CN116851827A - 一种极片双切刀装置及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种极片双切刀装置及其生产方法，包括有基座、第一驱动裁切机构、第二驱动裁切机构、第一过辊机构和第二过辊机构，所述第一驱动裁切机构和所述第一过辊机构安装于所述基座上，所述第二驱动裁切机构和所述第二过辊机构固设于所述基座上，且所述第二驱动裁切机构和所述第二过辊机构紧贴设置。上述极片双切刀装置及其生产方法，第一裁切驱动单元和第二裁切驱动单元分别驱动第一活动切刀和第二活动切刀同时进行裁剪，即裁切时间为t2，整个机构的驱动时间为t＝t1+t2，与传统单把切刀耗时一样，因此机构裁断制片的速度效率为传统单把切刀结构的两倍以上。

Description

一种极片双切刀装置及其生产方法

技术领域

本发明涉及锂电池生产技术领域，尤其是涉及一种极片双切刀装置及其生产方法。

背景技术

如今电池厂商对叠片机的生产效率要求越来越高，很多叠片机从最开始的单工位逐步发展到现今的双工位、三工位甚至是多工位，叠片台也从最开始的叠一个电芯到现今的叠两个、三个甚至更多；现在整机的叠片速度从以前的0.6s/pcs提升到了0.15s/pcs；在为了满足市场的更高需求，叠片机效率的进一步提速已经成了迫在眉睫的事情，然而在叠片机的优化提速中前段极片切片的速度已经不能满足后段叠片的速度，成了叠片机进一步发展的技术瓶颈，一直困扰了整个行业很多年，阻碍了叠片机的进一步发展，为了能开发出更高效率的叠片机，突破行业的技术瓶颈，匹配更高要求的叠片速度。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种极片双切刀装置及其生产方法，以解决上述技术问题，提高切片效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种极片双切刀装置，包括有基座、第一驱动裁切机构、第二驱动裁切机构、第一过辊机构和第二过辊机构，所述第一驱动裁切机构和所述第一过辊机构安装于所述基座上，所述第二驱动裁切机构和所述第二过辊机构固设于所述基座上，且所述第二驱动裁切机构和所述第二过辊机构紧贴设置。

作为一种优选的技术方案，所述第一驱动裁切机构包括有第一机架、第一裁切组件和第一驱动组件，所述第一裁切组件和所述第一驱动组件安装于所述第一机架上，所述第一裁切组件和所述第一驱动组件紧贴设置。

作为一种优选的技术方案，所述第一裁切组件包括有第一裁切驱动单元、第一凸轮结构、第一切刀安装座、第一固定切刀和第一活动切刀，所述第一固定切刀安装于所述第一切刀安装座，所述第一裁切驱动单元通过所述第一凸轮结构驱动所述第一活动切刀相对所述第一固定切刀移动。

作为一种优选的技术方案，所述第一驱动组件包括有第一压辊单元和第一驱动辊单元，所述第一压辊单元驱动相对所述第一驱动辊单元移动，所述第一压辊单元包括有第一气缸、第一安装座和第一压辊，所述第一压辊安装于所述第一安装座上，所述第一气缸驱动所述第一安装座移动，所述第一驱动辊单元包括有第一驱动电机，第一驱动辊和第一联轴器，所述第一驱动电机通过所述第一联轴器与所述第一驱动辊连接。

作为一种优选的技术方案，所述第一过辊机构包括有第二压辊组件和第二驱动辊组件，所述第二压辊组件驱动相对所述第二驱动辊组件移动，所述第二压辊组件包括有第二气缸、第二安装座和第二压辊，所述第二压辊安装于所述第二安装座上，所述第二气缸驱动所述第二安装座移动，所述第二驱动辊组件包括有第二驱动电机，第二驱动辊和第二联轴器，所述第二驱动电机通过所述第二联轴器与所述第二驱动辊连接。

作为一种优选的技术方案，所述第二驱动裁切机构包括有第二机架、第二裁切组件和第二驱动组件，所述第二裁切组件和所述第二驱动组件安装于所述第二机架上，所述第二裁切组件和所述第二驱动组件紧贴设置。

