CN218476153U - 电池片分切装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池片分切装置，所述电池片分切装置包括：机架；输送机构，滑动设置于所述机架上，所述输送机构上设置有金属材质的吸附平台，所述吸附平台用于承载电池片；裂片机构，设置于所述机架上且位于分切工位处，所述裂片机构生成照射于电池片表面的椭圆形光斑，且所述椭圆形光斑的长轴方向平行于所述输送机构的输送方向；第一驱动机构，设置于所述机架上，用于驱动所述输送机构在上料工位和下料工位之间沿着所述输送方向往复运动，所述分切工位位于所述上料工位和所述下料工位之间。通过采用本申请的技术方案，能够有效提高电池片的加工质量。

Description

电池片分切装置

技术领域

本申请涉及电池片加工技术领域，尤其涉及一种电池片分切装置。

背景技术

目前电池片的切割多采用激光裂片的方式，电池片相对激光移动的过程中，电池片内部产生的热应力促使其产生微裂纹，微裂纹沿着激光运动方向延伸，实现电池片的切割。

激光切割过程中，光斑在电池极片的投影位置能量密度较大，为了防止切割断裂面出现瑕疵，多采用在切割位置增设喷水机构，对切割部位进行降温，然后在后道工序中再设置烘干机构进行烘干，但是这样不仅增大了设备的体积，而且增加了加工成本。

实用新型内容

为了提高电池片的加工质量，本申请提供一种电池片分切装置，采用如下的技术方案：

一种电池片分切装置，所述电池片分切装置包括：

机架；

输送机构，滑动设置于所述机架上，所述输送机构上设置有金属材质的吸附平台，所述吸附平台用于承载电池片；

裂片机构，设置于所述机架上且位于分切工位处，所述裂片机构生成照射于电池片表面的椭圆形光斑，且所述椭圆形光斑的长轴方向平行于所述输送机构的输送方向；

第一驱动机构，设置于所述机架上，用于驱动所述输送机构在上料工位和下料工位之间沿着所述输送方向往复运动，所述分切工位位于所述上料工位和所述下料工位之间。

可选地，所述吸附平台包括吸附区以及分布于所述吸附区两侧的承载区，所述吸附区对应电池片的分切区域，所述吸附区分布有吸附孔。

可选地，所述吸附区上的吸附孔为偶数排，偶数排吸附孔均沿着所述输送机构的输送方向排布，所述偶数排吸附孔的对称轴与位于所述吸附平台上的电池片的分切线重合。

可选地，所述电池片分切装置还包括开槽机构，所述开槽机构设置于所述裂片机构的前道，用于沿着所述吸附平台上的电池片的分切线的至少一处进行开槽。

可选地，所述输送机构还包括：

滑动座，滑动设置于所述机架上，所述滑动座与所述第一驱动机构传动连接，所述第一驱动机构驱动所述滑动座沿着所述输送方向往复运动；

升降板，滑动设置于所述滑动座上，所述吸附平台连接于所述升降板的顶端；

第二驱动机构，设置于所述滑动座上，用于驱动所述升降板上下往复运动。

可选地，所述第二驱动机构包括：

同步轴，螺纹连接于所述升降板上，所述同步轴竖向设置；

第二驱动器，所述第二驱动器的输出端与所述同步轴相连，用于驱动所述同步轴转动，以带动所述升降板上下运动。

可选地，所述第一驱动机构包括：

两个同步带轮，分别设置于所述机架的两端；

同步带，绕设于两个所述同步带轮上；

第一驱动器，所述第一驱动器的输出端与其中一个所述同步带轮相连，用于驱动所述同步带轮转动；

其中，所述滑动座上固定有连接部，所述连接部与所述同步带啮合，所述同步带运转时带动所述连接部运动。

可选地，所述裂片机构包括脉冲激光器。

可选地，所述开槽机构包括连续波激光器。

可选地，所述输送机构在所述机架上间隔设置有两组，两组所述输送机构均被配置为在所述上料工位和输送下料工位之间往复运动。

可选地，所述吸附平台的下表面设置有清洁组件，两组所述输送机构的吸附平台在垂直方向重叠时，位于上方的所述吸附平台的清洁组件对位于下方的所述吸附平台的表面进行清理。

如上，采用本申请对电池片进行分切时，通过上料机构将待分切电池片由上料工位放置于输送机构的吸附平台上，并调整好电池片在吸附平台上的位置后，第一驱动机构驱动输送机构运动，将待分切电池片输送至分切工位，即裂片机构的下方，吸附平台承载电池片通过分切工位的过程中，裂片机构的激光器生成的椭圆形光斑照射于电池片表面，对电池片进行连续加热，通过电池片自身的温度差产生应力实现电池片分切的效果。

