CN209401738U - 极片处理装置和极片成型系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种极片处理装置和极片成型系统。极片处理装置包括压辊机构、第一接带机构、第二接带机构、切带机构及贴胶机构。压辊机构包括能够彼此靠近或远离的第一辊轮和第二辊轮，第一辊轮为主动辊。第一接带机构设置于压辊机构的下游，第二接带机构设置于第一接带机构的下游，第一接带机构和第二接带机构设置为能够彼此靠近或远离。第一接带机构包括第一接带平台和第一压块，第一压块设置于第一接带平台且能够相对于第一接带平台移动。第二接带机构包括第二接带平台和第二压块，第二压块设置于第二接带平台且能够相对于第二接带平台移动，第一接带平台和第二接带平台相对设置。切带机构用于切断极片。贴胶机构用于粘接极片。

Description

极片处理装置和极片成型系统

技术领域

本实用新型涉及电池生产领域，尤其涉及一种极片处理装置和极片成型系统。

背景技术

电池极片的制造工艺的一般流程为：(1)将活性物质、粘结剂、导电剂及溶剂等混合制备成浆料，然后将浆料涂布在金属集流体的表面并形成涂层；(2)通过烘烤去除涂层的溶剂以形成干燥的极片；(3)通过辊压将极片的涂层压实，然后再将极片裁切为多条。然而，由于烘烤工艺及极片间接带等原因，涂布设备会在一段时间内停机；而在涂布设备停机的时间内，极片正常走带，导致极片产生残次区域。在后续的辊压工艺中，需要人工将极片的残次区域切除，造成人力浪费，降低生产效率。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种极片处理装置和极片成型系统，其能自动切除极片的残次区域，降低成本，提高生产效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种极片处理装置和极片成型系统。

极片处理装置包括压辊机构、第一接带机构、第二接带机构、切带机构以及贴胶机构。压辊机构包括相对设置的第一辊轮和第二辊轮，且第一辊轮和第二辊轮设置为能够彼此靠近或远离，第一辊轮为主动辊。第一接带机构设置于压辊机构的下游，第二接带机构设置于第一接带机构的下游，且第一接带机构和第二接带机构设置为能够彼此靠近或远离。第一接带机构包括第一接带平台和第一压块，第一压块设置于第一接带平台且能够相对于第一接带平台移动。第二接带机构包括第二接带平台和第二压块，第二压块设置于第二接带平台且能够相对于第二接带平台移动，第一接带平台和第二接带平台相对设置。切带机构设置为能够在横向和上下方向上移动并用于切断极片。贴胶机构设置于第一接带平台和第二接带平台的上侧并用于粘接极片。

极片处理装置还包括第一机架和第二机架，第一机架固定，第二机架滑动设置。第一接带机构和压辊机构设置于第一机架，第二接带机构设置于第二机架。

极片处理装置还包括沿横向延伸的导轨，第二机架滑动设置于导轨。

极片处理装置还包括牵引机构，牵引机构设置于第一机架且位于第一接带平台的下侧。牵引机构包括相对设置的第三辊轮和第四辊轮，第三辊轮和第四辊轮设置为能够彼此靠近或远离，且第三辊轮为主动辊。

极片处理装置还包括收料箱，设置于牵引机构的下侧。

极片处理装置还包括张力调节结构，张力调节结构设置于第二机架且位于第二接带机构的下游。张力调节结构包括第五辊轮和第六辊轮，第五辊轮和第六辊轮设置为能够彼此靠近或远离。

切带机构包括第一切刀、第一驱动器以及第二驱动器，第一切刀连接于第一驱动器，第二驱动器连接于第一驱动器。在一实施例中，第一驱动器设置为驱动第一切刀沿上下方向运动，第二驱动器设置为驱动第一驱动器沿横向移动。在替代的实施例中，第一驱动器设置为驱动第一切刀沿横向运动，第二驱动器设置为驱动第一驱动器沿上下方向移动。

贴胶机构包括第三驱动器和贴胶组件，贴胶组件与第三驱动器相连且能够在第三驱动器的带动下沿纵向移动。贴胶组件包括胶带放卷辊、第七辊轮、第四驱动器和第二切刀，胶带放卷辊用于放置胶带，第四驱动器与第七辊轮相连，第七辊轮设置为能够将胶带压到极片上，第二切刀用于切断胶带。

极片处理装置还包括检测器，设置于第一接带平台的上侧并用于检测极片的状态。

极片成型系统包括极片放卷装置、冷压分切装置以及所述的极片处理装置。极片放卷装置用于设置极片，极片处理装置设置于极片放卷装置的下游，冷压分切装置设置于极片处理装置的下游。

