CN221201202U - 极片加工设备及电池生产线 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种极片加工设备及电池生产线。极片加工设备包括输送线、辊压装置、加热装置和检测装置,输送线用于输送极片,辊压装置用于辊压极片。沿极片的走带方向,加热装置设置于辊压装置的下游,加热装置用于对极片未设置涂层的空箔区进行加热。检测装置用于检测空箔区的温度。根据本申请能够减小极片在加工过程中断带的风险,从而提高极片的生产效率。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,特别涉及一种极片加工设备及电池生产线。
背景技术
随着新能源技术的发展,电池的应用越来越广泛,例如应用于手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等上。
极片作为构成电池的关键部件,极片的生产效率在整个电池的生产过程中至关重要,直接影响着电池的经济效益。因此,如何有效提高极片的生产效率是电池技术中一个亟待解决的问题。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请提供了一种极片加工设备及电池生产线,能够减小极片在加工过程中断带的风险,从而提高极片的生产效率。
第一方面,本申请实施例提供了一种极片加工设备,极片加工设备包括输送线、辊压装置、加热装置和检测装置,输送线用于输送极片,辊压装置用于辊压极片。沿极片的走带方向,加热装置设置于辊压装置的下游,加热装置用于对极片未设置涂层的空箔区进行加热。检测装置用于检测空箔区的温度。
上述技术方案在极片经过辊压装置的辊压后,通过加热装置对极片未设置涂层的空箔区进行加热,能够使得空箔区软化,同时也使得空箔区自身应力能够被消除。随着极片的输送,极片会受到一定的牵引应力,以使经过加热软化后的空箔区能够产生一定地延展,从而改善空箔区的褶皱,能够减小极片在加工过程中断带的风险,进而提高极片的生产效率。通过在极片加工设备中集成用于检测极片的空箔区温度的检测装置,通过实时监控加热过程中空箔区的温度,以提高加热效果的可控性,从而有助于提升极片加工设备的加工质量。
在第一方面的一些实施例中,加热装置的至少部分以能够相对于极片移动设置。
上述技术方案通过加热装置的可移动设计,能够根据极片上不同区域的具体加热需求对加热装置进行调整,有效地提高了加热装置的灵活性;并且,还能够根据不同结构尺寸极片的具体加热需求对加热装置进行调整,有效地提高了加热装置的适用性。
在第一方面的一些实施例中,输送线包括张紧组件,加热装置和张紧组件在第一方向上相对设置,张紧组件用于在自身靠近加热装置的一侧传送并张紧极片。
上述技术方案通过在输送线中集成张紧组件并与加热装置相对设置,这种布局一方面能够使得极片在接受加热处理之前,通过张紧组件进行张紧处理,保持极片在加热过程中的平整性和稳定性,减少因极片松弛或变形导致的加热不均匀;另一方面,还能够使得极片在受到加热装置加热时,能够同时受到张紧组件提供的张紧力,从而有助于使得经过加热软化后的空箔区得到进一步延展,能够提高空箔区褶皱的改善效果。
在第一方面的一些实施例中,张紧组件包括第一辊和第二辊,第一辊和第二辊沿第二方向间隔设置,第一方向和第二方向相交。加热装置在第一方向上的投影位于第一辊在第一方向上的投影和第二辊在第一方向上的投影之间。
上述技术方案能够提高极片的空箔区受热的均匀性,不仅有助于进一步提高空箔区褶皱的改善效果,从而进一步减小极片在加工过程中断带的风险,提高极片的生产效率;还能够减小由于受热不均而导致的局部过热或损伤,有助于提升极片的生产优率。
在第一方面的一些实施例中,极片加工设备还包括第一移动机构,第一移动机构设置于张紧组件沿第一方向上的一侧,加热装置连接于第一移动机构,第一移动机构用于带动加热装置沿第三方向移动,第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。
上述技术方案通过引入第一移动机构,以使加热装置与极片的相对位置在第三方向上可调节,以适应不同宽度的极片的加热需求,不仅能够显著提高加热装置的加热效果,还能够提高极片加工设备的适用性。另外,第一移动机构独立于加热装置并用于带动加热装置实现沿第三方向移动,提高了极片加工设备的设计灵活性。
