专利名称：锂电池极片焊接极耳的生产工艺,刮片机及刮片方法
技术领域：
本发明涉及锂电池生产技术领域，特别涉及一种锂电池极片焊接极耳 的生产工艺以及极耳焊接点涂覆层的清理设备和清理方法。
背景技术：
锂电池主要由极片焊接极耳后，经过巻绕机巻绕成电芯，电芯经过处 理后套上外壳后形成成品。现有技术中，锂电池极片焊接极耳的生产过程 如下，首先是在极片上分段涂覆绝缘层，将需要焊接极耳的地方不涂绝缘 层；然后，在没有涂覆绝缘层的地方，焊接上极耳。这种生产过程的局限 性在于，根据锂电池型号规格的不同，在极片上需要焊接的极耳之间的间
距也不相同；假设一种型号规格的产品对应一个极耳间距，当生产产品的 型号规格较多时，就会使极片的涂覆变的繁琐，不利于物料的统一和生产 的标准化。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种锂电池极片焊接极耳的生产工艺，便于 物料的统一和生产的标准化。
一种锂电池极片焊接极耳的生产工艺，包括如下过程 涂覆，在所述极片上全段涂覆绝缘介质；
刮片，在所述极片上需要焊接极耳的位置，通过刮片设备将此处极片
上的绝缘介质刮除；
焊接，通过极片极耳焊接设备，将所述极耳焊接在前一步绝缘介质被 刮除的位置上。
本发明的另一目的在于，提供一种锂电池极片刮片机。 一种锂电池极片刮片机，包括放料机构、第一张力控制机构、至少一 个刮片机构、主动极片牵引机构、第二张力控制机构、收料机构和机架； 沿所述极片从所述放料机构到收料机构的方向上，所述放料机构、所述第 一张力控制机构、至少一个所述刮片机构、所述主动极片牵引机构、所述 第二张力控制机构和所述收料机构依次布置在所述机架上。
所述刮片机构包括极片正面和反面刮片机构，所述正面和反面刮片机 构的进出端设置有用于限位和固定极片的限定位装置。
在所述刮片机构的进出端设置有用于限位和固定极片的限定位装置； 所述刮片机构包括刮片单元、除尘单元、长度调整单元，沿所述极片
从所述放料机构到收料机构的方向上，所述刮片单元、除尘单元、长度调 整单元依次布置。
本发明的另一目的在于，提供一种利用上述锂电池极片刮片机的进行 刮片方法。
一种锂电池极片刮片机的刮片方法，其特征在于，其包括如下过程 工作准备在所述刮片机开始工作前，由人工将所述极片从所述放料 机构牵引至所述收料机构预紧并调节两刮区间的长度；
开始工作机器启动后，所述放料机构主动放料，所述极片经过所述
第一接料台整理之后，过渡到所述第一张力控制机构；
进入所述刮片机构的工作阶段，根据需要将极片上涂覆的绝缘介质刮
除；
所述极片经过刮片之后，通过所述第二张力控制机构和第二接料台进 入所述收料机构。
本发明通过在所述极片上全段涂覆绝缘介质，然后再刮除需要焊接极 耳区域的涂覆介质，这样做的好处在于，便于物料的统一和生产的标准化; 降低企业的生产成本，提高了生产效率。另外，所述刮片机及刮片方法的 提供，解决了在本申请人提出的极片全段涂覆后再形成极耳焊接点的生产 过程中，各种不同型号规格的锂电池产品对应所需要的极耳间距的极耳焊 接点的问题。
图1为本发明所述刮片机的整体结构示意图； 图2为图1中所述刮片机构的放大结构示意图； 图3为图2中所述刮片单元的结构示意图4为图3沿A-A线的结构示意图； 图5为图3沿B向的结构示意图6为本发明极片上的绝缘介质被刮除后的结构示意图。
具体实施例方式
一种锂电池极片焊接极耳的生产工艺，包括如下过程
涂覆，在所述极片上全段涂覆绝缘介质；
刮片，在所述极片上需要焊接极耳的位置，通过刮片设备将此处极片 上的绝缘介质刮除；
焊接，通过极片极耳焊接设备，将所述极耳焊接在前一步绝缘介质被 刮除的位置上。
上述过程中，在所述极片上涂覆绝缘介质，属于本技术领域内的公知 技术，在此不再赘述；通过刮片设备刮除相应涂覆过程中的刮片设备，属 于本申请人专门设计的设备，将在下面详细的介绍；焊接过程中的极片极
