CN215278947U - 激光清洗擦拭设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种激光清洗擦拭设备，涉及极片生产设备技术领域。激光清洗擦拭设备包括多激光光学系统、毛刷机构和擦拭机构，多激光光学系统包括多套激光器，激光器用于对极片进行激光清洗，并形成多个初步槽位，初步槽位的深度小于极片的涂层的厚度；毛刷机构用于刷洗初步槽位，形成中步槽位，中步槽位的深度大于初步槽位、且小于涂层的厚度；擦拭机构包括基板和安装在基板上的多个擦拭头，多个擦拭头用于对多个中步槽位进行擦拭，形成多个贯穿涂层的焊接槽位。该设备能够在极片碾压之前，通过多激光光学系统对极片进行宽幅面地激光清洗，不损伤极片基材，再依次利用毛刷机构和擦拭机构去除槽位剩余的涂层，从而形成多个焊接槽位。
Description
技术领域
本实用新型涉及极片生产设备技术领域，具体而言，涉及一种激光清洗擦拭设备。
背景技术
随着现代经济和科学技术的快速发展，对锂离子电池制造设备自动化的要求越来越高。锂离子电池的发展过程中，其基材越来越薄，电池容量要求越来越大，因此对于生产的制造要求越来越高。传统的激光清洗设备是在对极片涂布辊压分切之后，对单片的极片进行清洗，而且由于材料特性的要求，只能做负极的极片清洗，而正极由于基材是铝箔，材料较脆，熔点较低，经过碾压之后再进行激光清洗，导致基材容易受损伤，严重影响后工序的极耳焊接质量，安全性完全无法得到保障。
现有的激光清洗技术均是宽幅极片经过碾压涂层后，再经过分条设备后分成单条，再通过激光清洗设备进行极耳焊接位清洗，这种激光清洗工艺有至少存在如下问题：激光是通过热能量对极片表面涂层进行剥离，激光产生的能量会对极片基材表面造成损伤。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种激光清洗擦拭设备，其能够在极片碾压之前，通过多激光光学系统对极片进行宽幅面地激光清洗，不损伤极片基材，而后再依次利用毛刷机构和擦拭机构去除槽位剩余的涂层，从而形成多个焊接槽位。
本实用新型的实施例是这样实现的：
第一方面，本实用新型提供一种激光清洗擦拭设备，激光清洗擦拭设备包括：
多激光光学系统，包括多套激光器，激光器用于对极片进行激光清洗，并形成多个初步槽位，初步槽位的深度小于极片的涂层的厚度；
毛刷机构，用于刷洗初步槽位，形成中步槽位，中步槽位的深度大于初步槽位、且小于涂层的厚度；
擦拭机构，包括基板和安装在基板上的多个擦拭头，多个擦拭头用于对多个中步槽位进行擦拭，形成多个焊接槽位，焊接槽位贯穿涂层。
在可选的实施方式中，擦拭机构还包括：
放卷模块，安装在基板上，放卷模块用于承载成卷的无尘布，并将无尘布输送至擦拭头；
收卷模块，安装在基板上，收卷模块用于收卷经过擦拭头的无尘布。
在可选的实施方式中，擦拭机构还包括：
缓存模块，安装在基板上、且位于放卷模块与擦拭头之间，缓存模块用于对无尘布进行张力控制。
在可选的实施方式中，擦拭机构还包括：
吸附平台，设置在擦拭头的上方，吸附平台用于吸附住极片。
在可选的实施方式中，擦拭机构还包括：
除尘模块，安装在基板上、且位于擦拭头的下方，除尘模块用于吸走擦拭头擦拭产生的粉尘。
在可选的实施方式中，擦拭机构还包括：
刮刀模块，设置在擦拭头与收卷模块之间，刮刀模块用于刮下无尘布上的粉尘。
在可选的实施方式中，擦拭机构还包括：
除尘腔体，包裹在刮刀模块上，除尘腔体用于吸走刮刀模块刮下的粉尘。
在可选的实施方式中，擦拭机构还包括：
移动模块，与基板连接，移动模块用于调节基板和擦拭头的水平位置。
在可选的实施方式中，擦拭机构还包括：
