CN218695092U - 极耳切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种极耳切割装置，包括：输送机构，适于输送极片料带；第一激光器和第二激光器，设置在输送机构的外侧，第一激光器和第二激光器沿着极片料带的流转方向间隔设置，第一激光器适于在极片料带的待切割箔材上切割第一切割段，第二激光器适于在极片料带的待切割箔材上切割第二切割段。上述结构中通过两个激光器对待切割箔材进行裁切并形成完整切割轨迹，第一激光器和第二激光器不必沿着极片料带的输送方向往复移动，简化了极耳切割装置的结构，并降低成本。因此本实用新型的技术方案解决了现有技术中的极耳激光切割设备结构复杂，成本较高的缺陷。

Description

极耳切割装置

技术领域

本实用新型涉及电池加工工艺技术领域，具体涉及一种极耳切割装置。

背景技术

极耳切割是电池加工中的一道重要工序，在极耳切割中，对极片料带上的空箔区进行切割，以形成极耳。激光切割在极耳成型中已经取得较为成熟的应用，一些工艺采用飞切工艺对极耳进行裁切，也即在裁切时极片料带不停止，激光同步裁切极耳。但这种工艺中，激光器需要额外设置驱动机构，激光器在极片料带流转的方向上不断往复移动，才能够实现复杂切割轨迹，这使得设备结构复杂，成本较高。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的极耳激光切割设备结构复杂，成本较高的缺陷，从而提供一种极耳切割装置。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种极耳切割装置，包括：输送机构，适于输送极片料带；第一激光器和第二激光器，设置在输送机构的外侧，第一激光器和第二激光器沿着极片料带的流转方向间隔设置，第一激光器适于在极片料带的待切割箔材上切割第一切割段，第二激光器适于在极片料带的待切割箔材上切割第二切割段。

可选地，输送机构包括间隔设置的第一输送辊和第二输送辊，第一激光器设置在第一输送辊的外侧，第二激光器设置在第二输送辊的外侧。

可选地，第一输送辊和第二输送辊上均设置有吸附孔和吸附口，吸附孔适于吸附极片料带，吸附口适于与外部负压设备连接。

可选地，极耳切割装置还包括废料收集结构。废料收集结构设置在输送机构的下侧。

可选地，在沿着极片料带的流转路径上，第一输送辊和第二输送辊之间设置有吸附结构。

可选地，第一输送辊和第二输送辊上均设置有切割槽，极片料带的待切割箔材位于切割槽内。

可选地，输送机构包括输送辊，第一激光器和第二激光器沿输送辊的周向间隔设置。

可选地，第一激光器切割第一切割段后，第二激光器切割第二切割段；或者，第一激光器切割第一切割段的同时，第二激光器切割第二切割段。

可选地，第一切割段和第二切割段在极片料带的宽度方向上重叠。

可选地，第一切割段和第二切割段均为U型结构，其中，第一切割段和第二切割段的开口方向相反，并且第二切割段的起点位于第一切割段的底边上，第一切割段的起点位于第二切割段的底边上。

可选地，第一切割段和第二切割段均包括齿形部，以及连接在齿形部两端的上延伸段和下延伸段，在相邻的第一切割段和第二切割段的连接处，上延伸段和下延伸段平行设置，并且上延伸段和下延伸段均与齿形部的齿顶外边沿连接。

本实用新型具有以下优点：

利用本实施例的技术方案中，在切割极耳时，极片料带通过输送机构进行输送流转，极片料带依次通过第一激光器和第二激光器，第一激光器和第二激光器分别在极片料带的待切割箔材上形成第一切割段和第二切割段，第一切割段和第二切割段形成完整的切割轨迹，并完成极耳的切割。上述结构中通过两个激光器对待切割箔材进行裁切并形成完整切割轨迹，第一激光器和第二激光器不必沿着极片料带的输送方向往复移动，简化了极耳切割装置的结构，并降低成本。因此本实用新型的技术方案解决了现有技术中的极耳激光切割设备结构复杂，成本较高的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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示出了本实用新型的极耳切割装置的实施例一的结构示意图；

