一种叠片电芯中单极片的连续一体化切割装置的制作方法

本实用新型涉及锂离子电池制造技术领域，具体涉及一种叠片电芯中单极片的连续一体化切割装置。

背景技术：

锂离子电池的电芯是由正极极片、隔膜、负极极片构成，目前电芯结构主要是卷绕式、叠片式。其中卷绕式电芯：由于该电芯的截面是椭圆形，在电池的充放电期间，电极的膨胀和收缩可能会导致电极之间的间隙不均匀，从而造成电池性能下降；虽然卷绕式电芯适用于圆柱形电池，但当其运用到方形铝壳电池时，就会出现极片易在弯折处断裂、电极活性材料脱落、空间利用率低等缺陷；另外，该电芯正面与侧面的张力不一致，会导致内部反应不均匀；同时还有极片较长、电池内阻大，不利于大倍率充放电等缺点。而叠片式在电池性能上相比于卷绕式电池得到大幅的提升，但是目前没有规模应用。

叠片电芯需要先将连续的正、负极极片切割成一个个的单极片，再在单极片上形成极耳，即制片与切片是分开进行的，需要投入大量人力物力，不仅生产成本高，还导致生产效率低下。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种叠片电芯中单极片的连续一体化切割装置，该装置能解决现有技术中的不足。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下制作方案：

一种叠片电芯中单极片的连续一体化切割装置，包括用于极片卷、驱动辊以及多个用于支撑极片的支撑辊；还包括并排设置的第一激光切割器和第二激光切割器，位于第二激光切割器的前、后端分别设有用于夹持极片的夹持臂，所述夹持臂的后端通过连接臂与滑轨滑动连接，所述夹持臂连接有驱动机构使夹持臂沿着滑轨往复滑动。

其中驱动机构包括气缸、油缸或电机，只要能驱动夹持臂沿着滑轨往复滑动即可。

进一步方案，位于第一激光切割器和第二激光切割器的正下方分别设有除尘箱。

进一步方案，位于第一激光切割器前方的极片依次通过除尘器、张力辊和纠偏辊。

本装置操作时，先将极片卷装载在放卷机构上，极片通过支撑辊进行支撑并通过驱动辊进行驱动，同时还依次通过除尘器、张力辊和纠偏辊，最后进入夹持臂，两个夹持臂夹持住极片端部时，第一激光切割器和第二激光切割器同时工作，第一激光切割器先将箔材切割成极耳块，第二激光切割器将极耳块与前面分开，切割成极耳，从而形成单极片。驱动机构驱动夹持臂沿着滑轨往后滑动，夹持臂松开后实现单极片下料；然后驱动机构驱动夹持臂沿着滑轨反向往前滑动到初始位置，重新夹持住传输过来的极片，实现对极片的制片和切片工作。所以本装置实现了极片连续完成卷料的放卷、除尘、张力控制、纠偏、制片、切片、定位下料一体化过程。

本装置实现了极片连续完成卷料的放卷、除尘、张力控制、纠偏、制片、切片、下料一体化过程，并且保证电芯的完整性，大幅度提高了生产单极片切割的生产效率。本实用新型打破传统卷绕设备的卷绕张力不均、传统叠片的节拍上限，设备效率较高，且比传统卷绕式电芯在NG品处理上有优势，可实现制片、切片一体化生产过程。大幅减少了叠片电池制造装备人力需求和效率需求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中夹持臂与极片的配合示意图；

图中：1-极片卷，2-极片，2-1极片本体，2-2箔材，2-3极耳块，2-4极耳，2-5单极片；3-支撑辊，4-除尘器，5-张力辊，6-除尘箱，7-驱动辊，8-纠偏辊，9-驱动机构，10-第一激光切割器，11-第二激光切割器，12-夹持臂，13-滑轨。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

如图1所示，一种叠片电芯中单极片的连续一体化切割装置，包括用于极片卷1、驱动辊7以及多个用于支撑极片的支撑辊3；还包括并排设置的第一激光切割器10和第二激光切割器11，位于第二激光切割器11的前、后端分别设有用于夹持极片2的夹持臂12，所述夹持臂12的后端通过连接臂与滑轨13滑动连接，所述夹持臂12连接有驱动机构9使夹持臂12沿着滑轨13往复滑动。

进一步方案，位于第一激光切割器10和第二激光切割器11的正下方分别设有除尘箱6。实现对切割过程中产生的粉尘及时处理，保证了极片表面的清洁度。

进一步方案，位于第一激光切割器10前方的极片2依次通过除尘器4、张力辊5和纠偏辊8。

本装置中极片卷1的安装轴、驱动辊7实现对极片卷1放卷及极片2的输送动力，同时通过除尘器4对极片2进行除尘操作。另外，张力辊5对极片2的张力进行控制；纠偏辊8保证切割前极片位置准确。

如图2所示，极片2是由涂覆有活性材料的极片本体2-1和箔材2-2依序连接而成的连续长条状结构。两个夹持臂12夹持住极片2端部时，第一激光切割器10和第二激光切割器11同时工作，第一激光切割器10先将箔材2-2切割成极耳块2-3，第二激光切割器11将极耳块2-3与前面分开，切割成极耳2-4，从而形成单极片2-5。

本装置操作时，先将极片卷1装载在放卷机构上，极片2按照如图1方式通过支撑辊3和驱动辊7驱动，同时还依次通过除尘器4、张力辊5和纠偏辊8，最后进入夹持臂12，两个夹持臂12夹持住极片2端部时，第一激光切割器10和第二激光切割器11同时工作，第一激光切割器10先将箔材2-2切割成极耳块2-3，第二激光切割器11将极耳块2-3与前面分开，切割成极耳2-4，从而形成单极片2-5。驱动机构9驱动夹持臂12沿着滑轨13往后滑动，夹持臂12松开后实现单极片2-5下料；然后驱动机构9驱动夹持臂12沿着滑轨13反向往前滑动到初始位置，重新夹持住传输过来的极片2，实现对极片2的制片和切片工作。所以本装置实现了极片连续完成卷料的放卷、除尘、张力控制、纠偏、制片、切片、定位下料一体化过程。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，如本实用新型中第一激光切割器10和第二激光切割器11分别完成制片和切片，亦可将切片放置在制片之前，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。