CN210587376U - 一种电池极耳裁切装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池极耳裁切装置，所述装置沿极耳运动方向依次包括放卷装置、压紧装置、导向装置、感应装置和裁切装置；所述放卷装置包括极耳导料盘和伺服结构，所述导向装置包括极耳导向槽，所述极耳导向槽内沿极耳运动方向依次设有轧平组件和导向固定组件，轧平组件和导向固定组件的设置方向与极耳运动方向垂直，所述导向固定组件上开设有孔，所述感应装置设置于孔的正上方。本实用新型通过感应装置的设置及其对极耳胶的感应识别，在极耳运动过程中实现定长裁切，尤其可适用于铝转镍极耳的感应控制，所得产品一致性较好；所述装置可自动化运行，并与后续电芯极耳焊接构成全自动化生产过程，生产效率高，人工劳动强度极大降低。

Description

一种电池极耳裁切装置

技术领域

本实用新型属于电池组件制备技术领域，涉及一种电池极耳裁切装置。

背景技术

锂电池是目前应用最广泛的电池种类之一，因具有轻薄短小且容量高，低内阻，可瞬间放出大电流且放电曲线稳定的优点，是众多电子产品或动力产的优先选择。极耳作为锂电池的一个重要部件，其生产效率的高低及使用寿命的长短会极大地影响电池的使用性能。

极耳的结构组成通常包括金属部分以及横向贴在金属部分上的极耳胶，极耳在使用前需要将极耳料带进行裁切。目前，锂电池正极通常采用铝极耳，但铝极耳较薄软，容易折断，且不能进行焊锡，需要在电池正极使用铝转镍焊接，即为正极极耳铝转镍工艺；然而现有的极耳铝转镍焊接存在以下缺点：一是该工艺过程通常为半自动的，需要人工操作，二是生产效率低。铝转镍极耳料带中金属铝和镍的部分间隔设置，由于现有的裁切控制机构无法有效区别镍和极耳胶，从而无法实现自动控制，使得全自动电芯极耳焊接机无法实现铝转镍焊接工艺。

CN 109894660A公开了一种极耳裁切装置及电芯极耳加工系统，极耳裁切装置包括支架、检测器、控制器及支架驱动机构；支架上装配有上刀和下刀，在上下方向上相对运动以对待裁切的单个极耳进行高度裁切；检测器用于检测待裁切的单个极耳在极片移动方向上的位置以及该极耳裁切前的高度；控制器用于接收检测器输出的检测信息，并向支架驱动机构输出控制信息；支架驱动机构为伺服驱动机构，与支架驱动连接，根据接收到的控制信息驱使支架带着上刀和下刀移动至相应裁切位。该装置的重点在于极耳裁切的控制过程，对极耳的运动过程及状态涉及不多，且同样无法处理铝转镍极耳的检测问题。

CN 208374335U公开了一种电池极耳裁切装置，包括送料机构、导向机构和裁切机构，所述送料机构将卷成盘的极耳展开，所述导向机构将展开成带的极耳沿输送至裁切机构，所述裁切机构将带状的极耳切断，所述送料机构、导向机构和裁切机构依次排列；所述送料机构包括放卷轮和凸轮，所述放卷轮转动连接在放卷架上，所述放卷轮侧面设有若干滚柱，所述凸轮为圆柱凸轮，所述圆柱凸轮旋转驱动放卷轮转动。该装置仅介绍了裁切装置的基本结构，但未说明在运动过程中如何控制极耳的长度以及时进行裁切。

综上所述，对于极耳料带，尤其是铝转镍极耳的定长裁切，还需要对现有装置进行改进，以提高裁切产品的一致性以及生产效率。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种电池极耳裁切装置，所述装置通过感应装置及其控制程序的设置，在极耳运动过程中实现定长裁切，尤其可适用于铝转镍极耳的感应控制，产品一致性较好，可与后续的电芯极耳焊接构成全自动化生产过程，生产效率高，降低工作人员劳动强度。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种电池极耳裁切装置，所述装置沿极耳运动方向依次包括放卷装置、压紧装置、导向装置、感应装置和裁切装置；

所述放卷装置包括极耳导料盘和伺服结构，所述导向装置包括极耳导向槽，所述极耳导向槽内沿极耳运动方向依次设有轧平组件和导向固定组件，所述轧平组件和导向固定组件的设置方向与极耳运动方向垂直，所述导向固定组件上开设有孔，所述感应装置设置于孔的正上方。

