CN114472261A - 一种二次电池电芯热压用除尘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种二次电池电芯热压用除尘装置，包括支架、第一驱动机构以及风刀机构。支架用于安装所述第一驱动机构和用于将自身固定在电芯热压装置各个热压室外合适位置，风刀机构与第一驱动机构的活动端滑动连接，第一驱动机构能够驱动风刀机构进入热压室并返回。风刀机构中的刮刀在热压室内的运动过程中一直紧贴上热压板和下热压板的板面并保持对板面上的电芯接触面的垂直压力，能够刮起电芯接触面上粘连的粉尘，并通过风刀机构中的风筒可同步吸走所有粉尘，避免粉尘对后续电芯的污染和对电芯热压装置及所在环境空间的污染。可见，本发明的除尘装置实现了自动除尘作业，解决了人工除尘所存在的耽搁热压生产时间以及除尘效率低的问题。
Description
技术领域
本发明属于二次电池的电芯热压设备领域，尤其涉及一种二次电池的电芯热压用除尘装置。
背景技术
二次电池的电芯的极带或极片是在铜箔、铝箔两面涂覆粉体而成，分阴极、阳极两种。卷绕电芯或叠片电芯采用极带或极片以阴极、隔膜、阳极、隔膜四层叠合，经卷绕或再叠合而成电芯的粗坯。极带或极片、隔膜材料不能太干燥以防在卷绕或叠片时折断和掉粉，电芯粗坯也是蓬松的，因而电芯粗坯空间体积较大，且不定型不便拿取，目前的处理方法是采用热压装置对卷绕或叠片后的电芯粗坯进行加热干燥和同时适当压紧以减小空间并定型。
经热压的电芯取走后，不可避免地有极带或极片上掉下的粉尘落在或粘在热压板的电芯接触面上，造成对后续电芯的污染。目前的处理方法是停下热压设备，打开热压室，人工用擦件浸酒精擦拭热压室上、下热压板的电芯接触面。可见现有除尘技术不能自动化，除尘也不彻底，并耽搁热压生产时间。因此，有必要给电芯热压装置配置即时除尘装置，以便电芯热压装置生产过程中可以及时除尘，提高除尘效率，并不耽搁热压生产时间，不降低热压生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二次电池电芯热压用除尘装置，旨在解决现有技术中的电芯热压装置除尘时，需要停下热压装置打开热压室，采用人工方式除尘所存在的耽搁热压生产时间以及除尘效率低的问题。
本发明是这样实现的，一种二次电池的电芯热压用除尘装置，用于给二次电池的电芯热压装置中的热压室的上下热压板除尘，其包括支架、第一驱动机构、风刀机构以及控制系统，所述支架用于安装所述第一驱动机构和用于将自身连同整个所述除尘装置固定在电芯热压装置各个热压室外合适位置；所述风刀机构与所述第一驱动机构的活动端滑动连接，所述第一驱动机构能够驱动所述风刀机构沿平行于热压板板面的方向进入热压室并返回；在热压室内往返运动时，所述风刀机构能够刮起上热压板与下热压板的电芯接触面上粘连的粉尘，并可同步吸走粉尘；且能通过所述控制系统的控制，将除尘作业安排在每次已热压电芯出料后与未热压电芯进料前的间隙时间进行，或按照需要在定期或不定期的热压作业停顿时间进行。
进一步的，所述支架包括第一驱动机构安装板、滑套以及除尘装置安装板，所述第一驱动机构安装板用于固定所述第一驱动机构，所述滑套固定在所述第一驱动机构安装板上，用于活动连接所述第一驱动机构，所述除尘装置安装板与所述第一驱动机构安装板固定连接，用于将自身连同整个所述支架及整个所述除尘装置固定在电芯热压装置各个热压室外合适位置，且在退出状态下，所述除尘装置的任何部分都没有进入热压室。
进一步的，所述第一驱动机构为直线驱动机构，包括第一驱动件、与所述第一驱动件的固定端连接的第一驱动件安装板、滑杆及与滑杆的悬空端连接的滑杆档板；所述第一驱动件安装板用于将所述第一驱动件固定到所述第一驱动机构安装板上，或者，所述第一驱动件安装板与所述第一驱动机构安装板是一体的结构；所述滑杆与所述滑套活动连接，用于持平稳定挑起所述风刀机构，所述第一驱动件的驱动行程大于或等于上热压板和下热压板上的电芯接触面的长度。
