CN111070316B - 一种锂电池电极材料加工用模切设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锂电池电极材料加工用模切设备，包括固定架、平压装置和模切装置，所述的固定架呈U型结构，固定架内部左侧安装有平压装置，平压装置右侧设置有模切装置，模切装置安装在固定架内部右侧。本发明可以解决现有的设备在对电极材料进行切割时，电极材料通常采用冲压的方式进行切割，然而冲压切割时易造成电极材料边角产生毛刺的现象，而且电极材料的切边效果差、切割不均匀，影响电极材料的后续加工使用，而且在对电极材料进行定长拉伸时，通常采用步进电机进行驱动拉伸，然而电机容易产生累计误差，长时间使用后会造成定长不准确，使得切割后的电极材料容易出现长度不一的现象等难题。

Description

一种锂电池电极材料加工用模切设备

技术领域

本发明涉及锂电池加工设备领域，特别涉及一种锂电池电极材料加工用模切设备。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流；锂电池的正极包括由钴酸锂（或镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等）及铝箔组成的电流收集极，负极由石墨化碳材料和铜箔组成的电流收集极组成。

目前，现有的设备在对锂电池用铝箔或者铜箔等电极材料进行模切加工时，通常存在以下缺陷：1、电极材料通常采用冲压的方式进行切割，然而冲压切割时易造成电极材料边角产生毛刺的现象，而且电极材料的切边效果差、切割不均匀，影响电极材料的后续加工使用；2、在对电极材料进行定长拉伸时，通常采用步进电机进行驱动拉伸，然而电机容易产生累计误差，长时间使用后会造成定长不准确，使得切割后的电极材料容易出现长度不一的现象。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明可以解决现有的设备在对电极材料进行切割时，电极材料通常采用冲压的方式进行切割，然而冲压切割时易造成电极材料边角产生毛刺的现象，而且电极材料的切边效果差、切割不均匀，影响电极材料的后续加工使用，而且在对电极材料进行定长拉伸时，通常采用步进电机进行驱动拉伸，然而电机容易产生累计误差，长时间使用后会造成定长不准确，使得切割后的电极材料容易出现长度不一的现象等难题。

（二）技术方案

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种锂电池电极材料加工用模切设备，包括固定架、平压装置和模切装置，所述的固定架呈U型结构，固定架内部左侧安装有平压装置，平压装置右侧设置有模切装置，模切装置安装在固定架内部右侧。

所述的模切装置包括驱动电机、模切辊、主动齿轮、卡槽和模切机构，所述的固定架内部左侧通过轴承对称安装有模切辊，模切辊前端安装有主动齿轮，两个主动齿轮相互啮合，固定架前端通过电机座安装有驱动电机，驱动电机的输出轴与模切辊相连接，模切辊上沿其周向均匀设置有卡槽，卡槽截面呈U型结构，卡槽内部安装有模切机构，具体工作时，驱动电机通过主动齿轮带动两个模切辊同向转动，模切辊通过模切机构带动电极材料进行拉伸，当模切机构运动水平位置时，模切机构中部对电极材料进行切割，电极材料的切割效果好、切边准确，电极材料边角不会产生毛刺的现象。

