CN114714102A - 一种极片裁切装置 - Google Patents

Abstract

本申请揭示了一种极片裁切装置，该极片裁切装置包括极片供料部、极片分切部及极片冲切部，其中：极片供料部用于释放出料卷中的极片，该极片包括金属层和间隔敷设于金属层的敷料层；极片分切部位于极片供料部的后道，并配置为沿极片的输送方向对极片进行分切；极片冲切部包括第一冲切机构及定位机构，定位机构被配置为定位极片的待冲切区域的位置信息，第一冲切机构根据位置信息，在待冲切区域上对极片进行冲切以形成极耳。本申请通过提供敷料层间隔的极片，将这种极片通过极片分切部沿极片输送方向进行分切，通过极片冲切部冲切出极耳，可以同时裁切出多片标准极片，提高了极片的裁切效率，从而提高极片的生产效率。

Description

一种极片裁切装置

技术领域

本发明涉及锂电池生产设备中的制片机，具体地说是一种极片裁切装置。

背景技术

制片机生产过程中，需要将成卷的极片分切成单个极片，再将单个极片裁切出极耳和V角。

传统制片机的切割方向为垂直于极片的输送方向，通过步进的方式输送极片，每次先切出一片极片，再将这片极片的一端裁切出极耳，然后裁切出V角，这种方式由于极片裁切效率低，导致极片的生产效率低下。

发明内容

本发明针对现有的极片生产效率低下的问题，提供一种可提高极片裁切效率的极片裁切装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种极片裁切装置，包括极片供料部、极片分切部及极片冲切部，其中：极片供料部包括极片放卷机构，极片放卷机构被配置为释放出料卷中的极片，所述极片包括金属层和间隔敷设于金属层的敷料层，每段敷料层包括对称敷设于金属层上下两面的敷料层，每段敷料层的长度为一片标准极片的长度，每段敷料层的长度方向与极片的输送方向相同；极片分切部位于极片供料部的后道工位，极片分切部包括至少一个切刀，切刀被配置为沿极片的输送方向对极片进行分切；极片冲切部包括第一冲切机构及定位机构，定位机构被配置为定位极片的待冲切区域的位置信息，第一冲切机构根据位置信息，在待冲切区域上对极片进行冲切以形成极耳，极片的待冲切区域位于未敷设有敷料层的金属层处。

通过提供敷料层间隔的极片，将这种极片通过极片分切部沿极片的输送方向进行分切，通过极片冲切部冲切出极耳，同时可以裁切出多片标准极片，提高了极片的裁切效率，从而提高极片的生产效率。

可选的，极片冲切部还包括第二冲切机构，第二冲切机构被配置为在极片上冲切出V角，第二冲切机构根据位置信息，在待冲切区域上对极片进行冲切以形成V角。

通过设置第二冲切机构对极片冲切出V角，适应工艺要求，提高设备竞争力。

可选的，极片冲切部还包括第一调整机构，第一冲切机构固定安装在第一调整机构上，第一调整机构被配置为根据位置信息带动第一冲切机构在第一水平方向和/或第二水平方向上运动；和/或，极片冲切部还包括第二调整机构，第二冲切机构固定安装在第二调整机构上，第二调整机构被配置为根据位置信息带动第二冲切机构在第一水平方向和/或第二水平方向上运动；其中，第一水平方向与第二水平方向相互垂直。

通过设置第一调整机构调节第一冲切机构位置，第二调整机构调节第二冲切机构的位置，提高了极片冲切部冲切极片的精度。

可选的，极片分切部设置于极片冲切部的后道，极片冲切部被配置为将极片冲切成带有至少两个极耳的极片组；极片分切部被配置为将极片组分切成至少两片标准宽度的极片。

先通过极片冲切部对将极片冲切成带有至少两个极耳的极片组，再通过极片分切部将极片组分切成至少两片标准宽度的极片，提高了极片裁切效率。

可选的，极片分切部设置于极片冲切部的前道，极片分切部被配置为将极片分切成至少两组相互平行的极片条；极片冲切部被配置为将极片条冲切成带有极耳的标准长度的极片。

先通过极片分切部分切成至少两组相互平行的极片条，再通过极片冲切部将极片条冲切成带有极耳的标准长度的极片，提高了极片裁切效率。

可选的，极片冲切部被配置为至少两组，极片裁切装置还包括分流部，分流部设置于极片分切部与极片冲切部之间，分流部被配置为将极片分切部分切得到的极片条分流输送至至少两组极片冲切部进行冲切处理。