进一步的，所述风刀机构包括推动板、分别固定在所述推动板水平两端的两个第二驱动件，所述第二驱动件有上下相对的两个活动端，每个活动端各固定一个夹钳，所述风刀机构还包括上下两套固定在两个水平设置的所述夹钳之间的风刀组件；所述第二驱动件在外部控制器配合下用于对上下两个所述风刀组件施加大小可调的力使上下两个所述风刀组件上下相对移动或对外施压；
所述风刀机构配置上下两套所述风刀组件，两套所述风刀组件上下相对移动靠近后可以无阻碍地进出热压室，在所述热压室内时，两套所述风刀组件上下相对移动撑开后可以分别紧贴上热压板、下热压板的板面并施压。
进一步的，所述风刀机构还包括两套悬浮吊机构，每套悬浮吊机构均包括悬浮吊以及第二驱动件安装板，所述悬浮吊水平分隔固定在所述推动板两顶角位置，用于连接承载所述第二驱动件安装板，所述第二驱动件安装板用于固定安装所述第二驱动件；
两套所述悬浮吊机构使两个所述第二驱动件及其连接的上下两个所述风刀组件悬浮在推动板上，当所述风刀机构进入热压室，两个所述风刀组件被所述第二驱动件对称撑开施压给上热压板板面和下热压板板面时，所述第二驱动件的位置可以适应地浮动。
进一步的，所述悬浮吊机构还包括滑组，所述滑组固定在所述推动板的端面，所述滑组的滑动副固定所述第二驱动件安装板；所述滑组使所述第二驱动件安装板滑动平稳可靠，从而使所述第二驱动件的位置可以平稳可靠地浮动。
进一步的，所述风刀组件包括风筒、刮刀、紧固件；所述风筒包括筒体、进风口、出风口、夹柄、紧固件固定孔，所述刮刀包括刀体、刀刃和紧固件过孔；其中所述夹柄适配所述夹钳，用于固定所述风筒；所述进风口是沿所述筒体长度方向的侧向开口，其长度、高度能够放进所述刮刀，所述紧固件将所述刮刀通过紧固件过孔固定在所述进风口一侧壁上的紧固件固定孔上，所述出风口为汇风口，用于对外排风吹走粉尘。
进一步的，除尘装置组装后和在除尘刮削作业中，在与上热压板配合的所述风刀组件上，所述刮刀的所述刀刃朝上且高于所述筒体的最高点；在与下热压板配合的所述风刀组件上，所述刮刀的所述刀刃朝下且低于所述筒体的最低点，以确保是所述刀刃而非所述筒体紧贴上下热压板的板面，且所述刀刃满足双向刮削要求，使所述风刀机构在热压室内往返运动时，所述刀刃均可实现刮削作业。
进一步的，所述刮刀及其所在的所述进风口的长度均大于或等于上热压板和下热压板上的电芯接触面的宽度。
进一步的，所述刮刀的材料为耐热耐磨耐老化的自润滑阻燃材料；所述风刀组件与夹钳可拆卸，所述刮刀与所述筒体可拆卸，以方便更换所述刮刀。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：
本发明为电芯热压装置配置了自动的除尘装置，电芯热压装置的热压室打开后，除尘装置工作，第一驱动机构能驱动刮刀沿平行于热压板板面的方向进入热压室并返回，于热压室内，所述刮刀紧贴热压板板面移动，能自动刮起电芯接触面上粘连的粉尘并同步吸走粉尘，从而实现了自动除尘作业，解决了采用人工方式除尘所存在的耽搁热压生产时间以及除尘效率低的问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的除尘装置的整体的结构示意图；
图2是图1所示除尘装置的第一驱动机构与风刀机构的结构示意图；
图3是图1所示除尘装置及热压室的示意图；
图4是图1所示除尘装置中的支架的结构示意图；
图5是图1所示除尘装置中的风刀组件的结构爆炸图；
图6是图1所示除尘装置中的风筒的结构示意图；
图7是图1所示除尘装置中的刮刀的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的一种电芯热压装置的结构示意图；
图9是图8中A区域的放大图。
附图标记说明：
