CN112670598A - 一种极片制备方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种极片制备方法，包括以下步骤：S1、对金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带进行放卷；S2、对金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带进行一次辊压，获得初次电极料带和PET膜带；S3、对初级电极料带进行二次辊压，获得二次电极料带；S4、对所述二次电极料带进行行程纠偏；S5、对二次电极料带进行极片分条，获得分条极片带；S6、对分条极片带进行极片裁切，获得成品极片。本申请主要适用于电池极片更换多款不同尺寸规格的生产，主要解决生产中手工裁切的不一致性，裁切长度和形状不一致，同时裁切对电池极片进行连续高效裁切，提高了电池裁切效率。解决次品率高，生产效率低下的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电池极片加工技术领域，特别是涉及一种极片制备方法和一种极片制备装置。
背景技术
锂离子电池因其具有能量密度高、循环性能好、自放电率低、环保无污染等优点成为当今世界应用和研究最广泛的二次电池之一。目前，锂离子电池已成功应用于手机、笔记本电脑等便携式电子设备，并逐步向电动汽车、航天航空以及储能系统等领域发展。因此，随着科技的进步对锂离子电池的需求量日益增大。
目前市场上的锂电池通常为正、负极片不同尺寸组成，在生产中需要将宽幅的原材料裁切成不同规格的宽度以满足使用需求。
在现有技术下，裁切手段通常采用手工裁切或裁切机裁切的方式。其中，手工裁切具有劳动强度大、人力成本高和裁切效率低等劣势，其适合较小规模的作坊式生产；同时现有的裁切机机体庞大占用空间大，且制造成本高，大多不能实现连续化裁切加工，生产效率还不够高。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种极片制备方法和相应的一种极片制备装置。
为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种极片制备方法，包括以下步骤：
S1、对金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带进行放卷；
S2、对所述金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带进行一次辊压，获得初次电极料带和PET膜带，其中，所述初次电极料带为附着物料的金属电极网卷带，所述PET膜带分离物料后的所述物料卷带；
S3、对初级电极料带进行二次辊压，获得二次电极料带；
S4、对所述二次电极料带进行行程纠偏；
S5、对所述二次电极料带进行极片分条，获得分条极片带；
S6、对所述分条极片带进行极片裁切，获得成品极片。
进一步的，所述对金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带进行放卷，包括：
将一卷所述金属电极网卷带，和两卷所述包含PET膜的物料卷带进行放卷，其中，所述金属电极网卷带为铝网或铜网，所述金属电极网卷带位于两卷所述包含PET膜的物料卷带之间。
进一步的，所述对金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带进行放卷之后，还包括：
对所述金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带进行纠偏；
对所述金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带的张力进行调整。
进一步的，所述对初级电极料带进行二次辊压，获得二次电极料带之前，还包括：
对所述PET膜带进行纠偏并收卷。
进一步的，所述对金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带的张力进行调整，包括以下步骤：
检测所述金属电极网卷带和所述物料卷带的张力；
控制调节所述金属电极网卷带和所述物料卷带的放料松紧程度。
本发明实施例还公开了一种极片制备装置，包括：
依次设置的来料放卷机构、第一辊压机构、PET收卷机构、第二压辊机构、包含分切部和极片裁切部的裁分机构；
金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带置于来料放卷机构的第一气胀轴，所述金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带，贴合穿过所述第一辊压机构；
所述PET膜卷绕于所述PET收卷机构的第二气胀轴；
所述金属电极网卷带穿过所述第二辊压机构，到所述分切部的行程纠偏部，到分切刀位置，到所述极片裁切部的裁切刀位置；
所述裁切机构，还包括收料部，其中，所述收料部，包括上下贴合设置的包胶压辊，设置于包胶压辊轴的驱动电机，以及设置于所述包胶压辊上端的压辊气缸。
进一步的，所述来料放卷机构，还包括：
设置于第一箱体支架外侧的第一气胀轴，设置于第一气胀轴出卷带位置的第一张力辊组，设置于张力辊上的第一纠偏感应器，设置于所述箱体支架外的箱体内侧的第一纠偏电机；
所述第一气胀轴包括，分别置有包含PET膜的物料卷带的第一上轴和第一下轴两个，以及置有铝网或铜网作为金属电极网卷带的中轴。
进一步的，所述分切部，还包括：设置于所述行程纠偏部的编码器；
所述行程纠偏部，包括设置于纠偏轮一侧的第二纠偏感应器，设置于所述纠偏轮下端的第二纠偏电机；
所述分切刀包括上下两个辊切刀，以及可调尺寸的间隙座。
进一步的，所述PET收卷机构，包括：
设置于第二箱体支架外侧的第三纠偏感应器和所述第二气胀轴，设置于所述第二箱体支架内侧的伺服电机和第三纠偏电机；
所述第二气胀轴包括，第二上轴和第二下轴。
进一步的，所述第一张力辊组，包括：设置于张力辊轴处的张力应器，设置所述第一气胀轴内侧的伺服电机。
本发明实施例包括以下优点：
本申请主要适用于电池极片更换多款不同尺寸规格的生产，主要解决生产中手工裁切的不一致性，裁切长度和形状不一致，现提供了一种极片制备方法和装置；该装置为立式组合式结构，各功能结构设计合理，并结合成一体，机体各整体结构紧凑，占用空间小，维修更换方便，降低了制造成本，同时裁切设备对电池极片进行连续高效裁切，提高了电池裁切效率。解决次品率高，生产效率低下的问题。
为保证下料速度与质量，在上料放卷出料后经纠偏系统补偿出料偏离值，以及分条裁切前附带过程纠偏补偿控制，减少出料边缘不对齐影响，有助于出料更快捷的过程辊压，减少辊压后因边缘出现没对在齐而后续加工浪费，更能减少人工抽样检查不良而停机调节烦恼。
附图说明
图1是本发明的一种极片制备方法实施例的步骤流程图；
图2是本发明的一种极片制备装置实施例的结构示意图；
图3是本发明的一种极片制备装置实施例的放卷纠偏结构示意图；
图4是本发明的一种极片制备装置实施例的放卷张力结构示意图；
图5是本发明的一种极片制备装置实施例的分切部结构示意图。
附图说明如下：
1、来料放卷机构；2、第一辊压机构；3、PET收卷机构；4、第二压辊机构；5、裁分机构；11、第一气胀轴；12、第一张力辊组；13、线一纠偏感应器；14、第一纠偏电机；15、伺服电机；16、张力感应器；51、分切部；52、极片裁切部；53、分切刀；54、减速电机。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例的核心构思之一在于，极片上料与铝网网带均使用伺服电机给料放卷，出料后经纠偏系统控制来料偏离误差而补偿，保证出料在辊内过料。利用编码器与配重件保证出料速度。来料进行辊，完成对来料上下PET(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯，俗称涤纶树脂)膜进行收卷，而PET膜不同于放卷结构，采用伺服电机与纠偏系统控制收卷。辊压后来料剥离PET膜，完成后再经缓存结构继续二次辊压。完成后进行来料缓冲出料。为保证分条与裁切质量，在进行此两工序前对加上过程纠偏系统，在来料后检测到偏离后可进行纠正，根据偏离值得补偿回。在分条组件进行分条时，分条刀可根据不同料宽进行调节，更换刀具，用减速电机传动气缸下压对来料进行分切。来料经驱动组件时，再到下一工序，驱动组件主要为来料过料动力源所在，采用伺服电机驱动，用气缸加压过辊带料。完成后到最后裁切来料，用导柱导向切口，气缸下压使裁切下料。
参照图1，示出了本发明的一种极片制备方法实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：
S1、对金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带进行放卷；
S2、对所述金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带进行一次辊压，获得初次电极料带和PET膜带，其中，所述初次电极料带为附着物料的金属电极网卷带，所述PET膜带分离物料后的所述物料卷带；
S3、对初级电极料带进行二次辊压，获得二次电极料带；
S4、对所述二次电极料带进行行程纠偏；
S5、对所述二次电极料带进行极片分条，获得分条极片带；
S6、对所述分条极片带进行极片裁切，获得成品极片。
