一种锂电池电极片的毛边处理装置的制作方法

本发明属于锂电池电极片后处理领域，具体的说是一种锂电池电极片的毛边处理装置。

背景技术

锂离子电池是20世纪70年代以后发展起来的一种新型储能电池。由于其具有高能量、长寿命、低消耗、无公害、无记忆效应以及自放电小、内阻小、性价比高、污染少等优点，锂离子电池在逐步应用中已显示出巨大的优势，广泛应用于移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机、电动汽车、储能、航天等各领域。

锂电池的技术随着社会的需要得到了飞跃发展，但是也存在着很多安全性问题，如短路问题、气体性问题等。在锂电池电极制造过程中，机械切割电极片时由于电池片金属集流体具有延展性，切割后边缘不能达到完全光滑而产生很多尖锐的毛刺，也由此产生了安全隐患。尤其是在电池进行充放电过程中，这些尖锐的毛刺处会产生较强的电场，可能因此造成电池的内部短路甚至引起电池爆炸等。

去除毛边的方法可以在酸液中浸泡，但这种处理方法会溶解部分的粘接剂，引起电极材料如锰酸锂等的脱落，造成电池片的废弃。工业上的常规处理方法是用沾有一定酸液的毛刷在侧边进行来回扫刷处理，但这种方法仅能够将毛刺进行腐蚀催化，若不经过及时的清洗处理，很容易导致酸液对电极片的本体造成破坏；并且通过酸液腐蚀的毛刺仍然会残留的电极片上，甚至可能会因为腐蚀脆化后的毛刺残渣在安装过程中掉落，进入电池电路内部，影响锂电池电机的正常工作；通过机械加工方法时，面对方形、长条形等存在多边毛刺的电极片，加工不易，需要人工对电极片进行换边处理，耗费人力，操作繁琐。

鉴于此，本发明通过提出一种锂电池电极片的毛边处理装置，以解决上述技术问题。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，解决现有的锂电池电极片的毛边处理方法在工作过程中，仅能够将毛刺进行腐蚀催化，若不经过及时的清洗处理，很容易导致酸液对电极片的本体造成破坏；并且通过酸液腐蚀的毛刺仍然会残留的电极片上，甚至可能会因为腐蚀脆化后的毛刺残渣在安装过程中掉落，进入电池电路内部，影响锂电池电机的正常工作；本发明提出了一种锂电池电极片的毛边处理装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种锂电池电极片的毛边处理装置，包括机架、传送带、安装台和处理模块，所述传送带安装在机架上方，所述传送带上表面均匀安装有安装台，所述安装台用以固定电极片，所述处理模块对称安装在机架上方位于所述传送带的两侧，且所述处理模块包括：

机体，所述机体与安装在机架上相对侧壁的伸缩杆端部相固连；

加工槽，所述加工槽开设于所述机体上正对电极片边缘的部位；

处理装置，所述处理装置安装于所述加工槽内部，且所述处理装置用以对伸入所述加工槽内部的电极片边缘部位进行毛边处理。

所述处理装置包括：

一号伸缩杆，所述一号伸缩杆均匀安装在所述加工槽上表面，且所述一号伸缩杆端部安装有电机；

处理辊，所述处理辊安装在所述电机的底部工作端，且所述处理辊靠近上方的部位为打磨部，所述处理辊靠近下方的部位为酸洗部；

清洗喷头，所述清洗喷头均匀安装在加工槽上表面靠近处理辊的部位，且所述清洗喷头的端部正对所述处理辊表面；

回收孔，所述回收孔均匀分布在机架上表面位于传送带两侧靠近机体的部位，且所述回收孔与机架内部的回收槽相通；

优选的，所述打磨部外表面开设有环形的打磨槽，所述打磨槽截面形状与所述电极片边缘部位的截面形状相对应。

优选的，所述安装台包括：

转动座，所述转动座均匀固连于传动带上表面，且转动座内部安装有电机，用以驱动转动座顶部转动；

固定板，所述固定板固定在所述转动座顶部，所述固定板底部固定的三角滑块嵌入所述转动座顶部所开设的三角槽中，且所述固定板用以固定电极片。

优选的，所述电极片的长度和宽度均大于所述固定板对应的长度和宽度。

优选的，所述固定板两侧的中间部位对称安装有固定卡板，所述固定卡板为L形，且所述固定卡板远离电极片的一端伸入所述固定板两侧对应部位所开设的滑槽中，并与所述滑槽滑动连接，且所述固定卡板端部通过弹簧与所述滑槽内表面相连。

