CN210306304U - 一种锂离子电池胶纸切割机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型记载了一种锂离子电池胶纸切割机构，属于锂离子电池设备技术领域，具体方案为：一种锂离子电池胶纸切割机构，包括固定件、胶纸卷轴、备胶机构、激光器和拉胶机构，胶纸卷轴垂直固定在所述固定件的右侧面，固定件安装在工作台上，备胶机构位于胶纸卷轴的前方，拉胶机构安装在所述备胶机构的左侧或右侧，激光器位于所述备胶机构的右侧，胶纸卷套设在胶纸卷轴上，拉胶机构拉动胶纸卷的自由端由备胶机构的近胶纸卷轴的一端移动至远离胶纸卷轴的一端，激光器发射的激光用于切断位于备胶机构上的胶纸，本方案解决了由于胶纸探出极片边缘过长而造成的铝塑膜壳顶封边封到胶纸，解决了传统刀片需要频繁清洁与更换的问题。

Description

一种锂离子电池胶纸切割机构

技术领域

本实用新型属于锂离子电池设备技术领域，具体涉及一种锂离子电池胶纸切割机构。

背景技术

目前国家在大力推广新能源技术，带动了锂离子电池的快速发展。同时，人们对锂离子电池的要求也越来越高，但电池安全始终处于第一位。

虚封、短路、析锂等是影响电池安全的主要因素，而制片终止胶移位又是造成虚封、内部短路、析锂的原因之一。

电池正极片、负极片在与隔膜一起卷绕成卷芯前，需要在极片上粘贴终止胶。目前锂离子电池制片机及制片卷绕一体机的终止胶切割采用传统刀片，刀片易磨损，且胶纸碎屑易残留在刀片上。贴胶工位造成胶纸移位的一个主要原因是切刀切割胶纸时，由于切刀刀口钝或粘有残胶，切刀下切时作用在胶纸切口处的作用力大于备胶真空吸盘对终止胶的吸附力，切刀下切时带动胶纸移位。导致：a.胶纸超出极片距离过长，铝塑膜壳顶封边封到胶纸，影响电芯密封性；b.胶纸未完全起到防护作用，导致极片或极耳毛刺刺穿隔膜，正负极直接接触，造成内部短路；c.胶纸未完全盖住未与负极涂膏相对的正极涂膏，导致锂离子析出。终止胶移位的电芯，有严重的质量隐患。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中胶纸切割机构的刀片切割终止胶时，胶纸移位的问题；以及现有技术中胶纸切割机构使用的刀片需要频繁清洁与更换的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种锂离子电池胶纸切割机构，包括固定件、胶纸卷轴、备胶机构、激光器和拉胶机构，所述胶纸卷轴垂直固定在所述固定件的右侧面，所述备胶机构位于胶纸卷轴的前方，所述拉胶机构安装在所述备胶机构的左侧或右侧，所述激光器位于所述备胶机构的右侧，胶纸卷套设在胶纸卷轴上，所述拉胶机构拉动胶纸卷的自由端由备胶机构的近胶纸卷轴的一端移动至远离胶纸卷轴的一端，所述激光器发射的激光用于切断位于备胶机构上的胶纸。

进一步的，所述备胶机构包括备胶吸盘Ⅰ、备胶吸盘Ⅱ和吸盘驱动机构，所述备胶吸盘Ⅰ和备胶吸盘Ⅱ前后并列设置，所述备胶吸盘Ⅰ位于备胶吸盘Ⅱ和胶纸卷轴之间，备胶吸盘Ⅰ与备胶吸盘Ⅱ之间设有空隙，所述备胶吸盘Ⅱ位于极片的下方，所述吸盘驱动机构位于备胶吸盘Ⅱ的下方，所述吸盘驱动机构驱动备胶吸盘Ⅱ沿竖直方向运动。