由于本申请的裂片机构生成椭圆形光斑，椭圆形光斑的能量密度由其长轴方向的两端向中心逐渐增大，因此在沿着电池片分切线的方向上，电池片某一特定的切割点位所接受的能量密度由低向高逐渐增大，降低因能量密度过大导致分切面产生瑕疵的现象，进而提高电池片的加工质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图，而并不超出本申请要求保护的范围。

图1是本申请实施例给出的电池片裂片装置的整体结构示意图；

图2是图1的正视图；

图3是图1中吸附平台的示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是图1中输送机构的示意图。

图中，附图标记指代如下：

1、机架；

2、输送机构；21、吸附平台；211、吸附区；212、承载区；213、吸附孔；22、滑动座；221、连接部；23、升降板；24、第二驱动机构；241、同步轴；242、第二驱动器；25、清洁组件；

3、裂片机构；

4、第一驱动机构；41、同步带轮；42、第一驱动器；

5、开槽机构。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置还可以以其他方式定位，例如旋转90度或位于其他方位，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

激光扫描脆性材料的过程中，材料内部产生的热应力促使材料在扫描位置形成微裂纹。因此，采用激光扫描方式进行电池片的切割时，激光光斑相对电池片分切线移动，使微裂纹沿激光运动方向延伸扩展，从而实现电池片分切。

现有的切割装置中，激光器照射在电池片上时生成的光斑为圆形，然而由于圆形光斑的能量密度过大，使得电池片局部热应力过于集中，容易导致电池片裂片过程中其断裂面产生瑕疵，影响电池片的加工质量。而采用在裂片位置进行喷水降温，再在设备后道增设烘干机构的方式无形中又会增大设备体积以及加工成本。因此上述方式均存在较大弊端。

参照图1，为本申请实施例公开的一种电池片分切装置，其包括机架1、输送机构2、裂片机构3以及第一驱动机构4。

机架1用于承载安装输送机构2、裂片机构3以及第一驱动机构4。本申请中将裂片机构3下端所对应位置称为分切工位，在沿着输送机构2的输送方向上，分切工位的一侧称为上料工位，另一侧称为下料工位。

输送机构2滑动设置于机架1上，输送机构2上设置有吸附平台21，吸附平台21用于承载待分切的电池片，电池片被放置于吸附平台21上之后，在负压作用下，吸附平台21将电池片吸附固定。

吸附平台21采用金属材质制成。相对于传统的玻璃材质来讲，采用金属材质更便于导热，提高裂片效率，而且激光不容易损伤吸附平台21。

第一驱动机构4固定安装在机架1上，第一驱动机构4的输出端与输送机构2相连，用于驱动输送机构2在上料工位和下料工位之间沿着输送方向往复运动。

参照图3和图4，裂片机构3的激光器发射的激光通过扩束镜调节后，生成照射于电池片表面的椭圆形光斑，椭圆形光斑的长轴方向平行于输送机构的输送方向。

采用本申请对电池片进行分切时，通过上料机构将待分切电池片由上料工位放置于输送机构2的吸附平台21上，并调整好电池片在吸附平台21上的位置后，第一驱动机构4驱动输送机构2运动，将待分切电池片输送至分切工位，即裂片机构3的下方，吸附平台21承载电池片通过分切工位的过程中，裂片机构3的激光器生成的椭圆形光斑照射于电池片表面，对电池片进行连续加热，通过电池片自身的温度差产生应力实现电池片分切的效果。

由于本申请的裂片机构3生成椭圆形光斑，椭圆形光斑的能量密度由其长轴方向的两端向中心逐渐增大，因此在沿着电池片分切线的方向上，电池片某一特定的切割点位所接受的能量密度由低向高逐渐增大，降低因能量密度过大导致分切面产生瑕疵的现象，进而提高电池片的加工质量。