优选的，所述固定卡板与电极片边缘部位相接触的表面均匀设有锥形凸块。

优选的，所述机体靠近固定板的部位设有钩板，所述钩板靠近所述机体的端部通过伸缩杆与机体相连，所述钩板的钩形端部与固定板前后端部相接触；且所述三角滑块和三角槽滑动连接。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种锂电池电极片的毛边处理装置，通过驱动机体靠近电极片，直到电极片的边缘部位嵌入加工槽中，随后一号伸缩杆启动并带动处理辊下移使得酸洗部外表面均匀分布的刷毛与电极片的边缘部位相接触；使得打磨部外表面与电极片的边缘部位相接触，打磨部在电机的转动驱动作用下，通过转动摩擦的作用刮擦除去电极片边缘部位已经被酸液腐蚀脆化的毛刺，进一步保证电极片边缘部位的光滑程度。

2.本发明所述的一种锂电池电极片的毛边处理装置，通过固定卡板对电极片进行固定卡和后，固定卡板从两侧使得电极片受到指向中心的挤压力，实现电极片的限位固定；并且在电极片边缘部位伸入加工槽时，固定卡板正好伸入处理辊之间的间隙部位，避免处理辊与固定卡板之间出现碰撞发生损坏。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明去除传送带后的立体图；

图3是图1中A处的局部放大图；

图4是图2中B处的局部放大图；

图5是本发明的剖视图；

图6是图5中C处的局部放大图；

图7是本发明中传送带和安装台的立体图；

图8是图7中D处的局部放大图；

图9是图7中结构的剖视图；

图10是图9中E处的局部放大图；

图中：机架1、安装台11、传送带2、转动座21、三角槽211、固定板22、三角滑块221、滑槽222、固定卡板23、锥形凸块231、机体3、加工槽31、钩板32、处理装置4、一号伸缩杆41、处理辊42、打磨部421、酸洗部422、打磨槽423、清洗喷头43、回收孔44、回收槽441、电极片5。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图10所示，本发明所述的一种锂电池电极片的毛边处理装置，包括机架1、传送带2、安装台2和处理模块，所述传送带2安装在机架1上方，所述传送带2上表面均匀安装有安装台2，所述安装台2用以固定电极片5，所述处理模块对称安装在机架1上方位于所述传送带2的两侧，且所述处理模块包括：

