CN210156504U - 一种激光模切卷绕一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光模切卷绕一体机，包括极耳模切卷绕系统，所述极耳模切卷绕系统是由阳极放卷系统、阴极放卷系统、隔膜放卷系统、电芯卷绕系统、控制器、报警器构成，并且，所述阳极放卷系统、所述阴极放卷系统、所述隔膜放卷系统、所述电芯卷绕系统和所述报警器分别均与所述控制器连接。有益效果：简化生产工艺，实现质量、产能、损耗等多方面的性能提升，根据测厚传感器的检测数值以及长时间的数值积累，调整激光模切参数，可以控制极耳间距偏差在一个非常小的范围内，优化因为来料厚度影响而产生的极耳对齐参数。

Description

一种激光模切卷绕一体机

技术领域

本实用新型涉及电池生产技术领域，具体来说，涉及一种激光模切卷绕一体机。

背景技术

随着各种电子设备的发展，锂电池的使用也越来越广，锂电池的需求越来越大，对锂电池的生产机械提出了更高的要求，软包装锂离子电池因其重量轻，体积小得到了迅速推广。软包装锂离子电池内部电池单元分为两种：一种是叠片式，另一种是卷绕式。叠片式软包装因其极片叠加工艺复杂、不易大批量生产，因此卷绕式软包装锂离子电池发展异常迅速，已大批量生产与使用，常规的卷绕式软包装锂离子电池是采用铝塑复合膜将电池单元密封形成。电池单元由隔膜、正极片、负极片卷绕形成，其中隔膜将正极片、负极片隔离开；正极片上引出正极耳、负极片上引出负极耳，在实际生产过程中，极片的模切和卷芯的卷绕都是独立处理，即通过模切设备对极片卷材进行切割形成相应的极耳，再将切割好的极片卷绕形成卷材，作为电芯卷绕材料，最后，进行电芯卷绕时，将切割好的极片卷材安装到相应的卷绕设备上再进行卷绕形成电芯，极片的模切设备都是在高速状态下工作，再者，由于不同的设备存在的机械误差不同，以及在使用过程中机械部件会产生不同的变化，造成模切设备所模切卷绕形成的每卷极片卷材上的切割极耳的位置都所有不同，卷绕设备在将极片卷材卷绕成电芯时，极耳需要排列整齐。由于每卷极片卷材上所切割的极耳位置都所有不同，使得在卷绕设备上每次上料时，都需要调整上料位置，以保证在卷绕成电芯时，极耳的整齐划一。然而整个上料调整过程耗时长，且若调整不准确，就会造成整卷的极片卷材浪费，而且现有技术中，极耳对齐参数的偏差较大。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种激光模切卷绕一体机，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种激光模切卷绕一体机，包括极耳模切卷绕系统，所述极耳模切卷绕系统是由阳极放卷系统、阴极放卷系统、隔膜放卷系统、电芯卷绕系统、控制器、报警器构成，并且，所述阳极放卷系统、所述阴极放卷系统、所述隔膜放卷系统、所述电芯卷绕系统和所述报警器分别均与所述控制器连接。

进一步的，所述阳极放卷系统是由阳极放卷机构、阳极纠偏装置一、阳极厚度传感器、阳极牵引辊一、阳极储料装置、阳极缓冲辊组、阳极牵引辊二、阳极激光模切装置、阳极牵引辊三、阳极张力辊组、阳极纠偏装置二、阳极面阵相机和阳极片构成，所述阳极纠偏装置一和所述阳极厚度传感器分别均位于所述阳极放卷机构和所述阳极牵引辊一之间，所述阳极储料装置和所述阳极缓冲辊组分别均位于所述阳极牵引辊一和所述阳极牵引辊二之间，所述阳极激光模切装置位于所述阳极牵引辊二和所述阳极牵引辊三之间，所述阳极纠偏装置二位于所述阳极张力辊组和所述阳极面阵相机之间，所述阳极片依次穿插于所述阳极放卷机构、所述阳极纠偏装置一、所述阳极厚度传感器、所述阳极牵引辊一、所述阳极储料装置、所述阳极缓冲辊组、所述阳极牵引辊二、所述阳极激光模切装置、所述阳极牵引辊三、所述阳极张力辊组、所述阳极纠偏装置二和所述阳极面阵相机。

