CN110560935A - 一种极耳切割装置和极耳切割系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种极耳切割装置和极耳切割系统，涉及锂电池制造技术领域，该极耳切割装置包括第一支撑辊、第二支撑辊、切割底板、激光切割件和下废料机构，第一支撑辊和第二支撑辊平行间隔设置，切割底板设置在第一支撑辊与第二支撑辊之间，激光切割件与切割底板相对设置，下废料机构包括负压金属带组件和负压皮带组件，负压金属带组件设置在第二支撑辊与切割底板之间，负压皮带组件设置在金属带组件靠近第二支撑辊的一端。相较于现有技术，本发明提供的一种极耳切割装置，使用寿命长，并能及时吸附住切割产生的废料，从而使得切割过程中极片的稳定性高，保证了切割质量。

Description

一种极耳切割装置和极耳切割系统

技术领域

本发明涉及锂电池制造技术领域，具体而言，涉及一种极耳切割装置和极耳切割系统。

背景技术

在锂离子电池极片激光切极耳成型过程中，竖切方式已经成为一种主流，在激光切极耳的过程中，激光切极耳产生的废料需传送至废料管路中，在现有下废料结构中都采用是一级下废料模式，即激光切完极片后废料被负压辊或真空皮带吸住直接传送到废料管路中。

现有下废料模式都采用一级下废料模式，无论是采用负压辊还是真空皮带模式都有各自的缺点。使用负压辊模式，则负压辊必须安装在极片后方，由于负压辊是圆柱形在切割底板相切位才能吸住废料，所以废料在较长的一段距离处于自由无约束状态，容易产生不稳定现象。如果采用真空皮带模式，则由于皮带较长，真空皮带必须安装在切割底板前面，由于皮带靠近极耳切割口位置工作温度高，环境恶劣，导致皮带寿命降低。

有鉴于此，设计制造出一种能够更好的适应切极耳的高温环境，且使用寿命长，且能及时的吸附住废料，防止废料自由无约束状态抖动影响切割，提高切割极耳的稳定性的极耳切割装置就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种极耳切割装置，能够更好的适应切极耳的高温环境，且使用寿命长，且能及时的吸附住废料，防止废料自由无约束状态抖动影响切割，提高切割极耳的稳定性。

本发明的另一目的在于提供一种极耳切割系统，能够更好的适应切极耳的高温环境，且容易安装在极片背面，使用寿命长，且能及时的吸附住废料，防止废料自由无约束状态抖动影响切割，提高切割极耳的稳定性。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

一种极耳切割装置，包括第一支撑辊、第二支撑辊、切割底板、激光切割件和下废料机构，所述第一支撑辊和所述第二支撑辊平行间隔设置，用于输送极片，所述切割底板设置在所述第一支撑辊与所述第二支撑辊之间，用于抵持所述极片，所述激光切割件与所述切割底板相对设置，用于切割抵持在所述切割底板上的所述极片，所述下废料机构包括负压金属带组件和负压皮带组件，所述负压金属带组件设置在所述第二支撑辊与所述切割底板之间，用于对切割后的所述极片的废料进行吸附和输送，所述负压皮带组件设置在所述金属带组件靠近所述第二支撑辊的一端，用于接收所述极片的废料并输送至废料管路。

进一步地，所述负压金属带组件包括负压钢带、第一传动辊组和第一驱动件，所述第一传动辊组设置在所述切割底板和所述第二支撑辊之间，所述负压钢带缠绕设置在所述第一传动辊组上，所述第一驱动件与所述第一传动辊组连接，用于带动所述负压钢带运动。

进一步地，所述负压钢带上开设有多个第一吸附孔，用于吸附所述极片的废料，且所述第一传动辊组靠近所述第二支撑辊的一端还设置有吹气件，所述吹气件与所述负压钢带靠近所述第二支撑辊的一端相对应，用于将所述极片的废料吹向所述负压皮带组件。

进一步地，所述负压皮带组件包括负压皮带、第二传动辊组和第二驱动件，所述第二传动辊组设置在所述负压金属带组件靠近所述第二支撑辊的一端并倾斜向下延伸，所述第二驱动件与所述第二传动辊组传动连接，所述负压皮带缠绕设置在所述第二传动辊组上。

进一步地，所述极耳切割装置还包括切割壳体，所述切割壳体设置在所述第一支撑辊和所述第二支撑辊之间并具有切割室，所述切割底板设置在所述切割室中，所述负压金属带组件设置在所述切割壳体的底部并伸入所述切割室，且所述切割壳体的侧壁上开设有与所述切割底板相对应的切割开口，所述激光切割件、所述切割开口以及所述切割底板位于同一直线方向上。

