CN116117927A - 一种锂电池极片连续模切机 - Google Patents

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杨新波
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Abstract

本发明涉及一种锂电池极片连续模切机，包括支撑架、放料辊、分切组件和模切组件，所述支撑架截面呈U型结构，支撑架内部左侧安装有放料辊，支撑架中部安装有分切组件，支撑架内部右侧安装有模切组件。本发明可以对电池极片原料进行压紧，避免原料位移造成极片原料尺寸出现偏差的现象，同时切刀架可以准确的对原料进行模切加工，当滑动板向内运动时，模切刀架先复位，使得压板可以带动模切后的极片原料始终贴附在下压模上，避免极片原料卡入模切刀架与压板之间。

Description

一种锂电池极片连续模切机
技术领域
本申请涉及锂电池加工技术领域，特别是涉及一种锂电池极片连续模切机。
背景技术
锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池，已成为高新技术发展的重点之一。锂电池极片作为锂电池的重要组成部分，在电池的性能发挥中起到了至关重要的作用。极片的制作是通过在基材的两侧表面涂布极粉材料，将将涂布后的基材进行模切，得到所需大小和形状的极片。
目前，现有的电池极片在进行切片加工时，通常存在以下缺陷：1、现有的极片原料在进行模切加工时，通常不能够准确的对极片原料进行压紧固定，模切时易造成极片原料尺寸出现偏差的现象，不利于后续使用；2、现有的极片原料在进行模切加工时，通常不能够准确的将模切后的原料退出，极片原料易发生卡住的现象，同时不利于极片原料进行收集。
发明内容
为了能够准确的实现对锂电池极片进行连续性模切加工的功能，本申请提供一种锂电池极片连续模切机。
本申请提供的一种锂电池极片连续模切机采用如下的技术方案：
一种锂电池极片连续模切机，包括支撑架、放料辊、分切组件和模切组件，所述支撑架截面呈U型结构，支撑架内部左侧安装有放料辊，支撑架中部安装有分切组件，支撑架内部右侧安装有模切组件。
所述模切组件包括上压模、下压模、驱动单元和密封壳，所述支撑架内部右侧通过轴承安装有上压模，上压模下方设置有下压模，上压模和下压模截面呈正多边形结构，支撑架前侧安装有驱动单元，驱动单元分别与上压模和下压模相连接，驱动单元外侧设置有密封壳，密封壳安装在支撑架上。
所述上压模包括固定套管、上模架、模切机构和往复机构，所述支撑架内部对称安装有固定套管，固定套管之间通过轴承安装有上模架，上模架呈正多边形结构，上模架中部为空心结构，上模架通过转轴与驱动单元相连接，上模架上均匀设置有凹槽，凹槽内安装有模切机构，上模架中部设置有往复机构，往复机构安装在支撑架侧壁上，往复机构与模切机构相配合。
所述模切机构包括安装板、导向杆、滑动板、模切刀架和压板，所述凹槽内侧安装有安装板，安装板上对称设置有通孔，通孔内滑动设置有导向杆，导向杆内侧之间安装有滑动板，滑动板呈锥形结构，凹槽外侧设置有模切刀架，模切刀架与导向杆相连接，模切刀架中部设置有矩形槽，矩形槽内通过弹簧安装有压板。
优选的，所述分切组件包括转动辊、输送辊和环形刀架，所述支撑架中部通过轴承分别安装有转动辊和输送辊，转动辊上均匀安装有环形刀架，输送辊上均匀设置有与环形刀架配合的环形刀槽。
通过采用上述技术方案，转动辊可以带动环形刀架对锂电池极片原料进行切割，利于锂电池极片分条加工。
优选的，所述切刀架呈闭合的矩形框型结构，切刀架内侧面与压板侧壁紧贴。
通过采用上述技术方案，压板首先可以对锂电池极片原料进行压紧固定，之后切刀架可以准确的对原料进行模切加工，保证模切后的电池极片尺寸符合使用需求。
优选的，所述往复机构包括驱动气缸、导向架和连杆，所述支撑架后端安装有驱动气缸，驱动气缸的输出端位于上模架内部，驱动气缸的输出端上安装有导向架，导向架右端设置有滑槽，滑槽内通过滑动配合的方式连接有连杆，连杆与上模架相连接。
通过采用上述技术方案，通过驱动气缸可以带动导向架往复运动，当上压模与下压模表面紧贴后，导向架进而可以带动模切机构对极片原料进行切片加工，利于锂电池极片的连续性加工。
优选的，所述导向架下端均匀设置有凹型槽，凹型槽内侧面为光滑面，凹型槽与模切机构相配合。