机体3，所述机体3与安装在机架1上相对侧壁的伸缩杆端部相固连；

加工槽31，所述加工槽31开设于所述机体3上正对电极片5边缘的部位；

处理装置4，所述处理装置4安装于所述加工槽31内部，且所述处理装置4用以对伸入所述加工槽31内部的电极片5边缘部位进行毛边处理。

所述处理装置4包括：

一号伸缩杆41，所述一号伸缩杆41均匀安装在所述加工槽31上表面，且所述一号伸缩杆41端部安装有电机；

处理辊42，所述处理辊42安装在所述电机的底部工作端，且所述处理辊42靠近上方的部位为打磨部421，所述处理辊42靠近下方的部位为酸洗部422；

清洗喷头43，所述清洗喷头43均匀安装在加工槽31上表面靠近处理辊42的部位，且所述清洗喷头43的端部正对所述处理辊42表面；

回收孔44，所述回收孔44均匀分布在机架1上表面位于传送带2两侧靠近机体3的部位，且所述回收孔44与机架1内部的回收槽441相通；

工作时，当需要加工方形的锂电池电极片5时，在加工过程中，当电极片5从片材上在冲压裁剪装置的作用下被分离出来，因为通过机械加工方法得到，在电极片5的边缘部位存在毛刺的情况；因此需要对电极片5进行毛刺处理工序；首先，机体3内部安装有智能控制中心，通过控制器控制本发明各部件的运转，通过机械手或者人工将裁剪下来的电极片5固定在安装台2上，随后安装台2上的电极片5随着传送带2移动靠近毛刺处理工位；随后，智能控制中心控制传送带2停止移动，此时进入毛刺处理工位的安装座上的电极片5正对处理装置4；智能控制中心控制机体3外侧相连的伸缩杆移动，驱动机体3靠近电极片5，直到电极片5的边缘部位嵌入加工槽31中，随后一号伸缩杆41启动并带动处理辊42下移使得酸洗部422外表面均匀分布的刷毛与电极片5的边缘部位相接触；且此时加工槽31内部所设置的酸洗喷头正对酸洗部422外表面，酸洗喷头喷出酸液分布在酸洗部422外表面的刷毛上，同时启动一号伸缩杆41端部所安装的电机，电机驱动处理辊42转动，使得酸洗部422上的刷毛在与电极片5边缘部位的转动摩擦运动中，将酸液涂抹在电极片5边缘部位，使得酸液对边缘部位的毛刺进行腐蚀脆化，工作一段时间后，智能控制中心控制一号伸缩杆41继续下移，使得打磨部421外表面与电极片5的边缘部位相接触，打磨部421的材质与现有技术中对电极片5进行打磨的砂轮材质相同，打磨部421在电机的转动驱动作用下，通过转动摩擦的作用刮擦除去电极片5边缘部位已经被酸液腐蚀脆化的毛刺，进一步保证电极片5边缘部位的光滑程度；并且在打磨处理结束后，清洗喷头43启动喷出清洗液冲击打磨部421上表面和电极片5边缘部位，使得打磨部421外表面在刮擦处理过程中附着的残渣在清洗液的冲洗作用下被清除，而电极片5边缘部位所残留的酸液在清洗液的冲洗下被稀释冲走，避免残留的酸液对电极片5的本体造成腐蚀破坏；并且因为打磨部421位于酸洗部422上方，因此沿着表面下流的清洗液也会冲洗酸洗部422外表面残留的酸液和打磨残渣，有效减少了酸液对酸洗部422的腐蚀破坏和残渣混杂在刷毛中可能会对电极片5造成的磨损破坏；上述工序结束后，智能控制中心控制机体3复位，随后传送带2移动带动已经处理好的电极片5进入下一步的清洗和烘干工序中，而还未处理的电极片5进入工位中接受加工处理；并且通过传送带2上表面的倾斜设置，使得传送带2上表面两侧的高度低于中间，使得清洗液在冲洗残渣和酸液后落在传送带2的部分沿着传送带2上的倾斜表面滑落并逐渐沿着回收孔44流入回收槽441中，在回收槽441中积累较多清洗液后，打开回收槽441进行回收处理。

作为本发明的一种具体实施方式，所述打磨部421外表面开设有环形的打磨槽423，所述打磨槽423截面形状与所述电极片5边缘部位的截面形状相对应。

工作时，机体3移动使得打磨槽423移动至正对电极片5边缘部位时，机体3外侧相连的伸缩杆在智能控制中心的作用下启动伸缩，使得电极片5的边缘部位伸入打磨槽423中，随着处理辊42的转动，打磨槽423上下表面之间的间距大于电极片5厚度，使得打磨槽423不会直接刮擦电极片5边缘部位上下表面，减少对电极片5边缘部位的破坏，但是打磨槽423能够有效清理因为毛刺弯曲而移动附着在电极片5边缘部位上下表面的毛刺部分，进一步保证电极片5边缘部位的光滑。