1-支架、11-第一驱动机构安装板、12-除尘装置安装板、13-滑套、2-第一驱动机构、21-第一驱动件、22-第一驱动件安装板、23-滑杆、24-滑杆档板、3-风刀机构、31-推动板、32-第二驱动件、33-风刀组件、331风筒、3311-筒体、3312-进风口、3313-出风口、3314-夹柄、3315-紧固件固定孔、332-刮刀、3321-刀体、3322-刀刃、3323-紧固件过孔、333-紧固件、34-夹钳、35-悬浮吊机构，351-悬浮吊、352-滑组、353-第二驱动件安装板、100-除尘装置、200-电芯热压装置、280-热压室、281-上热压板、2811-上热压板板面、28111-上电芯接触面、282-下热压板、2821-下热压板板面、28211-下电芯接触面。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“长度”、“宽度”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通。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。
请参看图1至图3，本实施例提供了一种二次电池的电芯热压用除尘装置，用于给二次电池的电芯热压装置中的热压室的上下热压板除尘，其包括支架1、第一驱动机构2、风刀机构3以及控制系统。
支架1用于安装第一驱动机构2和用于将自身连同整个除尘装置固定在电芯热压装置各个热压室外合适位置。进一步的，请参看图4，支架1包括第一驱动机构安装板11、除尘装置安装板12以及滑套13，第一驱动机构安装板11用于固定第一驱动机构2，滑套13固定在第一驱动机构安装板11上，用于活动连接第一驱动机构2，除尘装置安装板12与第一驱动机构安装板11固定连接，用于将自身连同整个支架1及整个除尘装置固定在电芯热压装置各个热压室外合适位置，且在退出状态下，除尘装置的任何部分都没有进入热压室。
第一驱动机构2为直线驱动机构，包括第一驱动件21、与第一驱动件21的固定端连接的第一驱动件安装板22、滑杆23及与滑杆23的悬空端连接的滑杆档板24。第一驱动件安装板22用于将第一驱动件21固定到第一驱动机构安装板11上，或者，第一驱动件安装板22与第一驱动机构安装板11是一体的结构。滑杆23与滑套13活动连接，用于持平稳定挑起风刀机构3，第一驱动件21的驱动行程大于或等于上热压板281上的电芯接触面28111和下热压板282上的电芯接触面28211的长度，以保证风刀机构3可以给整个电芯接触面进行除尘。
风刀机构3与第一驱动机构2的活动端滑动连接，第一驱动机构2能够驱动风刀机构3沿平行于热压板板面的方向进入热压室280并返回。在热压室280内往返运动时，风刀机构3能够刮起上热压板281的电芯接触面28111与下热压板282的电芯接触面28211上粘连的粉尘，并可同步吸走粉尘；且能通过控制系统的控制，将除尘作业安排在每次已热压电芯出料后与未热压电芯进料前的间隙时间进行，或按照需要在定期或不定期的热压作业停顿时间进行。
风刀机构3包括推动板31、分别固定在推动板31水平两端的两个第二驱动件32。第二驱动件32有上下相对的两个活动端，每个活动端各固定一个夹钳34，风刀机构3还包括上下两套固定在两个水平设置的夹钳34之间的风刀组件33。第二驱动件32在外部控制器配合下用于对上下两个风刀组件33施加大小可调的力使上下两个风刀组件33上下相对移动或对外施压。于本实施例中，风刀机构3配置上下两套风刀组件33，两套风刀组件33上下相对移动靠近后可以无阻碍地进出热压室280，在热压室280内时，两套风刀组件33上下相对移动撑开后可以分别紧贴上热压板板面2811、下热压板板面2821并施压。
进一步的，风刀机构3还包括两套悬浮吊机构35，每套悬浮吊机构35均包括悬浮吊351、滑组352以及第二驱动件安装板353，悬浮吊351水平分隔固定在推动板31两顶角位置，用于连接承载第二驱动件安装板353，第二驱动件安装板353用于固定安装第二驱动件32。两套悬浮吊机构35使两个第二驱动件32及其连接的上下两个风刀组件33悬浮在推动板31上，当风刀机构3进入热压室280，两个风刀组件33被第二驱动件32对称撑开施压给上热压板板面2811和下热压板板面2821时，第二驱动件32的位置可以适应地浮动。滑组352固定在推动板31的端面，滑组352的滑动副固定第二驱动件安装板353。滑组352能使第二驱动件安装板353滑动平稳可靠，从而使得第二驱动件32的位置可以平稳可靠地浮动。
