一种锂电池极片制片方法与流程

1.本发明涉及锂电池制造技术领域，尤其涉及的是一种锂电池极片制片方法。


背景技术：

2.目前锂电池的极片制作过程，首先是通过激光将条料或者卷料裁切出极耳，然后采用五金模具裁出极片的圆角，最后再在圆角处采用刀具裁成极片，由于上述三次裁切所用的工具和方法不同，只能在三个工位上实现，裁切对象的位置关系完全靠传感器或者图像识别的方法来保证，其相对精度难以保证，由于工位较多使得机器被拉长，而且更换产品会浪费大量的换模时间，因此，现有技术存在缺陷，需要改进。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种锂电池极片制片方法，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明所采用了下述的技术方案：
4.该锂电池极片制片方法，包括提供待切割的料带、激光切割机构、送料机构和裁切机构，所述的锂电池极片制片方法包括以下步骤：
5.步骤s1、所述送料机构将所述待切割的料带沿其长度方向送入所述激光切割机构；
6.步骤s2、当料带上待切割的极片区域到达所述激光切割机构工作范围内时，所述送料机构停止，使料带保持静止状态；
7.步骤s3、所述激光切割机构沿料带宽度方向分别切割出单个极片两端的轮廓；
8.步骤s4、所述送料机构带动料带移动，使料带上的下一个待切割的极片区域到达所述激光切割机构工作范围内；
9.步骤s5、所述送料机构停止，使料带保持静止状态，所述激光切割机构开始切割下一个极片两端的轮廓；
10.步骤s6、所述裁切机构将所述激光切割机构切割完成后的极片单个分离。
11.优选的，所述激光切割机构包括第一激光镜头和第二激光镜头，所述第一激光镜头用于裁切极片的极耳和靠近极耳一侧的轮廓，所述第二激光镜头用于裁切极片远离极耳一侧的轮廓。
12.优选的，所述第一激光镜头和所述第二激光镜头同时裁切同一个极片两端的轮廓。
13.优选的，所述第一激光镜头和所述第二激光镜头分别裁切不同极片两端的轮廓。
14.优选的，还包括提供有托料机构，所述托料机构用于承载和排出激光切割机构切割的废料。
15.优选的，所述托料机构包括第一托料组件和第二托料组件，所述第一托料组件用于承载和排出所述第一激光镜头切割的废料，所述第二托料组件用于承载和排出所述第二激光镜头切割的废料。
16.优选的，所述第一托料组件和所述第二托料组件结构相同，所述第一托料组件包括切料除尘板，所述切料除尘板用于在第一激光镜头工作时处于水平状态，将切割下来的废料托住，并在第一激光镜头切割完毕后旋转至垂直状态，使切割下来的废料排出。
17.优选的，所述切料除尘板上开设有多个通孔，用于使切割时产生的粉尘及时排出。
18.优选的，还包括提供有抽尘机构，所述抽尘机构用于将激光切割机构产生的粉尘抽走。
19.优选的，所述抽尘机构包括第一抽尘组件和第二抽尘组件，所述第一抽尘组件用于将所述第一激光镜头切割时产生的粉尘抽走，所述第二抽尘组件用于将所述第二激光镜头切割时产生的粉尘抽走。
20.相对于现有技术的有益效果是，本发明将极耳和圆角的裁切合并到激光切的一个工位上，摒弃五金模具切极耳的传统方法，采用激光一步成形，保证了极耳和圆角的位置关系，省掉了传感器或者ccd检测的步骤以及由此产生的成本，采用激光切代替了模具冲切圆角的方法，大幅度地节省了更换产品时的换模时间，此外，由于料带切割时处于静止状态，切割精度得到提高，由于激光切割路径上的切割速度是恒定的，使得热影响区的宽度大小相差不大，确保了切割质量。
附图说明
21.图1为本发明的一个实施例的锂电池极片制片方法流程示意图；
22.图2为本发明的图1实施例的料带和极片结构示意图；
23.图3为本发明的图1实施例的锂电池极片制片装置结构示意图；
24.图4为本发明的图1实施例的第一托料组件结构示意图；
25.图5为本发明的图1实施例的切料除尘板垂直状态结构示意图；
26.图6为本发明的图1实施例的第一抽尘组件结构示意图；
27.图7为本发明的图1实施例的镜头调节组件结构示意图；