进一步的，所述激光器发射的激光沿备胶吸盘Ⅰ和备胶吸盘Ⅱ之间的空隙左右移动。

进一步的，所述吸盘驱动机构包括至少一个气缸，所有所述气缸的气缸杆朝上设置并固定在所述备胶吸盘Ⅱ上。

进一步的，所述胶纸切割机构还包括抽风系统，所述抽风系统包括抽风机和抽风管道，所述抽风管道的一端安装在备胶吸盘Ⅰ和备胶吸盘Ⅱ之间空隙的上方，另一端置于胶纸切割机构的外部，所述抽风机安装在所述抽风管道的内部或抽风管道所述另一端管道口的外部，废气及残渣排至集尘过滤器中。

进一步的，所述激光器的下方设置有底座。

进一步的，所述胶纸切割机构还包括防护板，所述防护板可拆卸安装在固定件上，所述防护板用于遮挡激光。

进一步的，所述胶纸切割机构还包括压胶辊和平台，所述压胶辊固定在所述固定件的右侧面上并与胶纸卷轴平行，所述平台一个侧边转动连接在所述固定件的右侧面并位于所述压胶辊的下方，所述胶纸位于所述压胶辊和所述平台之间，所述平台由外部电机驱动以固定在固定件上的侧边为轴心上下摆动，当平台摆动到水平位置时，胶纸被固定在压胶辊与平台之间。

进一步的，所述胶纸切割机构还包括导向轴Ⅱ、导向轴Ⅲ和蹬胶轴，所述蹬胶轴位于所述导向轴Ⅱ和导向轴Ⅲ之间，所述导向轴Ⅲ和蹬胶轴均位于所述导向轴Ⅱ和压胶辊之间，所述导向轴Ⅱ和导向轴Ⅲ均垂直固定在所述固定件的右侧面，所述蹬胶轴滑动设置在所述固定件的侧面并与所述胶纸卷轴平行，所述蹬胶轴由外部直线电机驱动上下运动。

进一步的，所述备胶吸盘Ⅰ设置有若干个贯穿备胶吸盘Ⅰ厚度方向的通孔Ⅰ，所有所述通孔Ⅰ均与外部抽真空设备Ⅰ连接，所述备胶吸盘Ⅱ设置有若干个贯穿备胶吸盘Ⅱ厚度方向的通孔Ⅱ，所有所述通孔Ⅱ均与外部抽真空设备Ⅱ连接。

本实用新型相对于现有技术的有益效果是：

本实用新型针对制片机及制片卷绕一体机终止胶贴胶移位问题进行改善，采用激光切割胶纸，切割时无作用力作用在胶纸上，不会出现传统切刀下切时带动终止胶移位的情况。解决了由于胶纸探出极片边缘过长而造成的铝塑膜壳顶封边封到胶纸，解决了胶纸对极耳及箔材裁切边缘未起到防护作用而造成的内部短路的问题，解决了胶纸未完全覆盖未与负极涂膏相对的正极涂膏而造成的析锂的问题；激光切割解决了传统刀片需要频繁清洁与更换的问题。

附图说明

图1为胶纸切割机构结构示意图；

图2为胶纸切割机构左视图；

图3为胶纸切割机构右视图；

图4为胶纸卷轴与备胶机构的结构示意图；

图5为备胶机构结构示意图；

图6为无防护板的胶纸切割机构结构示意图；

图7为胶纸切割机构主视图；

图8为固定架右侧面结构示意图；

图中，1、固定件，2、胶纸卷轴，3、备胶机构，4、激光器，5、拉胶机构，6、胶纸，7、极片，8、抽风系统，9、防护板，10、压胶辊，11、平台，12、导向轴Ⅱ，13、导向轴Ⅲ，14、蹬胶轴，15、底座，31、备胶吸盘Ⅰ，32、备胶吸盘Ⅱ，33、吸盘驱动机构。