耳焊接设备，属于本技术领域内的公知技术，在此不再赘述。
如图1-6所示， 一种锂电池极片涂液刮片机，包括放料机构l、第一张 力控制机构2、四个刮片机构3、主动极片牵引机构4、第二张力控制机构 5、收料机构6和机架9;沿所述极片7从所述放料机构1到收料机构6的 方向上，所述放料机构l、所述第一张力控制机构2、四个所述刮片机构3、 所述主动极片牵引机构4、所述第二张力控制机构5和所述收料机构6依次 布置在所述机架上。
所述放料机构1为一带有纠偏机构的主动放料巻轮；在所述放料机构1 和所述第一张力控制机构2之间还设置有第一接料台，所述第一接料台用 于接受来自所述放料机构1的极片7，然后将所述机片7通过所述第一张力 控制机构2提供给所述刮片机构3。本实施例中所述第一接料台由一平台和 分置于该平台两端的气缸组成，在所述气缸活塞杆的自由端带有压块，所 述压块和所述平台相对，可以分离和抵接。
所述第一张力控制机构2和第二张力控制机构5的结构相同，均包括
气缸、调压表、摆臂、编码器或者电位器，所述摆臂通过位于其一端的转 轴相对于所述支架摆动，在所述转轴上还装有编码器或者电位器；所述摆 臂的自由端上安装有从动轮，所述极片绕过所述从动轮，所述极片通过从 动轮给所述摆臂一个极片拉力；在所述摆臂中间连接有气缸活塞的自由端， 气缸活塞施加给所述摆臂一个与极片拉力方向相反的活塞拉力；所述活塞 拉力由所述调压表控制；为了起到张力控制的作用，所述摆臂保持竖直状 态。
四个所述刮片机构3中包括用于极片正面和反面刮片的各2个刮片机 构，所述正面和反面刮片机构的进出端设置有用于限位和固定极片的限定 位装置8;所述限定位装置8由一气缸和位于气缸下方的平台组成，在所述 气缸活塞杆的自由端带有压块，所述压块和所述平台相对，可以分离和抵 接；所述刮片机构3包括刮片单元31、除尘单元32、长度调整单元33，沿 所述极片7从所述放料机构1到收料机构6的方向上，所述刮片单元31、 除尘单元32、长度调整单元33依次布置在机架上。
所述刮片单元31由上下两部分组成，上部分由涂液部分311、刮片部 分312、第一滑板315、上固定板316、第一滑轨317、第一气缸318组成； 下部分由压料部分313、极片支撑平台314、下固定板319组成。
所述涂液部分311用于涂覆可腐蚀涂覆处的涂覆介质的化学药剂(本 发明中统称液水)，经过液水腐蚀后的涂覆介质很容易被刮除。所述涂液部 分311由微量泵控制液水的流量。所述涂液部分311包括涂液头3111、涂 液滑块3112、涂液滑轨3113、涂液气缸3114;所述涂液头3111具有由微 量泵控制流量的海绵状体；所述涂液滑块3112装夹有所述涂液头3111;所
述涂液气缸3114活塞杆的自由端与所述涂液滑块3112固定连接；所述涂 液滑块3112沿位于第一滑板315上的涂液滑轨3113滑动，所述涂液气缸 3114固定在所述第一滑板315上。所述涂液滑轨3113沿竖直方向延伸；在 所述第一滑板315设有限制所述涂液滑块3112行程的下限位块。
所述刮片部分312包括刮刀3121、刮刀滑块3122、刮刀滑轨3123、刮 刀气缸3124;所述刮刀3121装夹在所述刮刀滑块3122上，所述刮刀滑块 3122沿位于第一滑板315上的刮刀滑轨3123滑动；所述刮刀气缸3124活 塞杆的自由端与所述刮刀滑块3122固定连接，所述刮刀气缸3124固定在 所述第一滑板315上。所述刮刀滑轨3123沿竖直方向延伸；在所述第一滑 板315设有限制所述刮刀滑块3122行程的下限位块。
所述第一滑板315沿位于上固定板316上的第一滑轨317滑动；所述 第一滑板315与第一气缸318活塞杆的自由端周定连接；所述第一气缸318 固定在所述上固定板316上。所述上固定板316固定在所述机架上。在所 述上固定板316设有限制所述第一滑板315行程的左、右限位块。
