CN112355120A - 一种极片压切装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种极片压切装置，涉及电芯生产技术领域。该极片压切装置包括基座、压切辊、限位辊和第一驱动件。压切辊和限位辊平行间隔设置，且均可转动地安装于基座上，压切辊与限位辊之间形成用于供极片穿过的过料空腔，第一驱动件与压切辊传动连接，压切辊的周面上设置有辊刀，辊刀用于在第一驱动件通过压切辊带动极片穿过过料空腔时与限位辊抵持，以在极片上切出折痕孔。与现有技术相比，本发明提供的极片压切装置由于采用了平行间隔设置的压切辊和限位辊以及设置于压切辊上的辊刀，所以能够在阳极片上切出折痕孔，以使阳极片能够在连续不切断的情况下进行叠片，避免刺穿隔膜而造成电芯短路，提高电芯的能量密度。

Description

一种极片压切装置

技术领域

本发明涉及电芯生产技术领域，具体而言，涉及一种极片压切装置。

背景技术

随着新能源汽车的快速兴起，车企对高质量电池的需求迫在眉睫，而电池电芯的能量密度越高，汽车的续航里程也就越长。在目前的电芯生产过程中，需要先将阳极片切断再进行叠片，这样一来，阳极片切断时产生的粉刺容易刺穿隔膜，从而导致电芯短路的问题，并且由于阳极片是非连续的，所以电芯的能量密度普遍不高。

有鉴于此，设计制造出一种能够切出折痕孔的极片压切装置特别是在电芯生产中显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种极片压切装置，能够在阳极片上切出折痕孔，以使阳极片能够在连续不切断的情况下进行叠片，避免刺穿隔膜而造成电芯短路，提高电芯的能量密度。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

一种极片压切装置，包括基座、压切辊、限位辊和第一驱动件，压切辊和限位辊平行间隔设置，且均可转动地安装于基座上，压切辊与限位辊之间形成用于供极片穿过的过料空腔，第一驱动件与压切辊传动连接，压切辊的周面上设置有辊刀，辊刀用于在第一驱动件通过压切辊带动极片穿过过料空腔时与限位辊抵持，以在极片上切出折痕孔。

进一步地，辊刀的数量为多个，多个辊刀沿压切辊的轴向平行间隔设置。

进一步地，辊刀的数量为多个，多个辊刀呈环形阵列地设置于压切辊的周面上。

进一步地，辊刀呈长条状，辊刀的长度方向与压切辊的轴向相同。

进一步地，极片压切装置还包括排废顶针，辊刀的自由端开设有容置孔，排废顶针安装于容置孔内，排废顶针能够在辊刀转动至与限位辊抵持时缩入容置孔，排废顶针还能够在辊刀转动至与限位辊分离时伸出容置孔，且将折痕孔内的废料顶出。

进一步地，排废顶针包括顶针本体和弹性件，弹性件设置于容置孔内，弹性件的一端与辊刀连接，另一端与顶针本体连接，顶针本体能够伸出或者缩入容置孔。

进一步地，极片压切装置还包括排废机构，排废机构安装于基座上，排废机构用于将切折痕孔产生的废料吸除。

进一步地，排废机构包括气泵和排废盒，气泵与排废盒连通，排废盒开设有吸入口，吸入口的位置与过料空腔的位置相对应。

进一步地，极片压切装置还包括压紧轮，压紧轮可转动地安装于基座上，且与压切辊抵持，压紧轮用于对压切辊进行限位。

进一步地，极片压切装置还包括第二驱动件，第二驱动件与限位辊传动连接，限位辊的转动方向与压切辊的转动方向相反。

本发明提供的极片压切装置具有以下有益效果：

本发明提供的极片压切装置，压切辊和限位辊平行间隔设置，且均可转动地安装于基座上，压切辊与限位辊之间形成用于供极片穿过的过料空腔，第一驱动件与压切辊传动连接，压切辊的周面上设置有辊刀，辊刀用于在第一驱动件通过压切辊带动极片穿过过料空腔时与限位辊抵持，以在极片上切出折痕孔。与现有技术相比，本发明提供的极片压切装置由于采用了平行间隔设置的压切辊和限位辊以及设置于压切辊上的辊刀，所以能够在阳极片上切出折痕孔，以使阳极片能够在连续不切断的情况下进行叠片，避免刺穿隔膜而造成电芯短路，提高电芯的能量密度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的极片压切装置对阳极片进行压切的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的极片压切装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的极片压切装置压切后的阳极片的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的极片压切装置中压切辊一个视角的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的极片压切装置中压切辊另一个视角的结构示意图；