本实用新型的有益效果如下：本申请的极片处理装置可以自动切除极片的残次区域，有效地节省人工，降低成本，提高生产效率。

附图说明

图1为根据本实用新型的极片成型系统的示意图。

图2至图7为根据本实用新型的极片处理装置在不同工作状态的示意图。

图8为根据本实用新型的极片处理装置的贴胶机构的一示意图。

图9为根据本实用新型的极片处理装置的贴胶机构的另一示意图。

图10为极片的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1极片处理装置 18牵引机构

11压辊机构 181第三辊轮

111第一辊轮 182第四辊轮

112第二辊轮 183第五驱动器

12第一接带机构 19张力调节结构

121第一接带平台 191第五辊轮

122第一压块 192第六辊轮

13第二接带机构 193摆杆

131第二接带平台 194第六驱动器

132第二压块 1A收料箱

14切带机构 1B检测器

141第一切刀 1C导轨

142第一驱动器 2极片放卷装置

143第二驱动器 3冷压分切装置

15贴胶机构 4极片

151第三驱动器 41集流体

152贴胶组件 42活性物质层

152a胶带放卷辊 5胶带

152b第七辊轮 S1第一表面

152c第四驱动器 S2第二表面

152d第二切刀 X横向

16第一机架 Y纵向

17第二机架 Z上下方向

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是两个以上(包括两个)；除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

本申请的极片成型系统可应用于电池的极片4的冷压、裁切工艺。参照图10，极片4包括集流体41和涂覆于集流体41表面的活性物质层42，集流体41可为金属箔材。在极片4的涂布和烘烤工序中，涂布设备会因为工艺原因而停机，导致集流体41的部分区域未能涂覆活性物质层42，造成极片4产生数十米、甚至上百米的残次区域。而本申请的极片成型系统能够自动将极片4的残次区域切除。

具体地，参照图1，本申请的极片成型系统包括极片放卷装置2、冷压分切装置3和极片处理装置1。

极片放卷装置2包括极片放卷轴，经过涂布和烘烤工序的极片4可设置到极片放卷轴上。极片处理装置1设置于极片放卷装置2的下游，并用于切除极片4的残次区域。冷压分切装置3设置于极片处理装置1的下游，并用于对极片4进行辊压和裁切。

极片处理装置1包括压辊机构11、第一接带机构12、第二接带机构13、切带机构14以及贴胶机构15。

参照图2，压辊机构11包括相对设置的第一辊轮111和第二辊轮112，且第一辊轮111和第二辊轮112设置为能够彼此靠近或远离，第一辊轮111为主动辊。

压辊机构11设置于极片放卷装置2的下游。第二辊轮112的位置固定且为从动辊，极片4从第一辊轮111和第二辊轮112之间穿过并与第二辊轮112贴合。第一辊轮111可与气缸和电机相连，电机能够带动第一辊轮111转动，气缸能够带动第一辊轮111移到，以使第一辊轮111靠近或远离第二辊轮112。

第一接带机构12设置于压辊机构11的下游，第二接带机构13设置于第一接带机构12的下游，且第一接带机构12和第二接带机构13设置为能够彼此靠近或远离。优选地，第一接带机构12的位置固定，第二接带机构13直接或间接连接于驱动机构，并能够在驱动机构的带动下移动。

第一接带机构12包括第一接带平台121和第一压块122，第一压块122设置于第一接带平台121且能够相对于第一接带平台121移动。优选地，第一压块122优选设置于第一接带平台121沿上下方向Z的上侧且与气缸相连，气缸能够带动第一压块122上下移动。极片4可从第一接带平台121和第一压块122之间穿过。

第二接带机构13包括第二接带平台131和第二压块132，第二压块132设置于第二接带平台131且能够相对于第二接带平台131移动。优选地，第二压块132优选设置于第二接带平台131沿上下方向Z的上侧且与气缸相连，气缸能够带动第二压块132上下移动。极片4可从第二接带平台131和第二压块132之间穿过。

第一接带平台121和第二接带平台131沿横向X相对设置。第一接带平台121沿横向X靠近第二接带平台131的一端具有第一表面S1，第二接带平台131沿横向X靠近第一接带平台121的一端具有第二表面S2，第一表面S1和第二表面S2能够彼此贴合。

