CN113567249A - 一种量化极片拉伸度的装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种量化极片拉伸度的装置及其工作方法，属于电芯极片的技术领域。它包括底座，所述底座上一侧设置为极片涂料区，另一侧设置为极片留白区，所述极片涂料区和极片留白区之间设置有刀槽；所述刀槽内设置有切刀，所述切刀为圆盘形切刀，其两侧连接刀棍，所述刀棍设置在刀棍架上，并通过刀棍架支撑，所述刀棍尾部还连接有伸缩杆；所述底座的顶部设置有弹簧，所述弹簧的另一侧以及底座的底部均设置有极片夹；所述弹簧和顶部的极片夹之间还设置有位移传感器。本发明通过其特定的结构并配合匹配的工作方法，能够直观量化极片辊压后经过拉伸后的程度，并且在此基础上为优化拉伸参数提供数据支撑。

Description

一种量化极片拉伸度的装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种量化极片拉伸度的装置及其工作方法，属于电芯极片的技术领域。

背景技术

现有技术下，随着国家政策的要求以及不同市场的需求，高能量密度，高安全已经成为目前市场的主流方向，高能量密度的同时意味着对电芯极片的要求越来越高，随着市场中铜铝箔的轻薄化，对辊压技术及设备提出更高的要求，在进行高压实极片制程中，由于涂料区受到压轧力要比极片留白区大，进而涂料区的延展要大于留白区的延展，容易造成极片褶皱变形，且留白宽度越大此现象越明显，后续制程会存在极耳翻折，极耳变形等现象。这时需要对留白区进行拉伸处理，但是由于拉伸张力的不同，拉伸效果也不尽相同，现阶段基本靠人工肉眼判断极片拉伸效果，看是否出现拉伸完还有留白区皱褶情况的出现，这种判断方式存在严重的不一致性，且经常出现误判的情况。拉伸度的有效判定，对后续制程至关重要，对电性能及制程合格率起到关键作用。

例如专利公开号为CN211363585U的中国专利公开了一种极片成型装置，极片成型装置包括放卷机构、收卷机构、轧辊机构、拉伸机构和延展辊。放卷机构用于设置极片，收卷机构用于收卷极片，轧辊机构、拉伸机构和延展辊设置于极片的走带路径上；拉伸机构和延展辊中的一者设置于轧辊机构的上游，拉伸机构和延展辊中的另一者设置于轧辊机构的下游。轧辊机构包括第一辊轮和第二辊轮。拉伸机构包括压辊组件和拉伸组件；压辊组件位于拉伸组件的上游，且压辊组件包括第三辊轮和第四辊轮。拉伸组件包括第五辊轮和第六辊轮，沿平行于第五辊轮的轴向的方向，第五辊轮的尺寸大于第六辊轮的尺寸。延展辊包括辊体和突部，突部环绕在辊体上。

上述专利所述的极片成型装置，增大了涂层密度，从而提高极片的能量密度；但是，无法量化拉伸度，仅凭借人工判断留白区与涂料区的相对长度，无法有效判定拉伸张力是否合适。

因此，为解决上述背景问题，研发一种量化极片拉伸度的装置及其工作方法是迫在眉睫的。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景问题中提出的问题，提供一种量化极片拉伸度的装置及其工作方法，它结构合理，能够直观量化极片辊压后经过拉伸后的程度，并且在此基础上为优化拉伸参数提供数据支撑。

本发明的目的是这样实现的：一种量化极片拉伸度的装置，包括底座，所述底座上一侧设置为极片涂料区，另一侧设置为极片留白区，所述极片涂料区和极片留白区之间设置有刀槽；

所述刀槽内设置有切刀，所述切刀为圆盘形切刀，其两侧连接刀棍，所述刀棍设置在刀棍架上，并通过刀棍架支撑，所述刀棍尾部还连接有伸缩杆；

所述底座的顶部设置有弹簧，所述弹簧的另一侧以及底座的底部均设置有极片夹；

所述弹簧和顶部的极片夹之间还设置有位移传感器。

所述底座的侧壁上还设置有刻度条。

所述底座的顶端连接设置有控制器。

所述弹簧有2个，2个弹簧分别对应极片涂料区和极片留白区，并设置在底座的顶部两侧。

一种量化极片拉伸度的工作方法，包括以下步骤：

步骤一：取定长1米的极片，分切后只留涂料区和留白区两部分，将极片平铺在底座上，极片的末端与底座侧壁的0刻度处对齐，并在末端分别用极片夹夹住极片，前端同样用极片夹夹住极片的前端，此时弹簧处于拉伸状态，有拉力存在；

