮刀342向下移动，放置到极片需要刮粉的部位。然后控制器4控制电机31正向旋转，第一齿条33向右移动，第二齿条34向左移动，第一齿条33带动第一刮刀333向右移动进行刮料，第二齿条34带动第二刮刀342向左移动进行刮料。
刮下的粉料经漏料孔13，进入吸风罩5内，经负压管路51到达收料箱52，被收料箱52内的无水乙醇溶解，避免了粉料污染环境。刮粉完毕后，控制器4控制第一气缸21的伸缩杆向上伸长，同时，电机31正传，第一刮刀333和第二刮刀342回到起始位置。控制器4控制第二气缸63的伸缩杆伸长，压板62离开极片，工人将刮粉完毕的极片取下，完成一个刮料循环，如此循环往复。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种锂离子电池生产用极片刮粉装置，包括工作台(1)，其特征在于：工作台(1)的上表面设置有升降机构(2)，升降机构(2)的上表面设置有刮粉机构(3)，升降机构(2)包括两个第一气缸(21)，两个第一气缸(21)的伸缩杆朝上且伸缩杆的顶端固定有托板(22)，刮粉机构(3)包括电机(31)，电机(31)固定于托板(22)的下表面，电机(31)的输出轴的上端向上穿过托板(22)且过盈配合安装有中心齿轮(32)，中心齿轮(32)的两侧设置有平行的第一齿条(33)和第二齿条(34)，第一齿条(33)和第二齿条(34)的齿部均朝向中心齿轮(32)且与均中心齿轮(32)相啮合，托板(22)的上表面设置有两条平行的滑槽，第一齿条(33)和第二齿条(34)的下表面均设置有滑块(331)，第一齿条(33)通过滑块(331)滑动设于其中的一个滑槽，第二齿条(34)通过滑块(331)滑动设于另一个滑槽，第一齿条(33)的端部固定有与第一齿条(33)的运动方向相平行的第一横杆(332)，第二齿条(34)的端部固定有与第二齿条(34)的运动方向相平行的第二横杆(341)，第一横杆(332)的端部固定有第一刮刀(333)，第二横杆(341)的端部固定有第二刮刀(342)，第一刮刀(333)下方的工作台(1)上开设有与极片相匹配的第一放置槽(11)，第二刮刀(342)下方的工作台(1)上开设有与极片相匹配的第二放置槽(12)。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池生产用极片刮粉装置，其特征在于：工作台(1)上还设置有控制器(4)，第一气缸(21)、电机(31)均与控制器(4)电连接。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池生产用极片刮粉装置，其特征在于：第一横杆(332)和第二横杆(341)位于中心齿轮(32)的同侧，第一横杆(332)的长度是第二横杆(341)的长度的1.2-1.5倍，第一放置槽(11)和第二放置槽(12)之间的工作台(1)上开设有上下贯通的漏料孔(13)，第一放置槽(11)和第二放置槽(12)内的极片需要刮粉的部位均与漏料孔(13)相邻。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池生产用极片刮粉装置，其特征在于：漏料孔(13)内安装有吸风罩(5)，吸风罩(5)的上端与第一放置槽(11)、第二放置槽(12)的底面相齐平，吸风罩(5)通过负压管路(51)连通有收料箱(52)。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池生产用极片刮粉装置，其特征在于：收料箱(52)内盛放有无水乙醇，负压管路(51)的末端延伸到收料箱(52)的液面上方。
6.根据权利要求5所述的锂离子电池生产用极片刮粉装置，其特征在于：负压管路(51)的末端设置有呈倒扣漏斗状的防倒吸部(511)，防倒吸部(511)的下端面距离收料箱(52)的液面的距离为5-25mm。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池生产用极片刮粉装置，其特征在于：吸风罩(5)的进风口处间隔设置有若干平行的挡板(53)，挡板(53)呈长条状。
8.根据权利要求2所述的锂离子电池生产用极片刮粉装置，其特征在于：工作台(1)的上表面设置有用于压紧极片的两个压紧机构(6)，压紧机构(6)包括立柱(61)、压板(62)，立柱(61)竖直设置且位于极片的一侧，压板(62)的中部铰接于立柱(61)的顶端，立柱(61)远离极片的一侧的设置有第二气缸(63)，第二气缸(63)的活塞杆抵接于压板(62)的下表面，压板(62)远离极片的端部与工作台(1)的上表面之间连接有弹簧(64)，弹簧(64)竖直设置，第二气缸(63)与控制器(4)电连接。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池生产用极片刮粉装置，其特征在于：压板(62)的下表面开设有一长条状的凹槽(621)，第二气缸(63)的伸缩杆的末端沿凹槽(621)滑动。
10.根据权利要求1所述的锂离子电池生产用极片刮粉装置，其特征在于：第一刮刀(333)和第二刮刀(342)的材质为不锈钢。
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