CN219724955U - 激光模切系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种激光模切系统，属于电池极片激光制片技术领域。其用于宽幅电池极片模切；激光模切系统包括依次设置的放卷装置、牵引装置、激光模切装置、检测收卷装置和分切收卷装置；检测收卷装置包括第一收卷单元；分切收卷装置包括机架、第二收卷单元和第三收卷单元，第二收卷单元和第三收卷单元分别设置在机架的相对侧；第一收卷单元、第二收卷单元和第三收卷单元用于收卷分切后的成品电池极片；其中，第一收卷单元、第二收卷单元和第三收卷单元的轴心离地高度≤1500mm。其解决传统激光模切系统收卷单元卷径大，重量大不易更换，操作容易产生安全事故的技术问题。

Description

激光模切系统

技术领域

本实用新型属于电池极片激光制片技术领域，特别涉及一种激光模切系统。

背景技术

国家新能源战略的实施，新能源产业快速发展，我国锂离子电池产业已经进入TWh(太瓦时)规模化制造时代。为了降本增效，在多台传统电池极片一出二激光制片设备功能整合于一体的激光模切系统中，均设置有两个竖直的收卷单元，但收卷单元收卷后卷筒的卷径大，重量大，工人搬运容易产生安全事故。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于解决传统激光模切系统收卷单元卷径大，重量大不易更换，操作容易产生安全事故的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种激光模切系统，用于宽幅电池极片模切；所述激光模切系统包括沿所述宽幅电池极片输送方向依次设置的放卷装置、牵引装置、激光模切装置、检测收卷装置和分切收卷装置；所述检测收卷装置包括第一收卷单元；所述分切收卷装置包括机架、第二收卷单元和第三收卷单元，所述第二收卷单元和第三收卷单元分别设置在所述机架的相对侧；所述第一收卷单元、所述第二收卷单元和所述第三收卷单元用于收卷分切后的成品电池极片；其中，所述第一收卷单元、所述第二收卷单元和所述第三收卷单元的轴心离地高度≤1500mm。

可选地，所述第一收卷单元、第二收卷单元和所述第三收卷单元均设置在同一水平线上。

可选地，所述激光模切装置包括多个激光模切单元，所述激光模切单元用于制造所述宽幅电池极片的极耳，并使所述宽幅电池极片分为单极片和极片组，所述第一收卷单元用于将所述单极片收卷。

可选地，所述分切收卷装置还包括分切单元；所述极片组输送到所述分切单元，所述分切单元将所述极片组切割为单极片，切割后的所述单极片收卷于所述第二收卷单元和所述第三收卷单元。

可选地，所述分切收卷装置还包括多个纠偏单元和多个第一除尘毛刷，所述纠偏单元设置在所述机架的中部；每个所述纠偏单元用于对一个所述极片组的位置进行纠偏；所述纠偏单元设置在所述分切单元的前序工段，所述极片组通过所述纠偏单元后，分别进入到所述分切单元分切；所述第一除尘毛刷设置在所述分切单元的后续工段，用于电池极片除尘。

可选地，所述激光模切系统还包括连接装置，所述连接装置设置在所述检测收卷装置和所述分切收卷装置之间，所述连接装置包括多个过辊，用于将通过所述检测收卷装置的电池极片输送到所述分切收卷装置。

可选地，所述检测收卷装置还包括风刀除尘装置和第二除尘毛刷；所述风刀除尘装置的出风口对准所述电池极片，用于去除粘附的杂质；所述第二除尘毛刷设置在所述第一收卷单元的前序工段，用于进一步除尘。

可选地，所述放卷装置包括放卷机构和展平机构，所述展平机构设置在所述放卷机构的后续工段；所述宽幅电池极片设置在所述放卷机构上，通过所述展平机构后输送到所述牵引装置。