进一步的，请参看图5及图6，风刀组件33包括风筒331、刮刀332、紧固件333；风筒331包括筒体3311、进风口3312、出风口3313、夹柄3314、紧固件固定孔3315。请参看图7，刮刀332包括刀体3321、刀刃3322和紧固件过孔3323。其中夹柄3314适配夹钳34，用于固定风筒331；进风口3312是沿筒体3311长度方向的侧向开口，其长度、高度能够放进刮刀332，紧固件333将刮刀332通过紧固件过孔3323固定在进风口3312一侧壁上的紧固件固定孔3323上，出风口3313为汇风口，用于对外排风吹走粉尘。
除尘装置100组装后和在除尘作业中，在与上热压板281配合的风刀组件33上，刮刀332的刀刃3322朝上且高于筒体3311的最高点；在与下热压板282配合的风刀组件33上，刮刀332的刀刃3322朝下且低于筒体3311的最低点，以确保是刀刃3322而非筒体3311紧贴上下热压板的板面，且刀刃3322满足双向刮削要求，使风刀机构3在热压室280内往返运动时，刀刃3322均可刮起粉尘。
进一步的，刮刀332及其所在的进风口3312的长度均大于或等于上电芯接触面28111和下电芯接触面28211的宽度。刮刀332的材料为耐热耐磨耐老化的自润滑阻燃材料；风刀组件33与夹钳34可拆卸，刮刀332与筒体3311可拆卸，以方便更换刮刀332。
请参看图8及图9，除尘装置100工作原理：
除尘前，除尘装置100的风刀机构3悬停在热压室280外，趁打开热压室280将热压后电芯取走和将待热压电芯摆进来的这一段间隙时间，除尘装置100将风刀机构3推入热压室280，随即驱动上风刀组件33以及下风刀组件33的刮刀332撑开分别顶住上热压板281的底面即上热压板板面2811和下热压板282的顶面即下热压板板面2821。继续推入风刀机构3，使上下刮刀332刮过上热压板板面2811上的上电芯接触面28111和下热压板板面2821上的下电芯接触面28211以刮起粘连的粉尘，然后再将风刀机构3退回再刮一遍以刮起可能残留的粘连的粉尘，同时对上风刀组件33以及下风刀组件33的风筒331抽风同步吸走粉尘，随后驱动上风刀组件33以及下风刀组件33的刮刀332靠近分别离开上热压板281的底面即上热压板板面2811和下热压板282的顶面即下热压板板面2821，继续将风刀机构3退回，直至退出热压室280，完成复位。
刮刀332一往一复且保持对上热压板板面2811和下热压板板面2821的垂直压力，能够刮起上电芯接触面28111和下电芯接触面28211上粘连的粉尘，并通过风筒331可同步吸走所有粉尘，避免粉尘对后续电芯的污染，并避免小孔吹气脱模吹起的粉尘污染电芯热压装置200和所在环境空间。
可见，本实施例的除尘装置100实现了自动除尘作业，在电芯热压装置生产过程中可以及时除尘，提高了除尘效率，并不耽搁热压生产时间，不降低热压生产效率。解决了采用人工方式除尘所存在的耽搁热压生产时间以及除尘效率低的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种二次电池的电芯热压用除尘装置，用于给二次电池的电芯热压装置中的热压室的上下热压板除尘，其特征在于，包括支架、第一驱动机构、风刀机构以及控制系统，所述支架用于安装所述第一驱动机构和用于将自身连同整个所述除尘装置固定在电芯热压装置各个热压室外合适位置；所述风刀机构与所述第一驱动机构的活动端滑动连接，所述第一驱动机构能够驱动所述风刀机构沿平行于热压板板面的方向进入热压室并返回；在热压室内往返运动时，所述风刀机构能够刮起上热压板与下热压板的电芯接触面上粘连的粉尘，并可同步吸走粉尘；且能通过所述控制系统的控制，将除尘作业安排在每次已热压电芯出料后与未热压电芯进料前的间隙时间进行，或按照需要在定期或不定期的热压作业停顿时间进行。
