CN110227852A - 一种锂电池极片切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池极片切割装置，包括：固定刀架、活动刀架和驱动装置，固定刀架上设有压块、第一光轴和第一压缩弹簧以及固定刀，第一光轴上套设有第一压缩弹簧，第一弹簧的两端分别抵紧固定刀架和压块，活动刀架上的活动刀朝向压块的侧面为挤压面，挤压面的底部设有刀刃，压块和固定刀与活动刀之间设有用于极片通过的间隙，驱动装置用于控制活动刀移动，当活动刀朝向压块的方向移动直至通过挤压面将极片压紧在压块上时，在活动刀的刀刃和固定刀的作用下切断极片。其中在通过活动刀和弹性结构的压块可保证极片被夹持而不会产生相对位移，此外通过活动刀的刀刃与固定刀之间构成剪切式刀口，可有效避免极片掉粉的同时保证极片的切割质量。

Description

一种锂电池极片切割装置

技术领域

本发明涉及锂电池卷绕设备技术领域，特别涉及一种锂电池极片切割装置。

背景技术

圆柱锂电池制片卷绕一体设备是用于对电池电芯进行制片和卷绕的设备。正、负极片在完成放卷、极耳焊接以及贴保护胶后输入机械手完成极片的输送和切割。

现有的圆柱锂电池制片卷绕一体设备采用了极片飞切工艺，在极片切割时，不需要停止极片的输送，切刀机构与极片等速运动并将极片切断。但是现有的极片切割装置在切割极片时，压块和固定刀夹持极片时可能会产生相对运动，从而会摩擦极片，进而产生掉粉等问题，极片切口也容易产生毛刺而导致电芯报废。

因此，如何提高锂电池极片的切割质量，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种锂电池极片切割装置，能够有效提高切割质量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种锂电池极片切割装置，包括：固定刀架、活动刀架和驱动装置，所述固定刀架上设有压块、第一光轴和第一压缩弹簧以及固定刀，所述第一光轴的两端穿过所述固定刀架，一端与所述压块固定连接，所述第一光轴上套设有第一压缩弹簧，所述第一弹簧的两端分别抵紧所述固定刀架和所述压块，所述第一光轴相对于所述固定刀架可沿其自身轴向方向移动，所述活动刀架上设有活动刀，所述活动刀朝向所述压块的侧面为挤压面，所述挤压面的底部设有刀刃，位于同侧的所述压块和所述固定刀与位于另一侧的所述活动刀的挤压面之间设有用于极片通过的间隙，所述固定刀位于所述压块的底部，所述驱动装置用于控制所述活动刀移动，当所述活动刀朝向所述压块的方向移动直至通过所述挤压面将所述极片压紧在所述压块上时，在所述活动刀的刀刃和所述固定刀的剪力作用下切断所述极片。

优选地，所述固定刀的本体通过转轴铰接在所述固定刀架上，所述固定刀的尾端通过第二压缩弹簧与所述固定刀架连接，所述固定刀的剪切端的侧部设有伸出于其剪切端的延伸部，所述延伸部在所述第二压缩弹簧弹力的作用下始终与所述活动刀的底部相互接触。

优选地，所述驱动装置包括第一驱动单元、滑轨、第二驱动单元、切刀凸轮、凸轮随动器、凸轮活动块、第二光轴和第三压缩弹簧，所述切刀凸轮上设有供所述凸轮随动器滑动的条形孔，所述条形孔的右内侧壁设有凸起，所述第二驱动单元用于驱动所述切刀凸轮移动，当所述切刀凸轮朝向所述凸轮随动器移动时，所述条形孔的右内侧壁与所述凸轮随动器外壁接触，当所述切刀凸轮背离所述凸轮随动器移动时，所述凸轮随动器与所述切刀凸轮相互分离，所述凸轮活动块与所述第二光轴固定连接，所述第二光轴的两端横向穿过所述固定刀架，且可相对于所述固定刀架水平移动，所述第二光轴的第一端与所述凸轮活动块固定连接，第二端与所述活动刀架固定连接，所述第三压缩弹簧套设在所述第二光轴上，所述第三压缩弹簧的一端抵紧在所述固定刀架上，另一端抵紧在所述活动刀架上，所述条形孔的长度延伸方向与所述滑轨相互平行，所述第一驱动单元用于驱动所述固定刀架在所述滑轨上移动，当所述凸轮随动器向下运动至与所述凸起接触时，所述活动刀架朝向所述固定刀架的方向移动，以压紧和切断所述极片，当所述凸轮随动器继续向下运动时，所述活动刀架背离所述固定刀架移动，以释放所述极片。