作为一种优选的技术方案，所述第二裁切组件包括有第二裁切驱动单元、第二凸轮结构、第二切刀安装座、第二固定切刀和第二活动切刀，所述第二固定切刀安装于所述第二切刀安装座，所述第二裁切驱动单元通过所述第二凸轮结构驱动所述第二活动切刀相对所述第二固定切刀移动。

作为一种优选的技术方案，所述第二驱动组件包括有第三压辊单元和第三驱动辊单元，所述第三压辊单元驱动相对所述第三驱动辊单元移动，所述第三压辊单元包括有第三气缸、第三安装座和第三压辊，所述第三压辊安装于所述第三安装座上，所述第三气缸驱动所述第三安装座移动，所述第三驱动辊单元包括有第三驱动电机，第三驱动辊和第三联轴器，所述第三驱动电机通过所述第三联轴器与所述第三驱动辊连接。

作为一种优选的技术方案，所述第二过辊机构包括有第四压辊组件和第四驱动辊组件，所述第四压辊组件驱动相对所述第四驱动辊组件移动，所述第四压辊组件包括有第四气缸、第四安装座和第四压辊，所述第四压辊安装于所述第四安装座上，所述第四气缸驱动所述第四安装座移动，所述第四驱动辊组件包括有第四驱动电机，第四驱动辊和第四联轴器，所述第四驱动电机通过所述第四联轴器与所述第四驱动辊连接。

作为本发明的另外一种技术方案：一种如上述的极片双切刀装置的生产方法，包括有以下步骤：

S1、裁断极片料带形成预裁片：所述第一气缸驱动所述第一安装座移动，带动所述第一压辊将极片压紧至所述第一驱动辊上，使极片料带的端部对齐所述第一活动切刀的裁断位置上，设完成裁断后的极片宽度为a，所述第一驱动辊和所述第二驱动辊的直径为d1，则第一驱动辊需要驱动极片移动的长度为b，且b＝2a，根据圆周公式，所述第一驱动电机驱动第一驱动辊在t1时间内转动n1圈，且n1＝b/πd1，所述第二驱动辊同步转动n1圈，使极片无损进入至第二驱动辊与第二压辊之间，所述第一裁切驱动单元驱动所述第一活动切刀相对所述第一固定切刀移动，将极片料带裁断，裁断时间为t2，形成极片宽度为b的预裁片；

S2、将预裁片从第一过辊机构移动至第二过辊机构：在t1时间内，预裁片从第二驱动辊移动至第三驱动辊，第三驱动辊和第四驱动辊的直径为d2，所述第二驱动辊的线速度与所述第三驱动辊的线速度相同，则第三驱动辊的转动圈数为n2，n2满足以下关系式：πd1n1＝πd2n2，预裁片移动至所述第四驱动辊，此时预裁片的端部与第二活动切刀的距离为a，同时所述第一驱动辊驱动极片料带移动长度b；

S3、将预裁片裁断形成单元片：所述第二裁切驱动单元驱动所述第二活动切刀相对所述第二固定切刀移动，第二活动切刀于预裁片1/2处裁切，形成两个长度为a的单元片，裁断时间为t2；同时所述第一裁切驱动单元驱动所述第一活动切刀相对所述第一固定切刀移动，将极片料带裁断。

本发明的有益效果在于：上述极片双切刀装置及其生产方法，第一裁切驱动单元和第二裁切驱动单元分别驱动第一活动切刀和第二活动切刀同时进行裁剪，即裁切时间为t2，整个机构的驱动时间为t＝t1+t2，与传统单把切刀耗时一样，因此机构裁断制片的速度效率为传统单把切刀结构的两倍以上。