参照图3和图4，作为本申请实施例一种可选的技术方案，吸附平台21包括吸附区211和承载区212。吸附区211对应于电池片的分切区域，吸附区211上分布有吸附孔213。承载区212位于吸附区211的两侧。吸附平台21的其中一端与输送机构2固定连接。

相对于现有技术中在吸附平台21整个表面分布吸附孔的方式，本申请将吸附孔213集中设置在吸附区211，吸附力只作用在分切线附近区域，而在电池片的其它区域不会产生吸附力，激光分切过程中，电池片的边缘不会对电池片的断裂面产生拉力，从而避免外部力对电池片的裂片过程造成影响。

可选地，吸附区211为矩形区域，其表面的吸附孔213并排设置有偶数排，每一排吸附孔213均沿着输送机构2的输送方向排布，而且偶数排吸附孔213的对称轴与位于吸附平台21上的电池片的分切线重合。例如，当吸附孔213设置有两排时，电池片分切线的两侧各有一排吸附孔213；当吸附孔213设置有四排时，电池片分切线的两侧各有两排吸附孔213，而且分切线两侧的吸附孔213相对分切线对称设置。

通过设置偶数排吸附孔213并相对电池片的分切线对称，电池片分切过程中，分切线两侧的部分所受吸附力相等，避免电池片其中一侧受力较大导致对断裂面造成影响。

参照图1和图2，作为本申请实施例一种可选的技术方案，裂片机构3的一侧还设置有开槽机构5，开槽机构5位于沿输送机构2输送方向的前道，用于对吸附平台21上的电池片的分切线的至少一处进行开槽。

对电池片进行开槽主要是为了对裂片机构3的分切过程进行导向。例如可以在电池片的首端开槽，预制微裂纹，有利于裂片机构3顺利进入分切状态；也可以在电池片的尾部开槽，确保电池片稳定分离。当然，开槽机构5也可既对电池片的首端开槽，也可对电池片的尾端开槽。

可选地，开槽深度大于电池片厚度的50％，开槽长度小于2mm。

应当说明的是，开槽机构5上同样设置有激光器，通过激光扫描的方式进行开槽。可选地，裂片机构3采用连续波激光器，开槽机构5采用脉冲激光器，通过控制激光脉冲的间隔时间对电池片不同部位进行开槽。

参照图5，作为本申请实施例一种可选的技术方案，输送机构2包括滑动座22、升降板23以及第二驱动机构24。

滑动座22滑动设置于机架1上。第一驱动机构4与滑动座22传动连接，能够驱动滑动座22沿着输送方向往复运动。

升降板23沿竖直方向滑动设置于滑动座22上。吸附平台21的一端连接升降板23的顶端，升降板23沿滑动座22上下滑动以改变吸附平台21的高度。

第二驱动机构24固定设置于滑动座22上，第二驱动机构24的输出端与升降板23相连，用于驱动升降板23上下往复运动。

输送机构2位于上料工位时，升降板23下降，方便向吸附平台21上放置电池片；输送机构2运动向分切工位方向运动时，升降板23上升，将电池片置于裂片机构3的下方，即分切工位所在高度。

可选地，第二驱动机构24包括同步轴241和第二驱动器242。同步轴241沿竖直方向设置，与升降板23螺纹连接。第二驱动器242的输出端与同步轴241相连，第二驱动器242驱动同步轴241转动时，带动升降板23上下运动。应当理解的是，根据空间位置要求，第二驱动器242的输出轴可以直接与同步轴241相连，也可通过皮带传动、链传动等形式与同步轴241相连。

通过将同步轴241与升降板23螺纹连接，将同步轴241的旋转运动转化为升降板23的直线运动，相对于气缸、电缸等驱动机构来讲，控制更平稳，而且能够有效节省空间。

可选地，参照图5，第一驱动机构4包括同步带轮41、同步带(图中未示出)以及第一驱动器42。

同步带轮41转动设置于机架1沿输送方向的两端。同步带绕设于两个同步带轮41上。

以其中一个同步带轮41作为主动轮，另一个作为从动轮，第一驱动器42的输出端与主动轮相连，第一驱动器42驱动主动轮转动时，带动同步带转动。

滑动座22上固定设置有连接部221，连接部221上设置有与同步带适配的啮齿，连接部221通过啮齿与同步带啮合，同步带运动时，带动连接部221和滑动座22一同运动。

