CN110394557B - 极片加工方法及极片加工设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及极片加工技术领域，尤其涉及一种极片加工方法及设备。该极片加工方法包括S1、输入所述极耳的极耳结构参数及位于相邻的所述极耳之间的废料的废料结构参数；S2、根据所述极耳结构参数、废料结构参数，得到多个分段结构参数；S3、根据多个所述分段结构参数对单个所述废料进行多次裁切，以裁下多个分段废料而形成所述极耳。采用该方法在极片片材上加工极耳的过程中，极片片材不易出现抖动，且可以在一定程度上节省极片片材的使用量。

Description

极片加工方法及极片加工设备

技术领域

本申请涉及极片加工技术领域，尤其涉及一种极片加工方法及极片加工设备。

背景技术

随着节能环保意识的加强，可反复充放电的二次电池的使用量也在逐年递增。一般来说，二次电池的极片包括基材层，和形成于基材层上的涂覆层，在极耳的加工过程中，为了提高加工效率，通常采用激光模切的方式在极片片材上加工出极耳。但是，在通过激光模切这种方式加工极耳时，从激光开始切割极片片材开始，自极片片材上裁切出的废料仍然通过部分结构连接在被加工的极片片材上，直到一个切割过程结束，废料才会完全从极片片材上被裁下，在这段时间内，废料在自重等因素的影响下，会使被加工的极片片材产生抖动，使得激光可能出现离焦的现象，而不利于激光模切工作的进行。因而，目前在极耳的加工过程中，为了尽量降低裁切废料的抖动，通常采用辊切的方式，且在极片片材的边缘预留5-8mm的边角料，这还会造成极片的浪费以及成本的增加。

发明内容

本申请提供了一种极片加工方法及设备，以解决目前在极片片材上加工极耳的过程中，极片片材易出现抖动的问题。

本申请的第一方面提供了一种极片加工方法，包括：

S1、输入所述极耳的极耳结构参数及位于相邻的所述极耳之间的废料的废料结构参数；

优选地，步骤S3具体为：

S31、沿所述极片片材的传送方向的反方向，依次对所述废料进行多次裁切。

优选地，所述分段结构参数包括所述分段废料在所述极片片材的宽度方向上的第一尺寸，所述极耳结构参数包括所述极耳在所述宽度方向上的第二尺寸，所述第一尺寸等于所述第二尺寸。

优选地，多个所述分段废料中包括矩形的分段废料。

优选地，多个所述分段废料中还包括两个梯形的分段废料，沿所述极片片材的传送方向，矩形的所述分段废料设置于两个梯形的所述分段废料之间。

优选地，矩形的所述分段废料设置有多个，多个矩形的所述分段废料的所述分段结构参数相同。

优选地，矩形的所述分段废料的长宽比为3：2，所述分段废料的宽度方向为所述极片片材的宽度方向。

优选地，所述极片片材中被加工部分沿竖直方向延伸。

本申请的第二方面还提供一种极片加工设备，该设备采用上述任一项所提供的极片加工方法在极片片材上形成极耳，其包括：

控制机构，所述控制机构用于根据所述极耳的极耳结构参数、位于相邻的所述极耳之间的废料的废料结构参数，得到多个分段结构参数；

片材传送机构，所述片材传送机构用于使所述极片片材移动；

激光裁切机构，所述激光裁切机构与所述控制机构连接，所述激光裁切机构设置成与所述极片片材的待加工部分相对，且根据所述分段结构参数对所述废料进行多次裁切，以裁下多个分段废料而形成所述极耳。

优选地，本申请所提供的极片加工设备还包括废料收集机构，所述废料收集机构设置于所述极片片材沿自身宽度方向的一侧，以收集所述分段废料。

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加工方法中，通过对两个极耳之间的单个废料进行多次裁切，裁下多个尺寸较小的分段废料。在分段废料的裁切过程中，虽然在分段废料被裁切始，至分段废料被完全裁下止的过程中，分段废料也存在与极片片材连接的部分，但是由于分段废料的尺寸及重量相对较小，即便其发生抖动，对极片片材所造成的影响也比较小，从而可以在一定程度上降低极片片材的抖动程度；相应地，在极片的加工过程中，也无需预留边角料，从而可以节省极片片材的使用量，达到降低生产成本的目的。