图6为图5中辊刀与排废顶针连接的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的极片压切装置中排废机构的结构示意图。

图标：100-极片压切装置；110-基座；120-压切辊；121-辊刀；122-容置孔；130-限位辊；140-第一驱动件；150-第二驱动件；160-排废顶针；161-顶针本体；162-弹性件；163-顶出部；164-限位部；170-排废机构；171-气泵；172-排废盒；173-吸入口；180-压紧轮；190-过料空腔；200-阳极片；210-折痕孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

请结合参照图1、图2、图3和图4，本发明实施例提供了一种极片压切装置100，用于对极片进行压切加工。其能够在阳极片200上切出折痕孔210，以使阳极片200能够在连续不切断的情况下进行叠片，避免刺穿隔膜而造成电芯短路，提高电芯的能量密度。

本实施例中，极片压切装置100应用于电芯生产过程中，极片压切装置100用于在阳极片200上切出折痕孔210，以使阳极片200能够沿折痕孔210所在直线进行折叠，从而实现叠片动作，这样一来，避免了将阳极片200切断的工序，也就避免了阳极片200上粉刺的产生，防止粉刺刺穿隔膜而造成电芯短路，并且由于此时阳极片200是连续的，所以能够大大提高电芯的能量密度。但并不仅限于此，在其它实施例中，极片压切装置100也可以用于在阴极片上切出折痕孔210，对极片压切装置100的应用场景不作具体限定。

极片压切装置100包括基座110、压切辊120、限位辊130、第一驱动件140、第二驱动件150、排废顶针160、排废机构170和压紧轮180。其中，压切辊120、限位辊130、排废机构170和压紧轮180均安装于基座110上。压切辊120和限位辊130平行间隔设置，且均可转动地安装于基座110上，压切辊120和限位辊130均能够相对于基座110转动。第一驱动件140与压切辊120传动连接，第一驱动件140能够带动压切辊120转动。第二驱动件150与限位辊130传动连接，第二驱动件150能够带动限位辊130转动。压切辊120与限位辊130之间形成用于供阳极片200穿过的过料空腔190，阳极片200能够在压切辊120和限位辊130的带动下平移进料。压紧轮180可转动地安装于基座110上，且与压切辊120抵持，压紧轮180能够与压切辊120发生相对转动，以对压切辊120进行压紧和限位，防止压切辊120沿其径向发生窜动。

需要说明的是，压切辊120的周面上设置有辊刀121，辊刀121用于在第一驱动件140通过压切辊120带动极片穿过过料空腔190时与限位辊130抵持，以在阳极片200上切出折痕孔210。排废顶针160安装于辊刀121上，排废顶针160用于将折痕孔210内的废料顶出。排废机构170用于将排废顶针160顶出的废料吸除，即排废机构170用于将切折痕孔210产生的废料吸除，避免废料沾附于阳极片200上。

本实施例中，第一驱动件140带动压切辊120朝第一方向转动，第二驱动件150带动限位辊130朝第二方向转动，第一方向与第二方向相反，即压切辊120的转动方向与限位辊130的转动方向相反，压切辊120和限位辊130共同作用，以带动阳极片200穿过过料空腔190。具体地，压切辊120和限位辊130的转速相同，且保持不变，以使阳极片200匀速运动，保证在阳极片200上切出的多个折痕孔210之间的间距相同，提高叠片精度，满足高速叠片的需求。

本实施例中，第一驱动件140和第二驱动件150均为电机，但并不仅限于此，在其它实施例中，第一驱动件140和第二驱动件150可以均为液压马达，也可以均为气动马达，对第一驱动件140和第二驱动件150的类型不作具体限定。

值得注意的是，压切辊120的周面上设置有至少一组辊刀121，每组辊刀121的数量为多个，每组中的多个辊刀121沿压切辊120的轴向平行间隔设置，以在阳极片200上切出多组折痕孔210，每组折痕孔210的数量为多个，每组中的多个折痕孔210平行间隔地设置于阳极片200上。

具体地，辊刀121呈长条状，辊刀121的长度方向与压切辊120的轴向相同，每组中的多个辊刀121位于同一直线上，以使阳极片200上形成的折痕孔210为矩形孔，且折痕孔210的长度远远大于折痕孔210的宽度，每组中的多个折痕孔210位于同一直线上，该直线即为折痕线，阳极片200能够沿该折痕线进行折叠，以实现叠片作业。