本实用新型中，为了实现极耳的自动化定长裁切，在放卷装置输送极耳进入后，通过压紧装置控制极耳的运动状态，导向装置控制极耳的位置，便于感应装置的稳定感应识别，从而控制裁切装置对极耳的裁切，得到的单片极耳长度均一，所述装置可自动化运行，生产效率高。

以下作为本实用新型优选的技术方案，但不作为本实用新型提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本实用新型的技术目的和有益效果。

作为本实用新型优选的技术方案，所述极耳包括金属带和极耳胶，所述极耳胶等间距横向固定于金属带上，所述极耳胶从金属带的至少一侧边缘外延伸出。

本实用新型中，极耳的基本结构组成类似，通过对极耳胶的感应识别控制裁切装置，极耳胶等间距设置可以保证单片式极耳的长度一致性，而极耳的长度则需要根据实际需要设置装置参数来实现。

对于极耳的感应控制需要能够区分极耳胶和金属，对于目前应用较多的铝极耳能够使用，而由于铝极耳的固有缺陷，需要铝转镍极耳进行焊接，铝转镍极耳的金属带部分不止一种金属，而现有的感应方式无法区别两种颜色金属和极耳胶，会造成感应识别混乱，无法自动化控制实现定长裁切，因此需要对极耳的运动状态及位置进行控制，使感应装置只对极耳胶部分进行识别。

作为本实用新型优选的技术方案，所述伺服结构包括伺服电机。

本实用新型中，极耳导料盘将极耳料带带入后，通过伺服结构带动其运行，可以实现极耳的定长传送。其中，所述伺服电机由伺服驱动器控制，实现高精度的传动系统定位。

作为本实用新型优选的技术方案，所述压紧装置自下而上依次包括丝杆滑台、压紧块和压紧气缸，所述压紧块和压紧气缸组装连接，所述极耳位于丝杆滑台和压紧块之间。

本实用新型中，极耳需要被压紧块压紧在丝杆滑台上才能向前输送，因此，通过控制压紧气缸和压紧块对极耳施加的压力来控制极耳的输送。

作为本实用新型优选的技术方案，所述极耳导向槽的入口处设有极耳斜坡导入口；

所述极耳导向槽中导向固定组件的前端设有极耳圆弧导入口。

作为本实用新型优选的技术方案，所述轧平组件包括极耳轧平辊轮；

所述导向固定组件包括极耳导向固定块。

作为本实用新型优选的技术方案，所述导向固定组件的两端固定于极耳导向槽的侧边，不与极耳导向槽的底部接触；

所述极耳导向槽的侧边设有开口，导向固定组件的两端嵌入开口处。

本实用新型中，极耳的感应识别需要固定的位置和高度，因此需要极耳导向槽，极耳斜坡导入口，可以使经过压紧装置的极耳顺利进入；之后在极耳导向槽中运动时，经过极耳轧平辊轮，避免极耳弯曲变形，导致光纤灵敏值波动控制输出不稳定；再经极耳导向固定块将极耳引导进入固定高度口，其中的极耳圆弧导入口使其在导入过程中，极耳不会左右上下偏移，始终保持极耳胶在同一位置光纤感应稳定。

作为本实用新型优选的技术方案，所述感应装置包括光纤感应头，所述光纤感应头发出的激光穿过导向固定组件上的孔，照射到延伸出金属带的极耳胶部分。

本实用新型中，所述导向固定组件上开的孔为光纤感应激光导向孔，其位置的设置与下方极耳的位置有关，需要对应延伸出金属带的极耳胶部分，有极耳胶和无极耳胶光纤反射灵敏值会变化，从而触发控制单元，控制极耳的定长裁切。

作为本实用新型优选的技术方案，所述感应装置连接有PLC控制单元，所述PLC控制单元与伺服结构、压紧装置和裁切装置均控制相连。

本实用新型中，感应装置识别到极耳胶后，可以将信号传递到PLC控制单元，再通过PLC控制单元控制，其完整的控制过程包括：极耳压紧气缸松开-伺服回到原点-极耳压紧气缸压紧-伺服低速前进-感应器感应到极耳胶-伺服定长前进-裁刀裁切-回到第一步重复动作。

作为本实用新型优选的技术方案，所述裁切装置包括上裁刀和下裁刀，所述极耳位于上裁刀和下裁刀之间。

本实用新型中，一般情况下裁切装置运行时，下裁刀固定不动，上裁刀带斜口，上下动作进行裁切，刀口贴合时裁切极耳。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过感应装置的设置及其对极耳胶的感应识别，在极耳运动过程中实现定长裁切，尤其可适用于铝转镍极耳的感应控制，所得产品一致性较好；