可选地，所述牵引装置包括沿所述宽幅电池极片输送方向依次设置的调节辊、切边单元、第一展平单元、牵引单元、纠偏组件；并牵引所述宽幅电池极片至所述激光模切装置。

可选地，所述激光模切装置还包括第二展平单元，所述宽幅电池极片依次通过所述第二展平单元和所述激光模切单元。

由上述技术方案可知，本实用新型的有益效果为：

本申请提供了一种激光模切系统，用于宽幅电池极片模切。激光模切系统包括沿宽幅电池极片输送方向依次设置的放卷装置、牵引装置、激光模切装置、检测收卷装置和分切收卷装置。激光模切装置用于切割留白区域，以制造加工对宽幅电池极片的极耳。检测收卷装置包括第一收卷单元；分切收卷装置包括机架、第二收卷单元和第三收卷单元，且第二收卷单元与第三收卷单元设置在机架的两端。第一收卷单元、第二收卷单元和第三收卷单元用于收卷切割后的成品单极片。其中，第一收卷单元、第二收卷单元和第三收卷单元的轴心离地高度≤1500mm，将收卷单元降低到该高度，可使收卷单元的更换方便快捷，极大提高了安全性能，提高了操作人员的工作效率。

附图说明

图1为本实施例的激光模切系统的示意图；

图2为图1中激光模切系统的放卷装置的示意图；

图3为图1中激光模切系统的牵引装置的示意图；

图4为图1中激光模切系统的激光模切装置的示意图；

图5为图1中激光模切系统的检测收卷装置的示意图；

图6为图1中激光模切系统的分切收卷装置的示意图；

图7为宽幅电池极片的示意图。

附图标记说明如下：100、激光模切系统；10、放卷装置；11、放卷机构；12、展平机构；20、牵引装置；21、调节辊；22、切边单元；23、第一展平单元；24、牵引单元；25、纠偏组件；30、激光模切装置；31、第二展平单元；32、激光模切单元；40、检测收卷装置；41、第一收卷单元；42、风刀除尘装置；43、第二除尘毛刷；50、分切收卷装置；51、第二收卷单元；52、第三收卷单元；53、纠偏单元；54、分切单元；55、第一除尘毛刷；60、连接装置；200、宽幅电池极片；201、第一单极片；202、第二单极片；203、第三单极片；204、第四单极片；205、第五单极片；206、第六单极片；207、极耳区；208、留白区；209、电极区；2001、第一极片组；2002、第二极片组。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

在本申请的描述中，需要理解的是，在附图所示的实施例中，方向或位置关系的指示(诸如上、下、左、右、前和后等)仅是为了便于描述本申请和简化描述，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。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图6，本实施例提供了一种激光模切系统100，用于宽幅电池极片200的模切。激光模切系统100包括沿宽幅电池极片200输送方式依次设置的放卷装置10、牵引装置20、激光模切装置30、检测收卷装置40和分切收卷装置50。

请参阅图1和图2，放卷装置10包括放卷机构11和展平机构12。展平机构12设置在放卷机构11的后续工段。宽幅电池极片200设置在放卷机构11上，通过展平机构12后输送到后续的牵引装置20中。

具体的，放卷机构11转动地设置在放卷装置10的机架上，用于宽幅电池极片200的放卷，展平机构12转动地设置在机架上，并与放卷机构11之间隔布置，用于展平极片，展平机构12包括弧形辊，弧形辊转动的设置在机架上。

宽幅电池极片200收卷在放卷机构11上，放卷机构11转动以释放极片，通过多个过辊输送到展平机构12上，以对放卷机构11释放的宽幅电池极片200进行展平处理。由于展平机构12采用具有弯曲辊面的弧形辊，当极片经过弧形辊时，极片中间位置与边部有高度差，中间受摩擦力大，边部受摩擦力小，因而产生一个由宽幅电池极片200中间向两侧方向的铺展力，宽幅电池极片200被展平，从而起到消除留白区208褶皱的作用，宽幅电池极片200经过展平机构12后，通过多个过辊进入到牵引装置20。

请参阅图1和图3，牵引装置20包括沿宽幅电池极片200输送方向依次设置的调节辊21、切边单元22、第一展平单元23、牵引单元24和纠偏组件25。牵引装置20用于牵引宽幅电池极片200至激光模切装置30中。

