CN110270764A - 极片模切设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种极片模切设备，其包括基材放卷机构、箔材放卷机构、连接机构、激光模切机构和驱动机构，其中：所述连接机构用于连接基材和箔材，所述连接机构设置在所述基材放卷机构和所述箔材放卷机构的下游；所述激光模切机构用于形成极耳，所述激光模切机构设置在所述连接机构的下游；所述驱动机构用于向连接后的所述基材和所述箔材施加驱动力，所述驱动机构设置在所述激光模切机构的下游。采用本申请所提供的极片模切设备加工极耳可以降低工人劳动量，且所形成的极耳的精度较高。
Description
技术领域
本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种极片模切设备。
背景技术
随着锂离子电池的高速发展，能量密度的大小以及电性能的好坏已经成为锂离子电池的核心竞争力。对于极片上极耳位置处转接有箔材的电池，其电性能得到了有效改善和提升。目前，这种在基材上转接箔材的极片的加工过程一般是通过工人手工连接而成，这无疑会增加工人的劳动量。
发明内容
本申请提供了一种极片模切设备，以降低工人劳动量，且提高所形成的极耳的精度。
本申请提供了一种极片模切设备，其包括：
基材放卷机构；
箔材放卷机构；
连接机构，所述连接机构用于连接基材和箔材，所述连接机构设置在所述基材放卷机构和所述箔材放卷机构的下游；
激光模切机构，所述激光模切机构用于形成极耳，所述激光模切机构设置在所述连接机构的下游；
驱动机构，所述驱动机构用于向连接后的所述基材和所述箔材施加驱动力，所述驱动机构设置在所述激光模切机构的下游。
优选的，所述激光模切机构紧邻所述驱动机构设置。
优选的，本申请所提供的极片模切设备还包括极片纠偏机构，所述极片纠偏机构设置在所述激光模切机构与所述连接机构之间。
优选的，所述连接机构为涂胶机构，所述涂胶机构包括滴胶管，所述滴胶管具有滴胶口。
优选的，本申请所提供的极片模切设备还包括烘干机构，所述烘干机构具有极片烘干空间。
优选的，本申请所提供的极片模切设备还包括原材料纠偏机构，
所述基材放卷机构和所述连接机构之间，以及所述箔材放卷机构与所述连接机构之间均设置有所述原材料纠偏机构。
优选的，本申请所提供的极片模切设备还包括第一张力控制机构，
所述基材放卷机构与所述连接机构之间，或所述箔材放卷机构与所述连接机构之间设置有所述第一张力控制机构；
所述第一张力控制机构包括固定辊和活动辊，所述活动辊设置成相对所述固定辊运动。
优选的，本申请所提供的极片模切设备还包括废料收集机构，所述废料收集机构与所述激光模切机构对应设置。
优选的，本申请所提供的极片模切设备还包括除尘机构，所述除尘机构包括毛刷，所述除尘机构设置在所述激光模切机构的下游。
优选的，本申请所提供的极片模切设备还包括收卷机构和第二张力控制机构，
所述收卷机构设置在所述除尘机构的下游，所述收卷机构用于收卷极片；
所述第二张力控制机构设置在所述驱动机构与所述收卷机构之间。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请所提供的极片模切设备中，驱动机构可以通过向极片施加驱动力，从而使基材料卷和箔材料卷可以源源不断地提供基材和箔材，然后借助连接机构，可以将基材和箔材连接到一起，而后，通过激光模切机构，可以在极片上形成极耳，完成这种极片的加工工作；显然的，本申请提供的极片模切设备，采用自动化设备替代目前所采用的人工操作，将极片与箔材结合到一起，以及形成极耳，因而可以减少工人的劳动量。同时，由于将驱动机构设置在激光模切机构的下游，使连接后的基材和箔材的移动速度基本保持不变，进而使连接后的基材和箔材在经过激光模切机构所在位置处时的表面张力相同，从而可以保证借助激光模切机构所形成的极耳的精度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请实施例所提供的极片模切设备的结构简图。
