模切冲片采集方法、冲片机及模切冲片采集系统与流程

文档序号:14976624发布日期:2018-07-20 19:18阅读:177来源:国知局

本发明涉及锂电子动力电池领域,具体而言,涉及一种模切冲片采集方法、冲片机及模切冲片采集系统。



背景技术:

目前,锂离子二次电池已广泛应用于移动电话、笔记本电脑等便携式电器中。随着技术的发展,锂离子电池必将对未来人们的生活产生深刻的影响。

近年来,国内外对锂离子电池负极材料做了大量的研究工作,其中,尖晶石型li4ti5o12负极材料因其优良的安全特性、循环性能、快速充放电性能和工作温度范围宽等优点,被誉为最具有应用前景的锂离子动力电池负极材料。

尖晶石型li4ti5o12作为新的锂离子电池负极材料,具有在充放电时晶体结构几乎不发生变化的特点,因而被称为“零应变”材料。li4ti5o12具有优良的循环性能和平稳的放电电压平台高于绝大电解质溶液的还原电位,不形成sei膜,库伦效率高等优点。

钛酸锂电池制作过程中,正负极涂布过程中,需要保证涂布在集流体表面的正负极浆料均匀,面密度横向、纵向均符合生产工艺要求;故在进行正负涂布过程中,需要对极片进行面密度检测,以保证产品质量。在每卷涂布过程需要进行首检、尾检,人工取样进行单片冲片用时约2-3min,涂布机在首检未检测合格情况下停机等待,影响涂布产能,若不停机直接进行涂布,<30m/min的涂布速度,产品质量无法得到保证;且人工取样样品在取下时易脱料损坏,或冲片过程经常出现样品不完整,影响检测效果,无法保证产品合格率;使用手动冲片机较费力,且容易造成人员受伤。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种模切冲片采集方法、冲片机及模切冲片采集系统,能够提升模切冲片的采集速度。

为了实现上述目的,本发明实施例采用的技术方案如下:

本发明实施例提供了一种模切冲片采集方法,所述方法包括:将涂布极片通过涂布机进行连续性涂布生产。采用冲片机在所述涂布机尾收卷轴前对所述涂布极片进行处理以在所述涂布极片的待冲切区域中获得至少一个模切冲片和多个残余涂布段,所述涂布极片包括至少一个待冲切区域,所述多个残余涂布段具有相同的宽度。

进一步地,所述方法还包括:所述冲片机对所述至少一个模切冲片进行收集。

进一步地,所述冲片机对所述涂布极片的待冲切区域进行处理以获得所述至少一个模切冲片的速度与所述涂布机进行涂布生产的速度相匹配。

进一步地,所述冲片机的工作环境的相对湿度小于或等于25%。

进一步地,所述模切冲片为圆形切片,且直径在40mm~50mm。

本发明实施例还提供一种冲片机,用于对通过涂布机进行涂布生产的涂布极片进行处理,所述冲片机包括刀模,所述刀模包括多个中空柱状结构的刀具,多个所述刀具沿所述涂布极片的宽度方向均匀分布,所述多个刀具用于对涂布极片的待冲切区域进行冲切以得到模切冲片和多个残余涂布段,所述多个残余涂布段具有相同的宽度。

进一步地,所述冲片机还包括承接平台,所述承接平台上设置有多个与所述多个刀具相连通的冲片槽,以使所述冲片机对所述多个模切冲片进行收集。

进一步地,所述承接平台还设置有滑轮组,所述滑轮组用于移动所述承接平台。

本发明实施例还提供一种模切冲片采集系统,所述系统包括涂布机和上述的冲片机,所述冲片机用于对通过所述涂布机进行涂布生产的涂布极片进行处理。

进一步地,所述涂布机包括多个导辊,所述冲片机设置于两个所述导辊之间且在所述涂布机用于尾收卷轴的导辊之前,以使所述涂布极片在所述涂布机尾收卷轴前经所述冲片机进行处理。