所述的模切机构包括滑动架、液压支链、模切刀、擦拭支链和挤压头，所述的滑动架通过滑动配合的方式与卡槽相连接，滑动架截面呈U型结构，滑动架外侧设置有通槽，滑动架内部对称设置有滑槽架，滑槽架内部通过滑动配合的方式连接有模切刀，卡槽内部安装有液压支链，滑动架通过液压支链与模切刀相连接，滑动架内部外侧对称安装有擦拭支链，滑动架外端安装有挤压头，具体工作时，当滑动架外端的挤压头与电极材料相接触时，两个挤压头对电极材料进行夹持固定，当滑动架继续转动时，两个滑动架之间受压分别向内收缩，当滑动架转动到水平位置时，滑动架进而通过液压支链带动模切刀向外运动，模切刀进而可以对电极材料进行切割，擦拭支链可以对模切刀表面粘附的杂质进行清除，避免杂质影响电极材料的切割效果。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的平压装置包括固定压辊、移动压辊、滑动槽、滑动板和复位弹簧，所述的固定架内部左侧通过轴承安装有固定压辊，固定架左侧对称设置有滑动槽，滑动槽内部通过滑动配合的方式连接有滑动板，滑动板之间通过轴承安装有移动压辊，移动压辊位于固定压辊上方，滑动板上端与滑动槽之间安装有复位弹簧，具体工作时，复位弹簧带动移动压辊始终与固定压辊压紧，固定压辊和移动压辊进而可以对电极材料进行压平，利于电极材料的后续加工。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的液压支链包括液压箱体、活塞杆一、活塞杆二和伸缩弹簧，所述的液压箱体安装在卡槽内部，液压箱体截面呈山字形结构，液压箱体内部填充有液压油，液压箱体内部中部设置有通槽一，液压箱体内部外侧对称设置有通槽二，通槽一内部通过滑动配合的方式连接有活塞杆一，活塞杆一与液压箱体密封配合，活塞杆一外端与模切刀相连接，通槽二内部通过滑动配合的方式连接有活塞杆二，活塞杆二与液压箱体密封配合，活塞杆二外端与滑动架相连接，活塞杆二外侧设置有伸缩弹簧，具体工作时，当滑动架外端受力向内运动时，滑动架下端带动活塞杆二向内运动，活塞杆二通过挤压液压油带动活塞杆一运动，活塞杆一进而可以带动模切刀对电极材料进行切割。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的擦拭支链包括连接槽、移动板、连接弹簧和擦拭辊，所述的滑动架内部对称设置有连接槽，连接槽内部通过滑动配合的方式连接有移动板，移动板内侧安装有连接弹簧，连接弹簧外侧通过销轴安装有擦拭辊，擦拭辊上均匀设置有柔性刷毛，具体工作时，连接弹簧带动擦拭辊始终与模切刀表面相接触，擦拭辊进而可以对模切刀表面粘附的杂质进行清除。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的固定压辊上均匀设置有环形槽，移动压辊上端均匀安装有与环形槽配合的压紧辊，压紧辊外侧套接有弹性橡胶垫，环形槽可以对电极材料进行限位，防止电极材料在输送时发生偏移的现象。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的挤压头为矩形结构，挤压头中部中空结构，挤压头外侧为倾斜结构，挤压头外端面上均匀设置有防滑纹。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的模切刀外侧面为倾斜结构，且模切刀的厚度由内到外逐渐减少，倾斜结构的模切刀可以对电极材料进行准确的切割，切割效果好、切割准确，而且可以避免模切刀的刀刃直接接触，防止模切刀的刀刃发生碰撞造成损坏的现象。

（三）有益效果

1.本发明提供的锂电池电极材料加工用模切设备，其采用模压滚切的方式对电极材料进行切割，切割效果好、切割准确，避免电极材料在切割时出现误差的，而且在切割后可以对电极材料进行定长拉伸，进而可以保证电极材料切割的准确性；

2.本发明提供的锂电池电极材料加工用模切设备，其模切机构上相邻的挤压头可以对电极材料进行定长拉伸，保证每次切割后电极材料长度的准确性，利于电极材料的后续使用；

3.本发明提供的锂电池电极材料加工用模切设备，其模切刀可以对电极材料进行准确切割，避免切割时产生毛刺的现象，利于电极材料的后续加工使用，而且模切刀内侧采用倾斜设置，可以避免刀刃直接接触，防止模切刀发生碰撞造成损坏的现象。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明固定架与平压装置之间的剖面结构示意图；

图3是本发明固定架与模切装置之间的立体结构示意图；

图4是本发明固定架与模切装置之间的平面结构示意图；

图5是本发明模切辊、卡槽与模切机构的结构示意图；

图6是本发明图5中A处的放大结构示意图；

图7是本发明模切刀的平面结构示意图；

图8是本发明模切装置在定长拉伸时的使用状态示意图；

图9是本发明模切装置在切割时的使用状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图9所示，一种锂电池电极材料加工用模切设备，包括固定架1、平压装置2和模切装置3，所述的固定架1呈U型结构，固定架1内部左侧安装有平压装置2，平压装置2右侧设置有模切装置3，模切装置3安装在固定架1内部右侧。

所述的平压装置2包括固定压辊21、移动压辊22、滑动槽23、滑动板24和复位弹簧25，所述的固定架1内部左侧通过轴承安装有固定压辊21，固定架1左侧对称设置有滑动槽23，滑动槽23内部通过滑动配合的方式连接有滑动板24，滑动板24之间通过轴承安装有移动压辊22，移动压辊22位于固定压辊21上方，滑动板24上端与滑动槽23之间安装有复位弹簧25，具体工作时，复位弹簧25带动移动压辊22始终与固定压辊21压紧，固定压辊21和移动压辊22进而可以对电极材料进行压平，利于电极材料的后续加工。

所述的固定压辊21上均匀设置有环形槽，移动压辊22上端均匀安装有与环形槽配合的压紧辊，压紧辊外侧套接有弹性橡胶垫，环形槽可以对电极材料进行限位，防止电极材料在输送时发生偏移的现象。