具体的，牵引装置20的进料口处设置有一调节辊21，调节辊21转动设置在牵引装置20的机架上，用于调节宽幅电池极片200的高度位置，以便其进入到切边单元22。

切边单元22内间隔设置有两切割刀，两切割刀套设在滚轮的外周，切割刀将切边单元22内经过的宽幅电池极片200两边缘的废料进行切除，并输送到第一展平单元23中。

第一展平单元23包括转动设置的弧形辊，弧形辊转动的设置在机架，通过弧形辊的宽幅电池极片200，由于弧形辊的旋转而得到一个中间向两侧方向的铺展力，宽幅电池极片200被展平。展平后的宽幅电池极片200进入到牵引单元24中。

牵引单元24包括加压辊和牵引辊，通过机械结构如活塞连杆机构来带动加压辊靠近或远离牵引辊，对穿设在加压辊和牵引辊之前的宽幅电池极片200进行夹紧或放松，通过牵引辊与加压辊之间的夹紧转动，对宽幅电池极片200完成一次牵引。

牵引单元24将宽幅电池极片200牵引至纠偏组件25中。纠偏组件25包括纠偏架和两个纠偏辊，纠偏辊固定在纠偏架上，纠偏架可沿纠偏辊的轴向移动。宽幅电池极片200从其中一个纠偏辊的顶部进入并从另一个纠偏辊的底部经过，前往下一个处理节点。当纠偏传感器检查到进入纠偏组件25的宽幅电池极片200偏离预设位置时，纠偏架会带动纠偏辊沿其轴向方向移动，纠正宽幅电池极片200的位置，以使宽幅电池在预设位置上。其可有效改善极片打皱、断带，保证宽幅电池极片200的生产良率。

请参阅图1和图4，激光模切装置30包括多个激光模切单元32，激光模切单元32用于制造宽幅电池极片200的极耳区207，并将宽幅电池极片200分为单极片和极片组。

具体的，激光模切装置30设有多个激光模切单元32，可以对宽幅电池极片200的留白区208同时操作，去除留白区208，并加工出极耳区207。加工后的宽幅电池极片200分为单极片和极片组。

需要理解的是，本实施例中的单极片是指已经成品电池极片，不再需要切割；极片组指由两个单极片连接在一起的极片，其需要进行进一步的切割成品电池极片。

激光模切装置30的前序工段还设置有第二展平单元31，从牵引装置20出来的宽幅电池极片200依次通过第二展平单元31和激光模切单元32，第二展平单元31用于对进入激光模切单元32的宽幅电池极片200进行展平，其展平原理与展平机构12或第一展平单元23相同，不再赘述。

请参阅图1、图5和图6，检测收卷装置40包括第一收卷单元41；分切收卷装置50包括机架、第二收卷单元51和第三收卷单元52。第二收卷单元51和第三收卷单元52分别设置在机架的相对侧。第一收卷单元41、第二收卷单元51和第三收卷单元52均用于收卷分切后的成品电池极片。其中，第一收卷单元41、第二收卷单元51和第三收卷单元52的轴心离地高度≤1500mm。

将第二收卷单元51和第三收卷单元52分别设置在机架的相对侧，使进入到分切收卷装置50的电池极片从中间向两端输送，并使第一收卷单元41、第二收卷单元51和第三收卷单元52的轴心离地高度≤1500mm，使收卷单元降低到安全的高度，收卷单元的更换更加方便且快捷，极大的提高了安全性能。

在一些实施例中，第一收卷单元41、第二收卷单元51元和第三收卷单元52均设置在同一水平线上，可以进一步加快操作人员的更换收卷单元的速率。

具体而言，第一收卷单元41设置在检测收卷装置40的远离激光模切装置30的一端。从激光模切装置30输出的单极片通过多个过辊输送至第一收卷单元41完成单极片的收卷。

在一些实施例中，检测收卷装置40还包括风刀除尘装置42和第二除尘毛刷43。风刀除尘装置42与进入到检测收卷装置40的极片间隔设置，风刀除尘装置42的出风口正对电池极片，用于去除粘附电池极片上的杂质，避免这些杂质中粘附在极片上，造成电池短路、着火、甚至爆炸等危险。其中，风刀除尘装置42不与极片表面直接接触，不会刮伤极片，且不会对极片表面形成二次污染。第二除尘毛刷43设置在第一收卷单元41的前序工段，用于对极片进一步除尘。