在第一方面的一些实施例中,极片加工设备还包括第二移动机构,第二移动机构连接加热装置和第一移动机构,第二移动机构用于带动加热装置沿第二方向移动。
上述技术方案通过引入第二移动机构,以使加热装置与极片的相对位置在第二方向上可调节,以便于根据不同的加热需求对加热装置的起始加热位置进行调整,能够进一步提高极片加工设备的灵活性和适用性。另外,第二移动机构独立于加热装置并用于带动加热装置实现沿第二方向移动,进一步提高了极片加工设备的设计灵活性。
在第一方面的一些实施例中,极片加工设备还包括安装架,安装架连接第一移动机构和张紧组件。
上述技术方案通过引入安装架连接第一移动机构和张紧组件,这种设计不仅使得第一移动机构、加热装置和张紧组件在加工过程中能够精确协同工作,而且通过提供稳固的支撑,还极大地提升了极片加工设备的结构稳定性和可靠性。
在第一方面的一些实施例中,加热装置的数量为多个,多个加热装置间隔设置。
上述技术方案通过采用间隔设置的多个加热装置,显著提高了极片加工过程的灵活性、精确性和效率。这种配置允许对极片进行更为精细和可控的加热处理,从而优化加工效果,提高极片加工设备的生产质量和生产效率。
在第一方面的一些实施例中,加热装置包括激光加热器。
上述技术方案通过采用激光加热器,激光加热器的激光输出功率、波长、脉冲宽度和重复率等参数,以及激光束的形状、大小和聚焦特性等参数均能够极片所需的具体加热需求进行灵活调整,使得对极片的整个加热过程具有极高的灵活性和精确度,从而能够极大地提高加热装置对极片进行热处理的效率和精度。
在第一方面的一些实施例中,极片加工设备还包括控制装置,控制装置通信连接于加热装置,控制装置用于控制加热装置的工作参数。
上述技术方案通过引入控制装置,能够精确和便捷地调控加热装置的工作参数,不仅能够提高加热过程的均匀性和精确性,还能够显著提升极片的生产效率。
第二方面,本申请提供一种电池生产线,其包括第一方面任一实施例提供的极片加工设备。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请一些实施例所提供的一种极片加工设备的局部结构示意图;
图2为图1的H处的局部细节放大立体结构示意图;
图3为图1的H处的局部细节放大正视结构示意图;
图4为图1的H处的局部细节放大仰视结构示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
100、极片;110、空箔区;120、涂覆区;
10、输送线;11、张紧组件;111、第一辊;112、第二辊;20、辊压装置;30、加热装置;40、第一移动机构;50、第二移动机构;60、安装架;70、检测装置;80、控制装置;
X、第一方向;Y、第二方向;Z、第三方向。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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它实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
在本申请的描述中,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”、“附接”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申请中的具体含义。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请中术语“平行”不仅包括绝对平行的情况,也包括了工程上常规认知的大致平行的情况;同时,“垂直”也不仅包括绝对垂直的情况,还包括工程上常规认知的大致垂直的情况。
随着新能源技术的发展,电池的应用越来越广泛,例如应用于手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等上。
极片作为构成电池的关键部件,极片的生产效率在整个电池的生产过程中至关重要,直接影响着电池的经济效益。
在极片制备过程中,通常包括制浆、涂布、冷压等工序。涂布工序包括将较搅拌好的活性物质涂抹在集流体上,使得集流体具有涂覆有活性物质层的涂覆区和未涂覆有活性物质层的空箔区。一般地,为提高涂布效率,常采用辊涂工艺,辊涂是以转辊作活性物质的载体,活性物质在转辊表面形成一定厚度的湿膜,然后借助转辊在转动过程中与集流体接触,将活性物质涂敷在集流体的表面。冷压工序为,通过冷压装置将附着有活性物质的极片进行碾压,一方面让涂覆的材料更紧密,提升能量密度,保证厚度的一致性,另一方面也会进一步管控粉尘和湿度。