28.图8为本发明的图1实施例的送料机构结构示意图；
29.以上附图所示：1、激光切割机构；2、托料机构；3、送料机构；4、抽尘机构；5、料带；6、裁切机构；11、激光镜头架；12、镜头调节组件；13、第一激光镜头；14、第二激光镜头；21、第一托料组件；22、第二托料组件；211、托料支撑架；212、驱动电机；213、转动板；214、切料除尘板；41、抽尘罩；42、第一抽尘管道；43、第二抽尘管道；216、通槽；411、通孔；121、第一滑台；122、第二滑台；123、第三滑台；124、第四滑台；31、丝杠滑台；32、活动座；33、对辊；34、第一伺服电机；35、第二伺服电机；36、转盘；37、驱动轴；38、连杆；39、切料座；391、切刀座。
具体实施方式
30.为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
31.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接
到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”“前”、“后”以及类似的表述只是为了说明的目的。
32.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。
33.如图1-2所示，本发明的一个实施例是，该锂电池极片制片方法，包括提供待切割的料带5、激光切割机构1、送料机构3和裁切机构6，所述的锂电池极片制片方法包括以下步骤：
34.步骤s1、所述送料机构3将所述待切割的料带5沿其长度方向送入所述激光切割机构1；
35.步骤s2、当料带上待切割的极片区域到达所述激光切割机构1工作范围内时，所述送料机构3停止，使料带保持静止状态；
36.步骤s3、所述激光切割机构1沿料带5宽度方向分别切割出单个极片两端的轮廓；
37.步骤s4、所述送料机构3带动料带移动，使料带上的下一个待切割的极片区域到达所述激光切割机构1工作范围内；
38.步骤s5、所述送料机构3停止，使料带保持静止状态，所述激光切割机构1开始切割下一个极片两端的轮廓；
39.步骤s6、所述裁切机构6将所述激光切割机构1切割完成后的极片单个分离。
40.在本实施例中，激光切割机构工作方向向下，送料机构将料带水平送入激光切割机构的工作范围内，当料带上待切割的极片区域到达激光切割机构工作范围内时，送料机构停止，使料带保持静止状态，激光切割机构在料带宽度方向分别切割出单个极片两端的轮廓，切割完成后，送料机构带动料带水平运动，使下一个待切割的极片区域到达激光切割机构工作范围内，送料机构停止，料带保持静止状态，激光切割机构开始切割下一个极片两端的轮廓，此时切割出的每个极片之间是连续的，由裁切机构将单个极片切断。
41.本发明将极耳和圆角的裁切合并到激光切割的一个工艺上，并且使激光切割和极片的单个分离均在料带静止状态下完成，切割完成后，料带继续前进，准备下一次的切割，极片两端的轮廓采用激光一步成形，不但保证了极耳和圆角的位置关系，还大幅度地节省了更换产品时的换模时间，此外，由于采用静止切割的方法，切割精度得到提高，由于激光切割路径上的切割速度是恒定的，使得热影响区的宽度大小相差不大，确保了切割质量。
42.优选的，所述激光切割机构1包括第一激光镜头13和第二激光镜头14，所述第一激光镜头13用于裁切极片的极耳和靠近极耳一侧的轮廓，所述第二激光镜头14用于裁切极片远离极耳一侧的轮廓。
43.具体的，料带长度方向为前后方向，料带的第一长边位于第一激光镜头下方，料带的第二长边位于第二激光镜头下方，第一激光镜头切割出极片左端的极耳轮廓和极耳前后两侧的圆角，第二激光镜头切割出极片右端的两个圆角。可以理解的是，第一激光镜头的切割路径依次为圆角一、极耳、圆角二，第二激光镜头的切割路径依次为圆角三、圆角四，采用两个激光镜头分别切割单个极耳的两端，保证两极耳和圆角的位置关系，减小产品误差，提高产品精度，并且两个极片中间不切断，可以连续生产，大幅度节省了更换产品时的换模时间。