具体实施方式

下面结合附图1-8和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构造操作，因而，不能理解为对本实用新型的限制。

具体实施方式一

一种锂离子电池胶纸切割机构，包括固定件1、胶纸卷轴2、备胶机构3、激光器4 和拉胶机构5，所述胶纸卷轴2垂直固定在所述固定件1的右侧面，所述固定件1安装在工作台上，所述备胶机构3位于胶纸卷轴2的前方，所述拉胶机构5安装在所述备胶机构 3的左侧或右侧，所述激光器4位于所述备胶机构3的右侧，胶纸卷套设在胶纸卷轴2上，所述拉胶机构5拉动胶纸卷的自由端由备胶机构3的近胶纸卷轴2的一端移动至远离胶纸卷轴2的一端，所述激光器4发射的激光用于切断位于备胶机构3上的胶纸6，所述激光器4的下方设置有底座15，所述底座15安装在工作台上。

进一步的，所述备胶机构3包括备胶吸盘Ⅰ31、备胶吸盘Ⅱ32和吸盘驱动机构33，所述备胶吸盘Ⅰ31和备胶吸盘Ⅱ32前后并列设置，所述备胶吸盘Ⅰ31位于备胶吸盘Ⅱ32 和胶纸卷轴2之间，备胶吸盘Ⅰ31与备胶吸盘Ⅱ32之间设有空隙，所述备胶吸盘Ⅱ32位于极片7的下方，所述吸盘驱动机构33位于备胶吸盘Ⅱ32的下方，所述吸盘驱动机构33 驱动备胶吸盘Ⅱ32沿竖直方向运动。

进一步的，所述激光器4发射的激光沿备胶吸盘Ⅰ31和备胶吸盘Ⅱ32之间的空隙左右移动。

进一步的，所述吸盘驱动机构33包括至少一个气缸，所有所述气缸的气缸杆朝上设置并固定在所述备胶吸盘Ⅱ32上，所有气缸的缸体固定在工作台上。

进一步的，所述胶纸切割机构还包括抽风系统8，所述抽风系统8包括抽风机和抽风管道，所述抽风管道的一端安装在备胶吸盘Ⅰ31和备胶吸盘Ⅱ32之间空隙的上方，另一端置于胶纸切割机构的外部，所述抽风机安装在所述抽风管道的内部或抽风管道所述另一端管道口的外部，废气及残渣排放到集尘过滤器中。所述抽风系统用于回收激光切割过程中产生的残渣及气体。

进一步的，所述胶纸切割机构还包括防护板9，所述防护板9可拆卸安装在固定件(1) 上，所述防护板9用于遮挡激光，避免对人产生伤害，所述防护板9可拆卸，方便对防护板9遮挡区域维护。

进一步的，所述胶纸切割机构还包括压胶辊10和平台11，所述压胶辊10固定在所述固定件1的右侧面上并与胶纸卷轴2平行，所述平台11的一个侧边转动连接在所述固定件1的右侧面并位于所述压胶辊10的下方，所述胶纸6位于所述压胶辊10和所述平台 11之间，所述平台11由外部直线电机驱动，以固定在固定件1上的侧边为轴心上下摆动，当平台11摆动到水平位置时，胶纸6被固定在压胶10与平台11之间。

进一步的，所述胶纸切割机构还包括导向轴Ⅱ12、导向轴Ⅲ13和蹬胶轴14，所述蹬胶轴14位于所述导向轴Ⅱ12和导向轴Ⅲ13之间，所述导向轴Ⅲ13和蹬胶轴14均位于所述导向轴Ⅱ12和压胶辊10之间，所述导向轴Ⅱ12和导向轴Ⅲ13均垂直固定在所述固定件1的右侧面，所述蹬胶轴14滑动设置在所述固定件1的侧面并与所述胶纸卷轴2平行，所述蹬胶轴14由外部直线电机驱动上下运动。