进一步地，所述极耳切割装置还包括除尘机构，所述除尘机构包括吸尘管道和风刀，所述风刀设置在所述切割壳体的一侧并与所述切割室连通，用于向所述切割室吹入空气，所述吸尘管道设置在所述切割壳体的另一侧并与所述切割室连通。

进一步地，所述风刀为多个，多个所述风刀设置在所述切割底板的两侧，用于向所述极片的两侧吹风。

进一步地，所述吸尘管道包括吸尘罩和输送管，所述吸尘罩具有相对的大端和小端，所述大端罩设在所述切割壳体上并与所述切割室连通，所述小端与所述输送管连接。

进一步地，所述第一支撑辊设置在所述切割壳体的上侧，所述第二支撑辊设置在所述切割壳体的下侧，且所述切割壳体的上侧还设置有抚平辊，所述抚平辊与所述第一支撑辊之间形成供所述极片穿过的入料口，所述抚平辊用于抵持在所述极片上。

一种极耳切割系统，包括废料管路和极耳切割装置，极耳切割装置包括第一支撑辊、第二支撑辊、切割底板、激光切割件和下废料机构，所述第一支撑辊和所述第二支撑辊平行间隔设置，用于输送极片，所述切割底板设置在所述第一支撑辊与所述第二支撑辊之间，用于抵持所述极片，所述激光切割件与所述切割底板相对设置，用于切割抵持在所述切割底板上的所述极片，所述下废料机构包括负压金属带组件和负压皮带组件，所述负压金属带组件设置在所述第二支撑辊与所述切割底板之间，用于对切割后的所述极片的废料进行吸附和输送，所述负压皮带组件设置在所述金属带组件靠近所述第二支撑辊的一端，用于接收所述极片的废料并输送至废料管路。所述废料管路设置在所述负压皮带组件的下方。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种极耳切割装置，将负压金属带组件设置在第二支撑辊与切割底板之间，将负压皮带组件设置金属带组件靠近第二支撑辊的一端。在实际切割极片时，通过第一支撑辊和第二支撑辊输送极片，极片输送到切割底板上时，切割底板抵持在极片上，通过激光切割件对切割底板上的极片进行切割，切割后产生的废料由负压金属带组件进行输送，输送到远离切割底板的地方后，再转移到负压皮带组件上，最后送入废料管路。通过负压皮带组件和负压金属带组件组成的二级下料机构，能够在靠近切割底板的位置即对废料进行吸附，负压金属带组件也能够适应极耳切割处附近的高温环境，同时负压金属带组件能够防止废料自由无约束状态抖动而影响极片的切割，提高切割额极耳的稳定性，同时由于采用金属材料，故使用寿命高。相较于现有技术，本发明提供的一种极耳切割装置，使用寿命长，并能及时吸附住切割产生的废料，从而使得切割过程中极片的稳定性高，保证了切割质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明提供的极耳切割系统在第一视角下的结构示意图；

图2为本发明提供的极耳切割系统在第二视角下的结构示意图；

图3为图1中极耳切割装置在第一视角下的结构示意图；

图4为图2中极耳切割装置在第二视角下的结构示意图；

图5为图3中下废料机构的连接结构示意图。

图标：10-极耳切割系统；100-极耳切割装置；110-第一支撑辊；130-第二支撑辊；150-激光切割件；160-切割底板；170-下废料机构；171-负压金属带组件；1711-负压钢带；1713-第一传动辊组；1715-第一驱动件；1717-吹气件；1718-第一上辊；1719-第一下辊；173-负压皮带组件；1731-负压皮带；1733-第二传动辊组；1735-第二驱动件；1737-第二上辊；1739-第二下辊；180-切割壳体；181-切割室；183-切割开口；185-抚平辊；190-除尘机构；191-吸尘管道；193-风刀；195-吸尘罩；197-输送管；200-废料管路；300-极片。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

正如背景技术中所言，现有的激光切极耳装置，多是通过负压辊或者真空皮带对废料进行吸附和输送，采用负压辊，会导致切割后的极片在较长的一端距离处于自由无约束状态，影响极片的稳定性。而采用真空皮带，则使用寿命低，更换成本高。