本实施例中，压切辊120的周面上设置有三组辊刀121，每组辊刀121的数量为五个，每组中的五个辊刀121位于同一直线上，三组辊刀121呈环形阵列地设置于压切辊120的周面上。当第一驱动件140带动压切辊120旋转一周时，压切辊120能够在阳极片200上切出三组折痕孔210，每组折痕孔210的数量为五个，即在阳极片200上形成三条折痕线。当第一驱动件140带动压切辊120旋转两周时，压切辊120能够在阳极片200上切出六组折痕孔210，即在阳极片200上形成六条折痕线。但并不仅限于此，在其它实施例中，压切辊120的周面上可以只设置一组辊刀121，也可以设置五组辊刀121，每组辊刀121的数量可以为四个，也可以为六个，对压切辊120的周面上设置的辊刀121的组数和每组的数量不作具体限定。

请参照图5，需要说明的是，辊刀121的自由端开设有容置孔122，排废顶针160安装于容置孔122内。排废顶针160能够在辊刀121转动至与限位辊130抵持时缩入容置孔122，以便于辊刀121在阳极片200上切出折痕孔210，避免排废顶针160与辊刀121产生干涉；排废顶针160还能够在辊刀121转动至与限位辊130分离时伸出容置孔122，且将折痕孔210内的废料顶出，防止废料卡持于折痕孔210内，影响后续阳极片200折叠。具体地，容置孔122设置于辊刀121的中部，排废顶针160能够从辊刀121的中部将折痕孔210内的废料顶出，提高排废效率。

请参照图6，排废顶针160包括顶针本体161和弹性件162。弹性件162设置于容置孔122内，弹性件162的一端与辊刀121连接，另一端与顶针本体161连接，弹性件162能够伸长或者缩短，顶针本体161能够伸出或者缩入容置孔122。具体地，当辊刀121转动至与限位辊130抵持时，顶针本体161在限位辊130的抵持作用下缩入容置孔122，此时弹性件162处于压缩状态，辊刀121在阳极片200上切出折痕孔210；当辊刀121转动至与限位辊130分离时，限位辊130不再对顶针本体161产生抵持作用，此时弹性件162在自身弹力作用下向外弹出，以带动顶针本体161伸出容置孔122，且将折痕孔210内的废料顶出。

本实施例中，弹性件162为弹簧，顶针本体161包括顶出部163和限位部164，限位部164与顶出部163固定连接，限位部164的横截面积小于顶出部163的横截面积。弹性件162套设于限位部164外，且与顶出部163抵持，弹性件162能够推动顶出部163伸出容置孔122，且将折痕孔210内的废料顶出，限位部164能够对弹性件162的伸缩方向进行限定，以防止弹性件162在伸缩过程中发生偏移。但并不仅限于此，在其它实施例中，弹性件162可以为弹性橡胶，同样能够实现将折痕孔210内的废料顶出的功能，对弹性件162的材质不作具体限定。

请参照图7，排废机构170包括气泵171和排废盒172。气泵171与排废盒172连通，排废盒172开设有吸入口173，吸入口173的位置与过料空腔190的位置相对应，气泵171用于产生负压，以将被排废顶针160顶出的废料吸入排废盒172中，以防止废料四溅，避免废料沾附于阳极片200上，影响后续叠片作业。

值得注意的是，在极片压切装置100的压切过程中，首先将阳极片200穿过过料空腔190；随后启动第一驱动件140和第二驱动件150，以使压切辊120朝第一方向转动，限位辊130朝第二方向转动，从而带动阳极片200进料，在此过程中，当压切辊120上的辊刀121转动至与限位辊130抵持的位置时，辊刀121在阳极片200上切出折痕孔210，此时排废顶针160缩入容置孔122，当压切辊120上的辊刀121转动至与限位辊130分离的位置时，排废顶针160伸出容置孔122，且将折痕孔210内的废料顶出，此时排废机构170的气泵171启动，以将废料吸除，实现压切作业。

进一步地，当极片压切装置100完成压切作业时，阳极片200上开设有多组折痕孔210，每组折痕孔210的数量为五个，即在阳极片200上形成多条折痕线，阳极片200能够沿多条折痕线依次进行折叠，以实现叠片作业。这样一来，无需将阳极片200切断即可完成叠片，既避免了粉刺刺穿隔膜导致电芯断路的风险，又大大提高了电芯的能量密度。