所述的模切装置3包括驱动电机31、模切辊32、主动齿轮33、卡槽34和模切机构35，所述的固定架1内部左侧通过轴承对称安装有模切辊32，模切辊32前端安装有主动齿轮33，两个主动齿轮33相互啮合，固定架1前端通过电机座安装有驱动电机31，驱动电机31的输出轴与模切辊32相连接，模切辊32上沿其周向均匀设置有卡槽34，卡槽34截面呈U型结构，卡槽34内部安装有模切机构35，具体工作时，驱动电机31通过主动齿轮33带动两个模切辊32同向转动，模切辊32通过模切机构35带动电极材料进行拉伸，当模切机构35运动水平位置时，模切机构35中部对电极材料进行切割，电极材料的切割效果好、切边准确，电极材料边角不会产生毛刺的现象。

所述的模切机构35包括滑动架351、液压支链352、模切刀353、擦拭支链354和挤压头355，所述的滑动架351通过滑动配合的方式与卡槽34相连接，滑动架351截面呈U型结构，滑动架351外侧设置有通槽，滑动架351内部对称设置有滑槽架，滑槽架内部通过滑动配合的方式连接有模切刀353，卡槽34内部安装有液压支链352，滑动架351通过液压支链352与模切刀353相连接，滑动架351内部外侧对称安装有擦拭支链354，滑动架351外端安装有挤压头355，所述的挤压头355为矩形结构，挤压头355中部中空结构，挤压头355外侧为倾斜结构，挤压头355外端面上均匀设置有防滑纹，具体工作时，当滑动架351外端的挤压头355与电极材料相接触时，两个挤压头355对电极材料进行夹持固定，当滑动架351继续转动时，两个滑动架351之间受压分别向内收缩，当滑动架351转动到水平位置时，滑动架351通过液压支链352带动模切刀353向外运动，模切刀353进而可以对电极材料进行切割，相邻的挤压头355可以对电极材料进行同时夹持，进而可以对电极材料进行定长拉伸，保证每次切割后电极材料长度的准确性，擦拭支链354可以对模切刀353表面粘附的杂质进行清除，避免杂质影响电极材料的切割效果。

所述的液压支链352包括液压箱体3521、活塞杆一3522、活塞杆二3523和伸缩弹簧3524，所述的液压箱体3521安装在卡槽34内部，液压箱体3521截面呈山字形结构，液压箱体3521内部填充有液压油，液压箱体3521内部中部设置有通槽一，液压箱体3521内部外侧对称设置有通槽二，通槽一内部通过滑动配合的方式连接有活塞杆一3522，活塞杆一3522与液压箱体3521密封配合，活塞杆一3522外端与模切刀353相连接，通槽二内部通过滑动配合的方式连接有活塞杆二3523，活塞杆二3523与液压箱体3521密封配合，活塞杆二3523外端与滑动架351相连接，活塞杆二3523外侧设置有伸缩弹簧3524，具体工作时，当滑动架351外端受力向内运动时，滑动架351下端带动活塞杆二3523向内运动，活塞杆二3523通过挤压液压油带动活塞杆一3522运动，活塞杆一3522进而可以带动模切刀353对电极材料进行切割。

所述的模切刀353外侧面为倾斜结构，且模切刀353的厚度由内到外逐渐减少，倾斜结构的模切刀353可以对电极材料进行准确的切割，切割效果好、切割准确，而且可以避免模切刀353的刀刃直接接触，防止模切刀353的刀刃发生碰撞造成损坏的现象。

所述的擦拭支链354包括连接槽3541、移动板3542、连接弹簧3543和擦拭辊3544，所述的滑动架351内部对称设置有连接槽3541，连接槽3541内部通过滑动配合的方式连接有移动板3542，移动板3542内侧安装有连接弹簧3543，连接弹簧3543外侧通过销轴安装有擦拭辊3544，擦拭辊3544上均匀设置有柔性刷毛，具体工作时，连接弹簧3543带动擦拭辊3544始终与模切刀353表面相接触，擦拭辊3544进而可以对模切刀353表面粘附的杂质进行清除。

本发明在工作时的使用步骤：

第一步：人工将待切割的电极材料分别从平压装置2和模切装置3内部穿过；

第二步：平压装置2内的复位弹簧25带动移动压辊22始终与固定压辊21压紧，固定压辊21和移动压辊22进而可以对电极材料进行压平，利于电极材料的后续加工，固定压辊21上的环形槽可以对电极材料进行限位，防止电极材料在输送时发生偏移的现象；

第三步：启动驱动电机31，驱动电机31通过主动齿轮33带动两个模切辊32同向转动，模切辊32通过模切机构35带动电极材料进行拉伸；

第四步：当模切机构35内的滑动架351外端的挤压头355与电极材料相接触时，两个挤压头355对电极材料进行夹持固定，当驱动电机31带动滑动架351继续转动时，两个滑动架351之间受压分别向内收缩，当滑动架351转动到水平位置时，滑动架351通过液压支链352带动模切刀353向外运动，模切刀353进而可以对电极材料进行切割，相邻的挤压头355可以对电极材料进行同时夹持，进而可以对电极材料进行定长拉伸，保证每次切割后电极材料长度的准确性，擦拭支链354可以对模切刀353表面粘附的杂质进行清除，避免杂质影响电极材料的切割效果。