附图说明

图1为本发明涉及的极片双切刀装置的结构示意图；

图2为本发明涉及的第一驱动裁切机构的结构示意图一；

图3为本发明涉及的第一驱动裁切机构的结构示意图二；

图4为本发明涉及的第一过辊机构的结构示意图；

图5为本发明涉及的第二驱动裁切机构的结构示意图一；

图6为本发明涉及的第二驱动裁切机构的结构示意图二；

图7为本发明涉及的第二过辊机构的结构示意图；

图8为本发明涉及的进行步骤1时极片双切刀装置的工作示意图；

图9为本发明涉及的进行步骤2时极片双切刀装置的工作示意图；

图10为本发明涉及的进行步骤3时极片双切刀装置的工作示意图。

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。

如图1所示，一种极片双切刀装置，包括有基座1、第一驱动裁切机构2、第二驱动裁切机构4、第一过辊机构3和第二过辊机构5，基座1上包括有支撑座11、支撑板12、调节导轨13和调节滑块14，支撑座11固设于支撑板12的一侧，调节导轨13安装于支撑板12上，调节滑块14沿调节导轨13移动，第一驱动裁切机构2和第一过辊机构3分别与不同调节滑块14固设，第二驱动裁切机构4和第二过辊机构5固设于支撑座11上，且第二驱动裁切机构4和第二过辊机构5紧贴设置，第一驱动裁切机构2和第一过辊机构3能够通过调节滑块14沿调节导轨13移动，从而可以调节第一驱动裁切机构2与第一过辊机构3之间的间距，以及第一过辊机构3与第二驱动裁切机构2之间的间距。

请参考图2和图3所示，第一驱动裁切机构2包括有第一机架21、第一裁切组件23和第一驱动组件22，第一裁切组件23和第一驱动组件22安装于第一机架21上，第一裁切组件23和第一驱动组件22紧贴设置。

具体的，第一驱动组件22包括有第一压辊单元222和第一驱动辊单元221，第一压辊单元222驱动相对第一驱动辊单元221移动，第一驱动辊单元221包括有第一驱动电机2213，第一驱动辊2211和第一联轴器2212，第一驱动电机2213通过第一联轴器2212与第一驱动辊2213连接，第一驱动电机2213驱动第一驱动辊2213旋转，从而带动极片移动，第一压辊单元222包括有第一气缸2221、第一安装座2222、第一压辊2223和第一导向结构2224，第一气缸2221和第一导向结构2224安装于第一机架21上，第一压辊2223安装于第一安装座2222上，第一气缸2221驱动第一安装座2222移动，从而带动第一压辊2223移动，第一导向结构2224包括有第一导杆2225和第一导套2226，第一导套2226固设于第一机架21上，第一导杆2225穿置于第一导套2226上，且其一端与第一安装座2222固设。

具体的，第一裁切组件23包括有第一裁切驱动单元231、第一凸轮结构232、第一切刀安装座233、第一固定切刀235和第一活动切刀234，第一固定切刀235安装于第一切刀安装座233，第一裁切驱动单元231通过第一凸轮结构232驱动第一活动切刀234相对第一固定切刀235移动。第一裁剪驱动单元231包括有第一裁剪电机2311、第一主动轮2312、第一皮带2313和第一从动轮2314，第一凸轮结构232包括有第一凸轮板2321、第一连接板2322第一凸轮导轨2323和第一偏心轴2324，第一主动轮2312通过第一皮带2313与第一从动轮2314连接，第一从动轮2314与第一偏心轴2324固设，第一偏心轴2324与第一凸轮板2321连接，第一连接板2322与第一凸轮板2312固设，且与第一活动切刀234固设，第一凸轮导轨2323固设于第一机架21上，第一踩点电机2311驱动第一主动轮2312旋转，通过第一皮带2313带动第一从动轮2314旋转，从而带动第一偏心轴2324旋转，使第一凸轮板2321沿第一凸轮导轨2323移动，从而通过第一连接板2322带动第一活动切刀234相对第一固定切刀235移动。