进一步的，所述阴极放卷系统是由阴极放卷机构、阴极纠偏装置一、阴极厚度传感器、阴极牵引辊一、阴极储料装置、阴极缓冲辊组、阴极牵引辊二、阴极激光模切装置、阴极牵引辊三、阴极张力辊组、阴极纠偏装置二、阴极面阵相机和阴极片构成，所述阴极纠偏装置一和所述阴极厚度传感器分别均位于所述阴极放卷机构和所述阴极牵引辊一之间，所述阴极储料装置和所述阴极缓冲辊组分别均位于所述阴极牵引辊一和所述阴极牵引辊二之间，所述阴极激光模切装置位于所述阴极牵引辊二和所述阴极牵引辊三之间，所述阴极纠偏装置二位于所述阴极张力辊组和所述阴极面阵相机之间，所述阴极片依次穿插于所述阴极放卷机构、所述阴极纠偏装置一、所述阴极厚度传感器、所述阴极牵引辊一、所述阴极储料装置、所述阴极缓冲辊组、所述阴极牵引辊二、所述阴极激光模切装置、所述阴极牵引辊三、所述阴极张力辊组、所述阴极纠偏装置二和所述阴极面阵相机。

进一步的，所述隔膜放卷系统设置有两组，一组位于所述阳极放卷系统和所述阴极放卷系统之间，另一组位于所述阳极放卷系统的一侧，所述隔膜放卷系统是由隔膜放卷机构、隔膜牵引辊、隔膜张力辊组、隔膜厚度传感器和隔膜构成，所述隔膜牵引辊位于所述隔膜放卷机构和所述隔膜张力辊组之间，所述隔膜厚度传感器位于所述隔膜张力辊组的底端，所述隔膜依次穿插于所述隔膜放卷机构、所述隔膜牵引辊、所述隔膜张力辊组和所述隔膜厚度传感器。

进一步的，所述电芯卷绕系统是由卷绕辊和卷绕面阵相机构成。

进一步的，所述阳极纠偏装置一、所述阳极厚度传感器、所述阳极激光模切装置、所述阳极纠偏装置二、所述阳极面阵相机、所述阴极纠偏装置一、所述阴极厚度传感器、所述阴极激光模切装置、所述阴极纠偏装置二、所述阴极面阵相机、所述隔膜厚度传感器和所述卷绕面阵相机分别均与所述控制器电连接。

进一步的，所述阳极放卷机构、所述阴极放卷机构和所述隔膜放卷机构均设置有多个。

进一步的，所述阳极张力辊组、所述阴极张力辊组和所述隔膜张力辊组分别均由若干张力辊单元组成。

进一步的，所述报警器为声光报警器。

本实用新型的有益效果为：能够简化生产工艺，实现质量、产品优率、产能、损耗等多方面的性能提升，根据测厚传感器的检测数值以及长时间的数值积累，调整激光模切参数，优化激光模切切割模型，可以控制极耳间距偏差在一个非常小的范围内，优化因为来料厚度影响而产生的极耳对齐参数。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的一种激光模切卷绕一体机的结构示意图；

图中：

1、极耳模切卷绕系统；2、阳极放卷系统；3、阴极放卷系统；4、隔膜放卷系统；5、电芯卷绕系统；6、控制器；7、报警器；8、阳极放卷机构；9、阳极纠偏装置一；10、阳极厚度传感器；11、阳极牵引辊一；12、阳极储料装置；13、阳极缓冲辊组；14、阳极牵引辊二；15、阳极激光模切装置；16、阳极牵引辊三；17、阳极张力辊组；18、阳极纠偏装置二；19、阳极面阵相机；20、阳极片；21、阴极放卷机构；22、阴极纠偏装置一；23、阴极厚度传感器；24、阴极牵引辊一；25、阴极储料装置；26、阴极缓冲辊组；27、阴极牵引辊二；28、阴极激光模切装置；29、阴极牵引辊三；30、阴极张力辊组；31、阴极纠偏装置二；32、阴极面阵相机；33、阴极片；34、隔膜放卷机构；35、隔膜牵引辊；36、隔膜张力辊组；37、隔膜厚度传感器；38、隔膜；39、卷绕辊；40、卷绕面阵相机。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本实用新型的实施例，提供了一种激光模切卷绕一体机。

