CN111312986A - 一种锂离子电池制片阶段去除极片表面粉尘的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池制片阶段去除极片表面粉尘的方法及装置。方法包括如下步骤：S1、在极片的模切工序和分条工序设置离子风机；S2、打开离子风机；S3、离子风机产生的带有正负电荷的气流将极片上的粉尘的电荷中和掉，使粉尘表面的静电中和，消除静电；S4、离子风机将去除静电的粉尘吹走，抽风系统吸走粉尘。本发明通过在极片的模切工序和分条工序设置离子风机，通过离子风机去除极片表面粉尘的静电，使粉尘颗粒不吸附在极片上，可以被吹风吹走，然后通过抽风系统吸走粉尘，这样可以有效减少极片制备过程中极片吸附粉尘，降低电芯短路率，降低了电芯废品率，节约了成本，并且结构简单，操作方便，易于实现。

Description

一种锂离子电池制片阶段去除极片表面粉尘的方法及装置
技术领域
本发明涉及锂电池制备技术领域，尤其涉及一种锂离子电池制片阶段去除极片表面粉尘的方法及装置。
背景技术
目前，国内动力锂离子电池制片过程中容易产生粉尘，尤其是在模切和分条过程中会产生大量粉尘，粉尘静电吸附在极片上，不容易去除干净，导致极片在卷绕组装过程中卷芯容易夹粉尘而短路。在清除极片沾粉尘颗粒的问题上，一般是采用从上到下吹风来吹走粉尘，或者是在卷针处增加抽风系统，抽走卷针上的粉尘，这两种方式都无法去除静电吸附在极片上的粉尘。另外，由于极片粘粉会导致卷芯短路率高，废品率高，增加制作成本。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂离子电池制片阶段去除极片表面粉尘的方法及装置，以解决现有技术中在极片的模切和分条过程中无法去除极片表面静电吸附的粉尘的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种锂离子电池制片阶段去除极片表面粉尘的方法，其中，包括如下步骤：
S1、在极片的模切工序和分条工序设置离子风机；
S2、打开离子风机；
S3、离子风机产生的带有正负电荷的气流将极片上的粉尘的电荷中和掉，使粉尘表面的静电中和，消除静电；
S4、离子风机将去除静电的粉尘吹走，抽风系统吸走粉尘。
在本发明一种可选的实施方式中，所述步骤S2还包括：
S21、将离子风机的风速调至最大。
在本发明一种可选的实施方式中，所述步骤S1具体包括：
在极片模切工序和分条工序的放卷、极片切刀及收卷处设置离子风机。
在本发明一种可选的实施方式中，在极片模切工序和分条工序的极片切刀处设置离子风机时，将离子风机正对极片切口设置。
一种锂离子电池制片阶段去除极片表面粉尘的装置，其中，包括模切装置和分条装置，所述模切装置和所述分条装置均包括离子风机和抽风系统，所述离子风机用于中和所述模切装置和所述分条装置上的极片表面的粉尘电荷，并将粉尘吹走，所述抽风系统用于将粉尘吸走。
在本发明一种可选的实施方式中，所述模切装置包括第一放卷轴、第一收卷轴以及设于所述第一放卷轴和所述第一收卷轴之间的模切设备，所述第一放卷轴、所述第一收卷轴以及所述模切设备处设有所述离子风机；
所述分条装置包括第二放卷轴、第二收卷轴以及设于所述第二放卷轴和所述第二收卷轴之间的分条切刀，所述第二放卷轴、所述第二收卷轴以及所述分条切刀处设有所述离子风机。
在本发明一种可选的实施方式中，所述模切设备及所述分条切刀处设置的所述离子风机正对极片切口设置。
在本发明一种可选的实施方式中，所述第一放卷轴及所述第一收卷轴为气涨轴。
在本发明一种可选的实施方式中，所述模切设备为上下冲压模切设备。
在本发明一种可选的实施方式中，所述第二放卷轴和所述第二收卷轴之间设置有至少一对毛刷。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
通过在极片的模切工序和分条工序设置离子风机，通过离子风机去除极片表面粉尘的静电，使粉尘颗粒不吸附在极片上，可以被吹风吹走，然后通过抽风系统吸走粉尘，这样可以有效减少极片制备过程中极片吸附粉尘，降低电芯短路率，降低了电芯废品率，节约了成本，并且结构简单，操作方便，易于实现。
附图说明
图1是本发明中锂离子电池制片阶段去除极片表面粉尘的方法的流程框图；
图2是本发明中模切装置的结构示意图；
图3是本发明中分条装置的结构示意图。
图中：
10-模切装置；20-分条装置；30-离子风机；
11-第一放卷轴；12-第一收卷轴；13-模切设备；14-张力摆辊；