参照图1和图2，作为本申请实施例一种可选的技术方案，输送机构2在机架上间隔设置有两组，分别位于机架1的不同侧，对应地，第一驱动机构4也设置有两组，分别与输送机构2对应。

两组输送机构2均可在上料工位和下料工位间运动，循环输送电池片，提高分切效率。

可选地，吸附平台21的下表面固定设置有清洁组件25，应理解的是，清洁组件25可以为喷气结构、清洁刷等。两组输送机构2运动至同一位置时，两个吸附平台21在竖直方向上重叠，此时，位于上方的吸附平台21的清洁组件25对位于下方的吸附平台21的表面进行清洁，避免因吸附平台21的表面存在碎屑而影响电池片的分切过程，对电池片进行有效保护。

以上对本申请实施例进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明仅用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想。因此，本领域技术人员依据本申请的思想，基于本申请的具体实施方式及应用范围上做出的改变或变形之处，都属于本申请保护的范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种电池片分切装置，其特征在于，所述电池片分切装置包括：

机架；

输送机构，滑动设置于所述机架上，所述输送机构上设置有金属材质的吸附平台，所述吸附平台用于承载电池片；

裂片机构，设置于所述机架上且位于分切工位处，所述裂片机构生成照射于电池片表面的椭圆形光斑，且所述椭圆形光斑的长轴方向平行于所述输送机构的输送方向；

第一驱动机构，设置于所述机架上，用于驱动所述输送机构在上料工位和下料工位之间沿着所述输送方向往复运动，所述分切工位位于所述上料工位和所述下料工位之间。

2.根据权利要求1所述的电池片分切装置，其特征在于，所述吸附平台包括吸附区以及分布于所述吸附区两侧的承载区，所述吸附区对应电池片的分切区域，所述吸附区分布有吸附孔。

3.根据权利要求2所述的电池片分切装置，其特征在于，所述吸附区上的吸附孔为偶数排，偶数排吸附孔均沿着所述输送机构的输送方向排布，所述偶数排吸附孔的对称轴与位于所述吸附平台上的电池片的分切线重合。

4.根据权利要求1所述的电池片分切装置，其特征在于，所述电池片分切装置还包括开槽机构，所述开槽机构设置于所述裂片机构的前道，用于沿着所述吸附平台上的电池片的分切线的至少一处进行开槽。

5.根据权利要求1所述的电池片分切装置，其特征在于，所述输送机构还包括：

滑动座，滑动设置于所述机架上，所述滑动座与所述第一驱动机构传动连接，所述第一驱动机构驱动所述滑动座沿着所述输送方向往复运动；

升降板，滑动设置于所述滑动座上，所述吸附平台连接于所述升降板的顶端；

第二驱动机构，设置于所述滑动座上，用于驱动所述升降板上下往复运动。

6.根据权利要求5所述的电池片分切装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括：

同步轴，螺纹连接于所述升降板上，所述同步轴竖向设置；

第二驱动器，所述第二驱动器的输出端与所述同步轴相连，用于驱动所述同步轴转动，以带动所述升降板上下运动。

7.根据权利要求5所述的电池片分切装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括：

两个同步带轮，分别设置于所述机架的两端；

同步带，绕设于两个所述同步带轮上；

第一驱动器，所述第一驱动器的输出端与其中一个所述同步带轮相连，用于驱动所述同步带轮转动；

其中，所述滑动座上固定有连接部，所述连接部与所述同步带啮合，所述同步带运转时带动所述连接部运动。

8.根据权利要求1所述的电池片分切装置，其特征在于，所述裂片机构包括脉冲激光器。

9.根据权利要求4所述的电池片分切装置，其特征在于，所述开槽机构包括连续波激光器。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的电池片分切装置，其特征在于，所述输送机构在所述机架上间隔设置有两组，两组所述输送机构均被配置为在所述上料工位和输送下料工位之间往复运动。

11.根据权利要求10所述的电池片分切装置，其特征在于，所述吸附平台的下表面设置有清洁组件，两组所述输送机构的吸附平台在垂直方向重叠时，位于上方的所述吸附平台的清洁组件对位于下方的所述吸附平台的表面进行清理。

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