实施例一：

如图1所示，根据本实用新型实施例的激光模切卷绕一体机，包括极耳模切卷绕系统1，所述极耳模切卷绕系统1是由阳极放卷系统2、阴极放卷系统3、隔膜放卷系统4、电芯卷绕系统5、控制器6、报警器7构成，并且，所述阳极放卷系统2、所述阴极放卷系统3、所述隔膜放卷系统4、所述电芯卷绕系统5和所述报警器7分别均与所述控制器6连接。

借助于上述技术方案，能够简化生产工艺，实现质量、产品优率、产能、损耗等多方面的性能提升，根据测厚传感器的检测数值以及长时间的数值积累，调整激光模切参数，优化激光模切切割模型，可以控制极耳间距偏差在一个非常小的范围内，优化因为来料厚度影响而产生的极耳对齐参数。

实施例二：

如图1所示，所述阳极放卷系统2是由阳极放卷机构8、阳极纠偏装置一9、阳极厚度传感器10、阳极牵引辊一11、阳极储料装置12、阳极缓冲辊组13、阳极牵引辊二14、阳极激光模切装置15、阳极牵引辊三16、阳极张力辊组17、阳极纠偏装置二18、阳极面阵相机19和阳极片20构成，所述阳极纠偏装置一9和所述阳极厚度传感器10分别均位于所述阳极放卷机构8和所述阳极牵引辊一11之间，所述阳极储料装置12和所述阳极缓冲辊组13分别均位于所述阳极牵引辊一11和所述阳极牵引辊二14之间，所述阳极激光模切装置15位于所述阳极牵引辊二14和所述阳极牵引辊三16之间，所述阳极纠偏装置二18位于所述阳极张力辊组17和所述阳极面阵相机19之间，所述阳极片20依次穿插于所述阳极放卷机构8、所述阳极纠偏装置一9、所述阳极厚度传感器10、所述阳极牵引辊一11、所述阳极储料装置12、所述阳极缓冲辊组13、所述阳极牵引辊二14、所述阳极激光模切装置15、所述阳极牵引辊三16、所述阳极张力辊组17、所述阳极纠偏装置二18和所述阳极面阵相机19，所述阴极放卷系统3是由阴极放卷机构21、阴极纠偏装置一22、阴极厚度传感器23、阴极牵引辊一24、阴极储料装置25、阴极缓冲辊组26、阴极牵引辊二27、阴极激光模切装置28、阴极牵引辊三29、阴极张力辊组30、阴极纠偏装置二31、阴极面阵相机32和阴极片33构成，所述阴极纠偏装置一22和所述阴极厚度传感器23分别均位于所述阴极放卷机构21和所述阴极牵引辊一24之间，所述阴极储料装置25和所述阴极缓冲辊组26分别均位于所述阴极牵引辊一24和所述阴极牵引辊二27之间，所述阴极激光模切装置28位于所述阴极牵引辊二27和所述阴极牵引辊三29之间，所述阴极纠偏装置二31位于所述阴极张力辊组30和所述阴极面阵相机32之间，所述阴极片33依次穿插于所述阴极放卷机构21、所述阴极纠偏装置一22、所述阴极厚度传感器23、所述阴极牵引辊一24、所述阴极储料装置25、所述阴极缓冲辊组26、所述阴极牵引辊二27、所述阴极激光模切装置28、所述阴极牵引辊三29、所述阴极张力辊组30、所述阴极纠偏装置二31和所述阴极面阵相机32，所述隔膜放卷系统4设置有两组，一组位于所述阳极放卷系统2和所述阴极放卷系统3之间，另一组位于所述阳极放卷系统2的一侧，所述隔膜放卷系统4是由隔膜放卷机构34、隔膜牵引辊35、隔膜张力辊组36、隔膜厚度传感器37和隔膜38构成，所述隔膜牵引辊35位于所述隔膜放卷机构34和所述隔膜张力辊组36之间，所述隔膜厚度传感器37位于所述隔膜张力辊组36的底端，所述隔膜38依次穿插于所述隔膜放卷机构34、所述隔膜牵引辊35、所述隔膜张力辊组36和所述隔膜厚度传感器37，所述电芯卷绕系统5是由卷绕辊39和卷绕面阵相机40构成，所述阳极纠偏装置一9、所述阳极厚度传感器10、所述阳极激光模切装置15、所述阳极纠偏装置二18、所述阳极面阵相机19、所述阴极纠偏装置一22、所述阴极厚度传感器23、所述阴极激光模切装置28、所述阴极纠偏装置二31、所述阴极面阵相机32、所述隔膜厚度传感器37和所述卷绕面阵相机40分别均与所述控制器6电连接，所述阳极放卷机构8、所述阴极放卷机构21和所述隔膜放卷机构34均设置有多个，所述阳极张力辊组17、所述阴极张力辊组30和所述隔膜张力辊组36分别均由若干张力辊单元组成，所述报警器7为声光报警器。