所述压料部分313包括压料条3131、压料滑块3132、压料滑轨3133、 压料气缸3134;所述压料条3131装在所述压料滑块3132上，所述压料滑 块3132沿位于下固定板319上的压料滑轨3133滑动；所述压料气缸3134 活塞杆的自由端与所述压料滑块3132固定连接，所述压料气缸3134固定 在所述下固定板319上。所述压料条3131可以是两条分离的板条，或者被 挖空呈"U"字形板条。
所述极片支撑平台314固定在所述下固定板319上，所述压料条3131 位于所述极片支撑平台314之上，在所述压料气缸3134的作用下所述压料 条3131可相对所述极片支撑平台314上下运动，可分离和抵靠压紧。所述 极片7从所述压料条3131和所述极片支撑平台314之间穿过，所述极片7 通过所述压料条3131上的缺口，可被涂液和刮除涂覆层。在所述极片支撑 平台314下设置有加热装置3141;所述加热装置3141的作用在于使刮刀刮 后还残留在极片7上的液水挥发，防止污染设备与损坏极片。在所述极片 支撑平台314的工作面上还设置有硅液表层3142,以防止所述刮刀3121损 坏极片7。
所述除尘单元32用于将刮除后的残留物清除、吸走；包括一半封闭的 槽，在槽内侧的上下表面上设置有软毛等软质物质，且在槽内侧的上下表 面上分布有吸附孔，所述吸附孔连接至真空泵。
所述长度调整单元33通过可以上下移动的滚轮实现调整所述极片7在 两相邻所述刮片机构3的刮刀之间的距离，即两相邻极耳焊点之间的距离； 本实施例中具体结构，包括一滑轨，由千分尺调整驱动的沿所述滑轨上下 滑动的带有滚轮的滑块，所述极片绕过所述滚轮；其结构也可以是包括一 滑轨、在气缸或者电机等动力驱动下沿所述滑轨上下滑动的带有滚轮的滑 块，所述极片绕过所述滚轮。
所述主动极片牵引机构4，包括一主动轮41和一从动轮42;所述主动 轮41由电机驱动；所述从动轮42由一气缸驱动，控制与所述主动轮41的 之间的间距；通过所述主动轮、从动轮与所述极片7之间的摩擦力带动所 述极片7做定长运动。
所述收料机构6采用盘式恒力矩收巻机，具有伺服纠偏功能，保证经 过刮片后的极片整齐的放置；所述伺服纠偏功能通过光电检测纠偏反馈的
信号来实现。
在第二张力控制机构5和所述收料机构6之间还设置有第二接料台， 所述第二接料台用于接受来自所述第二张力控制机构5的极片7,然后将所 述机片7提供给所述收料机构6。所述第二接料台与第一接料台的结构相同。
此外，所述刮片机还包括若干过渡滚轮，便于所述极片7的运动。
整个刮片机的工作过程如下
工作准备在所述刮片机开始工作前，由人工将所述极片7从所述放 料机构1牵引至所述收料机构6预紧并调节两刮区间的长度； 开始工作
机器启动后，所述放料机构1主动放料，所述极片7经过所述第一接 料台整理之后，过渡到所述第一张力控制机构2;
然后，进入所述刮片机构3的工作阶段，根据需要将极片上涂覆的绝
缘介质刮除；正面和反面刮片机构的工作原理相同，具体的工作包括
定位位于所述刮片机构3进出端的限定位装置8和所述长度调整单
元33根据本次作业所需要的相邻极耳焊接点之间的距离调整所述极片7在 每一所述刮片机构3工作段的长度并定位；
压料所述刮片单元31中的压料部分313、极片支撑平台314配合， 将所述极片7固定在所述极片支撑平台314和所述压料条3131之间；即所 述压料部分313中的所述压料气缸3134推动所述压料滑块3132在所述压 料滑轨3133上滑动，进而带动所述压料条3131向所述所述极片支撑平台 314运动，将所述极片7固定在两者之间。
涂液所述第一气缸318推动所述第一滑板315沿位于所述上固定板 316上的第一滑轨317滑动至行程的左限位块处；与此同时，所述涂液气缸 3114推动所述涂液滑块3112带动所述涂液头3111沿位于第一滑板315上 的涂液滑轨3113滑动至行程的下限位块；所述涂液头3111涂液；之后所 述涂液气缸3114上升回位，带动所述涂液头3111回位；所述第一气缸318 回位，带动所述涂液部分回位。
