CN111571684A - 一种锂电池极耳过辊防打皱装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于锂离子电池制造技术领域，具体涉及一种锂电池极耳过辊防打皱装置，包括极耳、上喷气嘴、第一导向辊、下喷气嘴、展平辊和第二导向辊，上喷气嘴位于第一导向辊的前方，展平辊位于第一导向辊正下方，下喷气嘴位于第一导向辊内后侧，第二导向辊用于将所述极耳运行方向恢复为进入第一导向辊之前的方向。本发明的装置和方法可对极耳进行有效整形与塑形，包括对正常极耳进行塑形，降低极耳过辊时打皱和损伤的可能性；对打皱极耳进行整形，恢复极耳状态以免加剧极耳的打皱甚至损伤；并降低后续工段中极耳打皱甚至破损的可能性，提升极耳成型良品率，对提升产品直通率及产品质量具有巨大实用价值。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池制造技术领域，具体涉及一种锂电池极耳过辊防打皱装置和方法。
背景技术
当今社会对能源以及环境的要求越来越高，而动力锂电池在生产制造过程中对人体和环境的损害较小，相比传统铅酸电池具有很大优越性，随着汽车废气的排放引发环境问题的加剧，动力锂电池还可以代替燃油成为汽车使用的新能源。
动力锂离子电池在汽车上的使用越来越多，技术也更加成熟，电动汽车将给传统汽车行业带来革命性的变化，因此对锂电池的极片生产加工要求也更高。
传统锂离子电池极片极耳成型方式为超声焊接极耳和模具冲切极耳，近年来兴起了激光极耳成型的技术，可以提高生产效率、电池容量和倍率性能。锂离子电池的正负极集流体分别为铝箔和铜箔，极片辊压后要经过模切或激光切而形成极耳。极耳成型后的极片成卷和卷绕通常会经过多种直径和功能的圆柱形压辊，过辊时若极耳翘起角度较大，压辊不仅不能将极耳压平，反而极易与极耳发生碰触，从而造成极耳打皱、破损甚至撕裂，这些不良极耳会降低生产合格率或对产品的性能产生影响，降低产品的整体品质，这种情况会在工艺施行不合适、浆料状态和设备稳定性不佳、箔材厚度降低等时大大加剧。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术不足，提供一种能够有效地对极耳进行塑形和整形的防打皱装置，从“预防”和“改善”两个方面提高极耳良率，从而大幅度提升产品的直通率和产品性能，使其具有极大应用价值。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种锂电池极耳过辊防打皱装置，包括极耳，并包括上喷气嘴、第一导向辊、下喷气嘴、展平辊和第二导向辊，所述上喷气嘴位于所述第一导向辊的前方，所述展平辊位于所述第一导向辊的正下方，所述下喷气嘴位于所述第一导向辊的内后侧，所述第二导向辊用于将所述极耳运行方向恢复为进入所述第一导向辊之前的方向。
进一步地，所述上喷气嘴能够喷出气体Ⅰ使所述极耳在触及所述第一导向辊前上扬至与水平方向呈5-15°夹角。
更进一步地，所述下喷气嘴能够在与所述极耳的运行方向呈30-60°夹角的方向上喷出气体Ⅱ使所述极耳紧贴于所述第一导向辊。
进一步地，所述上喷气嘴和下喷气嘴内均设置有流量调节阀，所述气体Ⅰ的气流速度为0.5-2m/s，所述气体Ⅱ的气流速度为5-20m/s。
更进一步地，所述气体Ⅰ和气体Ⅱ分别为氮气、压缩空气或直接抽取的室内空气中的一种。
更进一步地，所述气体Ⅰ通过导气管连接上喷气嘴，所述气体Ⅱ通过导气管连接下喷气嘴。
更进一步地，所述展平辊的线速度与第一导向辊的线速度相同。