需要说明的是，在电芯的叠片过程中，首先将两层隔膜分别贴设于阳极片200的两侧，以形成阳极隔膜层；接着将多个阴极片依次交替地贴设于阳极隔膜层的两侧，每个阴极片设置于相邻两条折痕线之间，相邻两个阴极片分别贴设于阳极隔膜层的两侧；然后对阳极隔膜层和多个阴极片进行热复合，以使阳极片200、隔膜和阴极片组合形成复合极片；最后对复合极片进行折叠，即沿折痕线对阳极隔膜层进行多次折叠，以将多个阴极片包裹于阳极隔膜层内，且多个阴极片的投影均重合，完成叠片，得到电芯。这样一来，叠片精度高，满足高速叠片的需求，并且由于阳极片200是连续的，所以能够避免电芯短路的情况发生，电芯的能量密度高。

本发明实施例提供的极片压切装置100，压切辊120和限位辊130平行间隔设置，且均可转动地安装于基座110上，压切辊120与限位辊130之间形成用于供极片穿过的过料空腔190，第一驱动件140与压切辊120传动连接，压切辊120的周面上设置有辊刀121，辊刀121用于在第一驱动件140通过压切辊120带动极片穿过过料空腔190时与限位辊130抵持，以在极片上切出折痕孔210。与现有技术相比，本发明提供的极片压切装置100由于采用了平行间隔设置的压切辊120和限位辊130以及设置于压切辊120上的辊刀121，所以能够在阳极片200上切出折痕孔210，以使阳极片200能够在连续不切断的情况下进行叠片，避免刺穿隔膜而造成电芯短路，提高电芯的能量密度。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种极片压切装置，其特征在于，包括基座、压切辊、限位辊和第一驱动件，所述压切辊和所述限位辊平行间隔设置，且均可转动地安装于所述基座上，所述压切辊与所述限位辊之间形成用于供极片穿过的过料空腔，所述第一驱动件与所述压切辊传动连接，所述压切辊的周面上设置有辊刀，所述辊刀用于在所述第一驱动件通过所述压切辊带动所述极片穿过所述过料空腔时与所述限位辊抵持，以在所述极片上切出折痕孔。

2.根据权利要求1所述的极片压切装置，其特征在于，所述辊刀的数量为多个，多个所述辊刀沿所述压切辊的轴向平行间隔设置。

3.根据权利要求1所述的极片压切装置，其特征在于，所述辊刀的数量为多个，多个所述辊刀呈环形阵列地设置于所述压切辊的周面上。

4.根据权利要求1所述的极片压切装置，其特征在于，所述辊刀呈长条状，所述辊刀的长度方向与所述压切辊的轴向相同。

5.根据权利要求1所述的极片压切装置，其特征在于，所述极片压切装置还包括排废顶针，所述辊刀的自由端开设有容置孔，所述排废顶针安装于所述容置孔内，所述排废顶针能够在所述辊刀转动至与所述限位辊抵持时缩入所述容置孔，所述排废顶针还能够在所述辊刀转动至与所述限位辊分离时伸出所述容置孔，且将所述折痕孔内的废料顶出。

6.根据权利要求5所述的极片压切装置，其特征在于，所述排废顶针包括顶针本体和弹性件，所述弹性件设置于所述容置孔内，所述弹性件的一端与所述辊刀连接，另一端与所述顶针本体连接，所述顶针本体能够伸出或者缩入所述容置孔。

7.根据权利要求1所述的极片压切装置，其特征在于，所述极片压切装置还包括排废机构，所述排废机构安装于所述基座上，所述排废机构用于将切所述折痕孔产生的废料吸除。

8.根据权利要求7所述的极片压切装置，其特征在于，所述排废机构包括气泵和排废盒，所述气泵与所述排废盒连通，所述排废盒开设有吸入口，所述吸入口的位置与所述过料空腔的位置相对应。

9.根据权利要求1所述的极片压切装置，其特征在于，所述极片压切装置还包括压紧轮，所述压紧轮可转动地安装于所述基座上，且与所述压切辊抵持，所述压紧轮用于对所述压切辊进行限位。

10.根据权利要求1所述的极片压切装置，其特征在于，所述极片压切装置还包括第二驱动件，所述第二驱动件与所述限位辊传动连接，所述限位辊的转动方向与所述压切辊的转动方向相反。

Images