如图4所示，第一过辊机构3包括有第一过辊支架31以及设置于第一过辊支架31上的第二压辊组件33和第二驱动辊组件32，第二压辊组件33驱动相对第二驱动辊组件32移动，第二驱动辊组件32包括有第二驱动电机323，第二驱动辊321和第二联轴器322，第二驱动电机323通过第二联轴器322与第二驱动辊323连接，第二驱动电机323驱动第二驱动辊323旋转，从而带动极片移动，第二压辊组件33包括有第二气缸332、第二安装座332、第二压辊333和第二导向结构334，第二气缸332和第二导向结构334安装于第一过辊支架31上，第二压辊333安装于第二安装座332上，第二气缸332驱动第二安装座332移动，从而带动第二压辊333移动，第二导向结构334包括有第二导杆335和第二导套336，第二导套336固设于第一过辊支架31上，第二导杆335穿置于第二导套336上，且其一端与第二安装座332固设。

请结合图5和图6所示，第二驱动裁切机构4包括有第二机架41、第二裁切组件43和第二驱动组件42，第二裁切组件43和第二驱动组件42安装于第二机架41上，第二裁切组件43和第二驱动组件42紧贴设置。

具体的，第二驱动组件42包括有第三压辊单元422和第三驱动辊单元421，第三压辊单元422驱动相对第三驱动辊单元421移动，第三驱动辊单元421包括有第三驱动电机4213，第三驱动辊4211和第三联轴器4212，第三驱动电机4213通过第三联轴器4212与第三驱动辊4213连接，第三驱动电机4213驱动第三驱动辊4213旋转，从而带动极片移动，第三压辊单元422包括有第三气缸4421、第三安装座4222、第三压辊4223和第三导向结构4224，第三气缸4421和第三导向结构4224安装于第三机架41上，第三压辊4223安装于第三安装座4222上，第三气缸4421驱动第三安装座4222移动，从而带动第三压辊4223移动，第三导向结构4224包括有第三导杆4225和第三导套4226，第三导套4226固设于第三机架41上，第三导杆4225穿置于第三导套4226上，且其一端与第三安装座4222固设。

具体的，第二裁切组件43包括有第二裁切驱动单元431、第二凸轮结构432、第二切刀安装座433、第二固定切刀435和第二活动切刀434，第二固定切刀435安装于第二切刀安装座433，第二裁切驱动单元431通过第二凸轮结构432驱动第二活动切刀434相对第二固定切刀435移动。第二裁剪驱动单元431包括有第二裁剪电机4311、第二主动轮4312、第二皮带4313和第二从动轮4314，第二凸轮结构432包括有第二凸轮板4321、第二连接板4322第二凸轮导轨4323和第二偏心轴4324，第二主动轮4312通过第二皮带4313与第二从动轮4314连接，第二从动轮4314与第二偏心轴4324固设，第二偏心轴4324与第二凸轮板4321连接，第二连接板4322与第二凸轮板4312固设，且与第二活动切刀434固设，第二凸轮导轨4323固设于第二机架41上，第二踩点电机4311驱动第二主动轮4312旋转，通过第二皮带4313带动第二从动轮4314旋转，从而带动第二偏心轴4324旋转，使第二凸轮板4321沿第二凸轮导轨4323移动，从而通过第二连接板4322带动第二活动切刀434相对第二固定切刀435移动。

如图7所示，第二过辊机构3包括有第二过辊支架51以及设置于第二过辊支架51上的第四压辊组件53和第四驱动辊组件52，第四压辊组件53驱动相对第四驱动辊组件52移动，第四驱动辊组件52包括有第四驱动电机523，第四驱动辊521和第四联轴器522，第四驱动电机523通过第四联轴器522与第四驱动辊523连接，第四驱动电机523驱动第四驱动辊523旋转，从而带动极片移动，第四压辊组件53包括有第四气缸552、第四安装座552、第四压辊533和第四导向结构534，第四气缸552和第四导向结构534安装于第二过辊支架51上，第四压辊533安装于第四安装座552上，第四气缸552驱动第四安装座552移动，从而带动第四压辊533移动，第四导向结构534包括有第四导杆535和第四导套536，第四导套536固设于第二过辊支架51上，第四导杆535穿置于第四导套536上，且其一端与第四安装座552固设。