在此补充的是，极片4为大体平行于纵向Y的带材，横向X垂直于纵向Y。横向X和纵向Y组成的平面大体平行于地面。上下方向Z垂直于横向X和纵向Y。

切带机构14可设置于第一接带平台121的上侧，且能够在横向X和上下方向Z上移动。

贴胶机构15设置于第一接带平台121和第二接带平台131的上侧并用于粘接极片4。

下面参照图1至图9来详细描述极片4的处理过程。

(i)参照图1和图2，将经过涂布和烘烤工序的极片4放置到极片放卷装置2，然后牵引极片4的自由端依次穿过压辊机构11、第一接带机构12和第二接带机构13并最终进入冷压分切装置3；冷压分切装置3牵引极片4走带并对极片4进行冷压和裁切。此时，压辊机构11的第一辊轮111和第二辊轮112之间留有一定的间隙，第一接带平台121的第一表面S1和第二接带平台131的第一表面S2贴合(当然，两者之间也可存在较小的间隙)。

(ii)当检测到极片4的残次区域的首端从第一压块122和第一接带平台121之间穿过后，参照图3，第一压块122向下移动并将极片4压到第一接带平台121，第二压块132向下移动并将极片4压到第二压块132，从而使极片4停止走带。然后，切带机构14沿横向X移动到第一表面S1的上侧，然后向下移动并将极片4切断。

(iii)参照图4，切带机构14退回到初始的位置。第二接带平台131沿横向X远离第一接带平台121，同时，第一辊轮111靠近第二辊轮112移动并紧压极片4。然后，第一压块122向上移动并松开极片4，第一辊轮111在电机的带动下转动，从而带动极片4向前走带。而在重力的作用下，极片4的残次区域经由第一接带平台121和第二接带平台131之间的空间向下掉落。

(iv)参照图6，当检测到极片4的残次区域的尾端从第一压块122和第一接带平台121之间穿过后，第一辊轮111停止转动，第一压块122向下移动并将极片4压到第一接带平台121，以使极片4停止走带。然后，切带机构14沿横向X移动到第一接带平台121的第一表面S1的上侧，然后向下移动并将极片4切断，从而将极片4的残次区域切除。

(v)参照图7，切带机构14退回到初始的位置。第二接带平台131靠近第一接带平台121移动并使第二表面S2与第一表面S1贴合。

(vi)参照图8和图9，贴胶机构15沿纵向Y移动到极片4的上侧，并将第一接带平台121上的极片4与第二接带平台131上的极片4粘接在一起。

(vii)第一压块122移动并远离第一接带平台121、第二压块132移动并远离第一接带平台131、第一辊轮111移动并远离第二辊轮112，从而将极片4松开，极片4继续向前走带并继续进行冷压和裁切处理。

综上所述，本申请的极片处理装置1可以自动切除极片4的残次区域，有效地节省人工，降低成本，提高生产效率。

参照图2，极片处理装置1还包括第一机架16和第二机架17，第一机架16可固定于地面，第二机架17可滑动地设置于底面。第二机架17可与气缸或电机等动力机构相连，并能够在动力机构的带动下移动。优选地，极片处理装置1还包括沿横向X延伸的导轨1C，第二机架17滑动设置于导轨1C。

第一接带机构12和压辊机构11设置于第一机架16，第二接带机构13设置于第二机架17。在步骤(iii)和步骤(v)中，动力机构可带动第二机架17沿导轨1C滑动，进而带动第二接带平台131靠近或远离第一接带平台121。

切带机构14设置于第一机架16的上侧。参照图2，切带机构14可包括第一切刀141、第一驱动器142以及第二驱动器143，第一切刀141连接于第一驱动器142，第二驱动器143连接于第一驱动器142。第一驱动器142和第二驱动器143可为气缸。气缸能够保证第一切刀141快速下切，提高效率。第二驱动器143可固定于第一机架16。

在一实施例中，第一驱动器142设置为驱动第一切刀141沿上下方向Z运动，第二驱动器143设置为驱动第一驱动器142沿横向X移动。在替代的实施例中，第一驱动器142设置为驱动第一切刀141沿横向X运动，第二驱动器143设置为驱动第一驱动器142沿上下方向Z移动。

极片处理装置1还包括检测器1B，设置于第一接带平台121的上侧并用于检测极片4的状态。极片4的残次区域基本没有活性物质层42，因此，极片4的残次区域和正常区域之间具有明显的界限；当检测器1B检测到极片4由正常区域变化为残次区域时，检测器1B将信息传输到控制系统，控制系统指示本申请的极片处理装置1按照步骤(ii)工作；当检测器1B检测到极片4由残次区域变化为正常区域时，检测器1B将信息传输到控制系统，控制系统指示本申请的极片处理装置1按照步骤(iv)工作。