进一步的，所述备胶吸盘Ⅰ31设置有若干个贯穿备胶吸盘Ⅰ31厚度方向的通孔Ⅰ，所有所述通孔Ⅰ均与外部抽真空设备Ⅰ连接，所述备胶吸盘Ⅱ32设置有若干个贯穿备胶吸盘Ⅱ32厚度方向的通孔Ⅱ，所有所述通孔Ⅱ均与外部抽真空设备Ⅱ连接。

所述激光器和拉胶机构均为外购所得，所述拉胶机构的厂家为雅康精密机械有限公司。

本实用新型适用于电池制片机及制片卷绕一体机，锂离子电池在贴胶工位对胶纸进行切割时，锂离子电池胶纸切割机构能完全避免胶纸切口处受力导致胶纸移位的问题，具体工作过程如下：

胶纸卷套设在胶纸卷轴2上，胶纸6的自由端依次穿过导向轴Ⅱ12的上方，蹬胶轴14的下方，导向轴Ⅲ的13上方以及平台11与压胶辊10之间与拉胶机构5的拉胶辊粘贴，拉胶机构5拉动胶纸6从备胶吸盘Ⅰ31移动至备胶吸盘Ⅱ32远离胶纸卷轴2的一端，达到设定长度后，胶纸完全覆盖备胶吸盘的气孔区域，拉胶及备胶整个过程中，抽真空设备Ⅱ启动抽真空，胶纸吸附在备胶吸盘Ⅱ32上，外部电机驱动平台11以固定在固定件1上的侧边为轴心运动至水平位置，将胶纸6固定在压胶辊10与平台11之间，防止胶纸在切割过程中及胶纸切断后，胶纸6回退，激光器4发射激光，激光光斑沿备胶吸盘Ⅰ31与备胶吸盘Ⅱ32之间的空隙左右直线移动，达到设置时间后停止，胶纸6被切断，切断的胶纸6吸附在备胶吸盘Ⅱ32上，拉胶机构5回位，备胶吸盘Ⅱ32在吸盘驱动机构33的驱动下向上运动，胶纸6粘贴在极片7上时，抽真空设备Ⅱ启动吹气，便于胶纸从吸盘转移至极片上，吸盘驱动机构33驱动备胶吸盘Ⅱ32向下运动回位，平台11由外部电机驱动以固定在固定件1上的侧边为轴心向下摆动，拉胶机构5重复粘贴并拉动胶纸6实现上述贴胶过程。其中，在平台11固定胶纸6后，蹬胶轴14通过外部电机驱动由上向下移动，胶纸6从胶纸卷中拉出。拉胶机构5在备胶吸盘Ⅰ31上粘贴胶纸6时，抽真空设备Ⅰ开启吹气，抽真空设备Ⅱ开启抽真空。所述底座15用于调节激光器4的高度和左右前后的位置，使胶纸预设的切口位置在激光刻覆盖范围内。

Claims (10)

1.一种锂离子电池胶纸切割机构，其特征在于：包括固定件(1)、胶纸卷轴(2)、备胶机构(3)、激光器(4)和拉胶机构(5)，所述胶纸卷轴(2)垂直固定在所述固定件(1)的右侧面，所述备胶机构(3)位于胶纸卷轴(2)的前方，所述拉胶机构(5)安装在所述备胶机构(3)的左侧或右侧，所述激光器(4)位于所述备胶机构(3)的右侧，胶纸卷套设在胶纸卷轴(2)上，所述拉胶机构(5)拉动胶纸卷的自由端由备胶机构(3)的近胶纸卷轴(2)的一端移动至远离胶纸卷轴(2)的一端，所述激光器(4)发射的激光用于切断位于备胶机构(3)上的胶纸(6)。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池胶纸切割机构，其特征在于：所述备胶机构(3)包括备胶吸盘Ⅰ(31)、备胶吸盘Ⅱ(32)和吸盘驱动机构(33)，所述备胶吸盘Ⅰ(31)和备胶吸盘Ⅱ(32)前后并列设置，所述备胶吸盘Ⅰ(31)位于备胶吸盘Ⅱ(32)和胶纸卷轴(2)之间，备胶吸盘Ⅰ(31)与备胶吸盘Ⅱ(32)之间设有空隙，所述备胶吸盘Ⅱ(32)位于极片(7)的下方，所述吸盘驱动机构(33)位于备胶吸盘Ⅱ(32)的下方，所述吸盘驱动机构(33)驱动备胶吸盘Ⅱ(32)沿竖直方向运动。