优选地，所述固定刀架包括基架和L型架体，所述基架与所述滑轨滑动连接，所述第二光轴的两端横向贯穿所述基架，所述L型架体的一条折弯边与所述基架固定连接，另一条折弯边向外延伸，所述压块和所述活动刀安装在所述L型架体向外延伸的折弯边内侧。

优选地，所述L型架体上向外延伸的折弯边的末端设有铰支座，所述转轴的一端与靠近内侧的折弯边连接，另一端与向外延伸的折弯边连接。

优选地，所述第一光轴上远离所述压块的一端设有限制其轴向移动的挡圈。

优选地，还包括连接块和滑块，所述固定刀架与所述连接块固定连接，所述连接块与所述滑块固定连接，所述第一驱动单元与所述连接块固定连接，所述滑块与所述滑轨滑动连接。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本发明所提供的一种锂电池极片切割装置，包括：固定刀架、活动刀架和驱动装置，固定刀架上设有压块、第一光轴和第一压缩弹簧以及固定刀，第一光轴的两端穿过固定刀架，一端与压块固定连接，第一光轴上套设有第一压缩弹簧，第一弹簧的两端分别抵紧固定刀架和压块，第一光轴相对于固定刀架可沿其自身轴向方向移动，活动刀架上设有活动刀，活动刀朝向压块的侧面为挤压面，挤压面的底部设有刀刃，位于同侧的压块和固定刀与位于另一侧的活动刀的挤压面之间设有用于极片通过的间隙，固定刀位于压块的底部，驱动装置用于控制活动刀移动，当活动刀朝向压块的方向移动直至通过挤压面将极片压紧在压块上时，在活动刀的刀刃和固定刀的剪力作用下切断极片。其中在通过活动刀和弹性结构的压块可保证极片被夹持而不会产生相对的位移，此外通过活动刀的刀刃与固定刀之间构成剪切式刀口，可有效避免极片掉粉的同时保证极片的切割质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种锂电池极片切割装置的立体结构示意图；

图2为本发明一种具体实施方式所提供的一种锂电池极片切割装置的仰视结构示意图；

图3为本发明一种具体实施方式所提供的一种锂电池极片切割装置的主视结构示意图；

图4为本发明一种具体实施方式所提供的一种锂电池极片切割装置处于切割状态时的主视结构示意图。

附图标记如下：

1为极片，2为第三压缩弹簧，3为活动刀架，4为活动刀，5为压块，6为固定刀，7为滑轨，8为第二压缩弹簧，9为切刀凸轮，10为气缸，11为凸轮随动器，12为凸轮活动块，13第二光轴，14为挡圈，15为固定刀架，16为第一光轴，17为滑块，18为连接块，19为转轴，20为第一压缩弹簧。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参考图1～图4，图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种锂电池极片切割装置的立体结构示意图；图2为本发明一种具体实施方式所提供的一种锂电池极片切割装置的仰视结构示意图；图3为本发明一种具体实施方式所提供的一种锂电池极片切割装置的主视结构示意图；图4为本发明一种具体实施方式所提供的一种锂电池极片切割装置处于切割状态时的主视结构示意图。

本发明实施例所提供的一种锂电池极片切割装置，包括：固定刀架15、活动刀架3和驱动装置，固定刀架15上设有压块5、第一光轴16和第一压缩弹簧20以及固定刀6，即固定刀架15主要起到承载上述相关部件的作用，固定刀架15上设有通孔，第一光轴16穿过通孔，一端与压块5固定连接，第一光轴16上套设有第一压缩弹簧20，第一弹簧20的两端分别抵紧固定刀架15和压块5，第一光轴16在第一压缩弹簧20的弹力作用下可在通孔内进行轴向移动，第一光轴16上远离压块5的一端可限制其轴向移动的挡圈14，即该挡圈14可避免第一光轴16在第一压缩弹簧20的作用下朝向活动刀架3自由移动。活动刀架3上设有活动刀4，当活动刀4为长条形时，活动刀架3上应设有与其相适应的长条形固定部来安装活动刀4，活动刀4朝向压块5的侧面为挤压面，挤压面的底部设有刀刃，位于同侧的压块5和固定刀6与位于另一侧的活动刀4的挤压面之间设有用于极片1通过的间隙，固定刀6位于压块5的底部。驱动装置用于控制活动刀4移动，当活动刀4朝向压块5的方向移动直至通过挤压面将极片1压紧在压块5上时，在活动刀4的刀刃和固定刀6的剪力作用下切断极片1。其中在通过活动刀4和弹性结构的压块5可保证极片1被夹持而不会产生相对的位移，此外通过活动刀4的刀刃与固定刀6之间构成剪切式刀口，可有效避免极片1掉粉的同时保证极片1的切割质量。