本发明还提供了另外一种实施方式：一种如上述的极片双切刀装置的生产方法，包括有以下步骤：

如图8所示，步骤1、裁断极片料带X形成预裁片Y：第一气缸2221驱动第一安装座2222移动，带动第一压辊2223将极片压紧至第一驱动辊2211上，使极片料带X的端部对齐第一活动切刀234的裁断位置上，设完成裁断后的极片宽度为a，第一驱动辊2211和第二驱动辊321的直径为d1，则第一驱动辊2211需要驱动极片移动的长度为b，且b＝2a，根据圆周公式，第一驱动电机2213驱动第一驱动辊2211在t1时间内转动n1圈，且n1＝b/πd1，第二驱动辊231同步转动n1圈，使极片无损进入至第二驱动辊321与第二压辊333之间，第一裁切驱动单元231驱动第一活动切刀234相对第一固定切刀235移动，将极片料带X裁断，裁断时间为t2，形成极片宽度为b的预裁片Y；

如图9所示，步骤2、将预裁片Y从第一过辊机构3移动至第二过辊机构5：在t1时间内，预裁片Y从第二驱动辊321移动至第三驱动辊4211，第三驱动辊4211和第四驱动辊521的直径为d2，第二驱动辊321的线速度与第三驱动辊4211的线速度相同，则第三驱动辊4211的转动圈数为n2，n2满足以下关系式：πd1n1＝πd2n2，预裁片Y移动至第四驱动辊521，此时预裁片Y的端部与第二活动切刀534的距离为a，同时第一驱动辊2211驱动极片料带Y移动长度b；

如图10所示，步骤3、将预裁片Y裁断形成单元片Z：第二裁切驱动单元531驱动第二活动切刀534相对第二固定切刀535移动，第二活动切刀534于预裁片Y1/2处裁切，形成两个长度为a的单元片Z，裁断时间为t2；同时第一裁切驱动单元231驱动第一活动切刀234相对第一固定切刀235移动，将极片料带X裁断形成预裁片Y。

上述结构同时配备了两个驱动裁切机构，极片料带运输至了b长度以及预裁片Y从第二驱动辊321运输至第四驱动辊521的运输时间一致均为t1，

第一裁切驱动单元231和第二裁切驱动单元531分别驱动第一活动切刀234和第二活动切刀534同时进行裁剪，即裁切时间为t2，整个机构的驱动时间为t＝t1+t2，与传统单把切刀耗时一样，因此机构裁断制片的速度效率为传统单把切刀结构的两倍以上。

以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明的实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种极片双切刀装置，其特征在于，包括有基座、第一驱动裁切机构、第二驱动裁切机构、第一过辊机构和第二过辊机构，所述第一驱动裁切机构和所述第一过辊机构安装于所述基座上，所述第二驱动裁切机构和所述第二过辊机构固设于所述基座上，且所述第二驱动裁切机构和所述第二过辊机构紧贴设置。

2.根据权利要求1所述的极片双切刀装置，其特征在于，所述第一驱动裁切机构包括有第一机架、第一裁切组件和第一驱动组件，所述第一裁切组件和所述第一驱动组件安装于所述第一机架上，所述第一裁切组件和所述第一驱动组件紧贴设置。

3.根据权利要求2所述的极片双切刀装置，其特征在于，所述第一裁切组件包括有第一裁切驱动单元、第一凸轮结构、第一切刀安装座、第一固定切刀和第一活动切刀，所述第一固定切刀安装于所述第一切刀安装座，所述第一裁切驱动单元通过所述第一凸轮结构驱动所述第一活动切刀相对所述第一固定切刀移动。

4.根据权利要求3所述的极片双切刀装置，其特征在于，所述第一驱动组件包括有第一压辊单元和第一驱动辊单元，所述第一压辊单元驱动相对所述第一驱动辊单元移动，所述第一压辊单元包括有第一气缸、第一安装座和第一压辊，所述第一压辊安装于所述第一安装座上，所述第一气缸驱动所述第一安装座移动，所述第一驱动辊单元包括有第一驱动电机，第一驱动辊和第一联轴器，所述第一驱动电机通过所述第一联轴器与所述第一驱动辊连接。