(2)本实用新型所述装置可自动化运行，并与后续的电芯极耳焊接构成全自动化生产过程，生产效率高，人工劳动强度极大降低。

附图说明

图1是本实用新型实施例1提供的电池极耳裁切装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例1提供的电池极耳裁切装置的局部结构示意图；

其中，1-极耳导料盘，2-伺服结构，3-丝杆滑台，4-压紧块，5-压紧气缸，6-极耳导向槽，7-裁切装置，71-上裁刀，72-下裁刀，8-轧平组件，9-导向固定组件，10-光纤感应头，11-光纤感应激光导向孔。

具体实施方式

为更好地说明本实用新型，便于理解本实用新型的技术方案，下面对本实用新型进一步详细说明，但下述的实施例仅是本实用新型的简易例子，并不代表或限制本实用新型的权利保护范围，本实用新型保护范围以权利要求书为准。

本实用新型具体实施方式部分提供了一种电池极耳裁切装置，所述装置沿极耳运动方向依次包括放卷装置、压紧装置、导向装置、感应装置和裁切装置7；

所述放卷装置包括极耳导料盘1和伺服结构2，所述导向装置包括极耳导向槽6，所述极耳导向槽6内沿极耳运动方向依次设有轧平组件8和导向固定组件9，所述轧平组件8和导向固定组件9的设置方向与极耳运动方向垂直，所述导向固定组件9上开设有孔，所述感应装置设置于孔的正上方。

以下为本实用新型典型但非限制性实施例：

实施例1：

本实施例提供了一种电池极耳裁切装置，所述装置的整体结构示意图如图1所示，所述装置沿极耳运动方向依次包括放卷装置、压紧装置、导向装置、感应装置和裁切装置7；

所述放卷装置包括极耳导料盘1和伺服结构2，所述导向装置包括极耳导向槽6，所述极耳导向槽6内沿极耳运动方向依次设有轧平组件8和导向固定组件9，所述轧平组件8和导向固定组件9的设置方向与极耳运动方向垂直，所述导向固定组件9上开设有孔，所述感应装置设置于孔的正上方。

其中，所述极耳为铝转镍极耳，包括金属带和极耳胶，金属带部分铝带和镍带间隔设置，所述极耳胶等间距横向固定于金属带上，所述极耳胶从金属带的两侧边缘外延伸出。

所述伺服结构2包括伺服电机。

所述压紧装置自下而上依次包括丝杆滑台3、压紧块4和压紧气缸5，所述压紧块4和压紧气缸5组装连接，所述极耳位于丝杆滑台3和压紧块4之间。

所述装置中导向装置和感应装置部分的结构示意图如图2所示，所述轧平组件8包括极耳轧平辊轮，所述导向固定组件9包括极耳导向固定块；所述导向固定组件9的两端固定于极耳导向槽6的侧边，不与极耳导向槽6的底部接触；所述极耳导向槽6的侧边设有开口，导向固定组件9的两端嵌入开口处；所述极耳导向槽6的入口处设有极耳斜坡导入口；导向固定组件9的前端设有极耳圆弧导入口。

所述感应装置包括光纤感应头10，所述光纤感应头10发出的激光穿过导向固定组件9上的光纤感应激光导向孔11，照射到延伸出金属带的极耳胶部分；所述光纤感应激光导向孔11呈方形。

所述感应装置连接有PLC控制单元，所述PLC控制单元与伺服结构、压紧装置和裁切装置7均相连。

所述裁切装置7包括上裁刀71和下裁刀72，所述下切刀72固定不动，上裁刀71上下运动，所述极耳位于上裁刀71和下裁刀72之间。

实施例2：

本实施例提供了一种电池极耳裁切装置，所述装置沿极耳运动方向依次包括放卷装置、压紧装置、导向装置、感应装置和裁切装置7；

所述放卷装置包括极耳导料盘1和伺服结构2，所述导向装置包括极耳导向槽6，所述极耳导向槽6内沿极耳运动方向依次设有轧平组件8和导向固定组件9，所述轧平组件8和导向固定组件9的设置方向与极耳运动方向垂直，所述导向固定组件9上开设有孔，所述感应装置设置于孔的正上方。