图2示出了图1中极耳切割装置的第一输送辊或者第二输送辊的结构示意图；

图3示出了图1中的极耳切割装置切割极耳时的一种切割路径示意图；

图4示出了图3中A处放大示意图；

图5示出图1中的极耳切割装置切割极耳时的另一种切割路径示意图；

图6示出了图5中B处放大示意图；以及

图7示出了本实用新型的极耳切割装置的实施例二的结构示意图。

附图标记说明：

10、输送机构；11、第一输送辊；12、第二输送辊；20、第一激光器；30、第二激光器；40、吸附孔；50、吸附口；60、废料收集结构；70、吸附结构；80、切割槽；100、极片料带；101、待切割箔材；200、第一切割段；300、第二切割段；401、齿形部；402、上延伸段；403、下延伸段。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例一：

如图1和图2所示，本实施例的极耳切割装置包括输送机构10、第一激光器20和第二激光器30。其中，输送机构10适于输送极片料带100。第一激光器20和第二激光器30设置在输送机构10的外侧，第一激光器20和第二激光器30沿着极片料带100的流转方向间隔设置。第一激光器20适于在极片料带100的待切割箔材101上切割第一切割段200，第二激光器30适于在极片料带100的待切割箔材101上切割第二切割段300。

利用本实施例的技术方案中，在切割极耳时，极片料带100通过输送机构10进行输送流转，极片料带100依次通过第一激光器20和第二激光器30，第一激光器20和第二激光器30分别在极片料带100的待切割箔材101上形成第一切割段200和第二切割段300，第一切割段200和第二切割段300形成完整的切割轨迹，并完成极耳的切割。上述结构中通过两个激光器对待切割箔材101进行裁切并形成完整切割轨迹，第一激光器20和第二激光器30不必沿着极片料带100的输送方向往复移动，简化了极耳切割装置的结构，并降低成本。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的极耳激光切割设备结构复杂，成本较高的缺陷。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，输送机构10包括间隔设置的第一输送辊11和第二输送辊12，第一激光器20设置在第一输送辊11的外侧，第二激光器30设置在第二输送辊12的外侧。

具体而言，第一输送辊11和第二输送辊12沿上下方向进行布置，第一输送辊11设置在上方，第二输送辊12设置在下方。极片料带100依次通过第一输送辊11和第二输送辊12，第一激光器20在第一输送辊11上对待切割箔材101切割第一切割段200，第二激光器30在第二输送辊12上对待切割箔材101切割第二切割段300。当极片料带通过第一输送辊11和第二输送辊12后，即可切割完成第一切割段200和第二切割段300，并形成完整的极耳结构。

当然，在一些未示出的实施方式中，输送机构10也可以为输送带，第一激光器20和第二激光器30可以间隔地设置在输送带延伸方向的两个位置上。

在本实施例中，通过第一激光器20内的振镜调整光斑的位置，从而实现调整第一切割段200的轨迹，以及通过第二激光器30内的振镜调整光斑的位置，从而实现调整第二切割段300的轨迹。

由于极片料带100相对于激光的光斑是持续移动的(朝流转方向)，结合图3至图6本领域技技术人员可以理解，对于第一激光器20和第二激光器30而言，当光斑保持在一个位置，或者使得光斑沿着第一输送辊11和第二输送辊12的周向摆动时，即可沿着极片料带100的长度方向切割，并且裁切出极耳的顶边，当光斑沿着第一输送辊11和第二输送辊12的轴向摆动时，即可沿着极片料带100的宽度方向切割，并且裁切出极耳的侧边。

当然，本领域技术人员可以理解，光斑的切割轨迹，是极片料带100的移动与激光光斑的移动的叠加，本领域技术人员通过控制上述两个运动，即可控制切割轨迹。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，第一输送辊11和第二输送辊12上均设置有吸附孔40和吸附口50，吸附孔40适于吸附极片料带，吸附口50适于与外部负压设备连接。具体而言，以第一输送辊11举例，吸附孔40设置在第一输送辊11的滚动面上，并且吸附孔40为多个，多个吸附孔40均匀分布在第一输送辊11的表面上。

进一步地，第一输送辊11为中空结构，吸附口50设置在第一输送辊11的侧端部，并且吸附口50的中心轴线和第一输送辊11的中心轴线同轴设置。多个吸附孔40和吸附口50均与第一输送辊11的内部空间连通，吸附口50能够与外部负压设备，例如真空泵进行连接。外部负压设备启动后，在吸附孔40处产生负压，进而使得极片料带100紧贴第一输送辊11，从而提高极耳切割精度。