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加工方法的流程图；

图2为本申请实施例所提供的极片加工方法的另一种流程图；

图3为本申请实施例所提供的极片加工设备中部分结构与极片片材的配合示意图；

图4为本申请实施例所提供的极片加工设备中部分结构与极片片材配合的侧视图。

附图标记：

1-传送辊；

2-激光裁切机构；

3-极片片材；

31-待加工部分；

311-分段废料；

312-极耳；

4-废料收集机构。

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加工方法，采用该方法在极片片材3上加工极耳312的过程中，极片片材3不易发生抖动。极片加工方法至少包括步骤S1～S3，具体地，

步骤S1：输入极耳312的极耳结构参数及位于相邻的极耳312之间的废料的废料结构参数。其中，对于不同的二次电池而言，其极耳312的形状及尺寸也不同，相应地，相邻两个极耳312之间所要去除的废料的形状和尺寸也不同，如极耳312的形状可以为矩形或梯形，其尺寸可以为极耳312各个边长的具体数值，而极耳结构参数可以是极耳312的形状和尺寸所对应的值；同样地，废料结构参数亦是如此。步骤S2、根据极耳结构参数和废料结构参数，得到多个分段结构参数。此步骤以及上一步骤均可以通过控制机构(图中未示出)来完成，控制机构具有人机交互功能，工作人员可以在控制机构内预先存储某些算法，以使控制机构可以根据所输入的极耳结构参数和废料结构参数，对应预设算法，得出多个分段结构参数，各分段结构参数可以完全相同，也可以部分相同，或者各不相同，根据实际情况，可以将一个废料结构参数分成两个、三个或更多个分段结构参数。步骤S3、根据多个分段结构参数对单个废料进行多次裁切，以裁下多个分段废料311而形成极耳312，以在极耳312的加工过程中，防止极片片材3抖动，例如，可以将单个废料等分成多个小的分段废料311裁下，或者将单个废料不等分成多个小的分段废料311裁下，当然，也可以对单个废料中位于不同位置的部分以特定形状裁下，对此，在实际加工的过程中，可以根据实际情况灵活操作。另外，可以通过片材传送机构使极片片材3沿自身传送方向移动，可以通过激光裁切机构2将废料分成多次裁下，以在极片片材3上形成极耳312。

上述可知，本申请所提供的极片加工方法中，通过对相邻两个极耳312之间的单个废料进行多次裁切，裁下多个尺寸较小的分段废料311。在分段废料311的裁切过程中，虽然在分段废料311被裁切始，至分段废料311被完全裁下止的过程中，分段废料311也存在与极片片材3连接的部分，但是由于分段废料311的尺寸及重量相对较小，即便其发生抖动，对极片片材3所造成的影响也比较小，从而可以在一定程度上降低极片片材3的抖动程度；相应地，在极片的加工过程中，也无需预留边角料，从而可以节省极片片材3的使用量，达到降低生产成本的目的。

为了提升极耳312的加工效率，优选地，如图2所示，步骤S3具体可以为：步骤S31、沿极片片材3的传送方向的反方向，依次对废料进行多次裁切。极片片材3在片材传送机构的作用下传送或移动，在极片片材3的传送方向上，激光裁切机构2可以不移动，仅在极片片材3的宽度方向上作进给和回退运动，随着极片片材3的移动，激光裁切机构2可以将激光照射至极片片材3上待加工部分31，在激光的作用下，可以从极片片材3上依次切下多个分段废料311，这可以简化激光裁切机构2的移动工作，借助极片片材3的移动即可完成对废料的多次裁切工作，以避免激光裁切机构2和片材传送机构产生非必要的移动工作；同时，采用这种依次裁切的方式，在极耳312的加工过程中，还可以进一步防止极片片材3产生抖动。

