CN202817098U - 电池负极片加工系列装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池负极片加工系列装置，属于电池制造技术领域。它包括电池负极片加工系列装置，包括拉浆机、辊压轮和极片剪切机；还包括PLC系统电路；辊压轮和极片剪切机之间依次设有压带轮、调速支架、纠偏感应器，极带牵引轮、剪光边行程感应器、光边剪断机、牵引轮、液压轧机；光边剪断机由送带机构、导向装置、步进电机构成传送机构，由上刀、下刀、气缸构成剪切机构；上刀包括刀架、左刀口、右刀口，刀架上设有滑槽（B4），左刀口、右刀口由螺栓固定；气缸由气动控制阀控制；步进电机由电器控制系统控制。本实用新型极带一次碾压成型即可满足密实度和厚度要求，通过该装置剪切出的极片端面整齐干净，无毛刺，省工省时，减少了设备的损伤，降低了能源的消耗。

Description

电池负极片加工系列装置

技术领域

本实用新型涉及电池制造装置，尤其是负极片加工装置，属于电池制造技术领域。

背景技术

目前，镍氢100Ah方形电池是一种专为大型电动汽车配套制作的动力电池，其正负极片的制作质量对电池性能起到关键作用。负极片的制作工艺采用湿法拉浆，经过在打孔镀镍钢带上涂浆、烘干、预滚压、切片、二次碾压成型、修毛刺等工艺制作而成。为减少毛刺，镀镍钢带的两边设计有约3mm宽的无孔光边，如果将涂覆了浆料的负极带在切片前就一次碾压成型至规定的厚度，由于钢带中间的网孔在碾压过程中得到压力而在长度方向上延展，而钢带两边的光边不能延展，伸缩率不一致从而导致极片不再平展而变形（见图6之a），导致极片不能满足要求。因此，极片的制作通常采用在剪切小片之前只进行预压，此时极带基本不变形（见图6之b），剪切成小片后，再经过转向90度进行二次碾压成型至规定厚度。该制作方式存在四个问题：1）第一次碾压未将物料压实，极带剪切成小片后以及后续工作的操作出现掉粉情况；2）第二次碾压因剪切口网孔处的延伸，导致出现毛刺（见图6之c）。由于毛刺的存在，电池装配过程中和电池使用过程中可能会出现短路；3）因极片的厚度需进行两次碾压成型，极片在二次碾压时纵向尺寸发生变化，必须对极片的长度进行再次剪切，制作过程费工费时；4）极片厚度成型的第二次碾压过程系非连续性碾压，碾压过程对设备的使用有较大的损伤。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供一种一次成型的负极片加工系列装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：电池负极片加工系列装置，包括电池负极片加工系列装置，包括拉浆机、辊压轮和极片剪切机；还包括PLC系统电路；辊压轮和极片剪切机之间依次设有压带轮、调速支架、纠偏感应器，极带牵引轮、剪光边行程感应器、光边剪断机、牵引轮、液压轧机；光边剪断机由送带机构、导向装置、步进电机构成传送机构，由上刀、下刀、气缸构成剪切机构；上刀包括刀架、左刀口、右刀口，刀架上设有滑槽，左刀口、右刀口由螺栓固定；气缸由气动控制阀控制；步进电机由电器控制系统控制。

本实用新型的有益效果是，极带一次碾压成型即可满足密实度和厚度要求，同时达到平整、不扭曲的效果；通过该装置加工的极带（极片）厚度一次碾压成型压实到位，剪切出的极片端面整齐干净，无毛刺，避免了因二次碾压给极片带来的毛刺问题，极片合格率及外观质量明显提高；很大程度上消除了极片毛刺带来的安全隐患。使得极带（极片）厚度碾压成型和极片成品制作过程一气呵成，减少了极片厚度二次碾压和极片底部光边裁剪两道工序，使得极片的掉粉状况得到明显改善，极片的制作变得方便快捷，省工省时，且减少了设备的损伤，降低了能源的消耗。

附图说明

图1是本实用新型总体结构示意图；

图2是图1中光边剪断机8结构示意图；

图3是光边剪断机8中上刀B结构示意主视图；

图4是图3的俯视图；

图5是使用本实用新型制作的极带、极片示意图；

图6是经二次碾压（现有技术）制作的极带、极片示意图。

图中零部件及编号：

1—拉浆机；2—辊压轮；3—压带轮；4—调速支架；5—纠偏感应器；

6—极带牵引轮；7—剪光边行程感应器；8—光边剪断机；9—牵引轮；

10—液压轧机；11—极片剪切机；

A—气缸；B—上刀；C—下刀；D—电器控制系统面板；E—电磁换向阀；

F—气动控制阀；G—送带机构；H—步进电机；I—导向机构；

B1—刀架，B2—左刀口，B3—右刀口，B4—滑槽，B5—螺栓。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进一步说明。

参见图1—4-，电池负极片加工系列装置，包括电池负极片加工系列装置，包括拉浆机1、辊压轮2和极片剪切机11；还包括PLC系统电路；辊压轮2和极片剪切机11之间依次设有压带轮3、调速支架4、纠偏感应器5，极带牵引轮6、剪光边行程感应器7、光边剪断机8、牵引轮9、液压轧机10；光边剪断机8由送带机构G、导向装置I、步进电机H构成传送机构，由上刀B、下刀C、气缸A构成剪切机构；上刀B包括刀架B1、左刀口B2、右刀口B3，刀架B1上设有滑槽B4，左刀口B2、右刀口B3由螺栓B5固定；气缸A由气动控制阀F控制；步进电机H由电器控制系统面板D控制。