采用辊涂工艺可以提高涂布的效率,然而,采用辊涂工艺完成涂布的极片,在冷压工序时容易出现极片断带的情况。出现极片断带的原因在于,在冷压工序中,由于涂覆区的厚度大于空箔区的厚度,涂覆区受转辊压力作用,而空箔区不受转辊压力作用,致使涂覆区和空箔区的延展率不同,空箔区会产生褶皱,故使得极片在冷压工序时易出现断带的情况,从而影响极片的生产效率。
基于以上考虑,为减小极片在加工过程中断带的风险,以提高极片的生产效率,本申请设计了一种极片加工设备,极片加工设备包括输送线、辊压装置和加热装置,输送线用于输送极片,辊压装置用于辊压极片。沿极片的走带方向,加热装置设置于辊压装置的下游,加热装置用于对极片未设置涂层的空箔区进行加热。
在极片经过辊压装置的辊压后,通过加热装置对极片未设置涂层的空箔区进行加热,能够使得空箔区软化,同时也使得空箔区自身应力能够被消除。随着极片的输送,极片会受到一定的拉应力,以使空箔区产生一定地延展,改善空箔区的褶皱,能够减小极片在加工过程中断带的风险,从而提高极片的生产效率。
图1为本申请一些实施例所提供的一种极片加工设备的局部结构示意图,图2为图1的H处的局部细节放大立体结构示意图,图3为图1的H处的局部细节放大正视结构示意图,图4为图1的H处的局部细节放大仰视结构示意图。
参考图1至图4,本申请实施例提供了一种极片加工设备,极片加工设备包括输送线10、辊压装置20和加热装置30,输送线10用于输送极片100,辊压装置20用于辊压极片100。沿极片100的走带方向,加热装置30设置于辊压装置20的下游,加热装置30用于对极片100未设置涂层的空箔区110进行加热。
示例性地,极片100包括集流体和活性物质层,活性物质层涂覆于集流体的表面形成涂覆区120,集流体上未涂覆活性物质层的部分形成空箔区110。
输送线10用于稳定且连续地输送极片100,使极片100在整个加工过程中保持平稳移动。可选地,输送线10可以采用多种不同的驱动机制,如链条驱动、皮带驱动或者辊筒驱动等,可根据实际应用环境进行选择。
辊压装置20则位于输送线10的特定位置,主要功能是对经过的极片100施加压力,使得活性物质层能够更加均匀且紧密地贴合在集流体上,一方面能够让涂覆的材料更紧密,提升能量密度,保证厚度的一致性,另一方面也会进一步管控粉尘和湿度。
加热装置30设置于辊压装置20的下游,其作用是对经过辊压后的极片100的空箔区110进行加热。可选地,加热装置30可以但不局限包括激光加热器、电磁加热器、红外加热器或者微波加热器等,可根据实际应用环境进行选择。
上述技术方案在极片100经过辊压装置20的辊压后,通过加热装置30对极片100未设置涂层的空箔区110进行加热,能够使得空箔区110软化,同时也使得空箔区110自身应力能够被消除。随着极片100的输送,极片100会受到一定的牵引应力,以使经过加热软化后的空箔区110能够产生一定地延展,从而改善空箔区110的褶皱,能够减小极片100在加工过程中断带的风险,进而提高极片100的生产效率。
在一些可选地实施例中,极片加工设备还包括模切装置,沿极片100的走带方向,模切装置设置于加热装置30的下游,模切装置用于对空箔区110进行模切以形成极耳。
如上,极片100经过加热装置30后,极片100的空箔区110的褶皱能够得到改善,便于后续的模切装置的对空箔区110进行模切,有利于提高模切质量。
在一些实施例中,加热装置30的至少部分以能够相对于极片100移动设置。
示例性地,加热装置30的可移动设置能够使得加热装置30与极片100的相对位置可调节,便于根据极片100上不同区域的具体加热需求对加热装置30进行调整。可以是加热装置30整体能够相对于极片100移动设置,也可以是加热装置30中的一部分能够相对于极片100移动设置。其中,加热装置30能够相对于极片100沿极片100的宽度方向移动,和/或,加热装置30能够相对于极片100沿极片100的长度方向移动,和/或,加热装置30能够相对于极片100沿极片100的厚度方向移动。可选地,加热装置30的移动机制可以是手动操控,也可以是电控的。
作为一个示例,在加热装置30整体能够相对于极片100移动设置的情况下,加热装置30可以是包括移动载具和用于提供加热功能的加热器件,加热器件连接于移动载具,移动载具上可以是设置有滚轮以提供移动功能,移动载具能够带动加热器件移动,以实现加热装置30整体相对于极片100移动。