通过采用上述技术方案，当模切机构在导向架上的凹型槽上运动时，导向架可以带动模切机构上下运动，使得当上压模与下压模转动一定角度后，模切机构可以向下运动对极片原料进行切割。
优选的，所述下压模包括连接套管、下模架和承托板，所述支撑架上对称设置有滑动槽，滑动槽上滑动设置有滑块，滑块中部通过轴承安装有连接套管，滑块与滑动槽之间设置有弹簧，连接套管上通过轴承安装有下模架，下模架与驱动单元相连接，下模架上均匀设置有拉出模压槽，模压槽内安装有承托板，承托板外侧设置有模压刀槽。
通过采用上述技术方案，下模架活动设置，当上压模转动时，上压模通过驱动单元可以带动下模架同步转动，同时下模架受力向下运动，避免上压模与下模架之间转动时发生干涉，承托板可以与模切机构准确贴合，利于电池极片的压紧定位。
优选的，所述承托板上均匀设有透气孔，下模架内部设置有进气管，进气管截面呈喇叭形结构，进气管开口朝右，进气管端部与下模架内壁紧贴。
通过采用上述技术方案，模切后的极片原料与承托板贴附在一起，当模切后的原料转动到与进气管开口一致时，高压气体经承托板上的透气孔喷出，使得模切后的电池极片原料掉落，便于电池极片后续收集。
优选的，所述驱动单元包括转轴一、转轴二、凸起轮、定位架和带轮，所述上压模外侧安装有转轴一，转轴一外侧安装有转动齿轮，转动齿轮啮合有连接齿轮，连接齿轮安装在支撑架上，下压模外侧安装有转轴二，转轴二外侧安装有凸起轮，凸起轮呈规则多边形结构，凸起轮外侧上均匀设置锥形槽，支撑架上固定安装有与锥形槽配合的定位架，密封壳上通过弹簧活动设置有带轮，带轮与转动齿轮、转轴二端部之间通过皮带相连接。
通过采用上述技术方案，转轴一与外部电机相连接，电机通过转轴一带动转动齿轮进行转动，转动齿轮通过皮带带动转轴二、凸起轮以及带轮同步转动，通过定位架与凸起轮的相互配合可以实现对下压模活动运动的功能，利于多边形结构的上压模与下压模之间的准确配合。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
为了能够准确的实现模切加工的功能，在本发明中设置了模切机构，当滑动板带动模切刀架向外运动时，压板首先对电池极片原料进行压紧，避免原料位移造成极片原料尺寸出现偏差的现象，之后，切刀架可以准确的对原料进行模切加工，当滑动板向内运动时，模切刀架先复位，使得压板可以带动模切后的极片原料始终贴附在下压模上，避免极片原料卡入模切刀架与压板之间；
为了能够有效地将模切后的极片原料退出，在本发明中设置了承托板，所述承托板上均匀设有透气孔，模切后的极片原料与承托板贴附在一起，当模切后的原料转动到与进气管开口一致时，高压气体经承托板上的透气孔喷出，使得模切后的电池极片原料掉落；
为了能够准确的带动上压模和下压模同步向内转动，在本发明中设置了驱动单元，通过定位架与凸起轮的相互配合可以实现对下压模活动运动的功能，利于多边形结构的上压模与下压模之间的准确配合。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本申请的立体结构示意图。
图2是本申请的第一剖面结构示意图。
图3是本申请的第二剖面结构示意图。
图4是本申请上压模的第一剖面结构示意图。
图5是本申请上压模的第二剖面结构示意图。
图6是本申请支撑架与下压模之间的剖面结构示意图。
图7是本申请下压模的剖面结构示意图。
图8是本申请支撑架与驱动单元之间的立体结构示意图。
附图标记说明：1、支撑架；2、放料辊；3、分切组件；31、转动辊；32、输送辊；33、环形刀架；4、模切组件；41、上压模；411、固定套管；412、上模架；413、模切机构；4131、安装板；4132、导向杆；4133、滑动板；4134、模切刀架；4135、压板；414、往复机构；4141、驱动气缸；4142、导向架；4143、连杆；42、下压模；421、连接套管；422、下模架；423、承托板；424、进气管；43、驱动单元；44、密封壳。
实施方式
以下结合附图1-图8对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种锂电池极片连续模切机，可以准确的实现对锂电池极片进行连续模切加工的功能。
参照图1-2所示，一种锂电池极片连续模切机，包括支撑架1、放料辊2、分切组件3和模切组件4，所述支撑架1截面呈U型结构，支撑架1内部左侧安装有放料辊2，支撑架1中部安装有分切组件3，支撑架1内部右侧安装有模切组件4。