44.优选的，所述第一激光镜头13和所述第二激光镜头14同时裁切同一个极片两端的轮廓。
45.具体的，第一激光镜头和第二激光镜头左右方向并列设置，并均位于同一个极片切割区域上方左右两端，并同时对同一个极片切割，保证同一个极片两端的相对位置关系，提高单个产品精度。
46.优选的，所述第一激光镜头13和所述第二激光镜头14分别裁切不同极片两端的轮廓。
47.具体的，第一激光镜头和第二激光镜头沿料带长度方向前后设置，不同时切割同一个极片，第一激光镜头切割完极片极耳一端的轮廓后，再进入第二激光镜头工作范围内，由第二激光镜头切割该极片远离极耳一端的轮廓，灵活布局可使产线宽度减少，适应不同场景。
48.优选的，还包括提供有托料机构2，所述托料机构用于承载和排出激光切割机构1切割的废料。
49.具体的，托料机构2设置在激光切割机构1下方，同时位于料带5下方，防止切割完的废料提前脱落或堆积。
50.优选的，所述托料机构2包括第一托料组件21和第二托料组件22，所述第一托料组件21用于承载和排出所述第一激光镜头13切割的废料，所述第二托料组件22用于承载和排出所述第二激光镜头14切割的废料。
51.具体的，第一托料组件21位于第一激光镜头13下方，用于承接第一激光镜头13切割时产生的废料，第二托料组件22位于第二激光镜头14下方，用于承接第二激光镜头14切割时产生的废料，可以理解的是，当第一激光镜头13和第二激光镜头14位于前后位置时，第一托料组件21和第二托料组件22也前后设置，当第一激光镜头13和第二激光镜头14左右并列设置时，第一托料组件21和第二托料组件22也并列设置。
52.优选的，所述第一托料组件21和所述第二托料组件22结构相同，所述第一托料组件21包括切料除尘板214，所述切料除尘板214用于在第一激光镜头13工作时处于水平状态，将切割下来的废料托住，并在第一激光镜头13切割完毕后旋转至垂直状态，使切割下来的废料排出。
53.具体的，切料除尘板214在第一激光镜头13对料带切割时，旋转至水平状态，将料带边缘托住的同时，承接第一激光镜头13切割的废料，当第一激光镜头13切割完成后，切料除尘板214旋转至垂直状态，使切料除尘板214上的废料脱落排出。
54.优选的，所述切料除尘板214上开设有多个通孔216，用于使切割时产生的粉尘及时排出，防止粉尘堆积，影响切割精度。
55.优选的，还包括提供有抽尘机构4，所述抽尘机构4用于将激光切割机构1产生的粉尘抽走，用于提高激光切割机构1和托料机构2的运行环境，同时防止污染外部环境。
56.优选的，所述抽尘机构4包括第一抽尘组件401和第二抽尘组件402，所述第一抽尘组件401用于将所述第一激光镜头13切割时产生的粉尘抽走，所述第二抽尘组件402用于将所述第二激光镜头14切割时产生的粉尘抽走。
57.可以理解的是，第一抽尘组件401用于清理第一激光镜头13切割时产生的粉尘，第二抽尘组件402用于清理第二激光镜头14切割时产生的粉尘。
58.第二方面，本发明还提供了一种锂电池极片制片装置，用于运行所述锂电池极片制片方法，如图3所示，该锂电池极片制片装置包括激光切割机构1、托料机构2、送料机构3和裁切机构6，所述托料机构2设置于所述激光切割机构1工作范围内，所述送料机构3设置于所述托料机构2一侧，用于向所述激光切割机构1间歇输送料带5，所述裁切机构6设置于所述送料机构3上，用于将切割完成后的极片单个分离，所述激光切割机构1包括激光镜头架11、镜头调节组件12、第一激光镜头13和第二激光镜头14，所述镜头调节组件12设置于所述激光镜头架11上，所述第一激光镜头13和所述第二激光镜头14分别设置于所述镜头调节组件12上，所述镜头调节组件12用于分别调节所述第一激光镜头13和所述第二激光镜头14的垂直和水平位置，所述第一激光镜头13用于沿料带5长度方向的一侧切割出极片极耳一端的轮廓，所述第二激光镜头14用于切割出极片远离极耳一端的轮廓。