进一步地，固定刀6的本体通过转轴19铰接在固定刀架15上，固定刀6的尾端通过第二压缩弹簧8与固定刀架15连接，固定刀6的剪切端的侧部设有伸出于其剪切端的延伸部，延伸部在第二压缩弹簧8弹力的作用下始终与活动刀4的底部相互接触，通过将延伸部设置在固定刀6的侧部，可保证极片1从固定刀6剪切端的中部进行输送，重要的是可避免固定刀6剪切端与活动刀4的刀刃发生错位，进而影响极片1的切割效果，其中固定刀6的剪切端优选采用倾斜刃口，保证切割极片1时采用剪切式的切割方式。固定刀6的尾部优选位于固定刀架15的底部，将第二压缩弹簧8竖直设置在固定刀架15底部和固定刀6尾部之间构成的腔室中。

在本发明的一个实施例中，驱动装置包括第一驱动单元、滑轨7、第二驱动单元、切刀凸轮9、凸轮随动器11、凸轮活动块12、第二光轴13和第三压缩弹簧2，切刀凸轮9上设有条形孔，条形孔的右内侧壁设有凸起，凸轮活动块12与第二光轴13固定连接，第二光轴13的两端横向穿过固定刀架15，且可相对于固定刀架15水平移动，第二光轴13的第一端与凸轮活动块12固定连接，第二端与活动刀架3固定连接，第三压缩弹簧2套设在第二光轴13上，第三压缩弹簧2的一端抵紧在固定刀架15上，另一端抵紧在活动刀架3上。

第二驱动单元用于驱动切刀凸轮9移动，当切刀凸轮9朝向凸轮随动器11移动时，条形孔的右内侧壁与凸轮随动器11外壁接触，当切刀凸轮9背离凸轮随动器11移动时，凸轮随动器11与切刀凸轮9相互分离。

在切割装置初始位置时，第二驱动单元驱动切刀凸轮9朝向凸轮随动器11移动，此时凸轮随动器11的位于条形孔右侧壁的最靠右位置上，活动刀4与固定刀6以及压块5处于分离状态，极片1未被切割。

第一驱动单元驱动固定刀架15向下移动，移动速度与极片1的下移速度相同，当凸轮随动器11与凸起的最高点接触，即与条形孔右侧壁最靠左的位置接触时，活动刀架3向左运动，进而带动活动刀4向左移动，第一压缩弹簧20被压缩，压块5和活动刀4的加压面将极片1夹持固定柱，使得切割极片1时，极片1相对活动刀4不会发生细微的相对运动，同时活动刀4向左运动时，与固定刀6的剪切端相互配合，可顺利地将极片1切断。

当固定刀架15下移至最低位置时，凸轮随动器11沿着条形孔的右内侧壁向下的同时向右移动至最右侧的位置，此时活动刀4向右移动，活动刀4和压块5松开极片1，活动刀4的刀刃和固定刀6的剪切端相互分离，然后第二驱动单元控制切刀凸轮9回缩，使切刀凸轮9与凸轮随动器11相互分离。

当第一驱动单元驱动固定刀架15向上移动至初始位置时，此时由于切刀凸轮9和凸轮随动器11相互分离，所以切割装置不会产生切割动作。随后循环进行上述切割动作即可实现连续切割的目的。

其中第一驱动单元可以为伺服电机等动力装备，第二驱动单元可以为气缸10或伺服电机等动力装备，具体可更根据实际情况进行选择，本实施例对此不做限定。

其次为了保证切刀凸轮9和活动刀架3以及压块5移动时的平稳性，可优选设置具有两个活塞杆的气缸10来与切刀凸轮9连接，设置两根相互平行的第二光轴13贯穿固定刀架15，设置两根相互平行的第一光轴16与压块5连接。

具体地，固定刀架15包括基架和L型架体，基架的形状可根据实际情况进行选择，基架与滑轨7滑动连接，第二光轴13的两端横向贯穿基架，L型架体的一条折弯边与基架固定连接，另一条折弯边向外延伸，压块5和活动刀4安装在L型架体向外延伸的折弯边内侧，通过将第一光轴16和第二光轴13分别设置在固定刀架15不同的承载结构上，可避免两者在工作时相互干涉。

为了便于固定刀6的安装，L型架体上向外延伸的折弯边的末端设有铰支座，铰支座可以通过螺钉进行安装，转轴19的一端与靠近内侧的折弯边连接，另一端与向外延伸的折弯边连接。其中可以使转轴19在铰支座上转动，也可将转轴19固定在铰支座上使固定刀6在转轴19上转动，具体可根据实际情况进行相应的设置。