附图标记：
11-基材放卷机构；
12-箔材放卷机构；
13-连接机构；
130-滴胶管；
14-激光模切机构；
15-驱动机构；
16-极片纠偏机构；
17-烘干机构；
18-原材料纠偏机构；
19-第一张力控制机构；
191-固定辊；
192-活动辊；
20-废料收集机构；
21-除尘机构；
22-收卷机构；
23-第二张力控制机构。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
如图1所示，本申请实施例提供了一种极片模切设备，其可以包括基材放卷机构11、箔材放卷机构12、连接机构13、激光模切机构14和驱动机构15，其中，连接机构13设置在基材放卷机构11和箔材放卷机构12的下游，以通过连接机构13将基材和箔材连接到一起，显然的，连接之后的基材和箔材即为本申请所述的极片；激光模切机构14设置在连接机构13的下游，以通过激光模切机构14在这种极片上形成设定形状和尺寸的极耳；通过设置驱动机构15，且使驱动机构15向连接后的基材和箔材施加驱动力以驱动基材和箔材，完成供料工作，再借助连接机构13将基材和箔材连接而形成极片；而将驱动机构15设置在连接机构13的下游，使得本申请所提供的极片模切设备可以借助一个驱动机构15同时驱动基材放卷机构11和箔材放卷机构12，进而可以保证展开的基材和箔材的表面张力相等，因而使二者结合后所形成的极片的结构稳定性更高；同时，将驱动机构15设置在激光模切机构14的下游，还可以保证位于激光模切机构14上游的极片，在经过激光模切机构14所在位置处时，其表面张力保持一致，从而在借助激光模切机构14切割极片时，所形成的极耳的形状和尺寸都能得以保证，形成精度更高的极耳。
具体的，基材放卷机构11和箔材放卷机构12均可以为类似支撑辊的结构，基材料卷和箔材料卷可以分别套设在基材放卷机构11和箔材放卷机构12上，且在基材和箔材的供料过程中，基材放卷机构11和箔材放卷机构12均可以采用被动式转动的方式，从而可以根据后续加工过程中基材和箔材的需求量适应性供给；驱动机构15可以为电动机带动转辊的结构，也就是主动辊，驱动机构15可以向连接后的基材和箔材，即极片提供拉力，以保证整个极片加工过程可以持续不断地进行；需要说明的是，理论上，驱动机构15也可以安装在连接机构13和激光模切机构14之间，这样设置也可以保证基材与箔材的表面张力相等，但是如果这样设置，位于驱动机构15下游的极片的表面张力就无法得到统一，因而必须增加其他机构，如张力调整机构，来保证极片移动到激光模切机构14处的表面张力保持一致，但是通过张力调整机构对极片进行张力调整是需要调节时间的，在张力调节的时间段内，极片的加工精度势必会受到影响，因而将驱动机构15设置在激光模切机构14的下游时，由于驱动机构15几乎不需要花费时间就可以使得极片移动到激光模切机构14处的表面张力保持一致，因此可以进一步提升极耳的加工精度；当然，驱动机构15也可以为其他具备向极片提供驱动力功能的结构；激光模切机构14中可以包括激光发射器，且工作人员可以预先设定相应程序，使激光发射器所发出的激光可以沿设定路径以及设定速度移动，从而在极片的移动过程中，通过激光切割的方式在极片上形成设定形状和尺寸的极耳；连接机构13用于将基材和箔材连接到一起形成极片，如可采用粘接、焊接或压合等方式将基材和箔材连接而形成极片，因而连接机构13可以为粘接装置、焊接装置或压合装置中的一种，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择。
上述可知，本申请所提供的极片模切设备中，通过驱动机构15可以同时驱动基材和箔材移动，而连接机构13可以将基材和箔材连接到一起，形成极片，通过激光模切机构14可以在极片上形成极耳，因而本申请所提供的极片模切设备舍弃人工操作而采用自动化设备加工极片，可以减少工人劳动量；同时，通过将驱动机构15设置在激光模切机构14的下游，可以保证所有位于驱动机构15上游的极片仅在驱动机构15的带动下移动，从而使位于驱动机构15上游的极片在恒定驱动力的作用下，保证其各处的表面张力相等，单位时间内的位移量相等；因而当激光模切机构14对极片进行切割加工时，可以保证极耳的加工精度。