剪光边行程感应器7与光边剪断机8中的PLC系统电路联接。

光边剪断机由剪切刀（B、C）、精密送料机构（D、E、G、H、I）、气动剪切机构（A、F）组成。该设备采用步进电机H传送极带，气动无间隙剪切光边，其光边剪切速度和长度无极可调，剪切速度由人工感应与PLC系统电路连接的行程感应器7控制完成光边剪断过程。

该装置主要由压带轮3、调速支架4、纠偏感应器5，极带牵引轮6、剪光边行程感应器7、光边剪断机8、牵引轮9、液压轧机10构成；其核心部分是配有特制剪切刀（上刀）的光边剪断机8；当极带出拉浆炉后，经辊压轮2、纠偏感应器5后，进入光边剪断机8，将极带两边的光边进行自动定长剪断（见图5之a）；使得极带物料处在经过一次碾压到厚度要求发生延展时，极带两边的光边剪切处可以拉开，与其同步进行延展（见图5之b），经过压实后的极带再进行定长剪切，极片的剪口整齐干净（见图5之c），从根本上解决了极片的毛刺和掉粉问题；同时该装置还解决了原制作过程繁琐复杂费工费时、设备伤害等附属问题。

负极极片出拉浆机1进入辊压轮2稍作预压后，经压带轮3、调速支架4、纠偏感应器5、极带牵引轮6后进入光边剪断机8进行光边定长剪断，剪断指令由剪光边行程感应器7发出 ；极带光边剪断后经牵引轮9（在光边边剪断机和液压轧机之间增加的传动滚轮，以起到纠偏和增强极带传动的功能）进入液压轧机10（型号为300T），通过设定对滚轮间隙、液压压力和碾压速度频率完成极带厚度的一次碾压成型。经碾压成型后的极带经极片剪切机11剪切成片状，即完成负极极片制作的全过程。

操作步骤：

准备工作：

按浆料配制工艺要求配制好浆料并设定好拉浆机1的各项拉浆参数；开启光边剪断机8的气动控制阀F，通过电路控制面板D设定光边剪断机运行参数及光边剪切长度（参考值30mm）；通过调整光边剪切刀（上刀B）左右刀口的距离设定光边剪口宽度（剪口宽度与光边宽度一致为最佳）；开启液压轧机10，将液压轧机对滚轮的间隙控制在0.01~0.05mm之间，液压轧机压力计流量范围（根据极片厚度要求）设定在2800psi左右，碾压速度频率设定在21~35 Hz范围之间。

操作流程：

1、开启拉浆炉1主传动按钮，调节好刮浆模转动速度，开始拉浆。从拉浆机出来的极带进入辊压轮2，辊压轮主要起牵引的作用，同时对极带有轻微的预压作用，出辊压轮的极带厚度约有0.10mm~0.20mm的压缩量。出辊压轮后的极带通过过压带轮3和调速支架4控制带速，经安装在传动滚轮上的纠偏感应器5进行纠偏后，由极带牵引轮6牵引进入光边剪断机8进行光边定长剪切。

2、极带从光边剪断机I导向机构处，经G送带进入上刀口B和下刀口C处，按事先设定好的剪口宽度和剪切长度人工感应行程感应器7控制剪切速度（自动感应不易控制走带速度），通过气动压力（≥0.4MPa）进行剪断。为了使光边的剪断速度和后续的极带碾压成型能协调联动，有时需要对极带的运行速度进行调整，此时可通过调节安装在压带轮下的调速支架4的支点调整极带运行的速度。

3、极带出光边剪切机后，经牵引轮9进入液压轧机10进行极带厚度一次碾压成型至极片制作工艺规定厚度。为确保联动顺畅，极带厚度碾压成型过程中，其走向可能会出现偏移的情况，当出现较大偏移时，可将液压轧机泄压打开对滚轮缝隙，将极带往后退回一段（约30cm），然后重新升压至控制范围进行碾压。

4、厚度碾压成型后的极带进入极片剪切机11进行定长裁片极片剪切，长度按工艺文件要求设定，剪片速度由操作人员根据碾压机走带的情况人工感应控制，从而完成从拉浆到极片产出联动全过程。  

Claims (2)

1. 一种电池负极片加工系列装置，包括拉浆机（1）、辊压轮（2）和极片剪切机（11）；其特征在于，还包括PLC系统电路；辊压轮（2）和极片剪切机（11）之间依次设有压带轮（3）、调速支架（4）、纠偏感应器（5），极带牵引轮（6）、剪光边行程感应器（7）、光边剪断机（8）、牵引轮（9）、液压轧机（10）；光边剪断机（8）由送带机构（G）、导向装置（I）、步进电机（H）构成传送机构，由上刀（B）、下刀（C）、气缸（A）构成剪切机构；上刀（B）包括刀架（B1）、左刀口（B2）、右刀口（B3），刀架（B1）上设有滑槽（B4），左刀口（B2）、右刀口（B3）由螺栓（B5）固定；气缸（A）由气动控制阀（F）控制；步进电机（H）由电器控制系统面板（D）控制。

2.根据权利要求1所述的电池负极片加工系列装置，其特征在于，所述的剪光边行程感应器（7）与光边剪断机（8）中PLC系统电路联接。

Images