3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池胶纸切割机构，其特征在于：所述激光器(4)发射的激光沿备胶吸盘Ⅰ(31)和备胶吸盘Ⅱ(32)之间的空隙左右移动。

4.根据权利要求2所述的一种锂离子电池胶纸切割机构，其特征在于：所述吸盘驱动机构(33)包括至少一个气缸，所有所述气缸的气缸杆朝上设置并固定在所述备胶吸盘Ⅱ(32)上。

5.根据权利要求2所述的一种锂离子电池胶纸切割机构，其特征在于：所述胶纸切割机构还包括抽风系统(8)，所述抽风系统(8)包括抽风机和抽风管道，所述抽风管道的一端安装在备胶吸盘Ⅰ(31)和备胶吸盘Ⅱ(32)之间空隙的上方，另一端置于胶纸切割机构的外部，所述抽风机安装在所述抽风管道的内部或抽风管道所述另一端管道口的外部，废气及残渣排至集尘过滤器中。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池胶纸切割机构，其特征在于：所述激光器(4)的下方设置有底座(15)。

7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池胶纸切割机构，其特征在于：所述胶纸切割机构还包括防护板(9)，所述防护板(9)可拆卸安装在固定件(1)上，所述防护板(9)用于遮挡激光。

8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池胶纸切割机构，其特征在于：所述胶纸切割机构还包括压胶辊(10)和平台(11)，所述压胶辊(10)固定在所述固定件(1)的右侧面上并与胶纸卷轴(2)平行，所述平台(11)一个侧边转动连接在所述固定件(1)的右侧面并位于所述压胶辊(10)的下方，所述胶纸(6)位于所述压胶辊(10)和所述平台(11)之间，所述平台(11)由外部电机驱动以固定在固定件(1)上的侧边为轴心上下摆动，当平台(11)摆动到水平位置时，胶纸(6)被固定在压胶辊(10)与平台(11)之间。

9.根据权利要求8所述的一种锂离子电池胶纸切割机构，其特征在于：所述胶纸切割机构还包括导向轴Ⅱ(12)、导向轴Ⅲ(13)和蹬胶轴(14)，所述蹬胶轴(14)位于所述导向轴Ⅱ(12)和导向轴Ⅲ(13)之间，所述导向轴Ⅲ(13)和蹬胶轴(14)均位于所述导向轴Ⅱ(12)和压胶辊(10)之间，所述导向轴Ⅱ(12)和导向轴Ⅲ(13)均垂直固定在所述固定件(1)的右侧面，所述蹬胶轴(14)滑动设置在所述固定件(1)的侧面并与所述胶纸卷轴(2)平行，所述蹬胶轴(14)由外部直线电机驱动上下运动。

10.根据权利要求2所述的一种锂离子电池胶纸切割机构，其特征在于：所述备胶吸盘Ⅰ(31)设置有若干个贯穿备胶吸盘Ⅰ(31)厚度方向的通孔Ⅰ，所有所述通孔Ⅰ均与外部抽真空设备Ⅰ连接，所述备胶吸盘Ⅱ(32)设置有若干个贯穿备胶吸盘Ⅱ(32)厚度方向的通孔Ⅱ，所有所述通孔Ⅱ均与外部抽真空设备Ⅱ连接。

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