通过设置分流部将极片条分流输送至至少两组极片冲切部进行冲切处理，提高了生产效率。

可选的，第一冲切机构包括第一升降组件及第一冲切板，第一升降组件的活动端与第一冲切板固定连接，第一升降组件被配置为带动第一冲切板上下运动；第一冲切板上配置有至少两组与极耳相对应的第一刀槽。

通过设置带有至少两组与极耳相对应的第一刀槽实现同时冲切出多个极耳的功能，提高了极片裁切的效率。

可选的，第二冲切机构包括第二升降组件及第二冲切板，第二升降组件的活动端与第二冲切板固定连接，第二升降组件被配置为带动第二冲切板上下运动；第二冲切板上配置有至少三组与V角相对应的第二刀槽。

通过设置带有至少三组与V角相对应的第二刀槽实现同时冲切出多个V角的功能，提高了极片裁切的效率。

可选的，极片分切部的切刀为至少两个，相邻两个切刀之间的间距被配置为标准极片的宽度。

通过设置至少两个切刀，并且相邻两个切刀之间的间距为标准极片的宽度，保证裁切出的极片的宽度一致，并且提高了极片裁切效率。

可选的，极片分切部还包括压紧机构，压紧机构包括对称设置的上压紧组件及下压紧组件，上压紧组件与下压紧组件均配置有供切刀通过的槽体，上压紧组件与下压紧组件被配置为压住并输送极片。

通过配置有供切刀通过的槽体的压紧机构，在切刀分切极片的过程中压住并输送极片，保证了极片分切的精度和稳定性。

可选的，极片供料部还包括张力控制机构及极片缓存机构，张力控制机构被配置为调节极片在输送过程中的张力；极片缓存机构被配置为缓存极片，使极片保持一定的张力。

通过设置张力控制机构及极片缓存机构提高极片输送的稳定性和连贯性。

可选的，极片裁切装置还包括边缘检测部，边缘检测部设置于极片分切部的后道，边缘检测部被配置为对极片分切部分切后的极片的边缘进行连续检测。

通过设置边缘检测部，实时检测极片分切质量，减少返工的发生，提高了极片的裁切质量。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明中的一种极片裁切装置的立体结构示意图。

图2为图1中的极片供料部提供的极片的结构示意图。

图3为图1中的极片分切部在极片上的分切位置示意图。

图4为图1中的极片冲切部在极片上的冲切位置和冲切形状示意图。

图5为图4中V角的形状示意图。

图6为本发明的另一种实施方式中极片裁切装置的立体结构示意图。

图1～图6中，包括：极片10、敷料层11、金属层12、分切轨迹13、极耳14、V角15、极片供料部20、极片放卷机构21、张力控制机构22、极片缓存机构23、极片分切部30、极片冲切部40、第一冲切机构41、第二冲切机构42、定位机构43、边缘检测部50、分流部60。

具体实施方式

下面将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

针对现有的极片生产效率低下的问题，本申请提供一种可提高极片裁切效率的极片裁切装置。下面结合图1至图6对极片裁切装置的结构进行举例说明。

作为一种可选的实施方式，如图1～图5所示，极片料卷中的极片10包括金属层12和间隔敷设于金属层12的敷料层11，每段敷料层11包括对称敷设于金属层12上下两面的敷料层11，每段敷料层11的长度为一片标准极片的长度，每段敷料层11的长度方向与极片10的输送方向相同。

本发明提供了一种极片裁切装置，用于将极片料卷中的极片10进行裁切，最终形成带有一个极耳14的标准长度的极片。

该极片裁切装置包括极片供料部20、极片分切部30及极片冲切部40。

极片供料部20包括极片放卷机构21，极片放卷机构21被配置为释放出料卷中的极片10.