相对于现有技术,本发明实施例提供的一种模切冲片采集方法、冲片机及模切冲片采集系统,通过采用对冲片机与涂布机相配合的方式,使涂布机在进行连续涂布生产时,冲片机同时对涂布极片中的待冲切区域进行处理以获得模切冲片,相较于现有技术中的获取模切冲片的方法,在保证所获得模切冲片能够满足后续的检测需要时,能够提升模切冲片的采集速度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

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它相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种模切冲片采集方法的一种示意性流程图;

图2示出了本发明实施例所提供的一种模切冲片采集方法所处理的涂布极片的一种示意性结构图;

图3示出了本发明实施例所提供的一种模切冲片采集方法的另一种示意性流程图;

图4示出了本发明实施例所提供的一种冲片机的刀模与承接平台相配合的一种示意性结构图;

图5示出了本发明实施例所提供的一种模切冲片采集系统的一种示意性结构图。

图中:10-模切冲片采集系统;100-涂布机;200-冲片机;210-刀模;211-刀具;220-承接平台;221-冲片槽;222-滑轮组;300-涂布极片;310-待冲切区域;311-模切冲片;312-残余涂布段。

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。同时,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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”、“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,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

钛酸锂电池制作过程中,正负极涂布过程中,需要保证涂布在集流体表面的正负极浆料均匀,面密度横向、纵向均符合生产工艺要求;故在进行正负涂布过程中,需要对极片进行面密度检测,以保证产品质量。在每卷涂布过程需要进行首检、尾检,人工取样进行单片冲片用时约2-3min,涂布机在首检未检测合格情况下停机等待,影响涂布产能,若不停机直接进行涂布,<30m/min的涂布速度,产品质量无法得到保证;且人工取样样品在取下时易脱料损坏,或冲片过程经常出现样品不完整,影响检测效果,无法保证产品合格率;使用手动冲片机较费力,且容易造成人员受伤。

随着工艺的不断改进,现有技术中还提供一种在先测试涂布极片面密度的方式,即采用x射线在线面密度测试仪进行检测,这种方式能够在涂布机对涂布极片进行连续性生产时实时的检测涂布极片的面密度。但这种x射线在线面密度测试仪每台价格在20-50万左右不等,价格相对涂布机的价格高昂许多,若引入x射线在线面密度测试仪可能会导致生产成本急剧升高。

基于上述现有技术存在的问题,本发明实施例所提供的一种解决方式为:通过冲片机200与涂布机100进行协同生产,以使涂布机100在尾收卷轴前采用冲片机200对涂布极片300进行处理以获得模切冲片311。请参阅图1,图1示出了本发明实施例所提供的一种模切冲片311采集方法的一种示意性流程图,在本实施例中,该模切冲片311方法包括以下步骤:

s100,将涂布极片通过涂布机进行连续性涂布生产。

在本实施例中,将涂布极片300通过涂布机100进行连续性涂布生产。作为一种实施方式,该涂布机100可以选用挤压式涂布机100,以使在进行连续性涂布生产时涂布极片300的面密度相对于采用其他的涂布机100,例如转移式涂布机100,所得到的涂布极片300的面密度更加稳定;同时,该挤压式涂布机100烘箱数量可设置8-10节,更加具体的说,该挤压式涂布机100的烘箱数量可设置为10节,以使涂布生产得到的涂布极片300对钛酸锂电池的粘接效果较其他烘箱数量所生产得到的涂布极片300对钛酸锂电池的粘接效果更好;并且,在该挤压式涂布机100内部,多个导辊之间相互配合,以使涂布极片300在进行连续性涂布生产时能够平整进行涂布工作。