为了进一步保证极耳的加工精度，优选的，激光模切机构14可以紧邻驱动机构15设置。
具体的，使驱动机构15紧邻激光模切机构14设置，即在本申请所提供的极片模切设备的安装过程中，可以使驱动机构15和激光模切机构14之间的空间位置相互靠近；同时，从极片的形成及加工顺序来看，在驱动机构15与激光模切机构14之间，除了传动辊之外，可以不设置其他机构，以防止出现因极片在前述其他机构处通过而导致极片表面张力发生变化；这样设置可以进一步保证移动到激光模切机构14位置处的极片的表面张力一致，进而使所形成的极耳的精度较高。
由于极耳形成于极片的边缘处，因而为了防止因极片出现偏移而导致极耳的加工精度降低，优选的，本申请所提供的极片模切设备还可以包括极片纠偏机构16，极片纠偏机构16可以设置在激光模切机构14与连接机构13之间。
具体的，极片纠偏机构16中可以包括纠偏传感器，且在极片的加工过程中，可以控制纠偏传感器与极片相对，在纠偏传感器检测到极片出现偏移之后，可以通过极片纠偏机构16中的控制装置纠正极片的位置，从而保证极片在传动辊的设定区域内向前移动，以进一步提升极耳的加工精度。
可选的，连接机构13可以为涂胶机构，涂胶机构中可以包括滴胶管130，滴胶管130具有滴胶口，在极片的加工过程中，滴胶管130可以设置在基材的上方，且可以使滴胶口与基材相对设置。
具体的，涂胶机构可以向基材上滴涂胶水，以通过胶水将基材与箔材连接到一起，这种方式简便可行，且涂胶机构的结构相对简单，成本较低。本领域技术人员可以根据基材和箔材的移动速度，选定胶水的挤出速度，以及单位时间内的挤出量，以防止出现溢胶情况。
在采用胶水粘接的方式连接基材和箔材时，为了提升胶水干燥的速度，以保证基材与箔材之间的连接强度，优选的，本申请所提供的极片模切设备还可以包括烘干机构17，烘干机构17可以设置有极片烘干空间，基材和箔材经连接后形成极片，可以通过烘干机构17对所形成的极片进行烘干，也就是说可以使极片以设定速度通过极片烘干空间，从而完成对基材与箔材之间的胶水的干燥工作。
相应的，为了保证基材与箔材之间的连接精度，优选的，本申请所提供的极片模切设备还可以包括原材料纠偏机构18，基材放卷机构11和连接机构13之间，以及箔材放卷机构12与连接机构13之间均可以设置有原材料纠偏机构18。
具体的，与极片纠偏机构16的结构相似，原材料纠偏机构18中也可以包括纠偏传感器，且在极片的加工过程中，基材与箔材的相对位置处均可以设置有纠偏传感器，以借助纠偏传感器实现对基材和箔材纠偏的目的，从而保证基材和箔材所形成的极片的精度。
由于基材与箔材是两种不同的材料，因而在极片的加工过程中，即便基材和箔材由同一驱动机构15驱动，二者的表面张力也可能存在细微的差别，因而优选的，本申请所提供的极片模切设备还可以包括第一张力控制机构19，可以在基材放卷机构11与连接机构13之间，或箔材放卷机构12与连接机构13之间设置第一张力控制机构19，以通过第一张力控制机构19调节基材与箔材的表面张力至相同；第一张力控制机构19可以包括固定辊191和活动辊192，且活动辊192可以设置成相对固定辊191运动。
具体的，第一张力控制机构19中可以包括一个固定辊191和两个活动辊192，且固定辊191可以相对极片加工平台的表面静止，且两个活动辊192上可以套设有闭环传动带，在基材与箔材表面张力不相等的情况下，两个活动辊192可以相对固定辊191转动，从而达到调节基材与箔材表面张力至相等的目的。
由于极耳是通过切割极片上部分材料形成的，因而在极耳的加工过程中势必会产生极片废料，优选的，本申请所提供的极片模切设备还可以包括废料收集机构20，废料收集机构20可以与激光模切机构14对应设置。