极片分切部30位于极片供料部20的后道工位，极片分切部30包括至少一个切刀，切刀被配置为沿极片10的输送方向沿着输送轨迹13对极片10进行分切。

极片冲切部40包括第一冲切机构41及定位机构43，定位机构43被配置为定位极片10的待冲切区域的位置信息，第一冲切机构41根据位置信息，在待冲切区域上对极片10进行冲切以形成极耳14，极片10的待冲切区域位于未敷设有敷料层的金属层12处。如图4所示，第一冲切机构41冲切时，可能会切到一部分金属层12周边的敷料层11。

作为一种可实现的实施方式，极片冲切部40还包括第二冲切机构42，第二冲切机构42被配置为在极片10上冲切出V角15，第二冲切机构42根据定位机构43提供的位置信息，在待冲切区域上对极片10进行冲切以形成V角15。如图4所示，第一冲切机构41与第二冲切机构42的冲切位置都位于极片10的金属层12上，第二冲切机构42先冲切出V角15，第一冲切机构41再冲切出极耳14，同时将极片冲切成标准长度的极片。V角15的位置位于每片标准极片的四个对角上，极耳16的位置位于每片标准极片的其中一条短边的中线附近。

可选的，极片冲切部40还包括第一调整机构，第一冲切机构41固定安装在第一调整机构上，第一调整机构被配置为根据位置信息带动第一冲切机构41在第一水平方向和/或第二水平方向上运动，其中，第一水平方向与第二水平方向相互垂直。可选的，第一调整机构通过电机驱动第一冲切机构进行前后左右方向上的位置调节。

可选的，极片冲切部40还包括第二调整机构，第二冲切机构42固定安装在第二调整机构上，第二调整机构被配置为根据位置信息带动第二冲切机构42在第一水平方向和/或第二水平方向上运动，其中，第一水平方向与第二水平方向相互垂直。可选的，第二调整机构通过驱动电机带动第一冲切机构41进行前后左右方向上的位置调节。当然，第一调整机构和第二调整机构可以同时设置，也可以择一选择性设置。

可选的，第一冲切机构41包括第一升降组件及第一冲切板，第一升降组件的活动端与第一冲切板固定连接，第一升降组件被配置为带动第一冲切板上下运动；第一冲切板上配置有至少两组与极耳14相对应的第一刀槽。通过设置带有至少两组与极耳相对应的第一刀槽实现同时冲切出多个极耳的功能，提高了极片裁切的效率。以在第一冲切板上设置8组第一刀槽为例，当第一冲切机构41的第一冲切板进行一次冲切时，能够在8片极片10上同时形成8个极耳14，大大提高了极片裁切的效率。

可选的，第二冲切机构42包括第二升降组件及第二冲切板，第二升降组件的活动端与第二冲切板固定连接，第二升降组件被配置为带动第二冲切板上下运动；第二冲切板上配置有至少三组与V角15相对应的第二刀槽。以在第二冲切板上设置9组第二刀槽为例，当第二冲切机构42的第二冲切板进行一次冲切时，能够在极片10上同时形成9个V角15，使得8片极片的两个相邻的角上都能够形成V角15，大大提高了极片裁切的效率。

作为一种可实现的实施方式，极片分切部30设置于极片冲切部40的后道，极片冲切部40被配置为将极片10冲切成带有至少两个极耳的极片组；极片组的宽度为至少两个标准极片的宽度。极片分切部30被配置为将极片组分切成至少两片标准宽度的极片。以设置7个切刀为例，每个切刀之间的间距为一个标准极片的宽度，当然，切刀也可以设置2个、3个、4个、5个、6个……15个，这里不一一赘述，极片10经过极片冲切部进行冲切后，形成由8个标准宽度的电芯并排组成的极片组，然后极片分切部30再将极片组同时分切成8个标准极片。

