一种动力电池极片切片卷绕装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及锂电池生产设备，尤其涉及一种动力电池极片切片卷绕装置。
【背景技术】
[0002]动力电池的生产中电极的切片与卷绕是必须的工序，一般在电极极片加工时，切片和卷绕是分开的，切片是卷绕的前工序段，极片在切片工序段完成切片后才被搬运到卷绕工序段进行卷绕。
[0003]电极极片切片机是切片工序段的专用单机，包括激光切片和五金冲模切片两种，它们实现的功能相同，是把极片切成电池工艺所需要的形状，为卷绕工序段做准备。目前常用的切片机的结构方案如下:如中国专利ZL200920246799.7公开的动力电池极片双面切片机，它记载了极片冲切刀模机构、极片驱动机构、换卷机构等；如中国专利ZL201020140246.6公开的一种用于锂电池极片的自动切片机，它记载了放料机构等。
[0004]卷绕机是卷绕工序段的专用单机，负责将切好形状的带状极片卷成电芯。目前常用的卷绕机的结构方案如下:如中国专利ZL201210229846.3公开的卷绕装置，它记载了送片机械手机构、卷绕头机构、隔膜放料机构、张力机构等。
[0005]但是长期以来，受设计、功能、材料、加工、成本等多方面影响，国内都没有能将切片和卷绕两个工序段的设备组合起来。切片卷绕分开的缺点:1.切片机切好形状后需要收成卷状才可进行下一道工序。切片机在收卷的过程中，如果张紧力过小，则收卷的对齐度不良，反之张力过大，则极片会有微量拉伸变形；因为对齐度不良是直接可以反映出来马上看得到的，极片微量拉伸变形则需要经过仪器放大才能够看出来，所以很多时候人们都忽视了极片微小的变形，常常为了保证对齐度把张力加大，而极片的拉伸变形往往造成电池的安全隐患。2.切片完成收卷后，需要把极片搬运到卷绕机上，搬运过程常常由于人为因素导致极片的极耳打折弯曲等缺陷，这里会对卷绕工序造成误判断等影响，造成卷绕合格率降低，制造成本提尚等冋题。
[0006]因此，如何将切片和卷绕工序段的设备组合起来成为一个工序的生产设备，解决以上提到的问题，以及提高设备利用率等问题成了中国如今锂电池动力电池生产领域的瓶颈问题。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的是提供一种动力电池极片切片卷绕装置，它具有控制简单方便、生产效率和成品合格率高的优点。
[0008]本实用新型是这样来实现的，一种动力电池极片切片卷绕装置，它包括电极切片机以及极片卷绕机，其特征在于，它还包括与电极切片机和极片卷绕机中的动力组件电连接的起同步控制的控制装置，所述电极切片机包括分别连接在极片卷绕机两侧的负极切片机和正极切片机。
[0009]所述负极切片机包括负极片放料机构、负极片放料换卷机构、负极片片长调节机构、负极片冲切刀模机构以及向极片卷绕机供应负极切片的第一负极片驱动机构。所述负极切片机还包括为负极切片冲压出标记定位孔的第一冲孔机构。
[0010]所述正极切片机包括正极片放料机构、正极片放料换卷机构、正极片片长调节机构、正极片冲切刀模机构以及向极片卷绕机供应正极切片的第一正极片驱动机构。所述正极切片机还包括为正极切片冲压出标记定位孔的第二冲孔机构。
[0011]所述极片卷绕机包括卷绕头机构，分别将负极切片和正极切片送往卷绕头机构加工工位上的负极送片机械手机构和正极送片机械手机构，向卷绕头机构输送隔膜的第一隔膜放料换卷机构和第二隔膜放料换卷机构，以及分别与第一负极片驱动机构和第一正极片驱动机构位置对应的负极片缓存机构和正极片缓存机构；负极片缓存机构和负极送片机械手机构之间还设置有用于控制负极切片输送的负极张力机构和第二负极片驱动机构，正极片缓存机构和正极送片机械手机构之间也设置有用于控制正极切片输送的正极张力机构和第二正极片驱动机构。
[0012]所述极片卷绕机包括设置在卷绕头机构处的极片废料剔除机构。
[0013]优选的是:所述极片卷绕机还包括设置在卷绕头机构下方的电芯下料机构和电芯储存机构。
[0014]优选的是:所述负极片放料换卷机构和正极片放料换卷机构以及第一隔膜放料换卷机构和第二隔膜放料换卷机构均为自动放料换卷机构。所述负极送片机械手机构和正极送片机械手机构上均设置有检测所述标记定位孔的传感器