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 (7)

1.一种锂电池电极材料加工用模切设备，包括固定架(1)、平压装置(2)和模切装置(3)，其特征在于：所述的固定架(1)呈U型结构，固定架(1)内部左侧安装有平压装置(2)，平压装置(2)右侧设置有模切装置(3)，模切装置(3)安装在固定架(1)内部右侧；其中：

所述的模切装置(3)包括驱动电机(31)、模切辊(32)、主动齿轮(33)、卡槽(34)和模切机构(35)，所述的固定架(1)内部左侧通过轴承对称安装有模切辊(32)，模切辊(32)前端安装有主动齿轮(33)，两个主动齿轮(33)相互啮合，固定架(1)前端通过电机座安装有驱动电机(31)，驱动电机(31)的输出轴与模切辊(32)相连接，模切辊(32)上沿其周向均匀设置有卡槽(34)，卡槽(34)截面呈U型结构，卡槽(34)内部安装有模切机构(35)；

所述的模切机构(35)包括滑动架(351)、液压支链(352)、模切刀(353)、擦拭支链(354)和挤压头(355)，所述的滑动架(351)通过滑动配合的方式与卡槽(34)相连接，滑动架(351)截面呈U型结构，滑动架(351)外侧设置有通槽，滑动架(351)内部对称设置有滑槽架，滑槽架内部通过滑动配合的方式连接有模切刀(353)，卡槽(34)内部安装有液压支链(352)，滑动架(351)通过液压支链(352)与模切刀(353)相连接，滑动架(351)内部外侧对称安装有擦拭支链(354)，滑动架(351)外端安装有挤压头(355)。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池电极材料加工用模切设备，其特征在于：所述的平压装置(2)包括固定压辊(21)、移动压辊(22)、滑动槽(23)、滑动板(24)和复位弹簧(25)，所述的固定架(1)内部左侧通过轴承安装有固定压辊(21)，固定架(1)左侧对称设置有滑动槽(23)，滑动槽(23)内部通过滑动配合的方式连接有滑动板(24)，滑动板(24)之间通过轴承安装有移动压辊(22)，移动压辊(22)位于固定压辊(21)上方，滑动板(24)上端与滑动槽(23)之间安装有复位弹簧(25)。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池电极材料加工用模切设备，其特征在于：所述的液压支链(352)包括液压箱体(3521)、活塞杆一(3522)、活塞杆二(3523)和伸缩弹簧(3524)，所述的液压箱体(3521)安装在卡槽(34)内部，液压箱体(3521)截面呈山字形结构，液压箱体(3521)内部中部设置有通槽一，液压箱体(3521)内部外侧对称设置有通槽二，通槽一内部通过滑动配合的方式连接有活塞杆一(3522)，活塞杆一(3522)与液压箱体(3521)密封配合，活塞杆一(3522)外端与模切刀(353)相连接，通槽二内部通过滑动配合的方式连接有活塞杆二(3523)，活塞杆二(3523)与液压箱体(3521)密封配合，活塞杆二(3523)外端与滑动架(351)相连接，活塞杆二(3523)外侧设置有伸缩弹簧(3524)。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池电极材料加工用模切设备，其特征在于：所述的擦拭支链(354)包括连接槽(3541)、移动板(3542)、连接弹簧(3543)和擦拭辊(3544)，所述的滑动架(351)内部对称设置有连接槽(3541)，连接槽(3541)内部通过滑动配合的方式连接有移动板(3542)，移动板(3542)内侧安装有连接弹簧(3543)，连接弹簧(3543)外侧通过销轴安装有擦拭辊(3544)，擦拭辊(3544)上均匀设置有柔性刷毛。

5.根据权利要求2所述的一种锂电池电极材料加工用模切设备，其特征在于：所述的固定压辊(21)上均匀设置有环形槽，移动压辊(22)上端均匀安装有与环形槽配合的压紧辊，压紧辊外侧套接有弹性橡胶垫。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池电极材料加工用模切设备，其特征在于：所述的挤压头(355)为矩形结构，挤压头(355)中部中空结构，挤压头(355)外侧为倾斜结构，挤压头(355)外端面上均匀设置有防滑纹。

7.根据权利要求1所述的一种锂电池电极材料加工用模切设备，其特征在于：所述的模切刀(353)外侧面为倾斜结构，且模切刀(353)的厚度由内到外逐渐减少。

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