本发明提供一种二级下料结构，并通过在靠近切割点的位置设置金属带，将废料输送一端距离后再转换成皮带，能够保证极片的稳定性的同时，又能够提高装置的使用寿命，降低更换成本。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

结合参见图1至图5，本实施例提供了一种极耳切割系统10，包括废料管路200和极耳切割装置100，极耳切割装置100用于切割极片300并送出切割产生的废料，废料管路200设置在极耳切割装置100的下方，利用重力收集切割产生的废料。

本实施例提供的极耳切割装置100，包括第一支撑辊110、第二支撑辊130、切割底板160、激光切割件150、下废料机构170、切割壳体180和除尘机构190，第一支撑辊110和第二支撑辊130平行间隔设置，用于输送极片300，切割底板160设置在第一支撑辊110与第二支撑辊130之间，用于抵持极片300，激光切割件150与切割底板160相对设置，用于切割抵持在切割底板160上的极片300。切割壳体180设置在第一支撑辊110和第二支撑辊130之间并具有切割室181，切割底板160设置在切割室181中，下废料机构170设置在切割壳体180的底部并伸入切割室181，且切割壳体180的侧壁上开设有与切割底板160相对应的切割开口183，激光切割件150、切割开口183以及切割底板160位于同一直线方向上。除尘机构190与切割壳体180连接并与切割室181连通，用于吸附切割室181中由于切割极片300产生的杂质。

需要说明的是，本实施例中第一支撑辊110和第二支撑辊130均转动安装在一机架(图未示)上，并通过外部电机进行驱动。具体地，第一支撑辊110和第二支撑辊130同步转动，极片300分别缠绕在第一支撑辊110和第二支撑辊130上，并且极片300的输送方向由第一支撑辊110向着第二支撑辊130，即极片300从第一支撑辊110处进入到切割室181，送出切割室181后由第二支撑辊130继续输送至下一工序。

还需要说明的是，此处所提及的缠绕，指的是极片300通过辊子输送的设置方式，即极片300抵持在辊子上，并通过与辊子之间的摩擦力驱动极片300运动，其设置方式可参见现有的带传动结构，在此不具体描述。

下废料机构170包括负压金属带组件171和负压皮带组件173，负压金属带组件171设置在第二支撑辊130与切割底板160之间，用于对切割后的极片300的废料进行吸附和输送，负压皮带组件173设置在金属带组件靠近第二支撑辊130的一端，用于接收极片300的废料并输送至废料管路200。

在本实施例中，负压金属带组件171设置在靠近切割底板160的位置，并设置在极片300的背面，从背面吸附切割底板160处由于切割产生的废料，并向下输送除切割室181，并在送出切割室181后将废料转移到负压皮带组件173上，并通过负压皮带组件173送入到废料管路200。

在实际切割极片300时，通过第一支撑辊110和第二支撑辊130输送极片300，极片300输送到切割底板160上时，切割底板160抵持在极片300上，通过激光切割件150对切割底板160上的极片300的正面进行切割，切割后产生的废料由负压金属带组件171进行输送，输送出切割室181后，再转移到负压皮带组件173上，最后送入废料管路200。通过负压皮带组件173和负压金属带组件171组成的二级下料机构，能够在靠近切割底板160的位置即对废料进行吸附，负压金属带组件171也能够适应极耳切割处附近的高温环境，同时负压金属带组件171能够防止废料自由无约束状态抖动而影响极片300的切割，提高切割额极耳的稳定性，同时由于采用金属材料，故使用寿命高。

值得注意的是，本实施例中所提及的极片300的正面，指的是直接接收激光切割的一侧表面，极片300的背面，指的是用于抵持在切割底板160的一侧表面。

负压金属带组件171包括负压钢带1711、第一传动辊组1713和第一驱动件1715，第一传动辊组1713设置在切割底板160和第二支撑辊130之间，负压钢带1711缠绕设置在第一传动辊组1713上，第一驱动件1715与第一传动辊组1713连接，用于带动负压钢带1711运动。

需要说明的是，此处吸附带并不仅仅限于钢带，也可以是铝带或者铜带等其他金属或合金材料，但凡是能够耐受较高温度的金属材料或合金材料，均在本发明的保护范围之内。

在本实施例中，负压钢带1711上开设有多个第一吸附孔，用于吸附极片300的废料，且第一传动辊组1713靠近第二支撑辊130的一端还设置有吹气件1717，吹气件1717与负压钢带1711靠近第二支撑辊130的一端相对应，用于将极片300的废料吹向负压皮带组件173。具体地，负压钢带1711的内侧设置有吹气件1717，吹气件1717与切割壳体180的底部连接，吹气件1717具有正对负压钢带1711的背面的喷嘴，并在运行过程中向负压钢带1711吹气，负压钢带1711上吸附的废料在输送至吹气件1717附近时，由于气压的作用会向着极片300的正面方向吹出，并落在负压皮带组件173上，由负压皮带组件173继续输送。