21-第二放卷轴；22-第二收卷轴；23-分条切刀；24-毛刷；25-接带平台。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明提供了一种锂离子电池制片阶段去除极片表面粉尘的方法，如图1所示，方法包括如下步骤：
S1、在极片的模切工序和分条工序设置离子风机；
S2、打开离子风机；
S3、离子风机产生的带有正负电荷的气流将极片上的粉尘的电荷中和掉，使粉尘表面的静电中和，消除静电；
S4、离子风机将去除静电的粉尘吹走，抽风系统吸走粉尘。
本发明在极片的模切工序和分条工序设置离子风机，离子风机产生大量的带有正负电荷的气流，可以将极片上粉尘的电荷中和掉，当粉尘颗粒表面所带电荷为负电荷时，它会吸引气流中的正电荷，当粉尘颗粒表面所带电荷为正电荷时，它会吸引气流中的负电荷，从而使粉尘颗粒表面上的静电中和，达到消除静电的目的，这样粉尘颗粒就不会因为静电吸附在极片上了，离子风机的风就可以将粉尘颗粒吹走，然后通过模切工序和分条工序的抽风系统将粉尘颗粒吸走，可以有效消除极片制备过程中吸附在极片上的粉尘，降低电芯短路率，降低了电芯的废品率，节约了制造成本。并且只需在模切工序和分条工序设置离子风机即可，离子风机将粉尘从极片上吹走后，抽风系统将粉尘吸走，排出到外部，结构简单，操作方便，易于实现，成本较低，但效果明显。抽风系统可直接利用模切工序和分条工序本身的抽风系统，也可以另外配置抽风系统，在此不作限制。
进一步的，步骤S2还包括：S21、将离子风机的风速调至最大。
将离子风机的风速调至最大，可使离子风机得除尘效果达到最佳。在一种实施方式中，离子风机可选用KF-22WX机台联动离子风机，KF-22WX机台联动离子风机配有网络式电源插口，可以连接到机台，由机台控制其开关，便于与设备串联及整机布线。当然，本发明也不限制于使用台式的离子风机，也可以使用长条形的离子风棒，或者其它去静电设备，只要能去除模切工序和分条工序中极片表面的粉尘的静电即可。
进一步的，所述步骤S1具体包括：
在极片模切工序和分条工序的放卷、极片切刀及收卷处设置离子风机。
放卷和收卷是每道工序(模切工序和分条工序)的开始和结束，在起始位置设置离子风机，操作起来比较方便。另外，极片切刀处需要对极片进行切割或冲压，是最容易产生粉尘的，因此在此处设置离子风机也是最必要的，除尘效果最明显，可以很大程度的减少极片制备过程中极片上吸附的粉尘，降低电芯短路率。
更进一步的，在极片模切工序和分条工序的极片切刀处设置离子风机时，将离子风机正对极片切口设置。
将离子风机正对极片切口设置，可在切割时第一时间将产生的粉尘中和掉，避免粉尘堆积在极片上，导致堆积在底层的粉尘难以被中和去除，很大程度上避免了粉尘滞留在极片上。
本发明还提供一种锂离子电池制片阶段去除极片表面粉尘的装置，该装置包括模切装置10和分条装置20，模切装置10和分条装置20均包括离子风机30和抽风系统，离子风机30用于中和模切装置10和分条装置20上的极片表面的粉尘电荷，并将粉尘吹走，抽风系统用于将粉尘吸走，将粉尘排出装置外。具体去除极片表面粉尘的原理和作用在前文已有详细描述，在此不再重复赘述。
如图2所示，模切装置10包括第一放卷轴11、第一收卷轴12以及设于第一放卷轴11和第一收卷轴12之间的模切设备13，模切设备13可以为上下冲压模切设备，第一放卷轴11上的极片经过模切设备13进行模切后，绕卷到第一收卷轴12上，完成模切工序。在第一放卷轴11、第一收卷轴12以及模切设备13处设均设置有离子风机30。第一放卷轴11和第一收卷轴12为模切工序的开始和结束，在这两处设置离子风机30比较方便，而模切设备13处是对极片进行模切的地方，此处有切刀切割或冲压极片，会产生大量粉尘的，因此在此处设置离子风机30也是最必要的，除尘效果最明显，可以很大程度的减少极片制备过程中极片上吸附的粉尘，降低电芯短路率。在第一放卷轴11、模切设备13及第一收卷轴12三处设置离子风机30，使得模切工序的开始、中间和结束均有离子风机30对极片进行除尘，最大程度的提升了除尘效果，降低电芯短路率。
如图3所示，分条装置20包括第二放卷轴21、第二收卷轴22以及设于第二放卷轴21和第二收卷轴22之间的分条切刀23。第二收卷轴22设置有两个，第二放卷轴21将极片放出后，经过分条切刀23切割成两条，分别绕卷到两个第二收卷轴22上。与上述模切装置10中在第一放卷轴11、模切设备13及第一收卷轴12三处设置离子风机30类似的，分条装置20也在第二放卷轴21、分条切刀23处以及第二收卷轴22三处设置离子风机30，可保证分条工序的开始、中间及结束都有离子风机30进行除尘，尤其是在分条切刀23处设置的离子风机30，可很大程度的提高除尘效率，此处切刀对极片进行切割，极易产生粉尘颗粒。