作为一种可实现的实施方式，极片分切部30设置于极片冲切部40的前道，极片分切部30被配置为将极片10分切成至少两组相互平行的极片条；极片冲切部40被配置为将极片条冲切成带有极耳14的标准长度的极片。以设置7个切刀为例，每个切刀之间的间距为一个标准极片的宽度，极片分切部30能将极片10沿着输送轨迹13同时分切成8组极片条，所以极片条的宽度就是一个标准极片的宽度。当然，切刀也可以设置2个、3个、4个、5个、6个……15个，这里不一一赘述。极片条经过第二冲切机构42冲切后产生V角15，此时极片条还是连续的，极片条再经过第一冲切机构41冲切，产生极耳16并且极片条被切断，一次冲切形成8个带有极耳16的标准极片。

作为一种可实现的实施方式，极片分切部30还包括压紧机构，压紧机构包括对称设置的上压紧组件及下压紧组件，上压紧组件与下压紧组件均配置有供切刀通过的槽体，上压紧组件与下压紧组件被配置为压住并输送极片10。可选的，上压紧组件和下压紧组件均由皮带和驱动电机组成，通过皮带压紧极片10，再通过驱动电机带动皮带转动从而带动极片10向后道输送，在输送过程中，切刀在槽体中对极片10进行分切，可选的，切刀可以是圆形的，也可以是水平形状的。当切刀选择圆形转盘形切刀时，可以设置旋转电机带动切刀转动，提高分切质量和分切效率。具体的，多个切刀均固定安装在旋转杆上，通过旋转电机带动旋转杆转动，实现同时带动多个切刀转动的效果。可选的，切刀可以连接在切刀升降气缸或者切刀升降电机上，当需要分切时带动切刀运动到槽体内对极片10进行分切，当分切完成后，带动切刀上升远离极片10，这样既安全又保护了后续的极片10。

作为一种可实现的实施方式，极片供料部20还包括张力控制机构22及极片缓存机构23，张力控制机构22被配置为调节极片10在输送过程中的张力；极片缓存机构23被配置为缓存极片10，使极片10保持一定的张力。通过设置张力控制机构22及极片缓存机构23提高极片10输送的稳定性和连贯性。可选的，张力控制机构可以设置带张力传感器的张力控制电机，通过张力传感器实时检测极片10的张力，控制张力控制电机带动辊轮组转动，实现实时调节极片张力的功能。可选的，极片缓存机构可以设置动滑轮组，当感应器检测到动滑轮运动到上料位时，控制极片放卷机构21进行放料，当感应器检测到动滑轮运动到停止位时，控制极片放卷机构21停止放料。

作为一种可实现的实施方式，极片裁切装置还包括边缘检测部50，边缘检测部50设置于极片分切部30的后道，边缘检测部50被配置为对极片分切部30分切后的极片的边缘进行连续检测。通过设置边缘检测部50，实时检测极片分切质量，减少返工的发生，提高了极片的裁切质量。可选的，边缘检测部可以为相机模组，通过相机拍照检测极片宽度方向上两端的裁切情况，主要是毛刺检测，如果检测到毛刺不达标的情况，控制后道自动排出相应的NG极片。通过分析NG极片出现的频率和位置，还能检查切刀的质量，NG极片出现较多时控制机台报警，通知操作人员检查切刀的状态。

如图6所示，在本申请另一种实施例中，极片冲切部40被配置为至少两组，极片裁切装置还包括分流部60，分流部60设置于极片分切部30与极片冲切部40之间，分流部60被配置为将极片分切部30分切得到的极片条分流输送至至少两组极片冲切部40进行冲切处理。通过设置分流部60将极片条分流输送至至少两组极片冲切部40进行冲切处理，从而提高生产效率。以两组极片冲切部40和8组极片条为例，通过分流部60将8组极片条分成两队，每队由4组极片条组成，每队后道设置有一组极片冲切部40，每组极片冲切部40同时对4组极片条进行冲切处理，提高生产效率。

上文对本发明进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本发明的保护范围。本发明所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。

Claims (12)

1.一种极片裁切装置，其特征在于，所述极片裁切装置包括极片供料部、极片分切部及极片冲切部，其中：

所述极片供料部包括极片放卷机构，所述极片放卷机构被配置为释放出料卷中的极片，所述极片包括金属层和间隔敷设于所述金属层的敷料层，每段敷料层包括对称敷设于所述金属层上下两面的敷料层，每段敷料层的长度为一片标准极片的长度，每段敷料层的长度方向与所述极片的输送方向相同；