s200,采用冲片机在涂布机尾收卷轴前对涂布极片进行处理以在涂布极的待冲切区域中获得至少一个模切冲片和多个残余涂布段。

在现有生产工艺中,若要进行涂布质量检测,比较常用的一个做法是通过人工取样的方式,在涂布生产过程中人为的取下部分涂布极片300进行检测,但由于人工取样需涂布极片300静止,因此取样时涂布机100即会停止生产,造成涂布产能大大降低;且人工取样经常造成样品不完成,会影响检测效果;同时人工取样过程相对繁琐,且容易造成取样人员受伤。因此,在本实施例中,采用冲片机200在涂布机100尾收卷轴前对已完成涂布工作的涂布极片300进行处理以在该涂布极片300的待冲切区域310中获得至少一个模切冲片311和多个残余涂布段312,其中,该待冲切区域310为涂布极片300中用于冲片机200进行采集获得模切冲片311的区域,该涂布极片300包括至少一个待冲切区域310。作为一种实施方式,当涂布极片300中设置有多个待冲切区域310时,每个待冲切区域310均为条形,且沿该涂布极片300的长度方向等间距设置,以避免因涂布极片300中的所有待冲切区域310分布不均匀,而使在冲切后导致涂布极片300的张力不够使涂布极片300发生断裂,不能连续性生产,降低涂布极片300的生产效率。

同时,作为一种实施方式,冲片机200在对涂布极片300的待冲切区域310进行处理以得到的模切冲片311为圆形切片,以使冲片机200在涂布极片300的采集区域中没有棱角,避免涂布极片300沿方形切片的棱边发生断裂,影响连续性生产。并且,作为一种实施方式,该模切冲片311的直径在40mm~50mm。

作为一种实施方式,在本发明实施例所提供的一种模切冲片311采集方法中,待冲切区域310在经过冲片机200处理获取模切冲片311后所剩余的多个残余涂布段312中,每个残余涂布段312均具有相同的宽度,以使冲片机200在涂布极片300上采样均匀,避免因涂布极片300的采样不均匀导致每个残余涂布段312受到的张力不均匀从而导致涂布极片300断裂,影响连续性生产。例如:在一个假定的生产过程中,假定涂布极片300的宽度为200mm,请参阅图2,图2示出了本发明实施例所提供的一种模切冲片311采集方法所处理的涂布极片300的一种示意性结构图,在一次模切冲片311采集的过程中,在一个待冲切区域310中,共采集两个直径均为40mm的圆形的模切冲片311,两个模切冲片311之间的间距为40mm,且每个模切冲片311与涂布极片300的两个边的最近的距离也为40mm,也就是说,在这个宽度为200mm的涂布极片300中,在一个待冲切区域310中,所冲切得到的两个圆形的模切冲片311的直径均为40mm,所得到三个残余涂布段312的宽度也为40mm,并且此时,待冲切区域310为与涂布极片300的边相垂直的条形区域,该待冲切区域310的长为200mm,宽为40mm,两个模切冲片311在待冲切区域310上均匀分布,三个残余涂布段312也在该待冲切区域310上均匀分布。此时,冲片机200在该待冲切区域310获取模切冲片311后,其余的残余涂布段312在涂布极片300上均匀分布,使得模切冲片311被获取后,涂布极片300在正常的连续性生产过程中,每个残余涂布段312所承受的张力是相同的,相较于其他的非均匀冲切方法,例如冲切后每个残余涂布段312的宽度各不尽相同,能够避免因残余涂布段312尺寸不相同从而使各个残余涂布段312受力不均匀导致的涂布极片300发生断裂,保证涂布极片300的连续性生产;并且使每个模切冲片311具有相同的尺寸,使所采集的模切冲片311利于后续的检验工作,使检验结果更准确。