进一步地，分段废料311的分段结构参数包括，分段废料311在极片片材3宽度方向上的第一尺寸，极耳结构参数包括极耳312在前述宽度方向上的第二尺寸，在保证极片片材3基本不发生抖动的同时，为了进一步提升废料的裁切效率，优选地，使第一尺寸等于第二尺寸。换言之，在对废料进行多次裁切的过程中，激光裁切机构2在向极片片材3的内侧作进给运动的过程中，其进给的终点即为极耳312的末端，然后激光裁切机构2停止移动，随着极片片材3的移动，激光裁切机构2可以继续对废料进行裁切，当极片片材3移动过一段距离之后，激光裁切机构2回退，完成对一个分段废料311的裁切工作。

分段废料311的具体形状和尺寸都是通过控制极片片材3的移动，以及激光裁切机构2中出射的激光的移动路径实现的，因而为了降低续切点的控制难度，使续切点的精度更高，多个分段废料311中包括矩形结构的分段废料311。在实际的裁切过程中，当激光裁切机构2开始作进给运动时，即可控制极片片材3停止移动，或者，可以控制激光裁切机构2在作进给运动的同时，还与极片片材3以相同的速度沿极片片材3的传送方向移动，以裁下矩形结构的分段废料311。

考虑到某些极耳312的形状为梯形，多个分段废料311中还可以包括两个梯形的分段废料311，在极片片材3的传送方向上，矩形的分段废料311设置于两个梯形的分段废料311之间。在对废料的裁切过程中，随着极片片材3的移动，激光裁切机构2在极片片材3移动一段距离之后，作进给运动，开始对废料进行多次裁切，最先裁下的分段废料311的形状为梯形，而后，随着极片片材3继续移动，激光裁切机构2反复作进给和回退运动，裁切下至少一个矩形的分段废料311，当位于两个极耳312之间的单个废料即将被完全裁下时，所裁下的最后一个分段废料311的形状为梯形；相应地，对于下一个废料进行多次裁切时，亦是如此，从而可以形成梯形的极耳312。具体地，可以使激光裁切机构2仅在极片片材3的宽度方向上作进给和回退运动，且可以通过控制极片片材3沿自身传送方向上的移动速度，以及激光裁切机构2沿极片片材3宽度方向作进给及回退运动的速度，来改变梯形极耳312中斜边的倾斜程度。

可选地，矩形的分段废料311可以设置有多个，且使多个矩形的分段废料311的分段结构参数相同，通过将单个废料分成更多个分段废料311，可以进一步减小各分段废料311的尺寸和重量，从而进一步防止极片片材3抖动；通过使多个矩形的分段废料311的分段结构参数相同，能降低激光裁切机构2和片材传送机构的控制难度。

优选地，可以设置矩形的分段废料311的长宽比为3：2，其中，分段废料311的宽度方向为极片片材3的宽度方向。在裁切分段废料311的过程中，裁切这种长宽比的矩形的分段废料311可以使片材传送机构的运行速度，和激光裁切机构2的裁切路径更容易匹配。

在极耳312的加工过程中，为了进一步防止极片片材3出现抖动，可以控制极片片材3中被加工部分沿竖直方向延伸，从而在裁切分段废料311的过程中，使分段废料311可以在自身重力的作用下，产生一定的拉紧力，从而防止分段废料311自身在某些因素的作用下产生抖动，而造成极片片材3抖动。