优选地，所述第一导向辊为直径＞10cm的圆柱体，为硬质橡胶材质。
优选地，所述展平辊为不锈钢材质。
基于一个总的发明构思，本发明的另一个目的在于提供上述装置防止锂电池极耳过辊打皱的方法，包括如下步骤：
S1.将所述装置安装在激光切机、模切机或卷绕机内；
S2.打开上喷气嘴和下喷气嘴的开关，上喷气嘴内喷射出气体Ⅰ形成的气流，下喷气嘴内喷射出气体Ⅱ形成的气流；
S3.使极耳成型的极片依次经过上喷气嘴、第一导向辊、下喷气嘴、展平辊和第二导向辊；
-当极耳到达上喷气嘴时，上喷气嘴喷射出气流速度为0.5-2m/s的微弱气流，使极耳上扬至与水平方向呈5-15°夹角，以防止极耳与第一导向辊形成碰撞造成褶皱或变形；
-当极耳到达下喷气嘴时，下喷气嘴喷射出气流速度为5-20m/s的较强气流，使极耳紧贴于第一导向辊上，对极耳进行初步微整形的同时防止极耳与展平辊碰撞造成褶皱或变形；
-当极耳到达第一导向辊和展平辊交界处时，第一导向辊与展平辊通过对极耳的挤压而对极耳进行塑形与整形；
-当极耳经过第二导向辊，极耳的运行方向恢复为经过第一导向辊前的方向。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果如下：
(1)本发明的装置简单易行，安装简便、成本低。
(2)本发明的装置可安装于激光切机或模切机内对新成型的极耳进行整形与塑形，也可安装于卷绕机内对极耳进一步塑形及因过辊、搬运等所造成打皱的极耳进行整形；
(3)本发明的装置和方法可对极耳进行有效地整形与塑形，包括对正常极耳进行塑形，降低极耳过辊时打皱和损伤的可能性；对打皱极耳进行整形，恢复极耳状态以免加剧极耳的打皱甚至损伤；并降低后续工段中极耳打皱甚至破损的可能性，提升极耳成型良品率，对提升产品直通率及产品质量具有巨大实用价值。
附图说明
图1为本发明装置的总体结构示意图；
图2为图1的右侧视角示意图；
图1-2标记含义如下：1-极片；2-上喷气嘴；3-第一导向辊；4-下喷气嘴；5-展平辊；6-第二导向辊。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
实施例1
一种锂电池极耳过辊防打皱装置，包括极耳1，并包括上喷气嘴2、第一导向辊3、下喷气嘴4、展平辊5和第二导向辊6，所述上喷气嘴2位于所述第一导向辊3的前方，所述展平辊5位于所述第一导向辊3的正下方，所述下喷气嘴4位于所述第一导向辊3的内后侧，所述第二导向辊6用于将所述极耳1运行方向恢复为进入所述第一导向辊3之前的方向。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上做出的进一步优化，所述上喷气嘴2能够喷出气体Ⅰ使极耳1在触及所述第一导向辊3前上扬至与水平方向呈10°夹角。
实施例3
本实施例是在实施例2的基础上做出的进一步优化，所述下喷气嘴4能够在与所述极耳1的运行方向呈45°夹角的方向上喷出气体Ⅱ使所述极耳1紧贴于所述第一导向辊3。
实施例4
本实施例是在实施例1-3中的任意一个基础上做出的进一步优化，所述上喷气嘴2和下喷气嘴4内均设有流量调节阀，所述气体Ⅰ的气流速度为1.25m/s，所述气体Ⅱ的气流速度为12.5m/s。
实施例5
本实施例是在实施例4的基础上做出的进一步优化，所述气体Ⅰ和气体Ⅱ分别为氮气、压缩空气或直接抽取的室内空气中的一种。
实施例6
本实施例是在实施例4的基础上做出的进一步优化，所述气体Ⅰ通过导气管连接上喷气嘴2，所述气体Ⅱ通过导气管连接下喷气嘴4。
实施例7