第二输送辊12的结构，以及吸附孔40和吸附口50的布置与上述的第一输送辊11相同，故不再赘述。

如图2所示，极耳切割装置还包括废料收集结构60，废料收集结构60设置在输送机构10的下方。具体而言，从图2可以看到，废料收集结构60设置在第二输送辊12的正下方，并且废料收集结构60为废料收集盒。当极片料带100被检测到为NG极片时，第二输送辊12将NG极片吸附并旋转到NG剔废区域，第二输送辊12的腔体破空将NG极片吹送至固定区域的废料收集盒内，从而实现极片排废与极耳成型同时进行，提高激光制极耳的效率。

进一步地，如图2所示，在沿着极片料带100的流转路径上，第一输送辊11和第二输送辊12之间设置有吸附结构70。具体而言，在极片料带100通过第一输送辊11，通过第一激光器20切割完成第一切割段200后，部分箔材分离(但极片并未断开分条)，而其余箔材有抖动风险并影响后续第二激光器30的切割。因此在极片料带100通过第一输送辊11后且到达第二输送辊12之前，需要通过吸附结构70将箔材吸附固定，以保证后续第二激光器30的切割精度。

如图3所示，在本实施例的技术方案中，极耳切割装置还可以包括CCD检测结构，CCD检测结构设置在第一输送辊11和第二输送辊12的外侧。具体而言，CCD检测结构对裁切后的极耳形状进行检测，若发现裁切形状不合格，则通过控制系统反馈至第一激光器20和第二激光器30并修正光斑的路径，从而实现对极耳裁切的闭环控制。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，第一输送辊11和第二输送辊12的外表面均设置有切割槽80，极片料带100的待切割箔材101位于切割槽80内。具体而言，根据极片料带100上的待切割箔材101的宽度来确定切割槽80的宽度，使得激光能够仅对待切割箔材101进行切割，而不切割极片料带100上的涂覆层。

此外，切割槽80也设置有上述的吸附孔40，吸附孔40将待切割箔材101吸附在切割槽80内并固定位置，进一步提高极耳切割精度。

下文介绍本实施例中第一切割段200和第二切割段300的具体形状。

具体而言，结合图3可以看到，极片料带100位于两侧的涂覆区，以及位于两个涂覆区中部的待切割箔材101。并且第一切割段200和第二切割段300之间在极片料带100的长度方向上具有重叠部分，并实现极片料带的分条。也即在本实施例中，通过第一激光器20和第二激光器30即可同时进行极耳裁切以及极片分条，无需现有技术中的五金分切机构进行极片分条，因此加工效率高，并且设备成本较低。

此外，从图1可以看到，第二输送辊12的下游位置设置有两个收料辊，两个收料辊分别收卷分条后的两条极片。

并且从图3和图4可以看到，第一切割段200为间隔设置的多个，第二切割段300也为间隔设置的多个。也即，在极片料带100流转时，第一激光器20在待切割箔材101上间隔切割多个第一切割段200，第二激光器30在待切割箔材101上间隔切割多个第二切割段300。

如图3和图4所示，在本实施例的技术方案中，第一切割段200和第二切割段300在极片料带100的宽度方向上重叠。也即，待切割箔材101的宽度仅为一个极耳的高度，从而减极耳切割后的废料，材料利用率较高。

以下详细介绍本实施中如何通过第一激光器20和第二激光器30同时进行极耳裁切以及极片分条的操作。

如图3和图4中示出了一种第一切割段200和第二切割段300的轨迹形状，其中，点划线表示的是第一切割段200的轨迹，虚线表示的是第二切割段300的轨迹。各个数字表述焊接轨迹顺序，并且图3和图4中极片料带100沿左侧进行流转。

图3和图4所示，第一切割段200和第二切割段300均为U型结构，具体而言，第一切割段200的轨迹为1-2-3-4(也即第一激光器20沿着1-2-3-4的轨迹进行切割)，第二切割段300的轨迹为5-6-7-8(也即第二激光器30沿着5-6-7-8的轨迹进行切割)。其中，第一切割段200和第二切割段300近似为梯形结构。

进一步地，第一切割段200和第二切割段300的开口方向相反，并且第二切割段300的起点位于第一切割段200的底边上，第一切割段200的起点位于第二切割段300的底边上。

