CN108213737A - 一种采用激光切割锂离子电池极片的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用激光切割锂离子电池极片的装置和方法，包括激光发射装置、驱动模块、切割模块和循环输送模块。驱动模块驱动锂离子电池极片向前输送。处于循环输送模块的第一输送边上的切割模块吸附锂离子电池极片，并在循环输送模块的带动下与锂离子电池极片同步移动；切割模块到达切割位置之后停止移动或继续移动，激光发射装置发出激光以切割锂离子电池极片。通过切割模块吸附锂离子电池极片，不仅使得锂离子电池极片在切割时平整、稳定，而且还有除尘的作用，提高了切割精度。

Description

一种采用激光切割锂离子电池极片的装置和方法

技术领域

本发明涉及锂离子电池生产领域，具体涉及一种采用激光切割锂离子电池极片的装置和方法。

背景技术

在锂离子电池极片激光切割过程中，原有的锂离子电池极片激光切割的方法是卧式或立式。卧式基本切割的是叠片式电池，所谓卧式，即极片在传输带上水平传输，到达激光发射装置下方后进行切割。立式通常切割的是卷绕式电池。对于切割产生的粉尘，现有的卧式和立式均采用设置在极片上方的吸尘罩进行吸尘。这种激光切割方式存在如下缺点：激光切割时极片不平整，导致切割精度低；从极片上方吸尘，吸力太大会造成极片不平整，吸力太小则除尘效果不佳。

因此，现有技术有待改进和提高。

发明内容

本申请提供一种采用激光切割锂离子电池极片的装置和方法，旨在提高切割精度。

本发明一实施例提供一种采用激光切割锂离子电池极片的装置，包括：

激光发射装置，用于发出激光以切割锂离子电池极片；

驱动模块，用于将锂离子电池极片在水平方向上传输；

切割模块，用于吸附驱动模块传输的锂离子电池极片，使所述锂离子电池极片平整贴合在切割模块上；

循环输送模块，用于循环输送多个切割模块；

切割模块在循环输送模块的第一输送边上输送时，位于驱动模块传输的锂离子电池极片背面的后方；切割模块在第一输送边上与所述锂离子电池极片同步移动。

所述的采用激光切割锂离子电池极片的装置，其中，还包括控制器，控制器用于在切割模块移动到切割位时，控制驱动模块和循环输送模块均暂停输送，启动激光发射装置对锂离子电池极片进行切割。

所述的采用激光切割锂离子电池极片的装置，其中，还包括控制器，控制器用于在切割模块移动到切割位时，启动激光发射装置对锂离子电池极片进行在线切割。

所述的采用激光切割锂离子电池极片的装置，其中，所述切割模块上设置有切割轨迹槽，用于使激光切割的路径镂空，排出废渣。

所述的采用激光切割锂离子电池极片的装置，其中，所述切割模块上设置有多个负压通道，所述负压通道用于吸附锂离子电池极片和/或除尘。

所述的采用激光切割锂离子电池极片的装置，其中，所述驱动模块包括上下设置的两个传输辊，两个传输辊转动以压合锂离子电池极片并通过摩擦力来带动锂离子电池极片向前运行。

所述的采用激光切割锂离子电池极片的装置，其中，所述循环输送模块驱动多个切割模块在水平面内或竖直面内循环移动。

所述的采用激光切割锂离子电池极片的装置，其中，所述循环输送模块包括水平设置的环形输送带。

所述的采用激光切割锂离子电池极片的装置，其中，所述循环输送模块包括竖直设置的直线电机，所述切割模块固定在直线电机的动子上。

本发明一实施例提供一种基于上述装置的激光切割锂离子电池极片的方法，包括如下步骤：

驱动模块驱动锂离子电池极片向前输送；

处于循环输送模块的第一输送边上的切割模块吸附锂离子电池极片，并在循环输送模块的带动下与锂离子电池极片同步移动；

切割模块到达切割位置之后停止移动或继续移动，激光发射装置发出激光以切割锂离子电池极片。

本发明的有益效果：本发明提供的采用激光切割锂离子电池极片的装置和方法，包括激光发射装置、驱动模块、切割模块和循环输送模块。驱动模块驱动锂离子电池极片向前输送。处于循环输送模块的第一输送边上的切割模块吸附锂离子电池极片，并在循环输送模块的带动下与锂离子电池极片同步移动；切割模块到达切割位置之后停止移动或继续移动，激光发射装置发出激光以切割锂离子电池极片。通过切割模块吸附锂离子电池极片，不仅使得锂离子电池极片在切割时平整、稳定，而且还有除尘的作用，提高了切割精度。