参照图2，极片处理装置1还包括牵引机构18，牵引机构18设置于第一机架16且位于第一接带平台121的下侧。牵引机构18包括相对设置的第三辊轮181和第四辊轮182，第三辊轮181和第四辊轮182设置为能够彼此靠近或远离，且第三辊轮181为主动辊。

优选地，第四辊轮182转动设置于第一机架16且位置固定，第三辊轮181与第五驱动器183相连。第五驱动器183固定于第一机架16且包括气缸和电机，电机用于带动第三辊轮181转动，气缸用于带动第三辊轮181靠近或远离第四辊轮182。

当极片4正常走带时，在横向X上，第三辊轮181和第四辊轮182分别位于第一表面S1的两侧。参照图4，在步骤(iii)中，在重力的作用下，极片4向下掉落，而掉落的极片4可以从第三辊轮181和第四辊轮182之间穿过。当极片4可以从第三辊轮181和第四辊轮182之间穿过时，参照图5，第三辊轮181在第五驱动器183的带动下靠近第四辊轮182，以将极片4夹持在第三辊轮181和第四辊轮182之间；然后，第五驱动器183带动第三辊轮181转动，从而牵引极片4向设定的位置移动。在步骤(iv)中，当被切除的残次区域完全从第三辊轮181和第四辊轮182之间穿过后，参照图6，第五驱动器183带动第三辊轮181恢复到初始状态。

优选地，极片处理装置1还包括收料箱1A，设置于牵引机构18的下侧。收料箱1A能够收集切除的残次区域，便于废料的回收利用。第一机架16和第二机架17上可开设缺口，以为收料箱1A预留出放置空间。

极片处理装置1还包括张力调节结构19，张力调节结构19设置于第二机架17且位于第二接带机构13的下游。张力调节结构19包括第五辊轮191和第六辊轮192，第五辊轮191和第六辊轮192设置为能够彼此靠近或远离。

第五辊轮191转动地设置于第二机架17且相对于第二机架17位置固定。张力调节结构19还包括摆杆193和第六驱动器194，摆杆193转动地连接于第二机架17，第六辊轮192转动的连接于摆杆193的一端，第六驱动器194连接于摆杆193的另一端。第六驱动器194可为气缸，气缸通过摆杆193带动第六辊轮192移动。

张力调节结构19还包括张力传感器，实时检测极片4的张力；当极片4的张力变化时，第六驱动器194经由摆杆193带动第六辊轮192移动，以改变第五辊轮191和第六辊轮192的间距，进而调整极片4的张力，保持张力恒定。

极片4依次穿过第二接带机构13、第五辊轮191和第六辊轮192后进入冷压分切装置3。在步骤(iii)和步骤(v)中，第二机架17需要沿横向X移动；而本申请的张力调节结构19可以在第二机架17移动时，及时的调整张力的大小，避免极片4断带或偏移。

参照图8，贴胶机构15包括第三驱动器151和贴胶组件152，贴胶组件152与第三驱动器151相连且能够在第三驱动器151的带动下沿纵向Y移动。在步骤(i)-(v)中，贴胶机构15位于极片4沿纵向Y的一侧，不会与切带机构14干涉。第三驱动器151可包括电机和丝杆，贴胶组件152与丝杆相连，第三驱动器151经由丝杆带动贴胶组件152沿纵向Y移动。

贴胶组件152包括胶带放卷辊152a、第七辊轮152b、第四驱动器152c和第二切刀152d。胶带5可设置在胶带放卷辊152a上，胶带5可穿过几个过辊粘接在第七辊轮152b上。第四驱动器152c与第七辊轮152b相连，且用于带动第七辊轮152b上下移动。第二切刀152d与气缸(未示出)相连。

参照图8和图9，当需要粘接极片4时，第三驱动器151将贴胶组件152移动到极片4的上方；然后第四驱动器152c带动第七辊轮152b向下移动，以将胶带5压到极片4上；再然后，第三驱动器151带动贴胶组件152沿纵向Y移动，胶带5沿着极片4走带并粘接在极片4上；最后，当粘接完成后，第二切刀152d将胶带5切断，第四驱动器152c带动第七辊轮152b向上移动，第三驱动器151将贴胶组件152移动到初始状态。

胶带5为双面胶，且胶带5与第七辊轮152b的粘接强度小于胶带5与极片4的粘接强度，因此，胶带5会脱离第七辊轮152b并粘接在极片4上。

Claims (10)