本实施例是在实施例4的基础上做出的进一步优化，所述展平辊5的线速度与第一导向辊3的线速度相同。
实施例8
本实施例是在实施例4的基础上做出的进一步优化，所述第一导向辊3为直径＞10cm的圆柱体，为硬质橡胶材质。
实施例9
本实施例是在实施例4的基础上做出的进一步优化，所述展平辊5为不锈钢材质。
实施例10
本实施例是用实施例1-3中任意一个装置防止锂电池极耳过辊打皱的方法，包括如下步骤：
S1.将所述装置安装在激光切机内；
S2.打开上喷气嘴2和下喷气嘴4的开关，上喷气嘴2内喷射出气体Ⅰ形成的气流，下喷气嘴4内喷射出气体Ⅱ形成的气流；
S3.使极耳1成型的极片依次经过上喷气嘴2、第一导向辊3、下喷气嘴4、展平辊5和第二导向辊6；
-当极耳1到达上喷气嘴2时，上喷气嘴2喷射出气流速度为1.25m/s的微弱气流，使极耳1上扬至与水平方向呈10°夹角，以防止极耳1与第一导向辊3形成碰撞造成褶皱或变形；
-当极耳1到达下喷气嘴4时，下喷气嘴4喷射出气流速度为12.5m/s的较强气流，使极耳1紧贴于第一导向辊3上，对极耳1进行初步微整形的同时防止极耳1与展平辊5碰撞造成褶皱或变形；
-当极耳1到达第一导向辊3和展平辊5交界处时，第一导向辊3与展平辊5通过对极耳1的挤压而对极耳1进行塑形与整形；
-当极耳1经过第二导向辊6，极耳1的运行方向恢复为经过第一导向辊3前的方向。
实施例11
本实施例是用实施例1-3中任意一个装置防止锂电池极耳过辊打皱的方法，包括如下步骤：
S1.将所述装置安装在模切机内；
S2.打开上喷气嘴2和下喷气嘴4的开关，上喷气嘴2内喷射出气体Ⅰ形成的气流，下喷气嘴4内喷射出气体Ⅱ形成的气流；
S3.使极耳1成型的极片依次经过上喷气嘴2、第一导向辊3、下喷气嘴4、展平辊5和第二导向辊6；
-当极耳1到达上喷气嘴2时，上喷气嘴2喷射出气流速度为2m/s的微弱气流，使极耳1上扬至与水平方向呈15°夹角，以防止极耳1与第一导向辊3形成碰撞造成褶皱或变形；
-当极耳1到达下喷气嘴4时，下喷气嘴4喷射出气流速度为20m/s的较强气流，使极耳1紧贴于第一导向辊3上，对极耳1进行初步微整形的同时防止极耳1与展平辊5碰撞造成褶皱或变形；
-当极耳1到达第一导向辊3和展平辊5交界处时，第一导向辊3与展平辊5通过对极耳1的挤压而对极耳1进行塑形与整形；
-当极耳1经过第二导向辊6，极耳1的运行方向恢复为经过第一导向辊3前的方向。
实施例12
本实施例是用实施例1-3中任意一个装置防止锂电池极耳过辊打皱的方法，包括如下步骤：
S1.将所述装置安装在卷绕机内；
S2.打开上喷气嘴2和下喷气嘴4的开关，上喷气嘴2内喷射出气体Ⅰ形成的气流，下喷气嘴4内喷射出气体Ⅱ形成的气流；
S3.使极耳1成型的极片依次经过上喷气嘴2、第一导向辊3、下喷气嘴4、展平辊5和第二导向辊6；
-当极耳1到达上喷气嘴2时，上喷气嘴2喷射出气流速度为0.5m/s的微弱气流，使极耳1上扬至与水平方向呈5°夹角，以防止极耳1与第一导向辊3形成碰撞造成褶皱或变形；
-当极耳1到达下喷气嘴4时，下喷气嘴4喷射出气流速度为5m/s的较强气流，使极耳1紧贴于第一导向辊3上，对极耳1进行初步微整形的同时防止极耳1与展平辊5碰撞造成褶皱或变形；
-当极耳1到达第一导向辊3和展平辊5交界处时，第一导向辊3与展平辊5通过对极耳1的挤压而对极耳1进行塑形与整形；
-当极耳1经过第二导向辊6，极耳1的运行方向恢复为经过第一导向辊3前的方向。