所述分切组件3包括转动辊31、输送辊32和环形刀架33，所述支撑架1中部通过轴承分别安装有转动辊31和输送辊32，转动辊31上均匀安装有环形刀架33，输送辊32上均匀设置有与环形刀架33配合的环形刀槽。
在实际使用过程中，电机带动转动辊31进行转动，转动辊31可以带动环形刀架33对锂电池极片原料进行切割，利于锂电池极片分条加工。
为了能够准确的实现对锂电池极片进行连续模切加工的功能，在本实施例中设置了模切组件4，所述模切组件4包括上压模41、下压模42、驱动单元43和密封壳44，所述支撑架1内部右侧通过轴承安装有上压模41，上压模41下方设置有下压模42，上压模41和下压模42截面呈正多边形结构，支撑架1前侧安装有驱动单元43，驱动单元43分别与上压模41和下压模42相连接，驱动单元43外侧设置有密封壳44，密封壳44安装在支撑架1上。
在实际使用过程中，驱动单元43可以带动上压模41和下压模42同步向内转动，且正多边形结构的上压模41和下压模42转动一定角度后相互贴合，利于电池极片的后续模切加工。
参照图4- 5所示，为了能够准确的带动电池极片进行模切，在本实施例中设置了上压模41，所述上压模41包括固定套管411、上模架412、模切机构413和往复机构414，所述支撑架1内部对称安装有固定套管411，固定套管411之间通过轴承安装有上模架412，上模架412呈正多边形结构，上模架412中部为空心结构，上模架412通过转轴与驱动单元43相连接，上模架412上均匀设置有凹槽，凹槽内安装有模切机构413，上模架412中部设置有往复机构414，往复机构414安装在支撑架1侧壁上，往复机构414与模切机构413相配合。
在实际使用过程中，当上模架412表面与下压模42表面紧贴时，电池极片原料表面被压紧，往复机构414与模切机构413相互配合，进而往复机构414可以带动模切机构413向下运动对极片原料进行切割。
为了能够准确的实现模切加工的功能，在本实施例中设置了模切机构413，所述模切机构413包括安装板4131、导向杆4132、滑动板4133、模切刀架4134和压板4135，所述凹槽内侧安装有安装板4131，安装板4131上对称设置有通孔，通孔内滑动设置有导向杆4132，导向杆4132内侧之间安装有滑动板4133，滑动板4133呈锥形结构，凹槽外侧设置有模切刀架4134，模切刀架4134与导向杆4132相连接，模切刀架4134中部设置有矩形槽，矩形槽内通过弹簧安装有压板4135。
在实际使用过程中，当滑动板4133带动模切刀架4134向外运动时，压板4135首先对电池极片原料进行压紧，避免原料位移造成极片原料尺寸出现偏差的现象，之后，切刀架4134可以准确的对原料进行模切加工，当滑动板4133向内运动时，模切刀架4134先复位，使得压板4135可以带动模切后的极片原料始终贴附在下压模42上，避免极片原料卡入模切刀架4134与压板4135之间。
所述切刀架4134呈闭合的矩形框型结构，切刀架4134内侧面与压板4135侧壁紧贴。
在实际使用过程中，压板4135首先可以对锂电池极片原料进行压紧固定，之后切刀架4134可以准确的对原料进行模切加工，保证模切后的电池极片尺寸符合使用需求。
需要说明的是，模切刀架4134、压板4135以及下压模42上的承托板423均为可拆卸设置，模切刀架4134、压板4135以及承托板423可以根据待切割电池极片的尺寸进行调整。
为了能够实现模切机构413间歇式顶出的功能，在本实施例中设置了往复机构414，所述往复机构414包括驱动气缸4141、导向架4142和连杆4143，所述支撑架1后端安装有驱动气缸4141，驱动气缸4141的输出端位于上模架412内部，驱动气缸4141的输出端上安装有导向架4142，导向架4142右端设置有滑槽，滑槽内通过滑动配合的方式连接有连杆4143，连杆4143与上模架412相连接。
在实际使用过程中，通过驱动气缸4141可以带动导向架4142往复运动，当上压模41与下压模42表面紧贴后，导向架4142进而可以带动模切机构413对极片原料进行切片，利于锂电池极片的连续性加工。
所述导向架4142下端均匀设置有凹型槽，凹型槽内侧面为光滑面，凹型槽与模切机构413相配合。
在实际使用过程中，当模切机构413在导向架4142上的凹型槽上运动时，导向架4142可以带动模切机构413上下运动，使得当上压模41与下压模42转动一定角度后，模切机构413可以向下运动对极片原料进行切割。