作为本发明的一种具体实施方式，所述安装台2包括：

转动座21，所述转动座21均匀固连于传动带上表面，且转动座21内部安装有电机，用以驱动转动座21顶部转动；

固定板22，所述固定板22固定在所述转动座21顶部，所述固定板22底部固定的三角滑块221嵌入所述转动座21顶部所开设的三角槽211中，且所述固定板22用以固定电极片5。

工作时，当方形的电极片5四条边均是通过裁剪加工得到的，即电极片5的四条边部位均需要进行毛边处理；此时在通过移动的机体3完成对电极片5上正对加工槽31的两条边部位的毛边处理加工后，智能控制中心控制机体3外侧的伸缩杆使得机体3后退，随后控制转动座21内部的电机启动，使得转动座21顶部转动，固定板22随转动座21顶部转动，进而使得固定板22通过三角槽211和三角滑块221之间的配合带动作用，从而实现固定板22上所固定的电极片5的转动，并且控制电极片5转动90°，使得电极片5上还未受到加工的两条边正对加工槽31，随后再次启动与机体3外侧相连的伸缩杆，使得加工槽31与电极片5上还未受到加工的两条边部分相嵌入，并开始进行毛边处理加工，实现对电极片5上的四条边的全面加工，进而实现电极片5边缘部位的全面毛边处理。

作为本发明的一种具体实施方式，所述电极片5的长度和宽度均大于所述固定板22对应的长度和宽度；

所述固定板22两侧的中间部位对称安装有固定卡板23，所述固定卡板23为L形，且所述固定卡板23远离电极片5的一端伸入所述固定板22两侧对应部位所开设的滑槽222中，并与所述滑槽222滑动连接，且所述固定卡板23端部通过弹簧与所述滑槽222内表面相连。

工作时，通过固定卡板23对电极片5进行固定卡和后，固定卡板23从两侧使得电极片5受到指向中心的挤压力，实现电极片5的限位固定；并且在电极片5边缘部位伸入加工槽31时，固定卡板23正好伸入处理辊42之间的间隙部位，避免处理辊42与固定卡板23之间出现碰撞发生损坏；并且通过对固定卡板23相连弹簧的弹性系数的选择，保证固定卡板23对电极片5的挤压力在保证电极片5的固定的同时，避免电极片5边缘部位因为挤压力过大而出现弯曲变形的问题；并且控制电极片5在初始状态下位于固定板22的中间位置，此时因为电极片5的长度和宽度均大于固定板22对应的长度和宽度，因此电极片5的边缘部位延伸至固定板22的外侧，减少当电极片5受到加工时，电极片5上被除去的毛刺残渣掉落在固定板22上的量，减少毛刺残渣进入固定板22与电极片5之间间隙的情况，进而减低毛刺残渣清理难度。

作为本发明的一种具体实施方式，所述固定卡板23与电极片5边缘部位相接触的表面均匀设有锥形凸块231；所述机体3靠近固定板22的部位设有钩板32，所述钩板32靠近所述机体3的端部通过伸缩杆与机体3相连，所述钩板32的钩形端部与固定板22前后端部相接触；且所述三角滑块221和三角槽211滑动连接。

工作时，在对电极片5边缘部位进行清理时，控制钩板32相连的伸缩杆启动，一端的伸缩杆伸长而另一端的伸缩杆缩短，随后原本缩短的一端的伸缩杆伸长，原本伸长的一端的伸缩杆缩短，且伸长和缩短的距离保持一致，如此往复，使得钩板32随伸缩杆端部移动并与固定板22接触，在保证钩块32限位固定板22的同时推动固定板22往复移动，因为三角滑块221和三角槽211滑动连接，并且滑动连接处存在一定的阻尼，防止在传送带2移动过程中出现三角滑块221和三角槽211相对移动，造成电极片5位置的不确定；通过钩板32的挤压作用克服三角滑块221和三角槽211之间的摩擦力，使得三角滑块221和三角槽211之间出现相对滑动，固定板22带动电极片5在加工槽31中移动，而固定卡板23正好伸入处理辊42之间的间隙部位，固定卡板23随固定板22移动，固定卡板23上设有压力感受器，并在与相邻的处理辊42接触时压力感受器启动并通知智能控制中心控制固定卡板23停止移动，并开始反向运动，如此往复，固定板22带动电极片5往复移动的距离等同相邻处理辊42之间的间距，清理原本位于相邻处理辊42之间间隙难以得到有效清理的电极片5部分，增大了处理辊42与电极片5边缘部位的接触程度，使得位于处理辊42之间间隙部位和与固定卡板23相接触部位的电极片5边缘部位均与处理辊42相接触，并受到充分的加工去毛刺作用，使得电极片5边缘部位受到的去毛刺加工更加全面；并且固定卡板23与电极片5边缘部位相接触的表面均匀设有竖直分布的锥形凸块231，在电极片5移动并与电极片5边缘部位之间出现相对滑动时，锥形凸块231增大了对电极片5边缘部位的加工效果，使得电极片5边缘部位的毛刺去除得更加充分。