升降模块，与基板连接，升降模块用于调节基板和擦拭头的竖直位置。
在可选的实施方式中，擦拭机构还包括：
气缸，与擦拭头连接，气缸用于控制擦拭头的擦拭压力。
本实用新型实施例提供的激光清洗擦拭设备的有益效果包括：能够在极片碾压之前，通过多激光光学系统对极片进行宽幅面地激光清洗，并形成多个初步槽位，为保证不损伤极片基材，初步槽位的深度小于极片的涂层的厚度，保证激光不与极片基材作用，而后再依次利用毛刷机构和擦拭机构去除槽位剩余的涂层，从而形成多个贯穿涂层的焊接槽位，这样，可以实现一次性清洗多个焊接槽位，清洗工序完成后，再进行碾压与分条工序，全程不会损坏基材。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本实用新型实施例提供的多激光光学系统的工作状态示意图；
图2为本实用新型实施例提供的擦拭机构一种状态的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的擦拭机构另一种状态的结构示意图；
图4为擦拭机构中无尘布的走向示意图。
图标：11-激光器；12-擦拭机构；121-基板；122-放卷模块；123-缓存模块；124-擦拭头；125-气缸；126-吸附平台；127-除尘模块；128-除尘腔体；129-收卷模块；130-移动模块；131-换型位移模块；132-无尘布；20-极片；21-初步槽位。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
现有的激光清洗设备均是先对宽幅极片经过碾压涂层后，再对宽幅极片分成单条后进行极耳焊接位清洗，这种激光清洗工艺有如下问题：
1.激光是通过热能量对极片表面涂层进行剥离，激光产生的能量会对极片基材表面造成损伤；
2.为增大电池容量，极片基材厚度越来越小，其中，铜箔厚度已减小至5μm，铝箔厚度减小至10μm，因此，应尽可能保证激光不作用极片基材；
3.正极极片经过碾压后涂层会嵌入基材(铝箔)，再经过激光清洗后会损伤铝箔，后工序再进行极耳焊接后会容易破损，其可靠性与安全性无法得到保障。
针对以上缺陷，本实用新型实施例提供一种激光清洗擦拭设备，能够在极片碾压之前，通过多激光光学系统对极片进行宽幅面地激光清洗，为保证不损伤极片基材，应清洗的槽位只清洗极片涂层厚度的50％～95％，保证激光不与极片基材作用，而后再依次利用毛刷机构和擦拭机构去除槽位剩余的涂层，从而达到槽位的焊接要求，这样，可以实现一次性清洗多个槽位，清洗工序完成后，再进行碾压与分条工序，全程不会损伤基材。
请参照图1，本实施例提供的激光清洗擦拭设备包括多激光光学系统(图中未示出)，多激光光学系统包括多套激光器11，多套激光器11沿极片的宽度方向间隔排布，激光器11用于对极片20进行激光清洗，并形成初步槽位21，并可以一次性在极片20上形成多个初步槽位21，初步槽位21的深度小于极片20的涂层的厚度，具体的，初步槽位21的深度占极片的涂层的厚度的50％～95％。
本实施例中，宽幅极片规划分条成六条极片，每个单条极片上需要先形成一个初步槽位21，激光器11的数量为三个，三个激光器11沿极片的宽度方向间隔设置，三个激光器11发出的激光恰好覆盖宽幅极片的整个宽度，能够在预定位置形成初步槽位21。
激光清洗擦拭设备还包括毛刷机构，毛刷机构用于刷洗初步槽位，形成中步槽位，中步槽位的深度大于初步槽位、且小于涂层的厚度。
激光清洗擦拭设备还包括擦拭机构12，擦拭机构12用于刷洗多个中步槽位，形成多个焊接槽位，焊接槽位贯穿涂层。