步骤二：装置通电，启动控制器，两个位移传感器初步定位，自身相对位移为0，切刀开始旋转，刀辊通过伸缩杆推动；切刀开始从内部往外部移动并且切割极片，直至极片切割完成；

步骤三：极片切割的同时，极片涂料区和极片留白区受到弹簧的拉力，切割完成后，两端分别都有极片夹控制，极片始终处于拉直平铺状态；

步骤四：切割完成后，两个位移感应器会再次确认位置，分别得出留白区感应器移动的相对位置L1和涂料区感应器移动的相对位置L2；

步骤五：读取刻度条的数据：留白长度L1和涂料区长度L2,位移可再次确认；

步骤六：数据处理及结论：观察位移感应器，当L1＞L2时，说明留白区由于拉伸，导致留白区出现过拉状态，需要减小拉伸张力；

当L1＜L2时，说明留白区拉伸时未将留白区拉伸完全，需要增大拉伸张力；

当L1=L2时，说明留白区拉伸后与涂料区长度正好匹配且不会发生变形，可固化相关参数。

所述步骤二中，感应器的自身相对位移为0是指感应器未发生移动，相对与自身位置发生的位移为0。

所述步骤二中，切割极片的位置是极片留白区和极片涂料区的分界线位置 ，切割后极片留白区不带有涂料。

相比于现有技术，本发明具有以下优点：

本发明的一种量化极片拉伸度的装置，能够直观量化极片辊压后经过拉伸后的程度，并且在此基础上为优化拉伸参数提供数据支撑；且极片经过拉伸后，在进行后续模切卷绕制程中不易发生极耳翻折，极耳变形，提高制程合格率和降低生产成本；同时，由于拉伸张力的能够有效确认，对铜铝箔供应商的选择更具有针对性，能够直接选择相应抗拉强度的箔材即可。

附图说明

图1为本发明的一种量化极片拉伸度的装置整体结构示意图。

图2为本发明的一种量化极片拉伸度的装置侧视整体示意图。

图3为本发明的一种量化极片拉伸度的装置俯视整体示意图。

其中：1、底座；2、极片涂料区；3、极片留白区；4、刀槽；5、刀棍；6、切刀；7、伸缩杆；8、弹簧；9、位移传感器；10、极片夹；11、刀棍架；12、刻度条；13、控制器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明加以说明：

如图1~3所示，一种量化极片拉伸度的装置，包括底座1，所述底座1上一侧设置为极片涂料区2，另一侧设置为极片留白区3，所述极片涂料区2和极片留白区3之间设置有刀槽4；

所述刀槽4内设置有切刀6，所述切刀6为圆盘形切刀，其两侧连接刀棍5，所述刀棍5设置在刀棍架11上，并通过刀棍架11支撑，所述刀棍5尾部还连接有伸缩杆7；

所述底座1的顶部设置有弹簧8，所述弹簧8的另一侧以及底座1的底部均设置有极片夹10；

所述弹簧8和顶部的极片夹10之间还设置有位移传感器9。

所述底座1的侧壁上还设置有刻度条12。

所述底座1的顶端连接设置有控制器13。

所述弹簧8有2个，2个弹簧8分别对应极片涂料区2和极片留白区3，并设置在底座1的顶部两侧。

在本实施例中，示例性的，所述控制器13可以是PLC控制系统。

在本实施例中，本发明的一种量化极片拉伸度的装置，它的工作方法如下：

步骤一：取定长1米的极片，分切后只留涂料区和留白区两部分，将极片平铺在底座1上，极片的末端与底座1侧壁的0刻度（即平台末端）对齐，末端分别用极片夹10夹住极片，前端同样用极片夹10夹住极片的前端，且此时弹簧8处于拉伸状态，有拉力存在；

步骤二：装置通电，启动控制器13，两个位移传感器9初步定位，相对自身位移为归0，切刀6开始旋转，刀辊5通过伸缩杆7推动；切刀6开始从内部往外部移动并且切割极片（切割位置位于留白区与涂料区的分界线位置），直至极片切割完成；