1.一种极片处理装置(1)，其特征在于，包括压辊机构(11)、第一接带机构(12)、第二接带机构(13)、切带机构(14)以及贴胶机构(15)；

压辊机构(11)包括相对设置的第一辊轮(111)和第二辊轮(112)，且第一辊轮(111)和第二辊轮(112)设置为能够彼此靠近或远离，第一辊轮(111)为主动辊；

第一接带机构(12)设置于压辊机构(11)的下游，第二接带机构(13)设置于第一接带机构(12)的下游，且第一接带机构(12)和第二接带机构(13)设置为能够彼此靠近或远离；

第一接带机构(12)包括第一接带平台(121)和第一压块(122)，第一压块(122)设置于第一接带平台(121)且能够相对于第一接带平台(121)移动；

第二接带机构(13)包括第二接带平台(131)和第二压块(132)，第二压块(132)设置于第二接带平台(131)且能够相对于第二接带平台(131)移动，第一接带平台(121)和第二接带平台(131)相对设置；

切带机构(14)设置为能够在横向(X)和上下方向(Z)上移动并用于切断极片(4)；

贴胶机构(15)设置于第一接带平台(121)和第二接带平台(131)的上侧并用于粘接极片(4)。

2.根据权利要求1所述的极片处理装置(1)，其特征在于，

极片处理装置(1)还包括第一机架(16)和第二机架(17)，第一机架(16)固定，第二机架(17)滑动设置；

第一接带机构(12)和压辊机构(11)设置于第一机架(16)，第二接带机构(13)设置于第二机架(17)。

3.根据权利要求2所述的极片处理装置(1)，其特征在于，极片处理装置(1)还包括沿横向(X)延伸的导轨(1C)，第二机架(17)滑动设置于导轨(1C)。

4.根据权利要求2所述的极片处理装置(1)，其特征在于，

极片处理装置(1)还包括牵引机构(18)，牵引机构(18)设置于第一机架(16)且位于第一接带平台(121)的下侧；

牵引机构(18)包括相对设置的第三辊轮(181)和第四辊轮(182)，第三辊轮(181)和第四辊轮(182)设置为能够彼此靠近或远离，且第三辊轮(181)为主动辊。

5.根据权利要求4所述的极片处理装置(1)，其特征在于，极片处理装置(1)还包括收料箱(1A)，设置于牵引机构(18)的下侧。

6.根据权利要求2所述的极片处理装置(1)，其特征在于，

极片处理装置(1)还包括张力调节结构(19)，张力调节结构(19)设置于第二机架(17)且位于第二接带机构(13)的下游；

张力调节结构(19)包括第五辊轮(191)和第六辊轮(192)，第五辊轮(191)和第六辊轮(192)设置为能够彼此靠近或远离。

7.根据权利要求1所述的极片处理装置(1)，其特征在于，

切带机构(14)包括第一切刀(141)、第一驱动器(142)以及第二驱动器(143)，第一切刀(141)连接于第一驱动器(142)，第二驱动器(143)连接于第一驱动器(142)；

第一驱动器(142)设置为驱动第一切刀(141)沿上下方向(Z)运动，第二驱动器(143)设置为驱动第一驱动器(142)沿横向(X)移动；或者，第一驱动器(142)设置为驱动第一切刀(141)沿横向(X)运动，第二驱动器(143)设置为驱动第一驱动器(142)沿上下方向(Z)移动。

8.根据权利要求1所述的极片处理装置(1)，其特征在于，

贴胶机构(15)包括第三驱动器(151)和贴胶组件(152)，贴胶组件(152)与第三驱动器(151)相连且能够在第三驱动器(151)的带动下沿纵向(Y)移动；

贴胶组件(152)包括胶带放卷辊(152a)、第七辊轮(152b)、第四驱动器(152c)和第二切刀(152d)，胶带放卷辊(152a)用于放置胶带(5)，第四驱动器(152c)与第七辊轮(152b)相连，第七辊轮(152b)设置为能够将胶带(5)压到极片(4)上，第二切刀(152d)用于切断胶带(5)。

9.根据权利要求1所述的极片处理装置(1)，其特征在于，

极片处理装置(1)还包括检测器(1B)，设置于第一接带平台(121)的上侧并用于检测极片(4)的状态。

10.一种极片成型系统，其特征在于，包括极片放卷装置(2)、冷压分切装置(3)以及权利要求1-9中任一项所述的极片处理装置(1)；

极片放卷装置(2)用于设置极片(4)，极片处理装置(1)设置于极片放卷装置(2)的下游，冷压分切装置(3)设置于极片处理装置(1)的下游。