请参阅图2至图4，擦拭机构12包括基板121、放卷模块122、缓存模块123、擦拭头124、气缸125、吸附平台126、除尘模块127、刮刀模块(图中未示出)、除尘腔体128、收卷模块129、移动模块130、升降模块(图中未示出)、换型位移模块131和无尘布132。
具体的，放卷模块122、缓存模块123、擦拭头124、气缸125、除尘模块127、刮刀模块、除尘腔体128和收卷模块129均安装在基板121上。
放卷模块122用于承载成卷的无尘布132，并将无尘布132输送至缓存模块123。无尘布132通过类似缠绕毛线球的方式缠绕在放卷模块122上，可以提高无尘布132的承载量，提高生产效率。具体的，一条无尘布132通过在放卷模块122的宽度方向上来回缠绕，使放卷模块122上覆盖无尘布132的宽度大于单条无尘布132的宽度，即多圈无尘布132在宽度方向上至少部分重叠，相比于放卷模块122的宽度方向上只缠绕一圈无尘布132，本实施例通过在放卷模块122的宽度方向上缠绕多圈无尘布132，能够提高无尘布132的承载量至2～3倍。
缓存模块123位于放卷模块122与擦拭头124之间，缓存模块123用于对无尘布132进行张力控制，并将无尘布132输送至擦拭头124。多个擦拭头124用于对极片上的多个中步槽位进行擦拭，形成多个焊接槽位。气缸125与擦拭头124连接，气缸125用于控制擦拭头124的擦拭压力。各个擦拭头124可根据生产工艺的不同而设置各个擦拭头124的位置和擦拭压力。
除尘模块127位于擦拭头124的下方，除尘模块127用于吸走擦拭头124擦拭产生的粉尘。吸附平台126设置在擦拭头124的上方，吸附平台126用于吸附住极片。无尘布132经过擦拭头124进入刮刀模块，刮刀模块设置在擦拭头124与收卷模块129之间，刮刀模块用于刮下无尘布132上的粉尘。除尘腔体128包裹在刮刀模块上，除尘腔体128用于吸走刮刀模块刮下的粉尘。
请参阅图2和图3，移动模块130与基板121连接，移动模块130用于调节基板121和擦拭头124的水平位置。升降模块与基板121连接，升降模块用于调节基板121和擦拭头124的竖直位置。移动模块130和升降模块都可以采用电机和丝杆的组合。
换型位移模块131与基板121连接，换型位移模块131用于在针对不同型号的极片需要换型时，驱动基板121和擦拭头124移动至其它型号对应的位置。
请参阅图4，擦拭头124可拆卸地安装在基板121上，工作人员可以手动调节擦拭头124在基板121上的位置，从而改变擦拭头124的擦拭压力或适应各种型号的极片。在其它实施例中，还可以设置电机带动擦拭头124，以改变擦拭头124在基板121上的位置，提高自动化程度。
本实用新型实施例提供的激光清洗擦拭设备的有益效果包括：
1.能够在极片碾压之前，通过多激光光学系统对极片进行宽幅面地激光清洗，并形成多个初步槽位，为保证不损伤极片基材，初步槽位的深度小于极片的涂层的厚度，保证激光不与极片基材作用，而后再依次利用毛刷机构和擦拭机构12去除槽位剩余的涂层，从而形成多个贯穿涂层的焊接槽位，这样，可以实现一次性清洗多个焊接槽位，清洗工序完成后，再进行碾压与分条工序，全程不会损坏基材；
2.擦拭机构12结构紧凑，可实现多槽位高速高效擦拭，自动收放无尘布132，多级分体设计，可根据换型或维护等情况拉伸出设备进行处理，方便高效。
本实施例中，擦拭模块可针对产品工艺的不同，设置与产品工艺所需槽位数量对应的擦拭头124的数量，擦拭头124的位置与工艺所需的槽位的位置相匹配；擦拭头124的压力对应工艺所需的擦拭效果；工艺所需的槽位对应擦拭头124与槽位的接触面积，这样，也可以实现快速换型，且根据卧式设备的特性可进行多级分体拉伸，易于维护与操作。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)