本实施例中，在上述步骤S1中，所述对金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带进行放卷，包括：对一卷铝网或铜网作为金属电极网卷带，和两卷包含PET膜的物料卷带进行放卷，其中，所述金属电极网卷带位于两卷所述包含PET膜的物料卷带之间。
在上述步骤S1所述对金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带进行放卷之后，还包括：对所述金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带进行纠偏；对所述金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带的张力进行调整，具体的，包括以下步骤：检测所述金属电极网卷带和所述物料卷带的张力；控制调节所述金属电极网卷带和所述物料卷带的放料松紧程度。
在上述步骤S2中，对所述金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带进行一次辊压，辊压后来料剥离PET膜，获得初次电极料带和PET膜带，其中，所述初次电极料带为附着物料的金属电极网卷带，所述PET膜带分离物料后的所述物料卷带；在上述步骤S3对初级电极料带进行二次辊压，获得二次电极料带之前，还包括：对所述PET膜带进行纠偏并收卷。
在上述步骤S6对所述分条极片带进行极片裁切，获得成品极片之后，还包括收料；此收料是由伺服电机来控制包胶压辊下压来料传动，同时也是精确控制极片裁切的长度，以及保证来料辊压出料后下一工序停止时，其辊压压力大小可调；在分条极片带进行极片裁切前对加上过程纠偏系统，在来料后检测到偏离后可进行纠正，根据偏离值进行纠偏补偿，保证分条与裁切质量。
参照图2至图5，本实施例示出了本发明的一种极片制备装置，具体可以包括如下模块：依次设置的来料放卷机构1、第一辊压机构2、PET收卷机构3、第二压辊机构4、包含分切部51和极片裁切部52的裁分机构5；金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带置于来料放卷机构1的第一气胀轴，所述金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带，贴合穿过所述第一辊压机构2；所述PET膜卷绕于所述PET收卷机构3的第二气胀轴；附着物料的所述金属电极网卷带穿过所述第二辊压机构4，到所述分切部51的行程纠偏部，到分切刀53位置，到所述极片裁切部52的裁切刀位置；所述裁分机构5，还包括收料部，其中，所述收料部包括上下设置的包胶压辊，设置于包胶压辊轴的驱动电机，以及设置于所述包胶压辊上端的压辊气缸。
本实施例中，所述来料放卷机构1，还包括：设置于第一箱体支架外侧的第一气胀轴，设置于第一气胀轴出卷带位置的第一张力辊组，设置于张力辊上的第一纠偏感应器，设置于所述箱体支架外的箱体内侧的第一纠偏电机；上料放卷到气胀轴上，纠偏感应器检测到料偏离后，由纠偏电机自动纠正偏离，纠偏精度可达至±1mm。所述第一气胀轴包括，分别置有包含PET膜的物料卷带的第一上轴和第一下轴两个，以及置有铝网或铜网作为金属电极网卷带的中轴。
本实施例中，所述分切部51，还包括：设置于所述行程纠偏部的编码器，主要完成来料缓冲，保证出料速度，用编码器检测摆动角度实行；所述行程纠偏部，包括设置于纠偏轮一侧的第二纠偏感应器，设置于所述纠偏轮下端的第二纠偏电机；在保证料带在过程中不会偏移，防止切出来的极片不是矩形。
所述分切刀53包括上下两个辊切刀，以及可调尺寸的间隙座；用减速电机54分别传动上下两辊切，切刀内有不同尺寸的间隙座，根据不同料宽安装与调换不同间隙，切刀采用刀具钢制作，切刀部分可单独拆卸方便清理维修。驱动组件主要为来料过料动力源所在，采用伺服电机驱动，用气缸加压过辊带料。完成后到最后裁切来料，用导柱导向切口，气缸下压使裁切下料。在裁切完成后，由收料机构进行收料，此收料是由伺服电机来控制包胶压辊下压来料传动，同时也是精确控制极片裁切的长度，以及保证来料辊压出料后下一工序停止时，其辊压压力大小可调。为保证分条与裁切质量，在进行分切之前加上过程纠偏系统，在来料后检测到偏离后可进行纠正，根据偏离值进行纠偏补偿。
本实施例中，所述PET收卷机构3，包括：设置于第二箱体支架外侧的第三纠偏感应器和所述第二气胀轴，设置于所述第二箱体支架内侧的伺服电机和第三纠偏电机；所述第二气胀轴包括，第二上轴和第二下轴。原料附带PET膜，考虑到PET膜要再次回收利用，所以在PET膜收卷位置也加上纠偏系统，保证PET膜收料的整齐度。