结合图4可以看到，第一切割段200的开口朝向下方，第二切割段300的开口朝向上方。本领域技术人员可以理解，1点为第一切割段200的起点，4点为第一切割段200的终点，5点为第二切割段300的起点，8点为第二切割段300的终点。对于第二切割段300的起点而言，使得5点位于4点的前侧，并且5点位于2点和3点之间的切割段上。

当极片料依次通过第一输送辊11和第二输送辊12后，即形成了图4中所述的切割形状。在该切割形状中，A点和B点为前一个第二切割段300的7点和8点，C点和D点为后一个第一切割段的1点和2点。图4中，区域A-B-5-6为一侧极片的极耳，区域3-4-C-D为另一侧极片的极耳，同时，区域1-2-B-A、区域3-4-6-5以及区域7-8-D-C均为废料并被切除，进而将两侧的极片分条。

由此可见，光斑通过上述的极耳切割方法往复切割后，形成了两侧极片极耳的同时，也实现了极片的分条，大大提高加工效率。

图5和图6中示出了另一种第一切割段200和第二切割段300的轨迹形状，其中，点划线表示的是第一切割段200的轨迹，虚线表示的是第二切割段300的轨迹。各个数字表述焊接轨迹顺序，并且图6和图7中极片料带100沿左侧进行流转。

进一步地，第一切割段200和第二切割段300均为不规则结构，具体而言，第一切割段200的轨迹为1-2-3-4-5-6-7-8(也即第一激光器20沿着1-2-3-4-5-6-7-8的轨迹进行切割)，第二切割段300的轨迹为9-10-11-12-13-14-15-16(也即第二激光器30沿着9-10-11-12-13-14-15-16的轨迹进行切割)。

进一步地，第一切割段200和第二切割段300的不规则形状是完全相同的。具体而言，第一切割段200和第二切割段300均包括齿形部401，以及连接在齿形部401两端的上延伸段402和下延伸段403。结合图6可以看到，对于第一切割段200而言，轨迹2-3-4-5-6-7形成了齿形部401，轨迹1-2形成了上延伸段，轨迹7-8形成了下延伸段。对于第二切割段300而言，轨迹10-11-12-13-14-15形成了齿形部401，轨迹9-10形成了上延伸段，轨迹15-16形成了下延伸段。

如图6所示，在本实施例的技术方案中，在相邻的第一切割段200和第二切割段300的连接处，上延伸段402和下延伸段403平行设置，并且上延伸段402和下延伸段403均与齿形部401的齿顶外边沿连接。具体而言，本领域技术人员可以理解，1点为第一切割段200的起点，8点为第一切割段200的终点，9点为第二切割段300的起点，8点为第二切割段300的终点。

对于第二切割段300的起点而言，在第二激光器30进行切割时，以6点作为起点，也即与第一切割段200的齿形部401的齿顶外边沿(也即图7中6点)重合。此外，当进行10点和11点的轨迹切割时，使得11点与8点重合，也即8点与第二切割段300的齿形部401的齿顶外边沿(也即图7中11点)重合。

当极片料依次通过第一输送辊11和第二输送辊12后，即形成了图6中所述的切割形状。在该切割形状中，区域2-3-4-5和区域10-11-12-13为一侧极片的极耳，区域4-5-6-7和区域12-13-14-15为另一侧极片的极耳，同时，区域6(9)-7-8(11)-10为废料并被切除，进而将两侧的极片分条。

第二种第一切割段200和第二切割段300的形式相对于上述第一种而言，二者结构相同，光斑控制更为简单。

实施例二：

如图7所示，实施例二的极耳切割装置和上述的实施例一相比，区别在于，输送机构10仅包括一个输送辊。结合图7可以看到，第一激光器20和第二激光器30沿周向间隔地设置在输送辊的外侧。和实施例一相比，实施例二的极耳切割装置输送辊数量减少，结构有所简化。

此外，实施例二中，第一激光器20切割的第一切割段200的形状，以及第二激光器30切割的第二切割段300的形状，与上述的实施例一相同。并且在实施例二中，第一切割段200和第二切割段300有两种切割方法：

一种为，第一激光器20切割第一切割段200后，第二激光器30切割第二切割段300。在这种切割方式中，第一激光器20照射在输送辊上的光斑，与第二激光器30照射在输送辊上的光斑距离较远。极片料带100流转的过程中，极片料带先通过第一激光器20，并进行第一切割段200的切割，然后再通过第二激光器30，并进行第二切割段300的切割。此种切割方式与上述实施例一中极耳切割装置进行极耳切割的方式类似。