附图说明

图1为本发明提供的采用激光切割锂离子电池极片的装置第一实施例的正视图；

图2为本发明提供的采用激光切割锂离子电池极片的装置第一实施例的俯视图；

图3为本发明提供的采用激光切割锂离子电池极片的装置中，切割模块的结构示意图；

图4为本发明提供的采用激光切割锂离子电池极片的装置中，第二种方式下激光切割轨迹的示意图；

图5为本发明提供的采用激光切割锂离子电池极片的装置第二实施例的正视图；

图6为本发明提供的采用激光切割锂离子电池极片的装置第二实施例中，直线电机的示意图；

图7为本发明提供的采用激光切割锂离子电池极片的方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供的采用激光切割锂离子电池极片的装置，包括：激光发射装置10，驱动模块30，循环输送模块40和多个切割模块50。以激光切割锂离子电池极片为例进行说明。

所述激光发射装置20，用于发出激光(图1虚线箭头所示)以切割锂离子电池极片10。具体的，当锂离子电池极片10到达切割位时，激光发射装置20 自动发射激光，根据需要切割的图形做激光切割。

所述驱动模块30，用于将锂离子电池极片10在水平方向上传输。在图1中，锂离子电池极片10向右输送，如实线箭头所示。所述驱动模块30可采用一对传输辊，通过上下设置的两个传输辊来压合锂离子电池极片10，通过辊的转动配合辊与极片10之间的摩擦力来带动极片10向切割位运行。

所述循环输送模块40，用于循环输送多个切割模块50，可保证装载在上面的多个切割模块50做不间断循环运动。所述循环输送模块40的第一输送边410 位于驱动模块30传输的锂离子电池极片10的背面后方，切割模块50在第一输送边410上与所述锂离子电池极片10同步移动(两者移动方向如图1实线箭头所示)。锂离子电池极片10的前方与后方是相对于激光发射装置20而言的，激光发射装置20位于锂离子电池极片10正面的前方，正面即极片接受激光的面。

如图2所示，在第一实施例中，所述循环输送模块40驱动多个切割模块50 在水平面内循环移动，例如，所述循环输送模块40为水平设置的环形输送带(流水循环盘)。激光发射装置20位于切割位上锂离子电池极片10的正上方。所述第一输送边410上的切割模块50位于锂离子电池极片10的下方。

所述切割模块50，用于吸附驱动模块30传输的锂离子电池极片10，使所述锂离子电池极片10平整贴合在切割模块50上；并提供切割位做切割。如图3 所示，所述切割模块50上表面平整(为平面)，设置有：形状与激光切割路径适配的切割轨迹槽520，以及多个负压通道510。负压通道510用于吸附锂离子电池极片10，以及激光切割产生的粉尘(除尘)。所述切割模块50在循环输送模块40上与锂离子电池极片10同速度、同方向向切割位输送，抵达切割位时由激光发射装置20做激光切割，所述负压通道510的吸附作用保证了极片10 平整的贴合在切割模块50表面，使得整个极片10表面能够在激光焦点上切割，避免出现离焦现象。切割轨迹槽520保证激光切割的路径镂空，在切割路径上分离极片与切割模块50，使得激光在切割时候，极片的切割路径在切割模块50 上有足够的空间来向下排出能量与废渣。

本发明提供的装置，还包括检测装置和控制器。检测装置用于检测切割模块50是否到达切割位，并将结果输出给控制器。所述控制器用于在切割模块50 移动到切割位时，通过控制驱动模块30、循环输送模块40和激光发射装置20 来对极片进行切割。

所述控制器控制装置进行激光切割有两种方式。第一种方式为：所述控制器在切割模块50移动到切割位时，控制驱动模块30和循环输送模块40均暂停输送，启动激光发射装置20对锂离子电池极片10进行切割，切割完毕后，关闭激光发射装置20，启动驱动模块30和循环输送模块40，待下一切割模块50 到达切割位时，重复上述控制过程，实现了不间断工作。

第二种方式为：所述控制器在切割模块50移动到切割位时，驱动模块30 和循环输送模块40继续运行，启动激光发射装置20对锂离子电池极片10进行在线切割。在第一种方式中，激光在切割极片时切割模块50处于静止状态；在第二种方式中，激光在切割极片时切割模块50处于运动状态，两者的激光切割路径会有差异，如图3和图4所示。