请参阅图1和图6，分切收卷装置50包括分切单元54，分切单元54将极片组切割为单极片，切割后的单极片收卷于第二收卷单元51和第三收卷单元52。

具体的，从激光模切装置30加工后的宽幅电池极片200分割为了单极片和极片组。单极片和极片组进入到检测收卷装置40后进行分流，成品的单极片收卷在检测收卷装置40上的第一收卷单元41。而极片组继续输送至分切收卷装置50中进一步分切。

本实施例中，分切单元54设置有两个，每个分切单元54设置有一个切割刀，割刀套设在滚轮的外周，以将从分切单元54内经过的极片组分切中线进行切割，然后将分切后的单极片分流，分别收卷在第二收卷单元51和第三收卷单元52内。

如图6所示，本实施例中第二收卷单元51和第三收卷单元52的分别设置在分切收卷装置50机架的两侧，且轴心离地高度小于等于1500m。为使收卷效果更好，将极片组经过分切单元54分切的成两条单极片后，分被收卷在第二收卷单元51和第三收卷单元52上。

在一些实施例中，分切收卷装置50还包括多个纠偏单元53，每个纠偏单元53用于对一个极片组的位置进行纠偏。极片组通过纠偏单元53后，进入到分切单元54分切为单极片。

纠偏单元53的纠偏方式与牵引机构的纠偏组件25结构相同，均是通过纠偏架的带动纠偏辊移动纠正极片的位置，使其在预设位置上。

本实施例中，分切收卷装置50上的纠偏单元53设置在设置有两个，用于对两组极片组分别进行纠偏，两个纠偏单元53均设置在分切收卷装置50的机架中部，通过纠偏后的极片组分别进入到两个分切单元54中进行分切。

本实施例中，分切收卷装置50还包括第一除尘毛刷55，第一除尘毛刷55设置在第二收卷单元51和第三收卷单元52的前序工段，用于对分切单元54分切后的单极片除尘，再将单极片收卷在第二收卷单元51和第三收卷单元52上。

在本实施例中，激光模切系统100还包括连接装置60，连接装置60设置在检测收卷装置40和分切收卷装置50之间。连接装置60包括多个过辊，用于将通过检测收卷装置的极片组输送到分切收卷装置50。

请参阅图7，本实施例的宽幅电池极片200包括电极区209、极耳区207、和留白区208。其中极耳区207设置在电极区209的一侧共同构成一个单极片，即一个成品电池极片。本实施例中的宽幅电池极片200由六条单极片组成，分被为第一单极片201、第二单极片202、第三单极片203、第四单极片204、第五单极片205和第六单极片206。其中，第二单极片202与第三单极片203组合形成第一极片组2001；第四单极片204与第五单极片205组合形成第二极片组2002。

以上述宽幅电池极片200为例，激光模切系统100的工作原理如下：

S1、转动放卷装置10的放卷机构11，使宽幅电池极片200通过展平机构12后，进入到牵引装置20中。

S2、宽幅电池极片200依次通过牵引装置20中的调节辊21、切边单元22、第一展平单元23、牵引单元24和纠偏组件25后，牵引传输到激光模切装置30中。牵引装置20对宽幅电池极片200进行切边、牵引、展平，改善宽幅电池极片200打皱、断带，保证宽幅电池极片200的生产良率。

S3、激光模切装置30对进入的宽幅电池极片200进一步平整后，并采用激光模切单元32切割宽幅电池极片200的留白区208，加工出极耳区207。此时，宽幅电池极片200被分为四条电池极片带，分别为第一单极片201、第一极片组2001、第二极片组2002和第六单极片206。

S4、将从激光模切装置30出来的极片通过检测收卷装置40的风刀除尘装置42进行除尘，并对单极片和极片组进行分流，将第一单极片201和第六单极片206运输至第二除尘毛刷43除尘，再收卷在第一收卷单元41。第一极片组2001和第二极片组2002则通过连接装置60上的过辊进入到分切收卷装置50中。

S5、将进入分切收卷装置50中的第一极片组2001和第二极片组2002分别通过两个纠偏单元53，进行纠偏后，再分别进入分切单元54中，将第一极片组2001分切为第二单极片202和第三单极片203，将第二极片组2002分切为第四单极片204和第五单极片205。然后将第二单极片202和第三单极片203分别收卷在第二收卷单元51和第三收卷单元52中；第四单极片204和第五单极片205也分别收卷在第二收卷单元51和第三收卷单元52中。第二收卷单元51和第三收卷单元52分别收卷两条成品电池极片。完成六条成品电池极片的加工和收卷。