另外，模切设备13及分条切刀23处设置的离子风机30正对极片切口设置，可以使得极片一切割切口就吹到离子风，将产生的粉尘中和，避免粉尘堆积吸附在极片上，难以清除。
进一步的，第一放卷轴11及第一收卷轴12为气涨轴，气涨轴可自动膨胀和收缩，充气膨胀，放气收缩，可便于将极片卷放到气涨轴及从气涨轴上取下。当需要将极片卷放到气涨轴上时，先将气涨轴放气，使其收缩，即可轻松的将极片卷穿到气涨轴上，将极片卷放到气涨轴上后，再对气涨轴充气，使其膨胀，即可将极片卷固定在气涨轴上，跟随气涨轴旋转，实现收卷和放卷了。
如图3所示，第二放卷轴21和第二收卷轴22之间设置有至少一对毛刷24。具体的，由于第二收卷轴22有两个，所以每一个第二收卷轴22和第二放卷轴21之间都需要设置毛刷24。毛刷24可进一步扫除极片表面的粉尘，提升除尘效果，降低电芯短路率。
进一步的，如图2所示，模切装置10还包括张力摆辊14，张力摆辊14设于第一放卷轴11与模切设备13之间，也设于模切设备13与第一收卷轴12之间。张力摆辊14可以根据张力随时摆动调整，避免断带等风险。
如图3所示，分条装置20上设置有接带平台25，当放完一卷极片后，可在此平台将下一卷极片的带头与上一卷极片的带尾连接，例如用胶带粘接，继续进行分条。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂离子电池制片阶段去除极片表面粉尘的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在极片的模切工序和分条工序设置离子风机；
S2、打开离子风机；
S3、离子风机产生的带有正负电荷的气流将极片上的粉尘的电荷中和掉，使粉尘表面的静电中和，消除静电；
S4、离子风机将去除静电的粉尘吹走，抽风系统吸走粉尘。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池制片阶段去除极片表面粉尘的方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：
S21、将离子风机的风速调至最大。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池制片阶段去除极片表面粉尘的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：
在极片模切工序和分条工序的放卷、极片切刀及收卷处设置离子风机。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池制片阶段去除极片表面粉尘的方法，其特征在于，在极片模切工序和分条工序的极片切刀处设置离子风机时，将离子风机正对极片切口设置。
5.一种锂离子电池制片阶段去除极片表面粉尘的装置，其特征在于，包括模切装置(10)和分条装置(20)，所述模切装置(10)和所述分条装置(20)均包括离子风机(30)和抽风系统，所述离子风机(30)用于中和所述模切装置(10)和所述分条装置(20)上的极片表面的粉尘电荷，并将粉尘吹走，所述抽风系统用于将粉尘吸走。
6.根据权利要求5所述的锂离子电池制片阶段去除极片表面粉尘的装置，其特征在于，所述模切装置(10)包括第一放卷轴(11)、第一收卷轴(12)以及设于所述第一放卷轴(11)和所述第一收卷轴(12)之间的模切设备(13)，所述第一放卷轴(11)、所述第一收卷轴(12)以及所述模切设备(13)处设有所述离子风机(30)；
所述分条装置(20)包括第二放卷轴(21)、第二收卷轴(22)以及设于所述第二放卷轴(21)和所述第二收卷轴(22)之间的分条切刀(23)，所述第二放卷轴(21)、所述第二收卷轴(22)以及所述分条切刀(23)处设有所述离子风机(30)。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池制片阶段去除极片表面粉尘的装置，其特征在于，所述模切设备(13)及所述分条切刀(23)处设置的所述离子风机(30)正对极片切口设置。
8.根据权利要求6所述的锂离子电池制片阶段去除极片表面粉尘的装置，其特征在于，所述第一放卷轴(11)及所述第一收卷轴(12)为气涨轴。
9.根据权利要求6所述的锂离子电池制片阶段去除极片表面粉尘的装置，其特征在于，所述模切设备(13)为上下冲压模切设备。
10.根据权利要求6所述的锂离子电池制片阶段去除极片表面粉尘的装置，其特征在于，所述第二放卷轴(21)和所述第二收卷轴(22)之间设置有至少一对毛刷(24)。
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