刮片所述刮刀气缸3124推动所述刮刀滑块3122带动所述刮刀3121 沿位于第一滑板315上的刮刀滑轨3123滑动至行程的下限位块；所述刮刀 3121到位后，所述第一气缸318向左推进，刮除所述涂覆介质；然后，所 述刮刀气缸3124回位，带动所述刮刀3121回位；
吸尘所述限定位装置8以及所述压料条3131移动，释放所述极片7， 在所述主动极片牵引机构4的作用下，所述极片7移动，刮除涂覆介质的 部分经过所述除尘单元32，将残留物等吸附清除。
所述极片7经过正面和反面刮片之后，通过所述第二张力控制机构5 和第二接料台进入所述收料机构6。
就这样，成巻的所述极片7在所述主动极片牵引机构4的牵引下，不 断的从放料机构1上经过刮片机构3的处理，最后全部被收到所述收料机 构6上。如图6所示，为本发明所述极片7上的绝缘介质被刮除后的结构 示意图；空白处为绝缘介质刮除区71，其他部分为涂覆有绝缘介质的极片 7。
上述实施例不能被认为是对被发明的限制，本发明还有很多变形形式;
如，所述接料台可以省略；在极片7上每个刮区面积大小可更换规格件来 改变其形状、大小；所述下固定板319可以被分成左、右两块，让所述压 料气缸3134和所述压料滑轨3133固定在左下固定板上；然后，让左下固 定板和右下固定板均与所述极片支撑平台314固定连接；也可以让所述下 固定板319和所述极片支撑平台314设置为一体；另外，可以在每一所述 刮片机构的进出端均设置有用于限位和固定极片的限定位装置8;根据需 要，所述刮片机构的个数都可以进行调整。还有所述限定位装置、压料台 等装置中的气缸，完全可以通过其他常规手段代替。因此，本领域的技术 人员在本发明的提示下所做出的非实质性的显而易见的改进和改变都应当 落入本发明权利要求保护的范围之内。
权利要求
1、一种锂电池极片焊接极耳的生产工艺，其特征在于，其包括如下过程涂覆，在所述极片上全段涂覆绝缘介质；刮片，在所述极片上需要焊接极耳的位置，通过刮片设备将此处极片上的绝缘介质刮除；焊接，通过极片极耳焊接设备，将所述极耳焊接在前一步绝缘介质被刮除的位置上。
2、 一种锂电池极片刮片机，其特征在于，包括放料机构、第一张力控 制机构、至少一个刮片机构、主动极片牵引机构、第二张力控制机构、收 料机构和机架；沿所述极片从所述放料机构到收料机构的方向上，所述放 料机构、所述第一张力控制机构、至少一个所述刮片机构、所述主动极片 牵引机构、所述第二张力控制机构和所述收料机构依次布置在所述机架上。
3、 根据权利要求2所述的一种锂电池极片刮片机，其特征在于，所 述刮片机构包括极片正面和反面刮片机构，所述正面和反面刮片机构的进 出端设置有用于限位和固定极片的限定位装置。
4、 根据权利要求2所述的一种锂电池极片刮片机，其特征在于，在 所述刮片机构的进出端设置有用于限位和固定极片的限定位装置。
5、 根据权利要求2或3或4所述的一种锂电池极片刮片机，其特征 在于，所述刮片机构包括刮片单元、除尘单元、长度调整单元，沿所述极 片从所述放料机构到收料机构的方向上，所述刮片单元、除尘单元、长度 调整单元依次布置。