一种激光模切卷绕一体机，包括以下工作流程：S1、所述阳极放卷机构8输出所述阳极片20，所述阴极放卷机构21输出所述阴极片33，所述隔膜放卷机构34输出所述隔膜38，所述阳极片20和所述阴极片33及所述隔膜38与所述卷绕辊39对接；S2、所述阳极厚度传感器10测量所述阳极片20的厚度并反馈给所述控制器6，使得所述阳极激光模切装置15控制阳极极耳间距，所述阴极厚度传感器23测量所述阴极片33的厚度并反馈给所述控制器6，使得阴极激光模切装置28控制阴极极耳间距；S3、所述阳极牵引辊二14和所述阳极牵引辊三16控制所述阳极片20的模切速度，所述阴极牵引辊二27和所述阴极牵引辊三29控制所述阴极片33的模切速度；S4、所述阳极面阵相机19检测所述阳极片20的极耳间距并反馈至所述阳极激光模切装置15使其重新设置模切参数，所述阴极面阵相机32检测所述阴极片33的极耳间距并反馈至所述阴极激光模切装置28使其重新设置模切参数，所述卷绕面阵相机40检测成型后的极耳间距并反馈至所述阳极激光模切装置15和所述阴极激光模切装置28调整模切参数；S5、当监测到极耳不齐时，控制器6自动判断原因，如果是模切所致，则重新修订模切参数，形成卷绕到模切的闭环控制，并同时通过所述报警器7进行报警，如果是其他原因则停机待处理。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，能够简化生产工艺，实现质量、产品优率、产能、损耗等多方面的性能提升，根据测厚传感器的检测数值以及长时间的数值积累，调整激光模切参数，优化激光模切切割模型，可以控制极耳间距偏差在一个非常小的范围内，优化因为来料厚度影响而产生的极耳对齐参数。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，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实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种激光模切卷绕一体机，其特征在于，包括极耳模切卷绕系统(1)，所述极耳模切卷绕系统(1)是由阳极放卷系统(2)、阴极放卷系统(3)、隔膜放卷系统(4)、电芯卷绕系统(5)、控制器(6)、报警器(7)构成，并且，所述阳极放卷系统(2)、所述阴极放卷系统(3)、所述隔膜放卷系统(4)、所述电芯卷绕系统(5)和所述报警器(7)分别均与所述控制器(6)连接。

2.根据权利要求1所述的一种激光模切卷绕一体机，其特征在于，所述阳极放卷系统(2)是由阳极放卷机构(8)、阳极纠偏装置一(9)、阳极厚度传感器(10)、阳极牵引辊一(11)、阳极储料装置(12)、阳极缓冲辊组(13)、阳极牵引辊二(14)、阳极激光模切装置(15)、阳极牵引辊三(16)、阳极张力辊组(17)、阳极纠偏装置二(18)、阳极面阵相机(19)和阳极片(20)构成，所述阳极纠偏装置一(9)和所述阳极厚度传感器(10)分别均位于所述阳极放卷机构(8)和所述阳极牵引辊一(11)之间，所述阳极储料装置(12)和所述阳极缓冲辊组(13)分别均位于所述阳极牵引辊一(11)和所述阳极牵引辊二(14)之间，所述阳极激光模切装置(15)位于所述阳极牵引辊二(14)和所述阳极牵引辊三(16)之间，所述阳极纠偏装置二(18)位于所述阳极张力辊组(17)和所述阳极面阵相机(19)之间，所述阳极片(20)依次穿插于所述阳极放卷机构(8)、所述阳极纠偏装置一(9)、所述阳极厚度传感器(10)、所述阳极牵引辊一(11)、所述阳极储料装置(12)、所述阳极缓冲辊组(13)、所述阳极牵引辊二(14)、所述阳极激光模切装置(15)、所述阳极牵引辊三(16)、所述阳极张力辊组(17)、所述阳极纠偏装置二(18)和所述阳极面阵相机(19)，所述阳极纠偏装置一(9)、所述阳极厚度传感器(10)、所述阳极激光模切装置(15)、所述阳极纠偏装置二(18)、所述阳极面阵相机(19)分别与所述控制器(6)电连接，所述阳极放卷机构(8)设置有多个，所述阳极张力辊组(17)由若干张力辊单元组成。