作为另一个示例,在加热装置30中的一部分能够相对于极片100移动设置的情况下,加热装置30可以是包括承载结构、驱动结构和用于提供加热功能的加热器件,加热器件通过驱动结构连接于承载结构,承载结构相对于极片100是固定的,驱动结构能够驱动加热器件进行移动,以实现加热装置30中的一部分能够相对于极片100移动设置。其中,驱动结构可以是但不局限于机械臂、螺纹杆和螺纹套结构、丝杆和丝套结构、滑轨和滑块结构、滑槽和滑块结构、齿轮和齿条结构等。
上述技术方案通过加热装置30的可移动设计,能够根据极片100上不同区域的具体加热需求对加热装置30进行调整,有效地提高了加热装置30的灵活性;并且,还能够根据不同结构尺寸极片100的具体加热需求对加热装置30进行调整,有效地提高了加热装置30的适用性。
在一些实施例中,输送线10包括张紧组件11,加热装置30和张紧组件11在第一方向上相对设置,张紧组件11用于在自身靠近加热装置30的一侧传送并张紧极片100。
示例性地,张紧组件11用于对经过的极片100施加适当的张力。加热装置30和张紧组件11在第一方向上相对设置,其中,第一方向可以理解为极片100的厚度方向。张紧组件11用于在自身靠近加热装置30的一侧传送并张紧极片100,可以理解为,极片100在正常的输送过程中能够从张紧组件11和加热装置30之间经过。加热装置30能够对位于张紧组件11上的极片100进行加热,使得极片100在受到加热装置30加热时,能够同时受到张紧组件11提供的张紧力。
可选地,张紧组件11可以是但不局限于张紧辊、张紧轮或者张紧臂等结构,可以根据实际应用环境进行选择。另外,张紧组件11的材料也可以根据加工环境和极片100材质的不同而有所不同,例如,对于高温加热环境,张紧组件11的材料需要具备高温耐受性和良好的机械强度。
可选地,张紧组件11可以是固定式的,也可以是可调式的,以便根据加工需求进行快速更换或调整。这种灵活的设计使得设备能够适应多变的生产需求,提高设备的通用性和适应性。
上述技术方案通过在输送线10中集成张紧组件11并与加热装置30相对设置,这种布局一方面能够使得极片100在接受加热处理之前,通过张紧组件11进行张紧处理,保持极片100在加热过程中的平整性和稳定性,减少因极片100松弛或变形导致的加热不均匀;另一方面,还能够使得极片100在受到加热装置30加热时,能够同时受到张紧组件11提供的张紧力,从而有助于使得经过加热软化后的空箔区110得到进一步延展,能够提高空箔区110褶皱的改善效果。
在一些实施例中,张紧组件11包括第一辊111和第二辊112,第一辊111和第二辊112沿第二方向间隔设置,第一方向和第二方向相交。加热装置30在第一方向上的投影位于第一辊111在第一方向上的投影和第二辊112在第一方向上的投影之间。
示例性地,第二方向可以理解为极片100的长度方向,换言之,第二方向可以理解为介于第一辊111和第二辊112之间的极片100的走带方向。加热装置30的设置位置经过精心规划,以使加热装置30在第一方向上的投影位于第一辊111在第一方向上的投影和第二辊112在第一方向上的投影之间,这种布局设计使得加热装置30能够对介于第一辊111和第二辊112之间的极片100的空箔区110进行加热。由于介于第一辊111和第二辊112之间的极片100沿第一方向上的两侧均没有阻挡物,且加热装置30位于极片100的沿第一方向上的一侧,因此使得加热装置30对介于第一辊111和第二辊112之间的极片100的空箔区110进行加热的过程中不会受到其他物理结构的干扰。
可选地,第一辊111和第二辊112的布局可以根据加热装置30的特性和极片100的加工需求进行调整,例如,可以通过调整第一辊111和第二辊112的间距、角度或者相对位置来提供更多的灵活性。
如此,上述技术方案能够提高极片100的空箔区110受热的均匀性,不仅有助于进一步提高空箔区110褶皱的改善效果,从而进一步减小极片100在加工过程中断带的风险,提高极片100的生产效率;还能够减小由于受热不均而导致的局部过热或损伤,有助于提升极片100的生产优率。
可选地,第一方向与第二方向垂直。其中,第一方向可以指的是极片100的厚度方向,第二方向可以指的是极片100的长度方向或者介于第一辊111和第二辊112之间的极片100的走带方向。