当涂布机100进行涂布生产的速度较快时,若冲片机200对待冲切区域310进行处理以获得模切冲片311的速度较低,则冲片机200与涂布极片300的接触时间过长,可能会导致冲片机200滑坡涂布极片300,影响涂布极片300的生产;当涂布机100进行涂布生产的速度较慢时,若冲片机200对待冲切区域310进行处理以获得模切冲片311的速度较快,则相邻的两个待冲切区域310可能会发生重叠,从而所获得的模切冲片311面积不够,不能满足后续的检测需要,并且还可能会导致涂布极片300发生断裂。因此,作为一种实施方式,冲片机200对涂布极片300的待冲切区域310进行处理以获得至少一个模切冲片311的速度与涂布机100进行涂布生产的速度相匹配,例如,涂布机100进行涂布生产的速度较快时,冲片机200对涂布极片300的待冲切区域310进行处理以获得至少一个模切冲片311的速度也相应的调快,当涂布机100进行涂布生产的速度较慢时,冲片机200对涂布极片300的待冲切区域310进行处理以获得至少一个模切冲片311的速度也相应的调慢,只要能满足涂布机100与冲片机200的生产速度相匹配,使冲片机200在进行获取模切冲片311时不仅能够保证所获得的模切冲片311的质量,同时还不影响涂布机100进行涂布生产即可。

同时,作为一种实施方式,本发明实施例所提供的一种模切冲片311采集方法,冲片机200在进行模切冲片311的采集工作时,冲片机200的工作环境的相对湿度应当小于或等于25%,以避免模切冲片311上的涂布料粘连在冲片机200上,保证冲片机200进行模切工作的效果。

基于上述设计,本发明实施例所提供的一种模切冲片311采集方法,通过采用对冲片机200与涂布机100相配合的方式,使涂布机100在进行连续涂布生产时,冲片机200同时对涂布极片300中的待冲切区域310进行处理以获得模切冲片311,相较于现有技术中的获取模切冲片311的方法,在保证所获得模切冲片311能够满足后续的检测需要时,能够提升模切冲片311的采集速度。

由于获取模切冲片311的目的是用于后续的涂布质量检测,冲片机200在获取模切冲片311后,需要再送去检测,本发明实施例所提供的一种实施方式为:将冲片机200所获取的模切冲片311进行收集,以备后续的涂布质量检测。请参阅图3,图3示出了本发明实施例所提供的一种模切冲片311采集方法的另一种示意性流程图,在本实施例中,该模切冲片311采集方法还可以包括以下步骤:

s100,将涂布极片通过涂布机进行连续性涂布生产。

s200,采用冲片机在涂布机尾收卷轴前对涂布极片进行处理以在涂布极片的待冲切区域中获得至少一个模切冲片和多个残余涂布段。

s300,冲片机对至少一个模切冲片进行收集。

在本实施例中,冲片机200在步骤s200获得至少一个模切冲片311后,冲片机200对至少一个模切冲片311进行收集。例如,冲片机200在对涂布极片300的待冲切区域310进行冲切以获得模切冲片311时,由于冲片机200获取模切冲片311的方式为使用刀具211进行冲切,也就是说,冲片机200的刀具211是一个中空的结构,此时,可在刀具211的另一端,设置冲片槽221,以对刀具211所冲切后获得的模切冲片311进行收集,此时,可以当冲片槽221内的模切冲片311累积到一定数量后,再将所收集的这些模切冲片311集中进行涂布质量检测,以提高模切冲片311的采集速率,进而提高涂布质量检测的效率。

基于上述设计,本发明实施例所提供的一种模切冲片311采集方法,通过对冲片机200所冲切得到的模切冲片311进行收集,以集中用于后续的涂布质量检测,进一步提高了模切冲片311的采集速率。

本发明实施例还提供一种冲片机200,用于上述的模切冲片311采集方法中对通过涂布机100进行涂布生产的涂布极片300进行处理,该冲片机200包括刀模210,请参阅图4,图4示出了本发明实施例所提供的一种冲片机200的刀模210与承接平台220相配合的一种示意性结构图,在本实施例中,该刀模210包括多个中空柱状结构的刀具211,多个刀具211沿涂布极片300的宽度方向均匀分布,以使多个刀具211在对涂布极片300的待冲切区域310进行冲切以得到模切冲片311,并在该待冲切区域310上得到多个残余涂布段312,其中,每个残余涂布段312具有相同的宽度。例如,在一个假定的实施方式中,每个刀具211均为中空的圆柱状结构,该刀模210的多个刀具211可以按照图2所示的方式分布,以使该刀模210在对涂布极片300的待冲切区域310进行冲切得到模切冲片311后,待冲切区域310形成图2所示的分布方式,同时,作为一种实施方式,每个刀具211均固定设置于刀模210上,也就是说,每个刀具211的相对位置不可移动也不可拆卸,在涂布极片300的宽度发生变化或所要获得的模切冲片311的尺寸发生变化时,可以选择更换不同的刀模210进行生产。