其中，所述极耳为铝转镍极耳，包括金属带和极耳胶，金属带部分铝带和镍带间隔设置，所述极耳胶等间距横向固定于金属带上，所述极耳胶从金属带的一侧边缘外延伸出。

所述伺服结构2包括伺服电机。

所述压紧装置自下而上依次包括丝杆滑台3、压紧块4和压紧气缸5，所述压紧块4和压紧气缸5组装连接，所述极耳位于丝杆滑台3和压紧块4之间。

所述轧平组件8包括极耳轧平辊轮，所述导向固定组件9包括极耳导向固定块；所述导向固定组件9的两端固定于极耳导向槽6的侧边，不与极耳导向槽6的底部接触。

所述感应装置包括光纤感应头10，所述光纤感应头10发出的激光穿过导向固定组件9上的光纤感应激光导向孔11，照射到延伸出金属带的极耳胶部分；所述光纤感应激光导向孔11呈圆形。

所述感应装置连接有PLC控制单元，所述PLC控制单元与伺服结构、压紧装置和裁切装置7均相连。

所述裁切装置7包括上裁刀71和下裁刀72，所述上裁刀71和下裁刀72位于同一竖直面内，所述极耳位于上裁刀71和下裁刀72之间。

上述实施例中，所述装置在运行过程中，通过极耳导料盘1的导向输送，经过伺服结构2控制定长传送，压紧装置可进一步控制极耳的运行状态，通过极耳斜坡导入口、极耳轧平辊轮、极耳导向固定块、极耳圆弧导入口以及光纤感应激光导向孔11的设置，极耳被顺利导入极耳导向槽6后，被极耳轧平辊轮轧平后进入极耳导向固定块固定高度口，使极耳不会左右上下偏移，始终保持极耳胶在同一位置，光纤感应头10可准确感应到有无极耳胶，将信号传递到PLC控制单元，其控制过程为：感应到极耳胶-伺服定长前进-裁刀裁切-极耳压紧气缸松开-伺服回到原点-极耳压紧气缸压紧-伺服低速前进-感应到极耳胶，形成循环，精准控制定长传送极耳裁切，得到产品一致性好的单片极耳，再与电芯进行焊接构成全自动化生产过程，提高生产效率。

申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细装置，但本实用新型并不局限于上述详细装置，即不意味着本实用新型必须依赖上述装置才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型装置的等效替换及辅助结构的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种电池极耳裁切装置，其特征在于，所述装置沿极耳运动方向依次包括放卷装置、压紧装置、导向装置、感应装置和裁切装置；

所述放卷装置包括极耳导料盘和伺服结构，所述导向装置包括极耳导向槽，所述极耳导向槽内沿极耳运动方向依次设有轧平组件和导向固定组件，所述轧平组件和导向固定组件的设置方向与极耳运动方向垂直，所述导向固定组件上开设有孔，所述感应装置设置于孔的正上方。

2.根据权利要求1所述的电池极耳裁切装置，其特征在于，所述极耳包括金属带和极耳胶，所述极耳胶等间距横向固定于金属带上，所述极耳胶从金属带的至少一侧边缘外延伸出。

3.根据权利要求1所述的电池极耳裁切装置，其特征在于，所述伺服结构包括伺服电机。

4.根据权利要求1所述的电池极耳裁切装置，其特征在于，所述压紧装置自下而上依次包括丝杆滑台、压紧块和压紧气缸，所述压紧块和压紧气缸组装连接，所述极耳位于丝杆滑台和压紧块之间。

5.根据权利要求1所述的电池极耳裁切装置，其特征在于，所述极耳导向槽的入口处设有极耳斜坡导入口；

所述极耳导向槽中导向固定组件的前端设有极耳圆弧导入口。

6.根据权利要求1所述的电池极耳裁切装置，其特征在于，所述轧平组件包括极耳轧平辊轮；

所述导向固定组件包括极耳导向固定块。

7.根据权利要求1所述的电池极耳裁切装置，其特征在于，所述导向固定组件的两端固定于极耳导向槽的侧边，不与极耳导向槽的底部接触；

所述极耳导向槽的侧边设有开口，导向固定组件的两端嵌入开口处。

8.根据权利要求2所述的电池极耳裁切装置，其特征在于，所述感应装置包括光纤感应头，所述光纤感应头发出的激光穿过导向固定组件上的孔，照射到延伸出金属带的极耳胶部分。

9.根据权利要求1所述的电池极耳裁切装置，其特征在于，所述感应装置连接有PLC控制单元，所述PLC控制单元与伺服结构、压紧装置和裁切装置均相连。

10.根据权利要求1所述的电池极耳裁切装置，其特征在于，所述裁切装置包括上裁刀和下裁刀，所述极耳位于上裁刀和下裁刀之间。

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