需要说明的是，负压钢带1711与现有的负压吸附带的结构一致，都是通过内部的真空泵在钢带表面产生负压，从而实现负压吸附功能的，其具体结构和原理可参见现有的负压吸附传送带。

在本实施例中，第一传动辊组1713包括第一上辊1718和第一下辊1719，第一上辊1718和第一下辊1719沿竖直方向平行设置，第一上辊1718转动设置在切割室181内并位于切割底板160的下方，负压钢带1711套设在第一上辊1718和第一下辊1719上，且第一下辊1719与第一驱动件1715传动连接，通过第一驱动件1715带动第一下辊1719转动，从而带动负压钢带1711运动，将废料输送除切割室181。

在本实施例中，第一驱动件1715为驱动电机，驱动电机的输出轴与第一下辊1719传动连接，传动连接的形式可以是带传动，也可以是齿轮传动，优选为齿轮传动。

负压皮带组件173包括负压皮带1731、第二传动辊组1733和第二驱动件1735，第二传动辊组1733设置在负压金属带组件171靠近第二支撑辊130的一端并倾斜向下延伸，第二驱动件1735与第二传动辊组1733传动连接，负压皮带1731缠绕设置在第二传动辊组1733上。

在本实施例中，负压皮带1731上开设有多个第二吸附孔，用于吸附极片300的废料。负压皮带1731与现有的负压吸附带的结构一致，都是通过内部的真空泵在皮带表面产生负压，从而实现吸附功能的，其具体结构和原理可参见现有的负压吸附传送带。

在本实施例中，第二传动辊组1733包括第二上辊1737和第二下辊1739，第二上辊1737靠近负压钢带1711的底部设置，第二下辊1739沿斜向设置在第二上辊1737的下方，废料管路200设置在第二下辊1739的下方。具体地，第二上辊1737和第二下辊1739均转动安装在机架上，且负压皮带1731倾斜向下设置。

在本实施例中，第二驱动件1735为驱动电机，驱动电机的输出轴与第二下辊1739传动连接。

除尘机构190包括吸尘管道191和风刀193，风刀193设置在切割壳体180的一侧并与切割室181连通，用于向切割室181吹入空气，吸尘管道191设置在切割壳体180的另一侧并与切割室181连通。

在本实施例中，风刀193为多个，多个风刀193设置在切割底板160的两侧，用于向极片300的两侧吹风。具体地，多个风刀193两两对称设置在极片300的正面和背面，从而向极片300的正面和背面均吹出空气，使得切割室181内的风场处于稳定状态，极片300的正面和背面表面压力一致，确保极片300的稳定。同时，风刀193向着吸尘管道191吹风，将切割室181内切割后产生的粉尘吹向吸尘管道191。

需要说明的是，风刀193具有沿竖直方向的条形出风口，且与外部的供气管连接，通过条形出风口出风。

吸尘管道191包括吸尘罩195和输送管197，吸尘罩195具有相对的大端和小端，大端罩设在切割壳体180上并与切割室181连通，小端与输送管197连接。具体地，输送管197与外部的真空泵连接，从而能够将输送管197中的粉尘吸出。

在本实施例中，第一支撑辊110设置在切割壳体180的上侧，第二支撑辊130设置在切割壳体180的下侧，且切割壳体180的上侧还设置有抚平辊185，抚平辊185与第一支撑辊110之间形成供极片300穿过的入料口，抚平辊185用于抵持在极片300上。通过设置抚平辊185，能够压紧极片300的正面，使得极片300上方不能抖动，进一步保证切割稳定。

