CN208019617U - 一种多极耳极片辊压模切一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多极耳极片辊压模切一体机，包括辊压装置、激光模切器及对模切后的极片进行收卷的收卷装置，辊压装置、激光模切器和收卷装置沿极片的走带方向依次设置，激光模切器包括激光头和控制器，激光头与控制器电性连接。本实用新型把辊压和激光模切集成于一体，实现了设备的高度集成和自动化，减少了传统工序流程中的预分条和五金刀模模切环节，减少了相关的生产维护人员和中间转运环节，提高了设备的利用率，降低了多设备品质调试造成的浪费；此外，本实用新型可以适应不同类型的极片，且产品品种切换时间快，不需要额外购置物料转运的工装夹具，设备调试时间短，且参与整个生产的相关人员减少，产品品质提升，制造成本大大降低。

Description

一种多极耳极片辊压模切一体机

技术领域

本实用新型属于电池生产制造技术领域，尤其涉及一种多极耳极片辊压模切一体机。

背景技术

目前，电池极片涂布后到分条有四道工序，如图1所示，分别为辊压、预分切、模切和分条。现有的生产工序流程中工序和需配置的设备类型较多，设备投资成本高，需要的操作人员和设备维护人员也相应较多，同时，工序的繁多势必会造成更多的工序问题和更多的调机时间，导致设备利用率和人员的利用率低下。因此，目前极片辊压到分条工序流程的缺点具体如下：

1）设备种类和数量多，购置成本高；需求的设备安装场地大；对应的人员配置较多；工序间转运流程多，不必要动作时间和品质调试浪费高。如图1流程图所示，从辊压到分条有4道工序，极片辊压后进行预分切，把极片分切成适应于五金刀模模切的极片尺寸，然后进行模切，切出工艺需要的极耳形状，最后完成极片分条，为后续极片卷绕成电芯做准备；而一条生产线对应需要配置1台高速辊压机、1台高速预分切机、多台五金刀模模切机、多台高速分条机；因此，整个生产线设备数量配置较多，购置成本非常高，需求的设备安装场地大，且四种设备的操作人员、品质人员、设备维护人员都会随之增加。此外，工序流转过程中需要对物料做三次转运，进行三次设备品质调试，造成不必要动作时间和品质调试的浪费；

2）设备维护成本高，设备利用率低下，物料转运工具和人员增加。如图1流程图所示，目前的生产方式中，预分切和模切设备日常消耗的易损件主要有分切刀、五金刀模、压辊等，需要定期进行更换或修磨，维护成本非常高；设备利用率相对低下；同时工序间转运需配置相应的物料转运工具和物料转运人员，这样就会使得整个制造成本增加；

3）五金刀模生产的产品品质存在潜在隐患。目前模切工序采用五金刀模生产极耳，刀模尺寸固定，无法适应品种切换和工艺变更后的快速换型；同时，生产过程中存在金属间的摩擦磨损，产生金属粉尘，影响电池的生产品质；且五金刀模单次使用寿命普遍在100万次以内，总寿命在1500万次，意味着每年至少需修磨约50次，刀模需更新3次，因此整体维护成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种多极耳极片辊压模切一体机，通过将极片辊压和极片模切两道工序集成到一台设备上完成，并省却预分切工序，实现设备的高度集成化、自动化。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种多极耳极片辊压模切一体机，包括辊压装置、激光模切器及对模切后的极片进行收卷的收卷装置，所述辊压装置、所述激光模切器和所述收卷装置沿极片的走带方向依次设置，所述激光模切器包括激光头和控制器，所述激光头与所述控制器电性连接。

作为本实用新型所述的多极耳极片辊压模切一体机的优选方案，所述激光模切器还包括若干用于对极片进行定位的定位辊；定位轮可以使极片保持水平以便激光在极片上。

作为本实用新型所述的多极耳极片辊压模切一体机的优选方案，所述激光模切器还包括用于收集模切后的边角料的集尘器；集尘器还可以对激光模切室内产生的粉尘进行清理。

作为本实用新型所述的多极耳极片辊压模切一体机的优选方案，所述激光头的数量设置为若干个，若干个所述激光头布置在极片的单侧或两侧。

作为本实用新型所述的多极耳极片辊压模切一体机的优选方案，所述辊压装置包括至少两个相对设置的压辊。

作为本实用新型所述的多极耳极片辊压模切一体机的优选方案，所述收卷装置包括若干收卷筒及驱动所述收卷筒转动的驱动电机。

作为本实用新型所述的多极耳极片辊压模切一体机的优选方案，还包括放卷装置，所述放卷装置包括放卷筒及驱动所述放卷筒转动的驱动电机。

作为本实用新型所述的多极耳极片辊压模切一体机的优选方案，还包括若干用于对极片进行导向的导向辊。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型一种多极耳极片辊压模切一体机，包括辊压装置、激光模切器及对模切后的极片进行收卷的收卷装置，所述辊压装置、所述激光模切器和所述收卷装置沿极片的走带方向依次设置，所述激光模切器包括激光头和控制器，所述激光头与所述控制器电性连接。相比于现有技术，本实用新型把辊压机和激光模切集成于一体，整装设备结构简单，操作简便，减少了传统工序流程中的预分条和五金刀模模切环节，实现工序的优化整合，并减少了中间的物料转运环节，大大提高了场地、设备、人员、原材料的利用率，降低了设备配置成本，同时有效规避了传统工序流程中存在的诸多工艺缺陷，实现了设备的高度集成化和自动化。此外，本实用新型可以适应不同类型的极片，且产品品种切换时间快，不需要额外购置物料转运的工装夹具，设备调试时间短，且参与整个生产的相关人员减少，产品品质提升，制造成本大大降低。