具体的，废料收集机构20可以为废料斗，且废料收集机构20可以设置在激光模切机构14的下方，这样设置使得废料可以在自身重力的作用下自动进入废料收集机构20内，完成废料收集的工作。
上述可知，极耳是通过切割的方式形成，因而极片上极耳位置处势必会存在因切割而产生的粉尘，优选的，本申请所提供的极片模切设备还可以包括除尘机构21，除尘机构21中可以包括毛刷，除尘机构21可以设置在激光模切机构14的下游。
具体的，可以通过安装座将除尘机构21中的毛刷安装在具有极耳的极片的移动路径上，为了使清洁效果更好，可以在极片的上下两面均设置毛刷；同时，还可以设置弹性件，弹性件可以向毛刷施加一定的压力，进而使毛刷可以向极片施加一定的压力，以提升除尘清洁效果。
为了将加工完成的极片收集起来，以便后续加工工作的进行，优选的，本申请所提供的极片模切设备还可以包括收卷机构22，收卷机构22设置在除尘机构21的下游，以通过收卷机构22，将形成有极耳的极片收卷成极片料卷；相应的，为了调节驱动机构15与收卷机构22之间的极片的表面张力，本申请所提供的极片模切设备还可以设置有第二张力控制机构23，第二张力控制机构23可以设置在驱动机构15与收卷机构22之间。
具体的，收卷机构22中可以包括收卷辊和可调速电机，在可调速电机的带动下，加工完成后的极片可以被卷绕在收卷辊上；通过在驱动机构15与收卷机构22之间设置第二张力控制机构23，可以调节极片的松紧程度；同时，可调速电机还可以与第二张力控制机构23之间构成反馈调节机构，在第二张力控制机构23检测到极片的张力过大时，可调速电机降低旋转速度；相反的，在第二张力控制机构23检测到极片的张力过小时，可调速电机可以适当提高旋转速度，从而保证收卷机构22可以正常工作，且不会因可调速电机的存在而改变极片在驱动机构15带动下的移动速度。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种极片模切设备，其特征在于，包括：
基材放卷机构；
箔材放卷机构；
连接机构，所述连接机构用于连接基材和箔材，所述连接机构设置在所述基材放卷机构和所述箔材放卷机构的下游；
激光模切机构，所述激光模切机构用于形成极耳，所述激光模切机构设置在所述连接机构的下游；
驱动机构，所述驱动机构用于向连接后的所述基材和所述箔材施加驱动力，所述驱动机构设置在所述激光模切机构的下游。
2.根据权利要求1所述的极片模切设备，其特征在于，所述激光模切机构紧邻所述驱动机构设置。
3.根据权利要求1所述的极片模切设备，其特征在于，还包括极片纠偏机构，所述极片纠偏机构设置在所述激光模切机构与所述连接机构之间。
4.根据权利要求1所述的极片模切设备，其特征在于，所述连接机构为涂胶机构，所述涂胶机构包括滴胶管，所述滴胶管具有滴胶口。
5.根据权利要求4所述的极片模切设备，其特征在于，还包括烘干机构，所述烘干机构具有极片烘干空间。
6.根据权利要求1所述的极片模切设备，其特征在于，还包括原材料纠偏机构，
所述基材放卷机构和所述连接机构之间，以及所述箔材放卷机构与所述连接机构之间均设置有所述原材料纠偏机构。
7.根据权利要求1所述的极片模切设备，其特征在于，还包括第一张力控制机构，
所述基材放卷机构与所述连接机构之间，或所述箔材放卷机构与所述连接机构之间设置有所述第一张力控制机构；
所述第一张力控制机构包括固定辊和活动辊，所述活动辊设置成相对所述固定辊运动。
8.根据权利要求1所述的极片模切设备，其特征在于，还包括废料收集机构，所述废料收集机构与所述激光模切机构对应设置。
9.根据权利要求1所述的极片模切设备，其特征在于，还包括除尘机构，所述除尘机构包括毛刷，所述除尘机构设置在所述激光模切机构的下游。
10.根据权利要求9所述的极片模切设备，其特征在于，还包括收卷机构和第二张力控制机构，
所述收卷机构设置在所述除尘机构的下游，所述收卷机构用于收卷极片；
所述第二张力控制机构设置在所述驱动机构与所述收卷机构之间。
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