进一步地，还包括连接块18和滑块17，固定刀架15与连接块18固定连接，连接块18与滑块17固定连接，第一驱动单元与连接块18固定连接，滑块17与滑轨7滑动连接，即第一驱动单元通过驱动连接块18上下移动来带动滑块17进行移动。当然也可直接使固定刀架15与滑轨7滑动连接，通过第一驱动单元驱动固定刀架15进行上下移动，具体可根据实际情况进行选择，本实施例对此不作具体限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的一种锂电池极片切割装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种锂电池极片切割装置，其特征在于，包括：固定刀架、活动刀架和驱动装置，所述固定刀架上设有压块、第一光轴和第一压缩弹簧以及固定刀，所述第一光轴的两端穿过所述固定刀架，一端与所述压块固定连接，所述第一光轴上套设有第一压缩弹簧，所述第一弹簧的两端分别抵紧所述固定刀架和所述压块，所述第一光轴相对于所述固定刀架可沿其自身轴向方向移动，所述活动刀架上设有活动刀，所述活动刀朝向所述压块的侧面为挤压面，所述挤压面的底部设有刀刃，位于同侧的所述压块和所述固定刀与位于另一侧的所述活动刀的挤压面之间设有用于极片通过的间隙，所述固定刀位于所述压块的底部，所述驱动装置用于控制所述活动刀移动，当所述活动刀朝向所述压块的方向移动直至通过所述挤压面将所述极片压紧在所述压块上时，在所述活动刀的刀刃和所述固定刀的剪力作用下切断所述极片。

2.根据权利要求1所述的锂电池极片切割装置，其特征在于，所述固定刀的本体通过转轴铰接在所述固定刀架上，所述固定刀的尾端通过第二压缩弹簧与所述固定刀架连接，所述固定刀的剪切端的侧部设有伸出于其剪切端的延伸部，所述延伸部在所述第二压缩弹簧弹力的作用下始终与所述活动刀的底部相互接触。

3.根据权利要求2所述的锂电池极片切割装置，其特征在于，所述驱动装置包括第一驱动单元、滑轨、第二驱动单元、切刀凸轮、凸轮随动器、凸轮活动块、第二光轴和第三压缩弹簧，所述切刀凸轮上设有供所述凸轮随动器滑动的条形孔，所述条形孔的右内侧壁设有凸起，所述第二驱动单元用于驱动所述切刀凸轮移动，当所述切刀凸轮朝向所述凸轮随动器移动时，所述条形孔的右内侧壁与所述凸轮随动器外壁接触，当所述切刀凸轮背离所述凸轮随动器移动时，所述凸轮随动器与所述切刀凸轮相互分离，所述凸轮活动块与所述第二光轴固定连接，所述第二光轴的两端横向穿过所述固定刀架，且可相对于所述固定刀架水平移动，所述第二光轴的第一端与所述凸轮活动块固定连接，第二端与所述活动刀架固定连接，所述第三压缩弹簧套设在所述第二光轴上，所述第三压缩弹簧的一端抵紧在所述固定刀架上，另一端抵紧在所述活动刀架上，所述条形孔的长度延伸方向与所述滑轨相互平行，所述第一驱动单元用于驱动所述固定刀架在所述滑轨上移动，当所述凸轮随动器向下运动至与所述凸起接触时，所述活动刀架朝向所述固定刀架的方向移动，以压紧和切断所述极片，当所述凸轮随动器继续向下运动时，所述活动刀架背离所述固定刀架移动，以释放所述极片。

4.根据权利要求3所述的锂电池极片切割装置，其特征在于，所述固定刀架包括基架和L型架体，所述基架与所述滑轨滑动连接，所述第二光轴的两端横向贯穿所述基架，所述L型架体的一条折弯边与所述基架固定连接，另一条折弯边向外延伸，所述压块和所述活动刀安装在所述L型架体向外延伸的折弯边内侧。

5.根据权利要求4所述的锂电池极片切割装置，其特征在于，所述L型架体上向外延伸的折弯边的末端设有铰支座，所述转轴的一端与靠近内侧的折弯边连接，另一端与向外延伸的折弯边连接。

6.根据权利要求1所述的锂电池极片切割装置，其特征在于，所述第一光轴上远离所述压块的一端设有限制其轴向移动的挡圈。

7.根据权利要求3所述的锂电池极片切割装置，其特征在于，还包括连接块和滑块，所述固定刀架与所述连接块固定连接，所述连接块与所述滑块固定连接，所述第一驱动单元与所述连接块固定连接，所述滑块与所述滑轨滑动连接。