作为一种实施方式,该冲片机200还包括承接平台220,该承接平台220上设置有多个与多个刀具211相连通的冲片槽221,以使冲片机200对多个模切冲片311进行收集。其中,该承接平台220的多个冲片槽221与多个刀具211的连通的方式为:每个冲片槽221均与一个刀具211的远离用于对涂布极片300进行冲切的一端连通,且通过可拆卸连接的方式固定,在刀模210对涂布极片300进行冲切时,每个冲片槽221与一个刀具211的远离用于对涂布极片300进行冲切的一端连通,以使刀模210在冲切时对模切冲片311进行收集;并且,在收集的模切冲片311达到所需要的量后,可将冲片槽221与刀具211的连通拆卸,以获取所收集的模切冲片311。

同时,作为一种实施方式,该承接平台220还设置有滑轮组222,该滑轮组222用于当承接平台220的冲片槽221收集到所需要的量的模切冲片311后,通过该滑轮组222即可移动该承接平台220,以快速的将收集到的模切冲片311运移至涂布质量检测的工区。

基于上述设计,本发明实施例所提供的一种冲片机200,通过在冲片机200的刀模210上设置多个与涂布极片300的宽度相配合的刀具211,以使该冲片机200在对通过涂布机100进行涂布生产的涂布极片300进行处理时,能够使涂布极片300上的待冲切区域310所保留的多个残余涂布段312具有相同的宽度的同时快速获取多个模切冲片311;还通过设置于多个刀具211相配合的冲片槽221,对获得的模切冲片311进行收集,便于处理;还通过在承接平台220设置滑轮组222,便于移动该承接平台220,从而快速的将收集到的模切冲片311运移至涂布质量检测的工区。

本发明实施例还提供一种模切冲片采集系统10,请参阅图5,图5示出了本发明实施例所提供的一种模切冲片采集系统10的一种示意性结构图,该模切冲片采集系统10包括涂布机100和上述的冲片机200,该冲片机200用对通过涂布机100进行涂布生产的涂布极片300进行处理。

作为一种实施方式,涂布机100包括多个导辊,冲片机200设置于两个所述导辊之间且在涂布机100用于尾收卷轴的导辊之前,以使涂布极片300在涂布机100尾收卷轴前经冲片机200进行处理。

综上所述,本发明实施例所提供的一种模切冲片311采集方法、冲片机200及模切冲片采集系统10,通过采用对冲片机200与涂布机100相配合的方式,使涂布机100在进行连续涂布生产时,冲片机200同时对涂布极片300中的待冲切区域310进行处理以获得模切冲片311,相较于现有技术中的获取模切冲片311的方法,在保证所获得模切冲片311能够满足后续的检测需要时,能够提升模切冲片311的采集速度;同时还通过对冲片机200所冲切得到的模切冲片311进行收集,以集中用于后续的涂布质量检测,进一步提高了模切冲片311的采集速率;还通过在冲片机200的刀模210上设置多个与涂布极片300的宽度相配合的刀具211,以使该冲片机200在对通过涂布机100进行涂布生产的涂布极片300进行处理时,能够使涂布极片300上的待冲切区域310所保留的多个残余涂布段312具有相同的宽度的同时快速获取多个模切冲片311;还通过设置于多个刀具211相配合的冲片槽221,对获得的模切冲片311进行收集,便于处理;还通过在承接平台220设置滑轮组222,便于移动该承接平台220,从而快速的将收集到的模切冲片311运移至涂布质量检测的工区。

以上所述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。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其它的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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