59.在本实施例中，激光切割机构1的工作方向向下设置，托料机构2设置于激光切割机构1下方，用于承载和排出激光切割机构1切割下来的废料，送料机构3设置于托料机构2前侧，用于向所述激光切割机构1间歇送料，并将切割完成后的料带5切断；激光镜头架11水平设置，镜头调节组件12安装在激光镜头架11的底面，第一激光镜头13安装在镜头调节组件12左侧，第二激光镜头14安装在镜头调节组件12右侧，镜头调节组件12用于分别带动第一激光镜头13和第二激光镜头14的垂直和水平方向运动，第一激光镜头13用于沿料带5左侧切割出极片左侧的极耳和圆角，第二激光镜头14用于沿料带5右侧切割出极片右侧的圆角。
60.工作时，送料机构3带动料带5向前运动，当料带5上待切割的位置到达激光切割机构1工作范围内时，送料机构3停止送料，料带5停止运动，第一激光镜头13和第二激光镜头14开始工作，托料机构2将切割下来的废料托住，并在切割完成后将废料排出，切割完毕后，送料机构3继续送料，使料带5继续向前运动，并将切割完成后连续的极片单个切断，完成一个工作周期；本技术将极耳和圆角的裁切合并到一个工位上，摒弃五金模具切极耳的传统方法，采用激光一步成形，保证了极耳和圆角的位置关系，使用激光切割代替了模具冲切圆角的方法，大幅度地节省了更换产品时的换模时间。
61.优选的，如图3所示，所述托料机构2包括第一托料组件21和第二托料组件22，所述第一托料组件21设置于所述第一激光镜头13的工作范围内，所述第二托料组件22设置于所述第二激光镜头14的工作范围内。
62.具体的，第一托料组件21设置于第一激光镜头13下方，第二托料组件22设置于第二激光镜头14下方，第一托料组件21用于承载和排出第一激光镜头13切割下来的废料，第二托料组件22用于承载和排出第二激光镜头14切割下来的废料。
63.优选的，如图4所示，所述第一托料组件21包括托料支撑架211、驱动电机212、转动板213和切料除尘板214，所述驱动电机212设置于所述托料支撑架211上，所述转动板213设置于所述驱动电机212的工作端，所述切料除尘板214设置于所述转动板213端部。
64.具体的，托料支撑架211垂直设置，驱动电机212水平设置于托料支撑架211侧壁，其工作端贯穿托料支撑架211，转动板213设置于驱动电机212的工作端，切料除尘板214设置于转动板213外侧一端，驱动电机212转动，带动转动板213摆动，从而带动切料除尘板214转动，在激光切割机构1工作时，切料除尘板214位于水平状态，用于接取切割下来的废料，当激光切割机构1切割完毕后，驱动电机212带动切料除尘板214转动至垂直状态，将废料排
出。
65.优选的，如图3所示，还包括抽尘机构4，所述抽尘机构4设置于所述托料机构2上，所述抽尘机构4包括第一抽尘组件和第二抽尘组件，所述第一抽尘组件设置于所述第一托料组件21上，所述第二抽尘组件设置于所述第二托料组件22上。
66.具体的，第一抽尘组件设置于第一托料组件21上，用于将第一激光镜头13切割的烟气和粉尘抽走，第二抽尘组件设置于第二托料组件22上，用于将第二激光镜头14切割的废料和粉尘抽走。
67.优选的，如图6所示，所述第一抽尘组件包括抽尘罩41、第一抽尘管道42、第二抽尘管道43，所述抽尘罩41设置于所述切料除尘板214一侧的所述托料支撑架211上，所述第一抽尘管道42设置于所述抽尘罩41上侧，所述第二抽尘管道43设置于所述抽尘罩41下侧。
68.具体的，抽尘罩41设置于靠近切料除尘板214一侧的托料支撑架211侧壁，切料除尘板214位于抽尘罩41内，第一抽尘管道42连通抽尘罩41外壁上侧，第二抽尘管道43连通抽尘罩41外壁下部，第一抽尘管道42用于抽出第一激光镜头13切割料带5时产生的烟气和粉尘，第二抽尘管道43用于抽出第一托料组件21排出的废料。
69.优选的，如图4所示，所述切料除尘板214上贯穿开设有多个通槽216。开设的多个通槽216用于在第一激光镜头13切割时产生的粉尘及时排出。
70.优选的，如图4所示，所述抽尘罩41对应所述第一激光镜头13开设有通孔411。