在一些实施例中,极片加工设备还包括第一移动机构40,第一移动机构40设置于张紧组件11沿第一方向上的一侧,加热装置30连接于第一移动机构40,第一移动机构40用于带动加热装置30沿第三方向移动,第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。
示例性地,第一方向指的是极片100的厚度方向,第二方向指的是极片100的长度方向或者介于第一辊111和第二辊112之间的极片100的走带方向,第三方向指的是极片100的宽度方向。第一移动机构40能够带动加热装置30沿第三方向移动,以使加热装置30与极片100的相对位置在第三方向上可调节,以适应不同宽度的极片100的加热需求。其中,可以是第一移动机构40整体可移动设置;也可以是第一移动机构40中的一部分可活动设置,另一部分与输送线10相对固定设置。
作为一个示例,在第一移动机构40整体可移动设置的情况下,第一移动机构40可以是包括相连接的载体和滚轮,加热装置30连接于载体上,第一移动机构40通过滚轮实现整体移动,从而带动加热装置30沿第三方向移动。
作为另一个示例,在第一移动机构40中的一部分可活动设置,另一部分与输送线10相对固定设置的情况下,第一移动机构40可以是包括承载结构和驱动结构,加热装置30通过驱动结构连接于承载结构,驱动结构能够驱动加热装置30沿第三方向进行移动。其中,驱动结构可以是但不局限于机械臂、螺纹杆和螺纹套结构、丝杆和丝套结构、滑轨和滑块结构、滑槽和滑块结构、齿轮和齿条结构、线性驱动器、步进电机配合导轨系统等。
作为一个具体地示例,第一移动机构40包括承载架、丝杆和丝套,丝杆沿第三方向延伸并转动连接于承载架,加热装置30通过丝套连接于丝杆,丝套能够将丝杆的旋转运动转化为自身沿第三方向上的直线运动,从而带动加热装置30沿第三方向移动。可选地,第一移动机构40还包括第一调节手柄,第一调节手柄连接于丝杆并用于控制丝杆移动。
可选地,加热装置30可以可拆卸地连接于第一移动机构40,也可以一体设置在第一移动机构40上。加热装置30可以直接与第一移动机构40相连接,也可以通过其它部件限制在第一移动机构40上。作为示例,加热装置30与第一移动机构40的连接方式可以是但不局限于螺栓连接、焊接、铆接或者卡接等。
第一移动机构40独立于加热装置30并用于带动加热装置30实现沿第三方向移动,能够提供设计上的灵活性。例如,可以采用模块化设计,使加热装置30易于安装和拆卸,便于维护和升级;还可以通过软件控制系统以实现第一移动机构40移动的自动化和智能化,以适应复杂多变的加工需求。
如此,上述技术方案通过引入第一移动机构40,以使加热装置30与极片100的相对位置在第三方向上可调节,以适应不同宽度的极片100的加热需求,不仅能够显著提高加热装置30的加热效果,还能够提高极片加工设备的适用性。另外,第一移动机构40独立于加热装置30并用于带动加热装置30实现沿第三方向移动,提高了极片加工设备的设计灵活性。
在一些实施例中,极片加工设备还包括第二移动机构50,第二移动机构50连接加热装置30和第一移动机构40,第二移动机构50用于带动加热装置30沿第二方向移动。
如上所述,第二方向指的是极片100的长度方向或者介于第一辊111和第二辊112之间的极片100的走带方向,第二移动机构50能够带动加热装置30沿第二方向移动,以使加热装置30与极片100的相对位置在第二方向上可调节,以便于根据不同的加热需求对加热装置30的起始加热位置进行调整。
示例性地,第一移动机构40能够带动第二移动机构50沿第三方向移动,由于加热装置30连接于第二移动机构50,因此第二移动机构50在沿第三方向移动的过程中,加热装置30能够跟随第二移动机构50一起沿第三方向移动。同时,第二移动机构50自身能够带动加热装置30沿第二方向移动。
作为示例,第二移动机构50可以是但不局限于伸缩机构、机械臂、螺纹杆和螺纹套结构、丝杆和丝套结构、滑轨和滑块结构、滑槽和滑块结构、齿轮和齿条结构、线性驱动器、步进电机配合导轨系统等。
作为一个具体地示例,第二移动机构50包括伸缩机构,伸缩机构沿第二方向延伸设置,伸缩机构的一端连接于第一移动机构40,伸缩机构的另一端连接于加热装置30,伸缩机构沿第二方向伸缩的同时,能够带动加热装置30沿第二方向移动。可选地,第二移动机构50还包括第二调节手柄,第二调节手柄连接于伸缩机构并能够控制伸缩机构沿第二方向伸缩。