另一种为，第一激光器20切割第一切割段200的同时，第二激光器30切割第二切割段300。在这种切割方式中，第一激光器20照射在输送辊上的光斑，与第二激光器30照射在输送辊上的光斑距离较近。以第一切割段200和第二切割段300为图4中形式为例，第一激光器20的光斑初始位于1点位置，第二激光器30的光斑初始位于5点。当极片料带100流转时，第一激光器20和第二激光器30即可同时对第一切割段200和第二切割段300进行切割。

根据上述内容，本专利申请具有以下优点：

1、通过第一激光器和第二激光器实现极片极耳的裁切以及极片的分条功能，极大提升了裁切效率；

2、极片的极耳留白区域(也即待切割箔材101区域)的宽度设置为极耳的高度，减少了极片涂布的宽度以及箔材的浪费率，节约成本；

3、真空辊将极片料带100吸附固定后进行裁切，避免废料带在裁切时由于抖动引起的裁切不良的情况，提升了裁切质量。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种极耳切割装置，其特征在于，包括：

输送机构(10)，适于输送极片料带(100)；

第一激光器(20)和第二激光器(30)，设置在所述输送机构(10)的外侧，所述第一激光器(20)和所述第二激光器(30)沿着所述极片料带(100)的流转方向间隔设置，所述第一激光器(20)适于在所述极片料带(100)的待切割箔材(101)上切割第一切割段(200)，所述第二激光器(30)适于在所述极片料带(100)的待切割箔材(101)上切割第二切割段(300)。

2.根据权利要求1所述的极耳切割装置，其特征在于，输送机构(10)包括间隔设置的第一输送辊(11)和第二输送辊(12)，所述第一激光器(20)设置在所述第一输送辊(11)的外侧，所述第二激光器(30)设置在所述第二输送辊(12)的外侧。

3.根据权利要求2所述的极耳切割装置，其特征在于，所述第一输送辊(11)和第二输送辊(12)上均设置有吸附孔(40)和吸附口(50)，所述吸附孔(40)适于吸附极片料带，所述吸附口(50)适于与外部负压设备连接。

4.根据权利要求1或2所述的极耳切割装置，其特征在于，所述极耳切割装置还包括废料收集结构(60)，所述废料收集结构设置在所述输送机构(10)的下侧。

5.根据权利要求2或3所述的极耳切割装置，其特征在于，在沿着所述极片料带(100)的流转路径上，所述第一输送辊(11)和所述第二输送辊(12)之间设置有吸附结构(70)。

6.根据权利要求2或3所述的极耳切割装置，其特征在于，所述第一输送辊(11)和所述第二输送辊(12)上均设置有切割槽(80)，所述极片料带(100)的待切割箔材(101)位于所述切割槽(80)内。

7.根据权利要求1所述的极耳切割装置，其特征在于，所述输送机构(10)包括输送辊，所述第一激光器(20)和所述第二激光器(30)沿所述输送辊的周向间隔设置。

8.根据权利要求7所述的极耳切割装置，其特征在于，所述第一激光器(20)切割所述第一切割段(200)后，所述第二激光器(30)切割所述第二切割段(300)；或者，所述第一激光器(20)切割所述第一切割段(200)的同时，所述第二激光器(30)切割所述第二切割段(300)。

9.根据权利要求1所述的极耳切割装置，其特征在于，所述第一切割段(200)和所述第二切割段(300)在所述极片料带(100)的宽度方向上重叠。

10.根据权利要求1所述的极耳切割装置，其特征在于，所述第一切割段(200)和所述第二切割段(300)均为U型结构，其中，第一切割段(200)和所述第二切割段(300)的开口方向相反，并且所述第二切割段(300)的起点位于所述第一切割段(200)的底边上，所述第一切割段(200)的起点位于所述第二切割段(300)的底边上。

11.根据权利要求1所述的极耳切割装置，其特征在于，所述第一切割段(200)和所述第二切割段(300)均包括齿形部(401)，以及连接在齿形部(401)两端的上延伸段(402)和下延伸段(403)，在相邻的所述第一切割段(200)和所述第二切割段(300)的连接处，所述上延伸段(402)和所述下延伸段(403)平行设置，并且上延伸段(402)和下延伸段(403)均与齿形部(401)的齿顶外边沿连接。

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