71.具体的，抽尘罩41顶部对应第一激光镜头13开设有通孔411，便于第一激光镜头13穿过抽尘罩41切割料带5。
72.优选的，如图7所示，所述镜头调节组件12包括第一滑台121、第二滑台122、第三滑台123和第四滑台124，所述第一滑台121和第二滑台122分别水平并相对设置于所述激光镜头架11底面，所述第三滑台123设置于所述第一滑台121的工作端，所述第四滑台124设置于所述第二滑台122的工作端，所述第一激光镜头13设置于所述第三滑台123的工作端，所述第二激光镜头14设置于所述第四滑台124的工作端。
73.具体的，第一滑台121水平设置于激光镜头架11底面左端，第二滑台122水平设置于激光镜头架11底面右端，第三滑台123垂直设置于第一滑台121的工作端，第四滑台124垂直设置于第二滑台122的工作端，第一激光镜头13设置于第三滑台123的工作端，第二激光镜头14设置于所述第四滑台124的工作端，
74.工作时，第一滑台121带动第三滑台123水平运动，第三滑台123带动第一激光镜头13垂直运动，从而调节第一激光镜头13的水平和垂直位置，第二滑台122带动第四滑台124水平运动，第四滑台124带动第二激光镜头14垂直运动，从而调整第二激光镜头14的水平和垂直位置，可以理解的是，滑台可以是手动滑台也可以是电动滑台，本实施例选用的滑台为手动滑台，在其他不同的实施例中，可使用气缸滑轨等器件实现垂直或水平运动。
75.优选的，所述第二抽尘组件和所述第一抽尘组件结构相同。
76.优选的，所述第二托料组件22和所述第一托料组件21结构相同。
77.优选的，如图8所示，所述送料机构3包括丝杠滑台31、活动座32、对辊33和第一伺服电机34，所述活动座32设置于所述丝杠滑台31的工作端，所述对辊33转动设置于所述活动座32内，所述第一伺服电机34设置于所述活动座32侧壁，用于驱动所述对辊33工作。
78.具体的，丝杠滑台31水平设置，活动座32设置于丝杠滑台31的工作端，对辊33水平
转动设置于活动座32内，第一伺服电机34设置于活动座32侧壁，用于带动所述对辊33转动，可以理解的是，对辊33包括相互啮合的主动辊和从动辊，第一伺服电机34带动主动辊转动，主动辊带动从动辊转动；工作时，料带5从对辊33中部穿过，第一伺服电机34带动对辊33转动，对辊33带动料带5移动。
79.优选的，如图8所示，所述裁切机构包括第二伺服电机35、转盘36、驱动轴37、连杆38和切料座39，所述第二伺服电机35设置于所述活动座32顶部，所述转盘36设置于所述第二伺服电机35的工作端，所述驱动轴37设置于所述转盘36的盘面周侧，所述连杆38第一端转动连接所述驱动轴37，所述切料座39滑动设置于所述活动座32侧壁，并与所述连杆38第二端转动连接，所述切料座39上设置有切刀392。
80.具体的，第二伺服电机35水平设置于活动座32顶部，转盘36设置于第二伺服电机35的工作端，驱动轴37设置于转盘36的前壁靠近圆周侧，驱动轴37和第二伺服电机35的转轴不同心，并垂直于转盘36的侧壁，切料座39垂直滑动设置于活动座32前壁，连杆38的顶端转动连接驱动轴37，其底端转动连接切料座39，切料座39的前壁设置有切刀392，切刀392下方的的切料座39上设置有切刀座391，切刀座391顶面两端均垂直设置有导柱，两根导柱均和切料座39滑动连接。
81.工作时，第二伺服电机35带动转盘36转动，转盘36带动驱动轴37沿转盘36圆周转动，从而通过连杆38带动切料座39沿活动座32侧壁垂直运动，从而带动切刀垂直运动，切刀配合切刀座391将极片单个切断。
82.进一步的，所述激光切割机构1后侧设置有第二送料机构，所述第二送料机构包括第二送料架、第二对辊和第三伺服电机，所述第二对辊设置于所述第二送料架内，第三伺服电机设置于第二送料架侧壁，用于带动第二对辊转动，第二送料机构用于配合所述送料机构3将料带5拉紧。
83.需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。