可选地,第二移动机构50可以可拆卸地连接于第一移动机构40,也可以一体设置在第一移动机构40上。第二移动机构50可以直接与第一移动机构40相连接,也可以通过其它部件限制在第一移动机构40上。作为示例,第二移动机构50与第一移动机构40的连接方式可以是但不局限于螺栓连接、焊接、铆接或者卡接等。
可选地,加热装置30可以可拆卸地连接于第二移动机构50,也可以一体设置在第二移动机构50上。加热装置30可以直接与第二移动机构50相连接,也可以通过其它部件限制在第二移动机构50上。作为示例,加热装置30与第二移动机构50的连接方式可以是但不局限于螺栓连接、焊接、铆接或者卡接等。
第二移动机构50独立于加热装置30并用于带动加热装置30实现沿第二方向移动,能够进一步提高设计上的灵活性。例如,可以采用模块化设计,使加热装置30易于安装和拆卸,便于维护和升级;还可以通过软件控制系统以实现第二移动机构50移动的自动化和智能化,以适应复杂多变的加工需求。
如此,上述技术方案通过引入第二移动机构50,以使加热装置30与极片100的相对位置在第二方向上可调节,以便于根据不同的加热需求对加热装置30的起始加热位置进行调整,能够进一步提高极片加工设备的灵活性和适用性。另外,第二移动机构50独立于加热装置30并用于带动加热装置30实现沿第二方向移动,进一步提高了极片加工设备的设计灵活性。
在一些实施例中,极片加工设备还包括安装架60,安装架60连接第一移动机构40和张紧组件11。
示例性地,安装架60的核心在于其作为连接第一移动机构40和张紧组件11的桥梁,能够确保第一移动机构40和张紧组件11在空间上的正确布局和相互作用,使得加热装置30、第一移动机构40和张紧组件11的集成更为紧密。安装架60提供了足够的强度和刚性,以承受加工过程中可能出现的各种力,保持极片加工设备整体的稳定性和可靠性。
可选地,第一移动机构40可以可拆卸地连接于安装架60,也可以一体设置在安装架60上。第一移动机构40可以直接与安装架60相连接,也可以通过其它部件限制在安装架60上。作为示例,第一移动机构40与安装架60的连接方式可以是但不局限于螺栓连接、焊接、铆接或者卡接等。
可选地,张紧组件11可以可拆卸地连接于安装架60,也可以一体设置在安装架60上。张紧组件11可以直接与安装架60相连接,也可以通过其它部件限制在安装架60上。作为示例,张紧组件11与安装架60的连接方式可以是但不局限于螺栓连接、焊接、铆接或者卡接等。
可选地,安装架60可以是但不局限于由金属或者非金属材料制成的,例如,金属材料可以是钢、铁、铜、铜合金、铝或者铝合金等;非金属材料可以是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或者木材等。
在一些可选地实施例中,安装架60的结构可调节,该设计允许通过调整安装架60的某些部分来改变张紧组件11和第一移动机构40相对于输送线10的位置和角度,从而提供更高的加工灵活性和适应性。
在另一些可选地实施例中,安装架60可以采用模块化设计,允许快速更换或添加新的组件,如额外的张紧组件11或不同类型的加热装置30,以适应不同的加工需求或优化加工流程。这种模块化设计还有助于简化设备的升级和维护工作,提高生产效率。
上述技术方案通过引入安装架60连接第一移动机构40和张紧组件11,这种设计不仅使得第一移动机构40、加热装置30和张紧组件11在加工过程中能够精确协同工作,而且通过提供稳固的支撑,还极大地提升了极片加工设备的结构稳定性和可靠性。
在一些实施例中,加热装置30的数量为多个,多个加热装置30间隔设置。
示例性地,多个加热装置30可以是沿第三方向间隔设置,以实现对极片100上的多个空箔区110同时进行加热处理。加热装置30的数量可以是但不局限于两个、三个、四个或者更多个,加热装置30的具体数量与极片100上的空箔区110的数量相匹配。
作为一个示例,极片100包括涂覆区120和两个空箔区110,两个空箔区110分别设置于涂覆区120沿极片100宽度方向上的两侧,加热装置30的数量为两个,两个加热装置30分别用于对两个空箔区110进行加热。
可选地,多个加热装置30中的每个加热装置30可以独立控制其工作参数,如温度、位置、加热时间、加热强度和加热区域大小等,从而可以根据极片100的具体特性和加工要求进行优化。例如,在极片100的不同区域施加不同的加热条件,以适应极片100材料的特性或后处理的需求。