步骤三：随着极片切割的同时，由于极片涂料区2和极片留白区3受到弹簧8的拉力，切割完成后，两端分别都有极片夹10控制，所以极片处于拉直平铺状态；

步骤四：切割完成后，两个位移感应器会再次确认位置，分别得出留白区感应器移动的相对位置L1和涂料区感应器的相对位置L2；

步骤五：读取刻度条12的数据：留白长度L1和涂料区长度L2,位移可再次确认；

步骤六：数据处理方法及相关结论：

观察位移感应器，当L1＞L2时，说明留白区由于拉伸，导致留白区出现过拉状态，需要减小拉伸张力。

当L1＜L2时，说明留白区拉伸时未将留白区拉伸完全，需要增大拉伸张力。

当L1=L2时，说明留白区拉伸后与涂料区长度正好匹配且不会发生变形，可固化相关参数。

在本实施例中，上述弹簧8处于拉伸状态是指弹簧给予极片一定的拉力，且不会影响极片变形或者损伤。

在本实施例中，上述感应器的相对位移为0指感应器未发生移动，相对与自身位置发生的位移为0。

在本实施例中，上述切割的位置是极片留白区3和极片涂料区2的分界线位置，切完后留白区不能带有涂料。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种量化极片拉伸度的装置，其特征在于：包括底座（1），所述底座（1）上一侧设置为极片涂料区（2），另一侧设置为极片留白区（3），所述极片涂料区（2）和极片留白区（3）之间设置有刀槽（4）；

所述刀槽（4）内设置有切刀（6），所述切刀（6）为圆盘形切刀，其两侧连接刀棍（5），所述刀棍（5）设置在刀棍架（11）上，并通过刀棍架（11）支撑，所述刀棍（5）尾部还连接有伸缩杆（7）；

所述底座（1）的顶部设置有弹簧（8），所述弹簧（8）的另一侧以及底座（1）的底部均设置有极片夹（10）；

所述弹簧（8）和顶部的极片夹（10）之间还设置有位移传感器（9）。

2.根据权利要求1所述的一种量化极片拉伸度的装置，其特征在于：所述底座（1）的侧壁上还设置有刻度条（12）。

3.根据权利要求1所述的一种量化极片拉伸度的装置，其特征在于：所述底座（1）的顶端连接设置有控制器（13）。

4.根据权利要求1所述的一种量化极片拉伸度的装置，其特征在于：所述弹簧（8）有2个，2个弹簧（8）分别对应极片涂料区（2）和极片留白区（3），并设置在底座（1）的顶部两侧。

5.一种量化极片拉伸度的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：取定长1米的极片，分切后只留涂料区和留白区两部分，将极片平铺在底座（1）上，极片的末端与底座（1）侧壁的0刻度处对齐，并在末端分别用极片夹（10）夹住极片，前端同样用极片夹（10）夹住极片的前端，此时弹簧（8）处于拉伸状态，有拉力存在；

步骤二：装置通电，启动控制器（13），两个位移传感器（9）初步定位，自身相对位移为0，切刀（6）开始旋转，刀辊（5）通过伸缩杆（7）推动；切刀（6）开始从内部往外部移动并且切割极片，直至极片切割完成；

步骤三：极片切割的同时，极片涂料区（2）和极片留白区（3）受到弹簧（8）的拉力，切割完成后，两端分别都有极片夹（10）控制，极片始终处于拉直平铺状态；

步骤四：切割完成后，两个位移感应器（9）会再次确认位置，分别得出留白区感应器移动的相对位置L1和涂料区感应器移动的相对位置L2；

步骤五：读取刻度条（12）的数据：留白长度L1和涂料区长度L2,位移可再次确认；

步骤六：数据处理及结论：观察位移感应器，当L1＞L2时，说明留白区由于拉伸，导致留白区出现过拉状态，需要减小拉伸张力；

当L1＜L2时，说明留白区拉伸时未将留白区拉伸完全，需要增大拉伸张力；

当L1=L2时，说明留白区拉伸后与涂料区长度正好匹配且不会发生变形，固化相关参数。

6.根据权利要求5所述的一种量化极片拉伸度的工作方法，其特征在于：所述步骤二中，感应器的自身相对位移为0是指感应器未发生移动，相对与自身位置发生的位移为0。

7.根据权利要求5所述的一种量化极片拉伸度的工作方法，其特征在于：所述步骤二中，切割极片的位置是极片留白区（3）和极片涂料区（2）的分界线位置 ，切割后极片留白区（3）不带有涂料。

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