上述实施例仅是本发明的较优实施方式，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修饰、修改及替代变化，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种锂电池极耳过辊防打皱装置，包括极耳(1)，其特征在于，并包括上喷气嘴(2)、第一导向辊(3)、下喷气嘴(4)、展平辊(5)和第二导向辊(6)，所述上喷气嘴(2)位于所述第一导向辊(3)的前方，所述展平辊(5)位于所述第一导向辊(3)的正下方，所述下喷气嘴(4)位于所述第一导向辊(3)的内后侧，所述第二导向辊(6)用于将所述极耳(1)运行方向恢复为进入所述第一导向辊(3)之前的方向。
2.如权利要求1所述的一种锂电池极耳过辊防打皱装置，其特征在于，所述上喷气嘴(2)能够喷出气体Ⅰ使所述极耳(1)在触及所述第一导向辊(3)前上扬至与水平方向呈5-15°夹角。
3.如权利要求2所述的一种锂电池极耳过辊防打皱装置，其特征在于，所述下喷气嘴(4)能够在与所述极耳(1)的运行方向呈30-60°夹角的方向上喷出气体Ⅱ使所述极耳(1)紧贴于所述第一导向辊(3)。
4.如权利要求1-3任意一项所述的一种锂电池极耳过辊防打皱装置，其特征在于，所述上喷气嘴(2)和下喷气嘴(4)内均设有流量调节阀，所述气体Ⅰ的气流速度为0.5-2m/s，所述气体Ⅱ的气流速度为5-20m/s。
5.如权利要求4所述的一种锂电池极耳过辊防打皱装置，其特征在于，所述气体Ⅰ和气体Ⅱ分别为氮气、压缩空气或直接抽取的室内空气中的一种。
6.如权利要求4所述的一种锂电池极耳过辊防打皱装置，其特征在于，所述气体Ⅰ通过导气管连接上喷气嘴(2)，所述气体Ⅱ通过导气管连接下喷气嘴(4)。
7.如权利要求4所述的一种锂电池极耳过辊防打皱装置，其特征在于，所述展平辊(5)的线速度与所述第一导向辊(3)的线速度相同。
8.如权利要求4所述的一种锂电池极耳过辊防打皱装置，其特征在于，所述第一导向辊(3)为直径＞10cm的圆柱体，为硬质橡胶材质。
9.如权利要求4所述的一种锂电池极耳过辊防打皱装置，其特征在于，所述展平辊(5)为不锈钢材质。
10.一种用权利要求1-3任意一项所述装置防止锂电池极耳过辊打皱的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将所述装置安装在激光切机、模切机或卷绕机内；
S2.打开上喷气嘴(2)和下喷气嘴(4)的开关，上喷气嘴(2)内喷射出气体Ⅰ形成的气流，下喷气嘴(4)内喷射出气体Ⅱ形成的气流；
S3.使极耳(1)依次经过上喷气嘴(2)、第一导向辊(3)、下喷气嘴(4)、展平辊(5)和第二导向辊(6)；
-当极耳(1)到达上喷气嘴(2)时，上喷气嘴(2)喷射出气流速度为0.5-2m/s的微弱气流，使极耳(1)上扬至与水平方向呈5-15°夹角；
-当极耳(1)到达下喷气嘴(4)时，下喷气嘴(4)喷射出气流速度为5-20m/s的较强气流，使极耳(1)紧贴于第一导向辊(3)上；
-当极耳(1)到达第一导向辊(3)和展平辊(5)交界处时，第一导向辊(3)与展平辊(5)对极耳(1)挤压；
-当极耳(1)经过第二导向辊(6)，极耳(1)的运行方向恢复为经过第一导向辊(3)之前的方向。
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2020
- 2020-05-28 CN CN202010470193.2A patent/CN111571684B/zh active Active
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