附图说明

图1为现有技术中极片从辊压到分条的制作流程图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为极片模切前的结构示意图。

图4为极片模切后的结构示意图之一。

图5为极片模切后的结构示意图之二。

图中：1-辊压装置；11-压辊；2-激光模切器；21-激光头；22-定位辊；3-收卷装置；31-收卷筒；4-导向辊。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式和说明书附图，对本实用新型及其有益效果作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图2所示，一种多极耳极片辊压模切一体机，包括辊压装置1、激光模切器2、对模切后的极片进行收卷的收卷装置3以及若干用于对极片进行导向的导向辊4，辊压装置1、激光模切器2和收卷装置3沿极片的走带方向依次设置，辊压装置1包括至少两个相对设置的压辊11，激光模切器2包括激光头21和控制器，激光头21与控制器电性连接。

其中，激光模切器2还包括若干用于对极片进行定位的定位辊22；定位轮可以使极片保持水平以便激光在极片上。

其中，激光模切器2还包括用于收集模切后的边角料的集尘器；集尘器还可以对激光模切室内产生的粉尘进行清理。

其中，收卷装置3包括若干收卷筒31及驱动收卷筒31转动的驱动电机。

在根据本实用新型的多极耳极片辊压模切一体机的一实施例中，激光头21的数量设置为若干个，若干个激光头21布置在极片的单侧或两侧。

在根据本实用新型的多极耳极片辊压模切一体机的一实施例中，还包括放卷装置，放卷装置包括放卷筒及驱动放卷筒转动的驱动电机。

其中，需要说明的是，根据各锂电池厂家的定位及工艺不同，其膜片的宽度和厚度是不同的，其涂布方式也是不同的，因此根据涂布来料方式可以分为一出二极片、一出四极片、一出六极片、一出八极片、一出十极片等不同方式。本实用新型激光模切器可适应单/双/三幅双极耳切割，且可以直接通过控制器来修改模切参数，或者增加激光头来决定模切幅宽的条数。

本实用新型的具体工作过程为：根据涂布来料方式选择激光模切配置方式，比如来料为一出四极片，如图3，对应的需选择四个激光头，根据具体尺寸，激光头可以在极片单侧布置，也可以极片两侧布置；在控制器中输入产品尺寸参数后，启动设备即可实现极片的辊压和激光模切，达到一出四极片辊压激光模切一次成型目的，模切完直接收卷待分条，其中，切割方式如图4或图5所示，切割下的边角料（空白处）自动收集到集尘器中集中处理，图5切割方式可以充分的利用极片空间，减少材料的浪费。

相比于现有技术，本实用新型具有以下优势：

第一、本实用新型辊压模切一体机实现了设备的高度集成和自动化，减少了传统工序流程中的预分条和五金刀模模切环节，减少了相关的生产维护人员和中间转运环节，提高了设备的利用率，降低了多设备品质调试造成的浪费。本实用新型直接采用辊压和激光模切的形式，把原先需要三种设备才能完成的工作集成到一种设备就可以完成，大大减少了设备的种类，优化了工序流程，无形中就减少了生产相关的人员，同时减少了厂房占地面积，实现节能降耗，设备整体成本也大大降低；工序的减少，中间转运环节及对应的设备品质调试也随之减少，从而减少了不必要的浪费。

第二、本实用新型辊压模切一体机，可以满足不同产品和工艺需求，可以实现快速换型。传统的五金刀模所对应的极耳尺寸是固定的，切换生产品种或工艺变更时需要重新制作刀模，无法实现快速换型，且五金刀模采购和维护成本较高。采用激光模切后，可以快速实现不同的产品和工艺换型需求，同时，减少了五金刀模采购和维护费用，大大节省了制造成本。

第三、本实用新型设备整体结构简单，操作容易，效率高，产品质量优于五金刀模模切，且整体维护成本低。采用五金刀模模切极耳，存在上下刀模间的金属摩擦，易产生金属粉尘，影响锂电池的生产品质，金属粉尘处理不当有潜在的安全隐患。同时五金刀模单次使用寿命普遍在100万次以内，总寿命在1500万次，意味着每年至少需修磨约50次，刀模需更新3次，整体维护成本高。采用辊压激光模切一体方式，可以有效解决刀模金属粉尘问题，同时避免了刀模维修和更换的高额费用。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (8)

1.一种多极耳极片辊压模切一体机，其特征在于：包括辊压装置、激光模切器及对模切后的极片进行收卷的收卷装置，所述辊压装置、所述激光模切器和所述收卷装置沿极片的走带方向依次设置，所述激光模切器包括激光头和控制器，所述激光头与所述控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的多极耳极片辊压模切一体机，其特征在于：所述激光模切器还包括若干用于对极片进行定位的定位辊。

3.根据权利要求1所述的多极耳极片辊压模切一体机，其特征在于：所述激光模切器还包括用于收集模切后的边角料的集尘器。

4.根据权利要求1所述的多极耳极片辊压模切一体机，其特征在于：所述激光头的数量设置为若干个，若干个所述激光头布置在极片的单侧或两侧。

5.根据权利要求1所述的多极耳极片辊压模切一体机，其特征在于：所述辊压装置包括至少两个相对设置的压辊。

6.根据权利要求1所述的多极耳极片辊压模切一体机，其特征在于：所述收卷装置包括若干收卷筒及驱动所述收卷筒转动的驱动电机。

7.根据权利要求1所述的多极耳极片辊压模切一体机，其特征在于：还包括放卷装置，所述放卷装置包括放卷筒及驱动所述放卷筒转动的驱动电机。

8.根据权利要求1所述的多极耳极片辊压模切一体机，其特征在于：还包括若干用于对极片进行导向的导向辊。