6、根据权利要求5所述的一种锂电池极片刮片机，其特征在于，所述 刮片单元由上下两部分组成，上部分由涂液部分、刮片部分、第一滑板、 上固定板、第一滑轨、第一气缸组成；下部分由压料部分、极片支撑平台、 下固定板组成；所述涂液部分包括涂液头、涂液滑块、涂液滑轨、涂液气缸；所述涂 液滑块装夹有所述涂液头；所述涂液气缸活塞杆的自由端与所述涂液滑块 固定连接；所述涂液滑块沿位于第一滑板上的涂液滑轨滑动，所述涂液气 缸固定在所述第一滑板上；所述刮片部分包括刮刀、刮刀滑块、刮刀滑轨、刮刀气缸；所述刮刀 装夹在所述刮刀滑块上，所述刮刀滑块沿位于第一滑板上的刮刀滑轨滑动； 所述刮刀气缸活塞杆的自由端与所述刮刀滑块固定连接，所述刮刀气缸固 定在所述第一滑板上；所述第一滑板沿位于所述上固定板上的第一滑轨滑动；所述第一滑板 与所述第一气缸活塞杆的自由端固定连接；所述第一气缸固定在所述上固 定板上；所述压料部分包括压料条、压料滑块、压料滑轨、压料气缸；所述压 料条装在所述压料滑块上，所述压料滑块沿位于所述下固定板上的压料滑 轨滑动；所述压料气缸活塞杆的自由端与所述压料滑块固定连接，所述压 料气缸固定在所述下固定板上；所述极片支撑平台固定在所述下固定板上，所述压料条位于所述极片 支撑平台之上；在所述压料气缸的作用下，所述压料条可相对所述极片支撑平台上下运动，可分离和抵靠压紧；所述极片从所述压料条和所述极片 支撑平台之间穿过。
7、 根据权利要求6所述的一种锂电池极片刮片机，其特征在于，在所述极片支撑平台下设置有加热装置。
8、 根据权利要求6所述的一种锂电池极片刮片机，其特征在于，在所述极片支撑平台的工作面上还镶有超硬合金钢。
9、 根据权利要求6所述的一种锂电池极片刮片机的刮片方法，其特征 在于，其包括如下过程工作准备在所述刮片机开始工作前，由人工将所述极片从所述放料 机构牵引至所述收料机构预紧；开始工作机器启动后，所述放料机构主动放料，所述极片经过所述 第一接料台整理之后，过渡到所述第一张力控制机构；进入所述刮片机构的工作阶段，根据要求微调千分尺来调整长度，根 据需要将极片上涂覆的绝缘介质刮除、除尘；所述极片经过刮片之后，通过所述第二张力控制机构和第二接料台进 入所述收料机构。
10、 根据权利要求9所述的一种锂电池极片刮片机的刮片方法，其特 征在于，在所述刮片机构的工作阶段，具体的工作包括定位位于所述刮片机构进出端的限定位装置和所述长度调整单元根 据每次作业所需要的相邻极耳焊接点之间的距离调整所述极片在每一所述 刮片机构工作段的长度并定位；压料所述刮片单元中的压料部分、极片支撑平台配合，将所述极片 固定在所述极片支撑平台和所述压料条之间；即所述压料部分中的所述压 料气缸推动所述压料滑块在所述压料滑轨上滑动，进而带动所述压料条向 所述所述极片支撑平台运动，将所述极片固定在两者之间；待涂液、刮片;涂液所述第一气缸推动所述第一滑板沿位于所述上固定板上的第一 滑轨滑动至行程的左限位块处；与此同时，所述涂液气缸推动所述涂液滑 块带动所述涂液头沿位于第一滑板上的涂液滑轨滑动至行程的下限位块； 所述涂液头涂液；之后所述涂液气缸上升回位，带动所述涂液头回位；所 述第一气缸回位，带动所述涂液部分回位；刮片所述刮刀气缸推动所述刮刀滑块带动所述刮刀沿位于第一滑板 上的刮刀滑轨滑动至行程的下限位块；所述刮刀到位后，所述第一气缸向 左推进，刮除所述涂覆介质；然后，所述刮刀气缸回位，带动所述刮刀回 位；吸尘所述限定位装置以及所述压料条移动，释放所述极片，在所述 主动极片牵引机构的作用下，所述极片移动，刮除涂覆介质的部分经过所 述除尘单元，将残留物等吸附清除。
全文摘要
本发明涉及锂电池生产技术领域。一种锂电池极片焊接极耳的生产工艺，包括如下过程涂覆，在所述极片上全段涂覆绝缘介质；刮片，在所述极片上需要焊接极耳的位置，通过刮片设备将此处极片上的绝缘介质刮除；焊接，通过极片极耳焊接设备，将所述极耳焊接在前一步绝缘介质被刮除的位置上。本发明通过在所述极片上全段涂覆绝缘介质，然后再刮除需要焊接极耳区域的涂覆介质，这样做的好处在于，便于物料的统一和生产的标准化；降低企业的生产成本，提高了生产效率。
文档编号B05D3/12GK101114705SQ200710029689
公开日2008年1月30日 申请日期2007年8月13日 优先权日2007年8月13日
发明者严 张, 张卫东, 陈现文 申请人:珠海华冠电子科技有限公司