一种锂电池电极片的自动化制片装置及其工艺的制作方法

本发明涉及电极片制片，具体为一种锂电池电极片的自动化制片装置及其工艺。

背景技术：

1、锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池，已成为高新技术发展的重点之一。锂离子电池具有以下特点：高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多。因其上述特点，锂离子电池被广泛应用于移动电话、笔记本电脑、平板电脑等众多民用及军事领域。

2、如公开号为cn107958990b的锂电池制片机能够实现通过第二气缸控制转换器中第一夹盘的伸缩升降，实现极片的夹紧和松开，简化了极片更换操作功能，但是现有的锂电池电极片制片装置还存在一些不足。

3、当前主流锂电池极片制片装置在收卷环节仍依赖大量人工干预：当极片收卷达到设定长度时，必须由工人手动截断极片，随后徒手拆卸收卷辊上的成品料卷并进行转运，这一过程是极片污染的主要来源之一：一方面，工人手部直接接触极片有效区域，会将自身携带的汗液、油污和环境粉尘转移至极片表面；另一方面，即便佩戴一次性防护手套，手套在多次使用或接触设备、工具后，也会沾染金属碎屑、脱落的活性物质等异物，进而通过接触造成极片二次污染。

4、针对上述问题，急需在原有锂电池电极片的自动化制片装置的基础上进行创新设计。

技术实现思路

1、本发明技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案，具体地本发明的目的在于提供一种锂电池电极片的自动化制片装置及其工艺，以解决上述背景技术提出工人手部直接接触极片有效区域，会将自身携带的汗液、油污和环境粉尘转移至极片表面，即便佩戴一次性防护手套，手套在多次使用或接触设备、工具后，也会沾染金属碎屑、脱落的活性物质等异物，进而通过接触造成极片二次污染的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电池电极片的自动化制片装置，包括工作台和设置于工作台上的第一片卷，还包括剪切单元、转盘、检测驱动组件和压力退料组件；

3、所述工作台顶部设有电性连接的控制端，所述剪切单元设置于工作台侧壁，其内部设有切刀、按压板和衔接板；

4、所述转盘设置于工作台一侧，其外壁有呈等角度分布的卷辊；

5、所述检测驱动组件传动连接于剪切单元与转盘之间，压力退料组件设置于转盘背面，使得切刀切断极片后，检测驱动组件带动转盘转动，同时压力退料组件将收卷完成的片卷自动推出卷辊。

6、优选的，所述衔接板侧壁固定连接有延伸板，所述延伸板上设有第一弹簧，所述工作台侧壁滑动设置有检测板，所述检测板一侧固定连接有连杆，所述第一弹簧设置于延伸板与检测板之间。

7、优选的，所述检测驱动组件包括驱动盘、棘轮和棘爪，所述棘轮固定连接于转盘背面，其居中处转动设置有转辊，所述转辊上设有棘爪，所述转辊背面固定连接有驱动杆，所述驱动杆滑动设置于连杆端部的腰槽内。

8、优选的，所述转辊与转盘背面之间留有间隙，所述棘爪与棘轮的齿牙相适配，用于单向驱动转盘转动。

9、优选的，所述压力退料组件包括按压块、受压块、推杆和第二弹簧，所述按压块固定连接于工作台侧壁，其内壁呈逐步变厚的弧形结构。

10、优选的，所述转盘背面开设有圆槽，所述圆槽内设有等角度分布的受压块，所述受压块端部固定连接有推杆，所述推杆贯穿转盘并抵住套设在卷辊上的收卷芯。

11、优选的，所述第二弹簧套设于推杆外侧，设置于转盘与受压块之间，所述受压块与按压块的内壁相接触。

12、优选的，所述转盘上共设有5个卷辊，呈环形等角度分布，每个所述卷辊对应一组压力退料组件。

13、优选的，所述切刀与按压板上下对应设置，所述控制端用于控制剪切单元的切割时机和切割动作。

14、一种锂电池电极片的自动化制片装置工艺，包括以下步骤：

15、s1、上料收卷：将第一片卷的极片端头绕在卷辊的收卷芯上，拉伸第一弹簧使检测板抵住极片上表面，启动设备开始收卷；

16、s2、自动切割：当收卷达到设定长度时，控制端驱动剪切单元动作，按压板压紧极片，切刀切断极片；

17、s3、自动换卷退料：极片切断后第一弹簧收缩带动检测板下压，通过连杆驱动驱动盘转动，进而带动转盘旋转切换卷辊；同时受压块沿按压块内壁逐步受压，推动推杆将收卷完成的片卷自动推出至预设货架；