综上所述，本实施例提供的极耳切割系统10，其工作原理如下：极片300穿带在第一支撑辊110和第二支撑辊130的带动下竖直向下运动，切割底板160在极片300的背面支撑极片300，激光切割件150发出激光在极片300的正面切割极耳，切割好的极耳向着第二支撑辊130传送，切割产生的废料被负压钢带1711吸附，负压钢带1711在第一驱动件1715的带动下运动，把废料往下输送直至切割室181外侧，然后在吹气件1717的吹气作用下转移至负压皮带1731上，负压皮带1731由第二驱动件1735带动，并最终将废料传送至废料管路200中。吸尘管道191在切割室181侧面，吸尘管道191对向设置有风刀193，把切割后产生的粉尘吹入吸尘管道191，实现除尘功能。本实施例提供的极耳切割系统10，通过负压钢带1711吸附切割处附近的废料，并通过负压皮带1731及时转移废料并将废料送入废料管路200，通过两级吸附废料的方式下废料，负压钢带1711能够耐高温，更好地适应极耳切割处的高温环境，且容易安装在极片300背面，提高了使用寿命，并且通过负压钢带1711能够及时吸附住切割产生的废料，防止废料自由无约束状态抖动影响切割，提高了切割极耳的稳定性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种极耳切割装置，其特征在于，包括第一支撑辊、第二支撑辊、切割底板、激光切割件和下废料机构，所述第一支撑辊和所述第二支撑辊平行间隔设置，用于输送极片，所述切割底板设置在所述第一支撑辊与所述第二支撑辊之间，用于抵持所述极片，所述激光切割件与所述切割底板相对设置，用于切割抵持在所述切割底板上的所述极片，所述下废料机构包括负压金属带组件和负压皮带组件，所述负压金属带组件设置在所述第二支撑辊与所述切割底板之间，用于对切割后的所述极片的废料进行吸附和输送，所述负压皮带组件设置在所述金属带组件靠近所述第二支撑辊的一端，用于接收所述极片的废料并输送至废料管路。

2.根据权利要求1所述的极耳切割装置，其特征在于，所述负压金属带组件包括负压钢带、第一传动辊组和第一驱动件，所述第一传动辊组设置在所述切割底板和所述第二支撑辊之间，所述负压钢带缠绕设置在所述第一传动辊组上，所述第一驱动件与所述第一传动辊组连接，用于带动所述负压钢带运动。

3.根据权利要求2所述的极耳切割装置，其特征在于，所述负压钢带上开设有多个第一吸附孔，用于吸附所述极片的废料，且所述第一传动辊组靠近所述第二支撑辊的一端还设置有吹气件，所述吹气件与所述负压钢带靠近所述第二支撑辊的一端相对应，用于将所述极片的废料吹向所述负压皮带组件。

4.根据权利要求1所述的极耳切割装置，其特征在于，所述负压皮带组件包括负压皮带、第二传动辊组和第二驱动件，所述第二传动辊组设置在所述负压金属带组件靠近所述第二支撑辊的一端并倾斜向下延伸，所述第二驱动件与所述第二传动辊组传动连接，所述负压皮带缠绕设置在所述第二传动辊组上。

5.根据权利要求1所述的极耳切割装置，其特征在于，所述极耳切割装置还包括切割壳体，所述切割壳体设置在所述第一支撑辊和所述第二支撑辊之间并具有切割室，所述切割底板设置在所述切割室中，所述负压金属带组件设置在所述切割壳体的底部并伸入所述切割室，且所述切割壳体的侧壁上开设有与所述切割底板相对应的切割开口，所述激光切割件、所述切割开口以及所述切割底板位于同一直线方向上。

6.根据权利要求5所述的极耳切割装置，其特征在于，所述极耳切割装置还包括除尘机构，所述除尘机构包括吸尘管道和风刀，所述风刀设置在所述切割壳体的一侧并与所述切割室连通，用于向所述切割室吹入空气，所述吸尘管道设置在所述切割壳体的另一侧并与所述切割室连通。

7.根据权利要求6所述的极耳切割装置，其特征在于，所述风刀为多个，多个所述风刀设置在所述切割底板的两侧，用于向所述极片的两侧吹风。

8.根据权利要求6所述的极耳切割装置，其特征在于，所述吸尘管道包括吸尘罩和输送管，所述吸尘罩具有相对的大端和小端，所述大端罩设在所述切割壳体上并与所述切割室连通，所述小端与所述输送管连接。

9.根据权利要求5所述的极耳切割装置，其特征在于，所述第一支撑辊设置在所述切割壳体的上侧，所述第二支撑辊设置在所述切割壳体的下侧，且所述切割壳体的上侧还设置有抚平辊，所述抚平辊与所述第一支撑辊之间形成供所述极片穿过的入料口，所述抚平辊用于抵持在所述极片上。

10.一种极耳切割系统，其特征在于，包括废料管路和如权利要求1-9任一项所述的极耳切割装置，所述废料管路设置在所述负压皮带组件的下方。