[0015]本实用新型的有益效果为:本实用新型将电极切片机以及极片卷绕机很好地整合成一个机器，不仅降低了生产控制的难度和生产成本，还提高了生产效率和产品质量;与目前技术相比，省去了切片后的搬运过程，减少极耳翻折等缺陷，消除了因切片收卷造成的张力过大而产生的极片变形问题，实现了电极切片到卷绕的连续自动化生产，进而了提高设备的利用率。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型一种实施例结构示意图。
[0017]图2为本实用新型负极切片机的结构示意图。
[0018]图3为本实用新型极片卷绕机的结构示意图。
[0019]图4为本实用新型正极切片机的结构示意图。
[0020]图5为本实用新型负极片片长调节机构在最大片长调节处的结构示意图。
[0021 ]图6为本实用新型负极片片长调节机构在最小片长调节处的结构示意图。
[0022]图7为本实用新型极片废料剔除机构的结构主视图。
[0023]图8为本实用新型极片废料剔除机构的结构侧视图。
[0024]在图中，1、负极片放料机构2、负极片放料换卷机构3、负极片片长调节机构4、负极片冲切刀模机构5、第一负极片驱动机构6、第一隔膜放料换卷机构7、负极片缓存机构8、负极张力机构9、第二负极片驱动机构10、负极送片机械手机构11、正极送片机械手机构12、第二隔膜放料换卷机构13、正极张力机构14、第二正极片驱动机构15、正极片缓存机构16、极片废料剔除机构17、卷绕头机构18、正极片放料机构19、正极片放料换卷机构20、正极片片长调节机构21、正极片冲切刀模机构22、第一正极片驱动机构23、第一冲孔机构24、第二冲孔机构25、电芯下料机构26、电芯储存机构。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明。
[0026]如图1-4所示，本实用新型是这样来实现的，它包括电极切片机以及极片卷绕机，其结构是，它还包括与电极切片机和极片卷绕机中的动力组件电连接的起同步控制的控制装置，所述电极切片机包括分别连接在极片卷绕机两侧的负极切片机和正极切片机;本实用新型是一种新的切片卷绕组合设备，此设备能实现切片功能和卷绕功能，达到切片卷绕一体化的目的；它将正极切片机，负极切片机，卷绕机三个机器组合成一个机器。卷绕功能设置在机器的中间部分，正极切片功能设置在机器的右边部分，负极切片功能设置在机器的左边部分，开动机器时，通过控制装置协调三个功能同时启动，进行对极片的生产加工，实现切片卷绕的目的。
[0027]其中的控制装置能够通过与动力组件的连接，控制动力组件的转动，进而使得正极切片的生产效率与负极切片的生产效率达到同步，同时卷绕工位不断得到左右两边提供的极片，进行同步卷绕。
[0028]本实用新型对切片机、卷绕机及其连接结构进行了结构创新，在具体实施过程中，上述各个关键设备的结构如下:
[0029]其中，负极切片机的实施结构如图2所示，它包括负极片放料机构1、负极片放料换卷机构2、负极片片长调节机构3、负极片冲切刀模机构4以及向极片卷绕机供应负极切片的第一负极片驱动机构5;所述负极切片机还包括为负极切片冲切出标记定位孔的第一冲孔机构23。在负极切片机上增加冲孔机构，进而在极片上冲切标记定位孔以作为极片终结的标记，也作为裁断的标准;这样就能保证每个极片的切断位置都是一致的；而目前动力电池的卷绕还没有应用此技术，用的是传统的单极耳方式，通过检测极耳来判定切断位置，不适用于多极耳的情况。另外，在切片机上还设置有片长调节机构，方便不同的极片长度的检测，以达到适应不同极片长度的电池工艺卷绕的方式，实现数字化控制。
[0030]其中，正极切片机的实施结构如图4所示，它包括正极片放料机构18、正极片放料换卷机构19、正极片片长调节机构20、正极片冲切刀模机构21以及向极片卷绕机供应正极切片的第一正极片驱动机构22;所述正极切片机还包括为正极切片冲切出标记定位孔的第二冲孔机构24。正极切片机创新点与负极切片机基本相同，如上所述。
[0031]如图5和图6所示，所述负极片片长调节机构3和正极片片长调节机构20结构相同，它包括固定辊101、调节导轨102、调节辊103和用于沿着调节导轨102调整调节辊103相对固定辊101位置的调节固定块104;其中各个结构部件的功能是:固定辊101的作用是提供极片走带的路径，极片可沿此辊向前方进行供给;调节辊103的作用与固定辊101相同，只是多了一个位置调节功能；调节导轨102是供调节辊103滑动的轨道。调节固定块104是用于固定调节辊1