3.根据权利要求1所述的一种激光模切卷绕一体机，其特征在于，所述阴极放卷系统(3)是由阴极放卷机构(21)、阴极纠偏装置一(22)、阴极厚度传感器(23)、阴极牵引辊一(24)、阴极储料装置(25)、阴极缓冲辊组(26)、阴极牵引辊二(27)、阴极激光模切装置(28)、阴极牵引辊三(29)、阴极张力辊组(30)、阴极纠偏装置二(31)、阴极面阵相机(32)和阴极片(33)构成，所述阴极纠偏装置一(22)和所述阴极厚度传感器(23)分别均位于所述阴极放卷机构(21)和所述阴极牵引辊一(24)之间，所述阴极储料装置(25)和所述阴极缓冲辊组(26)分别均位于所述阴极牵引辊一(24)和所述阴极牵引辊二(27)之间，所述阴极激光模切装置(28)位于所述阴极牵引辊二(27)和所述阴极牵引辊三(29)之间，所述阴极纠偏装置二(31)位于所述阴极张力辊组(30)和所述阴极面阵相机(32)之间，所述阴极片(33)依次穿插于所述阴极放卷机构(21)、所述阴极纠偏装置一(22)、所述阴极厚度传感器(23)、所述阴极牵引辊一(24)、所述阴极储料装置(25)、所述阴极缓冲辊组(26)、所述阴极牵引辊二(27)、所述阴极激光模切装置(28)、所述阴极牵引辊三(29)、所述阴极张力辊组(30)、所述阴极纠偏装置二(31)和所述阴极面阵相机(32)，所述阴极纠偏装置一(22)、所述阴极厚度传感器(23)、所述阴极激光模切装置(28)、所述阴极纠偏装置二(31)、所述阴极面阵相机(32)分别与所述控制器(6)电连接，所述阴极放卷机构(21)设置有多个，所述阴极张力辊组(30)由若干张力辊单元组成。

4.根据权利要求1所述的一种激光模切卷绕一体机，其特征在于，所述隔膜放卷系统(4)设置有两组，一组位于所述阳极放卷系统(2)和所述阴极放卷系统(3)之间，另一组位于所述阳极放卷系统(2)的一侧，所述隔膜放卷系统(4)是由隔膜放卷机构(34)、隔膜牵引辊(35)、隔膜张力辊组(36)、隔膜厚度传感器(37)和隔膜(38)构成，所述隔膜牵引辊(35)位于所述隔膜放卷机构(34)和所述隔膜张力辊组(36)之间，所述隔膜厚度传感器(37)位于所述隔膜张力辊组(36)的底端，所述隔膜(38)依次穿插于所述隔膜放卷机构(34)、所述隔膜牵引辊(35)、所述隔膜张力辊组(36)和所述隔膜厚度传感器(37)，所述隔膜厚度传感器(37)与所述控制器(6)电连接，所述隔膜放卷机构(34)设置有多个，所述隔膜张力辊组(36)由若干张力辊单元组成。

5.根据权利要求1所述的一种激光模切卷绕一体机，其特征在于，所述电芯卷绕系统(5)是由卷绕辊(39)和卷绕面阵相机(40)构成，所述卷绕面阵相机(40)与所述控制器(6)电连接。

6.根据权利要求1所述的一种激光模切卷绕一体机，其特征在于，所述报警器(7)为声光报警器。

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