多个加热装置30中的每个加热装置30可以是具有相同类型的工作原理,可以是分别具有不同类型的工作原理。作为一个示例,多个加热装置30中的每个加热装置30均为激光加热器;作为另一个示例,多个加热装置30中的一部分加热装置30为激光加热器,另一部分加热装置30为电磁加热器。
上述技术方案通过采用间隔设置的多个加热装置30,显著提高了极片100加工过程的灵活性、精确性和效率。这种配置允许对极片100进行更为精细和可控的加热处理,从而优化加工效果,提高极片加工设备的生产质量和生产效率。
在一些实施例中,加热装置30包括激光加热器。
激光加热器是一种使用激光作为能量源来提供热量的设备,通过发射高能量的激光束直接作用于极片100的空箔区110,实现快速且均匀的加热效果。
示例性地,激光加热器可以包括激光源、控制系统、光束传输系统、聚焦和光束整形系统等。其中,激光源是激光加热器的核心,负责产生激光。根据应用需求,激光源可以是但不局限于固体激光器、气体激光器或光纤激光器等;控制系统包括软件和硬件,用于调节激光的输出功率、波长、脉冲宽度和重复率,这允许用户根据具体的加热需求精确控制激光参数;光束传输系统包括光纤、镜头、反射镜和其他光学组件,用于将激光从源传输到目标位置。在光纤激光器中,激光直接通过光纤传输。在其他类型的激光器中,镜头和反射镜用于指导激光到达工作区;聚焦和光束整形系统通过透镜组、反射镜和光束整形器等光学元件来调整激光束的形状、大小和聚焦特性。这些组件的配置取决于加热过程的具体要求,如加热区域的大小和形状。
可选地,激光加热器还可以包括温度传感器,用于监控加热过程并提供反馈,以实现过程控制和质量保证。
如此,上述技术方案通过采用激光加热器,激光加热器的激光输出功率、波长、脉冲宽度和重复率等参数,以及激光束的形状、大小和聚焦特性等参数均能够极片100所需的具体加热需求进行灵活调整,使得对极片100的整个加热过程具有极高的灵活性和精确度,从而能够极大地提高加热装置30对极片100进行热处理的效率和精度。
在一些实施例中,极片加工设备还包括检测装置70,检测装置70用于检测空箔区110的温度。
示例性地,检测装置70的功能是实时监测极片100的空箔区110在加热过程中的温度变化。检测装置70可以是但不局限于热电偶、红外传感器、光纤温度传感器或者热像仪等。
检测装置70可以是连接在加热装置30的外部,检测装置70也可以是集成于加热装置30的内部。作为示例,在检测装置70可以是连接在加热装置30的外部的情况下,检测装置70可以可拆卸地连接于加热装置30,也可以一体设置在加热装置30上。检测装置70可以直接与加热装置30相连接,也可以通过其它部件限制在加热装置30上。作为示例,检测装置70与加热装置30的连接方式可以是但不局限于螺栓连接、焊接、铆接或者卡接等。
通过在极片加工设备中集成用于检测极片100的空箔区110温度的检测装置70,通过实时监控加热过程中空箔区110的温度,以提高加热效果的可控性,从而有助于提升极片加工设备的加工质量。
可选地,检测装置70通信连接于加热装置30,检测装置70能够根据自身获取的极片100的空箔区110的温度信息实时调整加热装置30的工作参数,以减少人工干预,提高生产效率和稳定性。
在一些实施例中,极片加工设备还包括控制装置80,控制装置80通信连接于加热装置30,控制装置80用于控制加热装置30的工作参数。
示例性地,控制装置80具有高度集成的电子控制系统,能够实时监控和调整加热装置30的工作参数,包括但不限于温度设定、加热时间、加热功率和加热区域的选择等。控制装置80通过与加热装置30的通信连接,控制装置80还能够接收来自加热装置30的反馈信息,并基于预设的加工程序或实时监测数据进行快速调整,以保证加热过程的稳定性和一致性。
控制装置80可以采用先进的微处理器或可编程逻辑控制器,配合专业的控制软件,实现对加热过程的精确控制;控制装置80还可以采用基于云计算的电子控制系统以实现远程监控和控制,增加了操作的灵活性和便利性;控制装置80也可以采用具有人工智能算法的电子控制系统,能够根据加工数据自学习并调整工作参数,以实现更高效和自动化的加工过程。
上述技术方案通过引入控制装置80,能够精确和便捷地调控加热装置30的工作参数,不仅能够提高加热过程的均匀性和精确性,还能够显著提升极片100的生产效率。