参照图6- 7所示，为了能够实现对电池极片原料进行承托的功能，在本实施例中设置了下压模42，所述下压模42包括连接套管421、下模架422和承托板423，所述支撑架1上对称设置有滑动槽，滑动槽上滑动设置有滑块，滑块中部通过轴承安装有连接套管421，滑块与滑动槽之间设置有弹簧，连接套管421上通过轴承安装有下模架422，下模架422与驱动单元43相连接，下模架422上均匀设置有拉出模压槽，模压槽内安装有承托板423，承托板423外侧设置有模压刀槽。
在实际使用过程中，下模架422活动设置，当上压模41转动时，上压模41通过驱动单元43可以带动下模架422同步转动，同时下模架422受力向下运动，避免上压模41与下模架422之间转动时发生干涉，承托板423可以与模切机构413准确贴合，利于电池极片的压紧定位。
需要说明的是，模压刀槽与切刀架4134相互配合，当切刀架4134向下运动时，通过模压刀槽可以使得切刀架4134准确下移，保证电池极片原料的准确切割，同时在框型结构的切刀架4134内侧壁上设置有打磨层，打磨层可以起到修边的作用，打磨层可以对电池极片进行打磨处理，避免切割后的电池极片原料出现毛刺的现象。
为了能够有效地将模切后的极片原料退出，在本实施例中设置了承托板423，所述承托板423上均匀设有透气孔，下模架422内部设置有进气管424，进气管424截面呈喇叭形结构，进气管424开口朝右，进气管424端部与下模架422内壁紧贴。
在实际使用过程中，模切后的极片原料与承托板423贴附在一起，当模切后的原料转动到与进气管424开口一致时，高压气体经承托板423上的透气孔喷出，使得模切后的电池极片原料掉落。
需要说明的是，在支撑架1端部设置有收集架，当高压气体将模切后的极片原料吹出时，电池极片原料可以准确的掉落在收集架内部，利于原料的准确收集。
参照图8所示，为了能够准确的带动上压模41和下压模42同步向内转动，在本实施例中设置了驱动单元43，所述驱动单元43包括转轴一431、转轴二432、凸起轮433、定位架434和带轮435，所述上压模41外侧安装有转轴一431，转轴一431外侧安装有转动齿轮，转动齿轮啮合有连接齿轮，连接齿轮安装在支撑架1上，下压模42外侧安装有转轴二432，转轴二432外侧安装有凸起轮433，凸起轮433呈规则多边形结构，凸起轮433外侧上均匀设置锥形槽，支撑架1上固定安装有与锥形槽配合的定位架434，密封壳44上通过弹簧活动设置有带轮435，带轮435与转动齿轮、转轴二432端部之间通过皮带相连接。
在实际使用过程中，转轴一431与外部电机相连接，电机通过转轴一431带动转动齿轮进行转动，转动齿轮通过皮带带动转轴二432、凸起轮433以及带轮435同步转动，通过定位架434与凸起轮433的相互配合可以实现对下压模42活动运动的功能，利于多边形结构的上压模41与下压模42之间的准确配合。
本实施例的实施原理为：
1：原料分切，电机带动转动辊31进行转动，转动辊31可以带动环形刀架33对锂电池极片原料进行切割，利于锂电池极片分条加工；
2：极片原料模切，当驱动单元43带动上模架412表面与下压模42表面紧贴时，电池极片原料表面被压紧，往复机构414与模切机构413相互配合，进而往复机构414可以带动模切机构413向下运动对极片原料进行切割；
3：极片原料退出，模切后的极片原料与承托板423贴附在一起，当模切后的原料转动到与进气管424开口一致时，高压气体经承托板423上的透气孔喷出，使得模切后的电池极片原料掉落，便于电池极片后续收集。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种锂电池极片连续模切机，包括支撑架(1)、放料辊(2)、分切组件(3)和模切组件(4)，其特征在于，所述支撑架(1)截面呈U型结构，支撑架(1)内部左侧安装有放料辊(2)，支撑架(1)中部安装有分切组件(3)，支撑架(1)内部右侧安装有模切组件(4)，其中：
所述模切组件(4)包括上压模(41)、下压模(42)、驱动单元(43)和密封壳(44)，所述支撑架(1)内部右侧通过轴承安装有上压模(41)，上压模(41)下方设置有下压模(42)，上压模(41)和下压模(42)截面呈正多边形结构，支撑架(1)前侧安装有驱动单元(43)，驱动单元(43)分别与上压模(41)和下压模(42)相连接，驱动单元(43)外侧设置有密封壳(44)，密封壳(44)安装在支撑架(1)上；