2.如权利要求1所述的电芯热压用除尘装置，其特征在于，所述支架包括第一驱动机构安装板、滑套以及除尘装置安装板，所述第一驱动机构安装板用于固定所述第一驱动机构，所述滑套固定在所述第一驱动机构安装板上，用于活动连接所述第一驱动机构，所述除尘装置安装板与所述第一驱动机构安装板固定连接，用于将自身连同整个所述支架及整个所述除尘装置固定在电芯热压装置各个热压室外合适位置，且在退出状态下，所述除尘装置的任何部分都没有进入热压室。
3.如权利要求2所述的电芯热压用除尘装置，其特征在于，所述第一驱动机构为直线驱动机构，包括第一驱动件、与所述第一驱动件的固定端连接的第一驱动件安装板、滑杆及与滑杆的悬空端连接的滑杆档板；所述第一驱动件安装板用于将所述第一驱动件固定到所述第一驱动机构安装板上，或者，所述第一驱动件安装板与所述第一驱动机构安装板是一体的结构；所述滑杆与所述滑套活动连接，用于持平稳定挑起所述风刀机构，所述第一驱动件的驱动行程大于或等于上热压板和下热压板上的电芯接触面的长度。
4.如权利要求1所述的电芯热压用除尘装置，其特征在于，所述风刀机构包括推动板、分别固定在所述推动板水平两端的两个第二驱动件，所述第二驱动件有上下相对的两个活动端，每个活动端各固定一个夹钳，所述风刀机构还包括上下两套固定在两个水平设置的所述夹钳之间的风刀组件；所述第二驱动件在外部控制器配合下用于对上下两个所述风刀组件施加大小可调的力使上下两个所述风刀组件上下相对移动或对外施压；
所述风刀机构配置上下两套所述风刀组件，两套所述风刀组件上下相对移动靠近后可以无阻碍地进出热压室，在所述热压室内时，两套所述风刀组件上下相对移动撑开后可以分别紧贴上热压板、下热压板的板面并施压。
5.如权利要求4所述的电芯热压用除尘装置，其特征在于，所述风刀机构还包括两套悬浮吊机构，每套悬浮吊机构均包括悬浮吊以及第二驱动件安装板，所述悬浮吊水平分隔固定在所述推动板两顶角位置，用于连接承载所述第二驱动件安装板，所述第二驱动件安装板用于固定安装所述第二驱动件；
两套所述悬浮吊机构使两个所述第二驱动件及其连接的上下两个所述风刀组件悬浮在推动板上，当所述风刀机构进入热压室，两个所述风刀组件被所述第二驱动件对称撑开施压给上热压板板面和下热压板板面时，所述第二驱动件的位置可以适应地浮动。
6.如权利要求5所述的电芯热压用除尘装置，其特征在于，所述悬浮吊机构还包括滑组，所述滑组固定在所述推动板的端面，所述滑组的滑动副固定所述第二驱动件安装板；所述滑组使所述第二驱动件安装板滑动平稳可靠，从而使所述第二驱动件的位置可以平稳可靠地浮动。
7.如权利要求4所述的电芯热压用除尘装置，其特征在于，所述风刀组件包括风筒、刮刀、紧固件；所述风筒包括筒体、进风口、出风口、夹柄、紧固件固定孔，所述刮刀包括刀体、刀刃和紧固件过孔；其中所述夹柄适配所述夹钳，用于固定所述风筒；所述进风口是沿所述筒体长度方向的侧向开口，其长度、高度能够放进所述刮刀，所述紧固件将所述刮刀通过紧固件过孔固定在所述进风口一侧壁上的紧固件固定孔上，所述出风口为汇风口，用于对外排风吹走粉尘。
8.如权利要求7所述的电芯热压用除尘装置，其特征在于，除尘装置组装后和在除尘刮削作业中，在与上热压板配合的所述风刀组件上，所述刮刀的所述刀刃朝上且高于所述筒体的最高点；在与下热压板配合的所述风刀组件上，所述刮刀的所述刀刃朝下且低于所述筒体的最低点，以确保是所述刀刃而非所述筒体紧贴上下热压板的板面，且所述刀刃满足双向刮削要求，使所述风刀机构在热压室内往返运动时，所述刀刃均可实现刮削作业。
9.如权利要求7所述的电芯热压用除尘装置，其特征在于，所述刮刀及其所在的所述进风口的长度均大于或等于上热压板和下热压板上的电芯接触面的宽度。
10.如权利要求7至9中任一项所述的电芯热压用除尘装置，其特征在于，所述刮刀的材料为耐热耐磨耐老化的自润滑阻燃材料；所述风刀组件与夹钳可拆卸，所述刮刀与所述筒体可拆卸，以方便更换所述刮刀。
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