由此可见，本发明采用激光对锂离子电池极片进行切割，其实现方式使得切割极片的精度更高，更加方便做切割除尘，对后续的收料，极片的叠片工艺更加便捷，明显提升整机的效率，集成度非常高。

在第二实施例中，如图5所示，所述循环输送模块40驱动多个切割模块50 在竖直面内循环移动，例如，如图6所示，所述循环输送模块40包括竖直设置的直线电机。相应的激光发射装置20位于切割位上极片10正面的前方；而第一输送边410上的切割模块50位于锂离子电池极片10背面的后方。所述直线电机包括定子430和动子440。所述切割模块50固定在直线电机的动子440上。所述定子430的轨道做成环形或者其他形状，动子440在定子430的轨道上循环移动。动子440可设置多个，一个或多个切割模块50固定在动子440上。本实施例的装置在布局上与第一实施例不同，其他的原理和方式相同，在此不做赘述。

基于上述实施例中的激光切割装置，本发明还提供一种激光切割锂离子电池极片的方法，如图7所示，包括如下步骤：

S10、驱动模块驱动锂离子电池极片向前输送。

S20、处于循环输送模块的第一输送边上的切割模块吸附锂离子电池极片，并在循环输送模块的带动下与锂离子电池极片同步移动。

S30、切割模块到达切割位置之后停止移动，激光发射装置发出激光以切割锂离子电池极片。

采用上述方法，锂离子电池极片通过驱动模块向前输送，并被吸附在切割模块表面，驱动模块与循环输送模块同步的将极片与切割模块向切割位输送；极片到达切割位之后，驱动模块与循环输送模块停止输送，由激光发射装置出光切割，切割完成之后向下一工位输送，再待下一个切割模块到切割位后继续上述切割、输送动作，由此做循环动作。

在其他实施例中，所述步骤S30包括：切割模块到达切割位置之后继续移动，激光发射装置发出激光以切割锂离子电池极片。由于所述方法的具体过程以及技术效果在上述装置实施例中已详细阐述，在此不再赘述。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种采用激光切割锂离子电池极片的装置，其特征在于，包括：

激光发射装置，用于发出激光以切割锂离子电池极片；

驱动模块，用于将锂离子电池极片在水平方向上传输；

切割模块，用于吸附驱动模块传输的锂离子电池极片，使所述锂离子电池极片平整贴合在切割模块上；

循环输送模块，用于循环输送多个切割模块；

切割模块在循环输送模块的第一输送边上输送时，位于驱动模块传输的锂离子电池极片背面的后方，切割模块在第一输送边上与所述锂离子电池极片同步移动。

2.如权利要求1所述的采用激光切割锂离子电池极片的装置，其特征在于，还包括控制器，控制器用于在切割模块移动到切割位时，控制驱动模块和循环输送模块均暂停输送，启动激光发射装置对锂离子电池极片进行切割。

3.如权利要求1所述的采用激光切割锂离子电池极片的装置，其特征在于，还包括控制器，控制器用于在切割模块移动到切割位时，启动激光发射装置对锂离子电池极片进行在线切割。

4.如权利要求1所述的采用激光切割锂离子电池极片的装置，其特征在于，所述切割模块上设置有切割轨迹槽，用于使激光切割的路径镂空，排出废渣。

5.如权利要求1所述的采用激光切割锂离子电池极片的装置，其特征在于，所述切割模块上设置有多个负压通道，所述负压通道用于吸附锂离子电池极片和/或除尘。

6.如权利要求1所述的采用激光切割锂离子电池极片的装置，其特征在于，所述驱动模块包括上下设置的两个传输辊，两个传输辊转动以压合锂离子电池极片并通过摩擦力来带动锂离子电池极片向前运行。

7.如权利要求1所述的采用激光切割锂离子电池极片的装置，其特征在于，所述循环输送模块驱动多个切割模块在水平面内或竖直面内循环移动。

8.如权利要求7所述的采用激光切割锂离子电池极片的装置，其特征在于，所述循环输送模块包括水平设置的环形输送带。

9.如权利要求7所述的采用激光切割锂离子电池极片的装置，其特征在于，所述循环输送模块包括竖直设置的直线电机，所述切割模块固定在直线电机的动子上。

10.一种基于权利要求1所述装置的激光切割锂离子电池极片的方法，其特征在于，包括如下步骤：

驱动模块驱动锂离子电池极片向前输送；

处于循环输送模块的第一输送边上的切割模块吸附锂离子电池极片，并在循环输送模块的带动下与锂离子电池极片同步移动；

切割模块到达切割位置之后停止移动或继续移动，激光发射装置发出激光以切割锂离子电池极片。