基于上述任一实施例所提供的极片加工方法，本申请还提供一种极片加工设备，该极片加工设备采用上述任一实施例所提供的极片加工方法，在极片片材3上去除废料而形成极耳312。该极片加工设备包括控制机构、片材传送机构和激光裁切机构2，片材传送机构用于传送极片片材3；工作人员可以将极耳312的极耳结构参数和位于相邻的极耳312之间的废料的废料结构参数输入至控制机构内，当然，控制机构可内置有某些算法，以使控制系统能根据极耳结构参数、废料结构参数和预设算法，得到多个分段结构参数；激光裁切机构2与控制机构连接，激光裁切机构2与极片片材3中待加工部分31相对，激光裁切机构2能根据多个分段机构参数对单个废料进行多次裁切，以裁下多个分段废料311而形成极耳312。片材传送机构可以包括多个传送辊1，多个传送辊1中可以包括驱动辊，或者，可以在传送辊1的下游设置有驱动机构；控制机构可以为工控机，激光裁切机构2可以为激光模切机，可以根据激光模切机的具体情况，确定激光出射头与极片片材3中待加工部分31之间的距离，以在待加工部分31上形成激光焦点。

考虑到裁切过程中所产生的分段废料311和粉尘会污染加工车间，优选地，本申请所提供的极片加工设备还设置有废料收集机构4，废料收集机构4可以设置在极片片材3沿自身宽度方向的一侧，以收集裁切过程中产生的分段废料311和粉尘。具体地，废料收集机构4可以设置成负压吸积机构，负压吸积机构可以为吸尘罩与抽尘设备的组合，将吸尘罩与抽尘设备连通，通过抽吸的方式，将分段废料311和粉尘收集起来，可选地，极片片材3的两侧均可以设置有高速风刀，借助高速风刀，可以将分段废料311和粉尘向废料收集机构4所在方向吹送。

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 (8)

1.一种极片加工方法，用于在极片片材上形成极耳，其特征在于，包括：

S1、输入所述极耳的极耳结构参数及位于相邻的所述极耳之间的废料的废料结构参数；

S2、根据所述极耳结构参数、废料结构参数，得到多个分段结构参数；

S3、根据多个所述分段结构参数对单个所述废料进行多次裁切，以裁下多个分段废料而形成所述极耳；多个所述分段废料中包括矩形的分段废料，矩形的所述分段废料设置有多个，多个矩形的所述分段废料的所述分段结构参数相同。

2.根据权利要求1所述的极片加工方法，其特征在于，步骤S3具体为：

S31、沿所述极片片材的传送方向的反方向，依次对所述废料进行多次裁切。

3.根据权利要求1所述的极片加工方法，其特征在于，所述分段结构参数包括所述分段废料在所述极片片材的宽度方向上的第一尺寸，所述极耳结构参数包括所述极耳在所述宽度方向上的第二尺寸，所述第一尺寸等于所述第二尺寸。

4.根据权利要求1所述的极片加工方法，其特征在于，多个所述分段废料中还包括两个梯形的分段废料，沿所述极片片材的传送方向，矩形的所述分段废料设置于两个梯形的所述分段废料之间。

5.根据权利要求1所述的极片加工方法，其特征在于，矩形的所述分段废料的长宽比为3：2，所述分段废料的宽度方向为所述极片片材的宽度方向。

6.根据权利要求1所述的极片加工方法，其特征在于，所述极片片材中被加工部分沿竖直方向延伸。

7.一种极片加工设备，采用权利要求1-6中任意一项所述的极片加工方法在极片片材上形成极耳，其特征在于，包括：

控制机构，所述控制机构用于根据所述极耳的极耳结构参数、位于相邻的所述极耳之间的废料的废料结构参数，得到多个分段结构参数；

片材传送机构，所述片材传送机构用于使所述极片片材移动；

激光裁切机构，所述激光裁切机构与所述控制机构连接，所述激光裁切机构设置成与所述极片片材的待加工部分相对，且根据所述分段结构参数对所述废料进行多次裁切，以裁下多个分段废料而形成所述极耳；多个所述分段废料中包括多个矩形的分段废料，矩形的所述分段废料设置有多个，多个矩形的所述分段废料的所述分段结构参数相同。

8.根据权利要求7所述的极片加工设备，其特征在于，还包括废料收集机构，所述废料收集机构设置于所述极片片材沿自身宽度方向的一侧，以收集所述分段废料。

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