5.根据权利要求4所述的极片双切刀装置，其特征在于，所述第一过辊机构包括有第二压辊组件和第二驱动辊组件，所述第二压辊组件驱动相对所述第二驱动辊组件移动，所述第二压辊组件包括有第二气缸、第二安装座和第二压辊，所述第二压辊安装于所述第二安装座上，所述第二气缸驱动所述第二安装座移动，所述第二驱动辊组件包括有第二驱动电机，第二驱动辊和第二联轴器，所述第二驱动电机通过所述第二联轴器与所述第二驱动辊连接。

6.根据权利要求5所述的极片双切刀装置，其特征在于，所述第二驱动裁切机构包括有第二机架、第二裁切组件和第二驱动组件，所述第二裁切组件和所述第二驱动组件安装于所述第二机架上，所述第二裁切组件和所述第二驱动组件紧贴设置。

7.根据权利要求6所述的极片双切刀装置，其特征在于，所述第二裁切组件包括有第二裁切驱动单元、第二凸轮结构、第二切刀安装座、第二固定切刀和第二活动切刀，所述第二固定切刀安装于所述第二切刀安装座，所述第二裁切驱动单元通过所述第二凸轮结构驱动所述第二活动切刀相对所述第二固定切刀移动。

8.根据权利要求7所述的极片双切刀装置，其特征在于，所述第二驱动组件包括有第三压辊单元和第三驱动辊单元，所述第三压辊单元驱动相对所述第三驱动辊单元移动，所述第三压辊单元包括有第三气缸、第三安装座和第三压辊，所述第三压辊安装于所述第三安装座上，所述第三气缸驱动所述第三安装座移动，所述第三驱动辊单元包括有第三驱动电机，第三驱动辊和第三联轴器，所述第三驱动电机通过所述第三联轴器与所述第三驱动辊连接。

9.根据权利要求8所述的极片双切刀装置，其特征在于，所述第二过辊机构包括有第四压辊组件和第四驱动辊组件，所述第四压辊组件驱动相对所述第四驱动辊组件移动，所述第四压辊组件包括有第四气缸、第四安装座和第四压辊，所述第四压辊安装于所述第四安装座上，所述第四气缸驱动所述第四安装座移动，所述第四驱动辊组件包括有第四驱动电机，第四驱动辊和第四联轴器，所述第四驱动电机通过所述第四联轴器与所述第四驱动辊连接。

10.一种如权利要求9所述的极片双切刀装置的生产方法，其特征在于，包括有以下步骤：

S1、裁断极片料带形成预裁片：所述第一气缸驱动所述第一安装座移动，带动所述第一压辊将极片压紧至所述第一驱动辊上，使极片料带的端部对齐所述第一活动切刀的裁断位置上，设完成裁断后的极片宽度为a，所述第一驱动辊和所述第二驱动辊的直径为d1，则第一驱动辊需要驱动极片移动的长度为b，且b＝2a，根据圆周公式，所述第一驱动电机驱动第一驱动辊在t1时间内转动n1圈，且n1＝b/πd1，所述第二驱动辊同步转动n1圈，使极片无损进入至第二驱动辊与第二压辊之间，所述第一裁切驱动单元驱动所述第一活动切刀相对所述第一固定切刀移动，将极片料带裁断，裁断时间为t2，形成极片宽度为b的预裁片；

S2、将预裁片从第一过辊机构移动至第二过辊机构：在t1时间内，预裁片从第二驱动辊移动至第三驱动辊，第三驱动辊和第四驱动辊的直径为d2，所述第二驱动辊的线速度与所述第三驱动辊的线速度相同，则第三驱动辊的转动圈数为n2，n2满足以下关系式：πd1n1＝πd2n2，预裁片移动至所述第四驱动辊，此时预裁片的端部与第二活动切刀的距离为a，同时所述第一驱动辊驱动极片料带移动长度b；

S3、将预裁片裁断形成单元片：所述第二裁切驱动单元驱动所述第二活动切刀相对所述第二固定切刀移动，第二活动切刀于预裁片1/2处裁切，形成两个长度为a的单元片，裁断时间为t2；同时所述第一裁切驱动单元驱动所述第一活动切刀相对所述第一固定切刀移动，将极片料带裁断。