1.一种激光清洗擦拭设备，其特征在于，所述激光清洗擦拭设备包括：
多激光光学系统，包括多套激光器(11)，所述激光器(11)用于对极片(20)进行激光清洗，并形成多个初步槽位(21)，所述初步槽位(21)的深度小于所述极片(20)的涂层的厚度；
毛刷机构，用于刷洗所述初步槽位(21)，形成中步槽位，所述中步槽位的深度大于所述初步槽位、且小于所述涂层的厚度；
擦拭机构(12)，包括基板(121)和安装在所述基板(121)上的多个擦拭头(124)，多个所述擦拭头(124)用于对多个所述中步槽位进行擦拭，形成多个焊接槽位，所述焊接槽位贯穿所述涂层。
2.根据权利要求1所述的激光清洗擦拭设备，其特征在于，所述擦拭机构(12)还包括：
放卷模块(122)，安装在所述基板(121)上，所述放卷模块(122)用于承载成卷的无尘布(132)，并将所述无尘布(132)输送至所述擦拭头(124)；
收卷模块(129)，安装在所述基板(121)上，所述收卷模块(129)用于收卷经过所述擦拭头(124)的所述无尘布(132)。
3.根据权利要求2所述的激光清洗擦拭设备，其特征在于，所述擦拭机构(12)还包括：
缓存模块(123)，安装在所述基板(121)上、且位于所述放卷模块(122)与所述擦拭头(124)之间，所述缓存模块(123)用于对所述无尘布(132)进行张力控制。
4.根据权利要求1所述的激光清洗擦拭设备，其特征在于，所述擦拭机构(12)还包括：
吸附平台(126)，设置在所述擦拭头(124)的上方，所述吸附平台(126)用于吸附住所述极片。
5.根据权利要求1所述的激光清洗擦拭设备，其特征在于，所述擦拭机构(12)还包括：
除尘模块(127)，安装在所述基板(121)上、且位于所述擦拭头(124)的下方，所述除尘模块(127)用于吸走所述擦拭头(124)擦拭产生的粉尘。
6.根据权利要求2所述的激光清洗擦拭设备，其特征在于，所述擦拭机构(12)还包括：
刮刀模块，设置在所述擦拭头(124)与所述收卷模块(129)之间，所述刮刀模块用于刮下所述无尘布(132)上的粉尘。
7.根据权利要求6所述的激光清洗擦拭设备，其特征在于，所述擦拭机构(12)还包括：
除尘腔体(128)，包裹在所述刮刀模块上，所述除尘腔体(128)用于吸走所述刮刀模块刮下的粉尘。
8.根据权利要求1所述的激光清洗擦拭设备，其特征在于，所述擦拭机构(12)还包括：
移动模块(130)，与所述基板(121)连接，所述移动模块(130)用于调节所述基板(121)和所述擦拭头(124)的水平位置。
9.根据权利要求1所述的激光清洗擦拭设备，其特征在于，所述擦拭机构(12)还包括：
升降模块，与所述基板(121)连接，所述升降模块用于调节所述基板(121)和所述擦拭头(124)的竖直位置。
10.根据权利要求1所述的激光清洗擦拭设备，其特征在于，所述擦拭机构(12)还包括：
气缸(125)，与所述擦拭头(124)连接，所述气缸(125)用于控制所述擦拭头(124)的擦拭压力。
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| CN115870296A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-03-31 | 赤壁市万皇智能设备有限公司 | 一种玻璃表面应力检测液清洁设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |