一種鋰離子電池極片收片裝置的製作方法

2023-05-10 11:43:41 2

本實用新型涉及一種鋰離子電池極片收片裝置，屬於鋰離子電池製造技術領域。

背景技術：

目前，常規自動製片機收片裝置較為簡單且在極片材料要求較高的條件報廢率較高，在極片箔材較薄及未塗覆料區過長時，易出現極片未塗覆料區的打卷、彎曲現象，使用常規的收片裝置易造成極片掉料問題，進而導致極片報廢比率較高。同時在製片機配備常規收片裝置時，為避免極片報廢需安排專人進行極片收取及不間斷的整理，耗費較大人力、物力。為此有必要研製一款能夠匹配製片機收片裝置，在自動製片後接續進行良好、有效的收片操作，提高生產效率及產品一致性。

中國專利CN205187340U公開一種製片機的收料機構，包括機架、傳送機構、固定架、升降氣缸、平移氣缸、機械手和極片收料板，傳送機構和固定架均設置於機架上，升降氣缸及平移氣缸與機械手連接，極片收料板設置於傳送機構一側；本實用新型涉及收料機構運行時升降氣缸控制機械手進行極片的升降拿取，通過平移氣缸將極片運送到制定位置的極片收料板上，通過升降氣缸控制的機械手不間斷的升降拿取及平移氣缸不間斷的運送，從而連續進行收片。但該專利的缺點是：當極片使用薄基材或極片未塗覆料區尺寸偏長時，極片易出現打卷現象，使用本專利的收料機構收片，一方面極易造成打卷極片的掉料報廢，報廢比率較高(2％-5％)，另一方面因極片打卷問題，為避免殘生較多的掉料報廢，需安排專人進行極片的打卷整理，佔用較多人手，不利於生產成本的節省。

中國專利CN202007037U公開一種電池極片收料裝置，包括帶導軌的輸入傳送帶及其驅動電機、絲槓及其驅動電機；本實用新型涉及收料裝置運行時帶導軌的輸入傳送帶輸入極片按照既定軌道進入絲槓螺紋間隙內，通過驅動電機的作用，將絲杆螺紋間隙內的極片運送到收料板內，通過傳送帶不斷的輸入極片及絲槓的不斷運送，從而進行連續收片。但該專利的缺陷是：收料極片尺寸不能過大，當極片長度超過收片機構左右擋板之間的距離時，無法進行收取極片，目前各鋰離子電池製造商生產使用的極片長度尺寸至少在500mm以上，無法使用該專利收料裝置，因此該專利極片收料裝置實際使用中有明顯的制約性。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本實用新型提供一種鋰離子電池極片收片裝置。提供一種操作精確、高效、一致性高及適用性強的一種鋰離子電池收片裝置，本實用新型可解決極片打卷問題，降低極片報廢比率，節省人工及提高產品安全性能。

本實用新型的技術方案如下：

一種鋰離子電池極片收片裝置，包括支架，支架上設有收極片氣缸和推動氣缸，收極片氣缸豎直設置，收極片氣缸底端設有壓極片薄板，壓極片薄板上貫穿設有吸盤，吸盤與氣泵相連，推動氣缸水平設置，推動氣缸與壓極片薄板相連，壓極片薄板側面設有感應探頭，感應探頭、氣泵、收極片氣缸、推動氣缸均與控制系統相連。

本裝置安裝在製片機尾部，電池極片從製片機經過切斷後，通過傳送帶傳送至壓極片薄板的下方，收極片氣缸伸縮時帶動壓極片薄板豎直運動，由控制系統控制氣缸伸出，使壓極片薄板向著極片移動，同時控制氣泵通過吸盤向外吹氣，吹氣用於將彎折、打卷的極片吹平，當壓極片薄板下降至吸盤開始接觸極片時，感應探頭感應壓極片薄板已移動到位，感應探頭將感應信息反饋給控制系統，控制系統控制氣泵停止吹氣、開始吸氣，從而吸盤吸住極片，控制收極片氣缸反向縮回，帶動極片豎直方向遠離傳送帶，啟動推動氣缸，推動氣缸使極片水平移動，從而在水平方向上遠離傳送帶、並水平移動至極片放置區域上方，收極片氣缸控制極片下降，停止吸氣、開始吹氣，使極片與吸盤分離，落入極片放置區域，收片完畢。

氣缸為一般常見氣缸，具有一定長度的活塞杆及一定輸出力推動其他構架進行相應運動。

根據本實用新型優選的，所述的吸盤為矽膠吸盤。吸盤為矽膠材質，材質柔軟且不易形變。

進一步優選的，吸盤直徑為0.8-2cm。一方面保證不損傷極片，另一方面保證吹氣、吸氣時吸盤無明顯形變，以免影響極片吸取效果。

根據本實用新型優選的，氣泵包括真空氣泵和空壓氣泵，真空氣泵和空壓氣泵均通過氣道與吸盤相連。真空氣泵用於吸氣、使吸盤吸住極片，空壓氣泵用於吹氣。

根據本實用新型優選的，所述的壓極片薄板為條狀長方體，壓極片薄板厚度為3-6mm。

進一步優選的，壓極片薄板為不鏽鋼板製成的壓極片薄板，或為電木板製成的壓極片薄板。即保證了強度韌性，又節約了材料。薄板表面處理為光滑薄板，表面、邊緣無毛刺，以保證不會損傷極片。

根據本實用新型優選的，壓極片薄板上設有至少兩個吸盤。吸盤數量可根據極片長度確定。

進一步優選的，相鄰吸盤之間的間距為5-10cm。

根據本實用新型優選的，收極片氣缸的數量為兩個，兩個收極片氣缸之間通過連接架相連，連接架上貫穿設有導杆，導杆一端與支架相連，導杆另一端設有端堵，推動氣缸與連接架相連。設置兩個收極片氣缸，使極片的收放更平穩，推動氣缸不直接作用於壓極片薄板，而是通過推動連接架，使連接架、收極片氣缸、壓極片薄板、收取的極片一起沿導杆水平移動，避免造成極片不必要的損傷。

根據本實用新型優選的，感應探頭的數量為兩個，一個感應探頭設於壓極片薄板一側，另一個感應探頭位於極片放置區域，兩個感應探頭均與控制系統相連。位於壓極片薄板一側的感應探頭用於感應壓極片薄板豎直方向的位置，當在豎直方向上下降至接觸極片時，感應並反饋信號，使控制系統發出下一步操作信號：停止吹氣、開始吸氣、收極片氣缸反向運動、推動氣缸水平移動；位於極片放置區域的感應探頭，在感應到有極片移動到本區域時，感應並反饋信號，使控制系統發出下一步操作信號：收極片氣缸伸出、停止吸氣、開始吹氣。使用兩個感應探頭，使對每一步的操作運動捕捉更精準。

感應探頭為一般常見探頭，只需感應壓極片薄板位置；當壓極片薄板通過程序控制下降到一定位置時，通過感應探頭的感應反饋設備程序進行下一步的操作，使用一般常見探頭成本較低且易於購買、更換，可節省成本。

本實用新型的支架為鋼製結構，為減少鋼材用量及預留極片運行空間，支架為框架結構，氣缸、矽膠吸盤及壓極片薄板等一系列構件均固定在支架上，支架一端可通過螺絲、螺栓、焊接等方式固定在製片機上。各支架單臂通過螺絲、螺栓、焊接等方式固定在一起組成框架結構。

本實用新型的有益效果在於：

1、本實用新型一種鋰離子電池極片收片裝置，明顯降低極片掉料報廢比率，可有原收片裝置5％的不良率下降至0.5％的不良率，不良率下降明顯，大大降低生產成本。

2、本實用新型一種鋰離子電池極片收片裝置，可降低極片出現掉料不良隱患，提高產品質量及產品一致性，降低電池出現安全問題的隱患。

3、本實用新型一種鋰離子電池極片收片裝置，可減少相關操作人員，原收片裝置需保證每臺製片機配備1名操作人員，使用本實用新型收片裝置可滿足1名操作人員操作2-3臺製片機，大大降低生產成本。

4、本實用新型一種鋰離子電池極片收片裝置，採用吹氣矽膠吸盤可對極片表面粘附的粉塵或極粉進行吹除，減少極片表面粘度的粉塵或極粉，提高產品的安全性能。

附圖說明

圖1為本實用新型鋰離子電池極片收片裝置正視圖；

圖2為本實用新型鋰離子電池極片收片裝置俯視圖；

圖中，1、收極片氣缸，2、推動氣缸，3、吸盤，4、壓極片薄板，5、感應探頭，6、支架，7、連接架，8、導杆，9、端堵，10、極片放置區域，11、傳送帶。

具體實施方式

下面通過實施例並結合附圖對本實用新型做進一步說明，但不限於此。

如圖1-2所示。

實施例1：

一種鋰離子電池極片收片裝置，包括支架，支架上設有收極片氣缸和推動氣缸，收極片氣缸豎直設置，收極片氣缸底端設有壓極片薄板，壓極片薄板上貫穿設有吸盤，吸盤與壓極片薄板螺栓連接，吸盤與氣泵相連，推動氣缸水平設置，推動氣缸與壓極片薄板相連，壓極片薄板側面設有感應探頭，感應探頭、氣泵、收極片氣缸、推動氣缸均與控制系統相連。

本裝置安裝在製片機尾部，製片機型號為YKAW-130PL-4S-M(深圳雅康精密機械有限公司)，控制系統為製片機隨帶，電池極片從製片機經過切斷後，通過傳送帶傳送至壓極片薄板的下方，收極片氣缸伸縮時帶動壓極片薄板豎直運動，由控制系統控制氣缸伸出，使壓極片薄板向著極片移動，同時控制氣泵通過吸盤向外吹氣，吹氣用於將彎折、打卷的極片吹平，當壓極片薄板下降至吸盤開始接觸極片時，感應探頭感應壓極片薄板已移動到位，感應探頭將感應信息反饋給控制系統，控制系統控制氣泵停止吹氣、開始吸氣，從而吸盤吸住極片，控制收極片氣缸反向縮回，帶動極片豎直方向遠離傳送帶，啟動推動氣缸，推動氣缸使極片水平移動，從而在水平方向上遠離傳送帶、並水平移動至極片放置區域上方，收極片氣缸控制極片下降，停止吸氣、開始吹氣，使極片與吸盤分離，落入極片放置區域，收片完畢。

氣缸為一般常見氣缸，具有一定長度的活塞杆及一定輸出力推動其他構架進行相應運動，本實施例中收極片氣缸和推動氣缸使用的氣缸型號為SDAS20X50-B(收極片氣缸)、SC15*250(推動氣缸)，廠家均為亞德客。

本實施例中吸盤為矽膠吸盤，吸盤為矽膠材質，材質柔軟且不易形變。吸盤直徑為0.8cm，一方面保證不損傷極片，另一方面保證吹氣、吸氣時吸盤無明顯形變，以免影響極片吸取效果。

壓極片薄板為條狀長方體，為電木板製成的壓極片薄板，壓極片薄板厚度為5mm，表面光滑、邊緣無毛刺。

實施例2：

一種鋰離子電池極片收片裝置，其結構如實施例1所述，所不同的是，氣泵包括真空氣泵和空壓氣泵，真空氣泵和空壓氣泵均通過氣道與吸盤相連。真空氣泵用於吸氣、使吸盤吸住極片，採用2X-70L(上海精益真空泵設備有限公司)，空壓氣泵用於吹氣，採用LG7.5-8G(浙江開山壓縮機股份有限公司)。

實施例3：

一種鋰離子電池極片收片裝置，其結構如實施例1所述，所不同的是，壓極片薄板為不鏽鋼板製成的壓極片薄板，壓極片薄板厚度為3mm。

實施例4：

一種鋰離子電池極片收片裝置，其結構如實施例1所述，所不同的是，壓極片薄板上設有兩個吸盤。

實施例5：

一種鋰離子電池極片收片裝置，其結構如實施例1所述，所不同的是，壓極片薄板上設有20個吸盤，相鄰吸盤之間的間距為7cm。

實施例6：

一種鋰離子電池極片收片裝置，其結構如實施例5所述，所不同的是，相鄰吸盤之間的間距為5cm。

實施例7：

一種鋰離子電池極片收片裝置，其結構如實施例5所述，所不同的是，相鄰吸盤之間的間距為10cm。

實施例8：

一種鋰離子電池極片收片裝置，其結構如實施例1所述，所不同的是，收極片氣缸的數量為兩個，兩個收極片氣缸之間通過連接架相連，連接架上貫穿設有導杆，導杆一端與支架相連，導杆另一端設有端堵，推動氣缸與連接架相連。設置兩個收極片氣缸，使極片的收放更平穩，推動氣缸不直接作用於壓極片薄板，而是通過推動連接架，使連接架、收極片氣缸、壓極片薄板、收取的極片一起沿導杆水平移動，避免造成極片不必要的損傷。

實施例9：

一種鋰離子電池極片收片裝置，其結構如實施例1所述，所不同的是，感應探頭的數量為兩個，一個感應探頭設於壓極片薄板一側，另一個感應探頭位於極片放置區域，兩個感應探頭均與控制系統相連。兩個感應探頭採用CS1-F(廠家為亞德客)。位於壓極片薄板一側的感應探頭用於感應壓極片薄板豎直方向的位置，當在豎直方向上下降至接觸極片時，感應並反饋信號，使控制系統發出下一步操作信號：停止吹氣、開始吸氣、收極片氣缸反向運動、推動氣缸水平移動；位於極片放置區域的感應探頭，在感應到有極片移動到本區域時，感應並反饋信號，使控制系統發出下一步操作信號：收極片氣缸伸出、停止吸氣、開始吹氣。使用兩個感應探頭，使對每一步的操作運動捕捉更精準。

實施例10：

一種鋰離子電池極片收片裝置，其結構如實施例1所述，所不同的是，吸盤直徑為1cm。

實施例11：

一種鋰離子電池極片收片裝置，其結構如實施例1所述，所不同的是，吸盤直徑為2cm。

實施例12：

一種鋰離子電池極片收片裝置，其結構如實施例1所述，所不同的是，壓極片薄板厚度為6mm。