18、s4、续卷循环：工人对推出的片卷贴胶带固定，将按压板处的极片端头绕在空收卷芯上，拉伸第一弹簧使检测板复位抵住极片，继续下一轮收卷。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、极片收卷达到设定长度时，控制端自动驱动剪切单元动作，按压板先压紧极片再由切刀整齐切断，随后第一弹簧收缩带动检测板下压，通过连杆驱动转盘旋转切换卷辊，同时压力退料组件同步将成品片卷自动推出至预设货架。一方面，本发明大幅减少人工与极片的接触面积和接触时间，彻底解决了传统人工收卷换料导致的极片污染问题，人工仅需接触极片端头约10cm区域进行续卷和胶带固定，接触时间缩短90%以上，极片表面异物污染率从2.5%-4%降至0.2%以下，有效避免了工人手部油污、汗液、手套残留金属碎屑及活性物质颗粒造成的交叉污染，显著提升了电芯的安全性和循环寿命，另一方面，实现了切割-换卷-退料一体化纯机械自动联动，单卷换料时间从传统人工的5-10分钟缩短至30秒以内，设备稼动率从70%-75%提升至92%以上，每条生产线日产能提升25%以上，同时无需工人徒手搬运15-30kg的成品料卷，大幅降低了工人劳动强度。

1.一种锂电池电极片的自动化制片装置，包括工作台（1）和设置于工作台（1）上的第一片卷（3），其特征在于：还包括剪切单元（2）、转盘（4）、检测驱动组件和压力退料组件；

2.根据权利要求1所述的一种锂电池电极片的自动化制片装置，其特征在于：所述衔接板（203）侧壁固定连接有延伸板（6），所述延伸板（6）上设有第一弹簧（9），所述工作台（1）侧壁滑动设置有检测板（7），所述检测板（7）一侧固定连接有连杆（8），所述第一弹簧（9）设置于延伸板（6）与检测板（7）之间。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池电极片的自动化制片装置，其特征在于：所述检测驱动组件包括驱动盘（11）、棘轮（15）和棘爪（1103），所述棘轮（15）固定连接于转盘（4）背面，其居中处转动设置有转辊（1102），所述转辊（1102）上设有棘爪（1103），所述转辊（1102）背面固定连接有驱动杆（1101），所述驱动杆（1101）滑动设置于连杆（8）端部的腰槽内。

4.根据权利要求3所述的一种锂电池电极片的自动化制片装置，其特征在于：所述转辊（1102）与转盘（4）背面之间留有间隙，所述棘爪（1103）与棘轮（15）的齿牙相适配，用于单向驱动转盘（4）转动。

5.根据权利要求1所述的一种锂电池电极片的自动化制片装置，其特征在于：所述压力退料组件包括按压块（10）、受压块（12）、推杆（13）和第二弹簧（14），所述按压块（10）固定连接于工作台（1）侧壁，其内壁呈逐步变厚的弧形结构。

6.根据权利要求5所述的一种锂电池电极片的自动化制片装置，其特征在于：所述转盘（4）背面开设有圆槽，所述圆槽内设有等角度分布的受压块（12），所述受压块（12）端部固定连接有推杆（13），所述推杆（13）贯穿转盘（4）并抵住套设在卷辊（5）上的收卷芯。

7.根据权利要求6所述的一种锂电池电极片的自动化制片装置，其特征在于：所述第二弹簧（14）套设于推杆（13）外侧，设置于转盘（4）与受压块（12）之间，所述受压块（12）与按压块（10）的内壁相接触。

8.根据权利要求1所述的一种锂电池电极片的自动化制片装置，其特征在于：所述转盘（4）上共设有5个卷辊（5），呈环形等角度分布，每个所述卷辊（5）对应一组压力退料组件。

9.根据权利要求1所述的一种锂电池电极片的自动化制片装置，其特征在于：所述切刀（201）与按压板（202）上下对应设置，所述控制端（101）用于控制剪切单元（2）的切割时机和切割动作。

10.一种锂电池电极片的自动化制片装置工艺，适用于权利要求1-9任一项所述的一种锂电池电极片的自动化制片装置，其特征在于，包括以下步骤：