所述极片分切部位于所述极片供料部的后道工位，所述极片分切部包括至少一个切刀，所述切刀被配置为沿所述极片的输送方向对所述极片进行分切；

所述极片冲切部包括第一冲切机构及定位机构，所述定位机构被配置为定位所述极片的待冲切区域的位置信息，所述第一冲切机构根据所述位置信息，在所述待冲切区域上对所述极片进行冲切以形成极耳，所述极片的待冲切区域位于未敷设有敷料层的金属层处。

2.根据权利要求1所述的极片裁切装置，其特征在于，所述极片冲切部还包括第二冲切机构，所述第二冲切机构被配置为在所述极片上冲切出V角，所述第二冲切机构根据所述位置信息，在所述待冲切区域上对所述极片进行冲切以形成V角。

3.根据权利要求2所述的极片裁切装置，其特征在于，所述极片冲切部还包括第一调整机构，所述第一冲切机构固定安装在所述第一调整机构上，所述第一调整机构被配置为根据所述位置信息带动所述第一冲切机构在第一水平方向和/或第二水平方向上运动；和/或，

所述极片冲切部还包括第二调整机构，所述第二冲切机构固定安装在所述第二调整机构上，所述第二调整机构被配置为根据所述位置信息带动所述第二冲切机构在第一水平方向和/或第二水平方向上运动；

其中，所述第一水平方向与所述第二水平方向相互垂直。

4.根据权利要求1所述的极片裁切装置，其特征在于，所述极片分切部设置于所述极片冲切部的后道，所述极片冲切部被配置为将所述极片冲切成带有至少两个极耳的极片组；所述极片分切部被配置为将所述极片组分切成至少两片标准宽度的极片。

5.根据权利要求1所述的极片裁切装置，其特征在于，所述极片分切部设置于所述极片冲切部的前道，所述极片分切部被配置为将所述极片分切成至少两组相互平行的极片条；所述极片冲切部被配置为将所述极片条冲切成带有极耳的标准长度的极片。

6.根据权利要求5所述的极片裁切装置，其特征在于，所述极片冲切部被配置为至少两组，所述极片裁切装置还包括分流部，所述分流部设置于所述极片分切部与所述极片冲切部之间，所述分流部被配置为将所述极片分切部分切得到的极片条分流输送至所述至少两组极片冲切部进行冲切处理。

7.根据权利要求1所述的极片裁切装置，其特征在于，所述第一冲切机构包括第一升降组件及第一冲切板，所述第一升降组件的活动端与所述第一冲切板固定连接，所述第一升降组件被配置为带动所述第一冲切板上下运动；所述第一冲切板上配置有至少两组与所述极耳相对应的第一刀槽。

8.根据权利要求2所述的极片裁切装置，其特征在于，所述第二冲切机构包括第二升降组件及第二冲切板，所述第二升降组件的活动端与所述第二冲切板固定连接，所述第二升降组件被配置为带动所述第二冲切板上下运动；所述第二冲切板上配置有至少三组与所述V角相对应的第二刀槽。

9.根据权利要求1所述的极片裁切装置，其特征在于，所述极片分切部的所述切刀为至少两个，相邻两个所述切刀之间的间距被配置为标准极片的宽度。

10.根据权利要求1所述的极片裁切装置，其特征在于，所述极片分切部还包括压紧机构，所述压紧机构包括对称设置的上压紧组件及下压紧组件，所述上压紧组件与所述下压紧组件均配置有供所述切刀通过的槽体，所述上压紧组件与所述下压紧组件被配置为压住并输送所述极片。

11.根据权利要求1所述的极片裁切装置，其特征在于，所述极片供料部还包括张力控制机构及极片缓存机构，所述张力控制机构被配置为调节所述极片在输送过程中的张力；所述极片缓存机构被配置为缓存所述极片，使所述极片保持一定的张力。

12.根据权利要求1所述的极片裁切装置，其特征在于，所述极片裁切装置还包括边缘检测部，所述边缘检测部设置于所述极片分切部的后道，所述边缘检测部被配置为对所述极片分切部分切后的极片的边缘进行连续检测。

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