所述上压模(41)包括固定套管(411)、上模架(412)、模切机构(413)和往复机构(414)，所述支撑架(1)内部对称安装有固定套管(411)，固定套管(411)之间通过轴承安装有上模架(412)，上模架(412)呈正多边形结构，上模架(412)中部为空心结构，上模架(412)通过转轴与驱动单元(43)相连接，上模架(412)上均匀设置有凹槽，凹槽内安装有模切机构(413)，上模架(412)中部设置有往复机构(414)，往复机构(414)安装在支撑架(1)侧壁上，往复机构(414)与模切机构(413)相配合；
所述模切机构(413)包括安装板(4131)、导向杆(4132)、滑动板(4133)、模切刀架(4134)和压板(4135)，所述凹槽内侧安装有安装板(4131)，安装板(4131)上对称设置有通孔，通孔内滑动设置有导向杆(4132)，导向杆(4132)内侧之间安装有滑动板(4133)，滑动板(4133)呈锥形结构，凹槽外侧设置有模切刀架(4134)，模切刀架(4134)与导向杆(4132)相连接，模切刀架(4134)中部设置有矩形槽，矩形槽内通过弹簧安装有压板(4135)。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池极片连续模切机，其特征在于：所述分切组件(3)包括转动辊(31)、输送辊(32)和环形刀架(33)，所述支撑架(1)中部通过轴承分别安装有转动辊(31)和输送辊(32)，转动辊(31)上均匀安装有环形刀架(33)，输送辊(32)上均匀设置有与环形刀架(33)配合的环形刀槽。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池极片连续模切机，其特征在于：所述切刀架(4134)呈闭合的矩形框型结构，切刀架(4134)内侧面与压板(4135)侧壁紧贴。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池极片连续模切机，其特征在于：所述往复机构(414)包括驱动气缸(4141)、导向架(4142)和连杆(4143)，所述支撑架(1)后端安装有驱动气缸(4141)，驱动气缸(4141)的输出端位于上模架(412)内部，驱动气缸(4141)的输出端上安装有导向架(4142)，导向架(4142)右端设置有滑槽，滑槽内通过滑动配合的方式连接有连杆(4143)，连杆(4143)与上模架(412)相连接。
5.根据权利要求4所述的一种锂电池极片连续模切机，其特征在于：所述导向架(4142)下端均匀设置有凹型槽，凹型槽内侧面为光滑面，凹型槽与模切机构(413)相配合。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池极片连续模切机，其特征在于：所述下压模(42)包括连接套管(421)、下模架(422)和承托板(423)，所述支撑架(1)上对称设置有滑动槽，滑动槽上滑动设置有滑块，滑块中部通过轴承安装有连接套管(421)，滑块与滑动槽之间设置有弹簧，连接套管(421)上通过轴承安装有下模架(422)，下模架(422)与驱动单元(43)相连接，下模架(422)上均匀设置有拉出模压槽，模压槽内安装有承托板(423)，承托板(423)外侧设置有模压刀槽。
7.根据权利要求6所述的一种锂电池极片连续模切机，其特征在于：所述承托板(423)上均匀设有透气孔，下模架(422)内部设置有进气管(424)，进气管(424)截面呈喇叭形结构，进气管(424)开口朝右，进气管(424)端部与下模架(422)内壁紧贴。
8.根据权利要求1所述的一种锂电池极片连续模切机，其特征在于：所述驱动单元(43)包括转轴一(431)、转轴二(432)、凸起轮(433)、定位架(434)和带轮(435)，所述上压模(41)外侧安装有转轴一(431)，转轴一(431)外侧安装有转动齿轮，转动齿轮啮合有连接齿轮，连接齿轮安装在支撑架(1)上，下压模(42)外侧安装有转轴二(432)，转轴二(432)外侧安装有凸起轮(433)，凸起轮(433)呈规则多边形结构，凸起轮(433)外侧上均匀设置锥形槽，支撑架(1)上固定安装有与锥形槽配合的定位架(434)，密封壳(44)上通过弹簧活动设置有带轮(435)，带轮(435)与转动齿轮、转轴二(432)端部之间通过皮带相连接。
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