在一些可选地实施例中,检测装置70通信连接于控制装置80,控制系统根据检测到的温度信息,自动调整加热装置30的工作参数,如功率输出、加热时间和加热位置,以提高加热效果。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种电池生产线,包括以上任一方案的极片加工设备。
为更好地理解本申请实施例提供的极片加工设备,基于相同的发明构思,在此提供上述极片加工设备在实际应用中的实施例进行说明。
本申请实施例提供了一种极片加工设备,极片加工设备包括输送线10、辊压装置20、第一移动机构40、第二移动机构50、控制装置80和两个激光加热器。
输送线10用于输送极片100,辊压装置20用于辊压极片100。沿极片100的走带方向,激光加热器设置于辊压装置20的下游,激光加热器用于对极片100未设置涂层的空箔区110进行加热。激光加热器包括温度传感器,温度传感器用于检测空箔区110的温度。第一移动机构40设置于输送线10沿第一方向上的一侧,第二移动机构50连接加热装置30和第一移动机构40,第二移动机构50用于带动加热装置30沿第二方向移动,第一移动机构40用于带动加热装置30沿第三方向移动,第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。控制装置80通信连接于加热装置30,控制装置80用于控制加热装置30的工作参数。
上述技术方案在极片100经过辊压装置20的辊压后,通过加热装置30对极片100未设置涂层的空箔区110进行加热,能够使得空箔区110软化,同时也使得空箔区110自身应力能够被消除。随着极片100的输送,极片100会受到一定的牵引应力,以使经过加热软化后的空箔区110能够产生一定地延展,从而改善空箔区110的褶皱,能够减小极片100在加工过程中断带的风险,进而提高极片100的生产效率。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (11)
1.一种极片加工设备,其特征在于,包括:
输送线,用于输送极片;
辊压装置,用于辊压所述极片;
加热装置,沿所述极片的走带方向,所述加热装置设置于所述辊压装置的下游,所述加热装置用于对所述极片未设置涂层的空箔区进行加热;
检测装置,所述检测装置用于检测所述空箔区的温度。
2.根据权利要求1所述的极片加工设备,其特征在于,所述加热装置的至少部分以能够相对于所述极片移动设置。
3.根据权利要求1所述的极片加工设备,其特征在于,所述输送线包括张紧组件,所述加热装置和所述张紧组件在第一方向上相对设置,所述张紧组件用于在自身靠近所述加热装置的一侧传送并张紧所述极片。
4.根据权利要求3所述的极片加工设备,其特征在于,所述张紧组件包括第一辊和第二辊,所述第一辊和所述第二辊沿第二方向间隔设置,所述第一方向和所述第二方向相交;
所述加热装置在所述第一方向上的投影位于所述第一辊在所述第一方向上的投影和所述第二辊在所述第一方向上的投影之间。
5.根据权利要求4所述的极片加工设备,其特征在于,所述极片加工设备还包括第一移动机构,所述第一移动机构设置于所述张紧组件沿第一方向上的一侧,所述加热装置连接于所述第一移动机构,所述第一移动机构用于带动所述加热装置沿第三方向移动,所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直。
6.根据权利要求5所述的极片加工设备,其特征在于,所述极片加工设备还包括第二移动机构,所述第二移动机构连接所述加热装置和所述第一移动机构,所述第二移动机构用于带动所述加热装置沿所述第二方向移动。
7.根据权利要求5所述的极片加工设备,其特征在于,所述极片加工设备还包括安装架,所述安装架连接所述第一移动机构和所述张紧组件。
8.根据权利要求1-7任一项所述的极片加工设备,其特征在于,所述加热装置的数量为多个,多个所述加热装置间隔设置。
9.根据权利要求1-7任一项所述的极片加工设备,其特征在于,所述加热装置包括激光加热器。
10.根据权利要求1-7任一项所述的极片加工设备,其特征在于,所述极片加工设备还包括控制装置,所述控制装置通信连接于所述加热装置,所述控制装置用于控制所述加热装置的工作参数。
11.一种电池生产线,其特征在于,包括如权利要求1-10任一项所述的极片加工设备。
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