本申请通过多个激光模切单元32对宽幅电池极片200进行模切，并增设分切收卷装置50，并对各单元进行布置改进，将传统的一出二模切系统，整合变为了一出三，可以一次加工出六条电池极片，其通过共用放卷装置10、牵引装置20、激光模切装置30，减少了放置空间，提高生产效率，节省了硬件成本。

并且本申请还通过对内部单元的布置，使第一收卷单元41、第二收卷单元51和第三收卷单元52的轴心离地高度≤1500mm，当使第一收卷单元41、第二收卷单元51和第三收卷单元52收卷完成需要更换时，安全高度的收卷单元，更换更加方便且快捷，安全性能更高。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种激光模切系统，其特征在于，用于宽幅电池极片模切；所述激光模切系统包括沿所述宽幅电池极片输送方向依次设置的放卷装置、牵引装置、激光模切装置、检测收卷装置和分切收卷装置；

所述检测收卷装置包括第一收卷单元；所述分切收卷装置包括机架、第二收卷单元和第三收卷单元，所述第二收卷单元和第三收卷单元分别设置在所述机架的相对侧；所述第一收卷单元、所述第二收卷单元和所述第三收卷单元用于收卷分切后的成品电池极片；

其中，所述第一收卷单元、所述第二收卷单元和所述第三收卷单元的轴心离地高度≤1500mm。

2.根据权利要求1所述的激光模切系统，其特征在于，所述第一收卷单元、第二收卷单元和所述第三收卷单元均设置在同一水平线上。

3.根据权利要求1所述的激光模切系统，其特征在于，所述激光模切装置包括多个激光模切单元，所述激光模切单元用于制造所述宽幅电池极片的极耳，并使所述宽幅电池极片分为单极片和极片组，所述第一收卷单元用于将所述单极片收卷。

4.根据权利要求3所述的激光模切系统，其特征在于，所述分切收卷装置还包括分切单元；所述极片组输送到所述分切单元，所述分切单元将所述极片组切割为单极片，切割后的所述单极片收卷于所述第二收卷单元和所述第三收卷单元。

5.根据权利要求4所述的激光模切系统，其特征在于，所述分切收卷装置还包括多个纠偏单元和多个第一除尘毛刷，所述纠偏单元设置在所述机架的中部；每个所述纠偏单元用于对一个所述极片组的位置进行纠偏；所述纠偏单元设置在所述分切单元的前序工段，所述极片组通过所述纠偏单元后，分别进入到所述分切单元分切；所述第一除尘毛刷设置在所述分切单元的后续工段，用于电池极片除尘。

6.根据权利要求1所述的激光模切系统，其特征在于，所述激光模切系统还包括连接装置，所述连接装置设置在所述检测收卷装置和所述分切收卷装置之间，所述连接装置包括多个过辊，用于将通过所述检测收卷装置的电池极片输送到所述分切收卷装置。

7.根据权利要求1所述的激光模切系统，其特征在于，所述检测收卷装置还包括风刀除尘装置和第二除尘毛刷；所述风刀除尘装置的出风口对准所述电池极片，用于去除粘附的杂质；所述第二除尘毛刷设置在所述第一收卷单元的前序工段，用于进一步除尘。

8.根据权利要求1所述的激光模切系统，其特征在于，所述放卷装置包括放卷机构和展平机构，所述展平机构设置在所述放卷机构的后续工段；所述宽幅电池极片设置在所述放卷机构上，通过所述展平机构后输送到所述牵引装置。

9.根据权利要求1所述的激光模切系统，其特征在于，所述牵引装置包括沿所述宽幅电池极片输送方向依次设置的调节辊、切边单元、第一展平单元、牵引单元、纠偏组件；并牵引所述宽幅电池极片至所述激光模切装置。

10.根据权利要求3所述的激光模切系统，其特征在于，所述激光模切装置还包括第二展平单元，所述宽幅电池极片依次通过所述第二展平单元和所述激光模切单元。