本实施例中，所述第一张力辊组，包括：设置于张力辊轴处的张力应器，设置所述第一气胀轴内侧的伺服电机15。在过辊上加上张力感应器16，用张力感应器16来检测张力，并由伺服电机15控制放料的松紧程度，这样能保证不会将料拉变形。
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种极片制备方法和一种极片制备装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种极片制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带进行放卷；
S2、对所述金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带进行一次辊压，获得初次电极料带和PET膜带，其中，所述初次电极料带为附着物料的金属电极网卷带，所述PET膜带分离物料后的所述物料卷带；
S3、对初级电极料带进行二次辊压，获得二次电极料带；
S4、对所述二次电极料带进行行程纠偏；
S5、对所述二次电极料带进行极片分条，获得分条极片带；
S6、对所述分条极片带进行极片裁切，获得成品极片。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带进行放卷，包括：
将一卷所述金属电极网卷带，和两卷所述包含PET膜的物料卷带进行放卷，其中，所述金属电极网卷带为铝网或铜网，所述金属电极网卷带位于两卷所述包含PET膜的物料卷带之间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带进行放卷之后，还包括：
对所述金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带进行纠偏；
对所述金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带的张力进行调整。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对初级电极料带进行二次辊压，获得二次电极料带之前，还包括：
对所述PET膜带进行纠偏并收卷。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带的张力进行调整，包括以下步骤：
检测所述金属电极网卷带和所述物料卷带的张力；
控制调节所述金属电极网卷带和所述物料卷带的放料松紧程度。
6.一种极片制备装置，其特征在于，包括：
依次设置的来料放卷机构、第一辊压机构、PET收卷机构、第二压辊机构、包含分切部和极片裁切部的裁分机构；
金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带置于来料放卷机构的第一气胀轴，所述金属电极网卷带和包含PET膜的物料卷带，贴合穿过所述第一辊压机构；
所述PET膜卷绕于所述PET收卷机构的第二气胀轴；
所述金属电极网卷带穿过所述第二辊压机构，到所述分切部的行程纠偏部，到分切刀位置，到所述极片裁切部的裁切刀位置；
所述裁切机构，还包括收料部，其中，所述收料部，包括上下贴合设置的包胶压辊，设置于包胶压辊轴的驱动电机，以及设置于所述包胶压辊上端的压辊气缸。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述来料放卷机构，还包括：设置于第一箱体支架外侧的第一气胀轴，设置于第一气胀轴出卷带位置的第一张力辊组，设置于张力辊上的第一纠偏感应器，设置于所述箱体支架外的箱体内侧的第一纠偏电机；
所述第一气胀轴包括，分别置有包含PET膜的物料卷带的第一上轴和第一下轴两个，以及置有铝网或铜网作为金属电极网卷带的中轴。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述分切部，还包括：设置于所述行程纠偏部的编码器；
所述行程纠偏部，包括设置于纠偏轮一侧的第二纠偏感应器，设置于所述纠偏轮下端的第二纠偏电机；
所述分切刀包括上下两个辊切刀，以及可调尺寸的间隙座。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述PET收卷机构，包括：设置于第二箱体支架外侧的第三纠偏感应器和所述第二气胀轴，设置于所述第二箱体支架内侧的伺服电机和第三纠偏电机；
所述第二气胀轴包括，第二上轴和第二下轴。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一张力辊组，包括：设置于张力辊轴处的张力应器，设置所述第一气胀轴内侧的伺服电机。
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