具体工作流程如下：

当需要加工方形的锂电池电极片5时，在加工过程中，当电极片5从片材上在冲压裁剪装置的作用下被分离出来，因为通过机械加工方法得到，在电极片5的边缘部位存在毛刺的情况；因此需要对电极片5进行毛刺处理工序；首先，机体3内部安装有智能控制中心，通过控制器控制本发明各部件的运转，通过机械手或者人工将裁剪下来的电极片5固定在安装台2上，随后安装台2上的电极片5随着传送带2移动靠近毛刺处理工位；随后，智能控制中心控制传送带2停止移动，此时进入毛刺处理工位的安装座上的电极片5正对处理装置4；智能控制中心控制机体3外侧相连的伸缩杆移动，驱动机体3靠近电极片5，直到电极片5的边缘部位嵌入加工槽31中，随后一号伸缩杆41启动并带动处理辊42下移使得酸洗部422外表面均匀分布的刷毛与电极片5的边缘部位相接触；且此时加工槽31内部所设置的酸洗喷头正对酸洗部422外表面，酸洗喷头喷出酸液分布在酸洗部422外表面的刷毛上，同时启动一号伸缩杆41端部所安装的电机，电机驱动处理辊42转动，使得酸洗部422上的刷毛在与电极片5边缘部位的转动摩擦运动中，将酸液涂抹在电极片5边缘部位，使得酸液对边缘部位的毛刺进行腐蚀脆化，工作一段时间后，智能控制中心控制一号伸缩杆41继续下移，使得打磨部421外表面与电极片5的边缘部位相接触，打磨部421的材质与现有技术中对电极片5进行打磨的砂轮材质相同，打磨部421在电机的转动驱动作用下，通过转动摩擦的作用刮擦除去电极片5边缘部位已经被酸液腐蚀脆化的毛刺，进一步保证电极片5边缘部位的光滑程度；并且在打磨处理结束后，清洗喷头43启动喷出清洗液冲击打磨部421上表面和电极片5边缘部位，使得打磨部421外表面在刮擦处理过程中附着的残渣在清洗液的冲洗作用下被清除，而电极片5边缘部位所残留的酸液在清洗液的冲洗下被稀释冲走，避免残留的酸液对电极片5的本体造成腐蚀破坏；并且因为打磨部421位于酸洗部422上方，因此沿着表面下流的清洗液也会冲洗酸洗部422外表面残留的酸液和打磨残渣，有效减少了酸液对酸洗部422的腐蚀破坏和残渣混杂在刷毛中可能会对电极片5造成的磨损破坏；上述工序结束后，智能控制中心控制机体3复位，随后传送带2移动带动已经处理好的电极片5进入下一步的清洗和烘干工序中，而还未处理的电极片5进入工位中接受加工处理；并且通过传送带2上表面的倾斜设置，使得传送带2上表面两侧的高度低于中间，使得清洗液在冲洗残渣和酸液后落在传送带2的部分沿着传送带2上的倾斜表面滑落并逐渐沿着回收孔44流入回收槽441中，在回收槽441中积累较多清洗液后，打开回收槽441进行回收处理。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。