[發(fā)明專利]電極片多極耳高速成型機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611248941.2
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN107039629A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李德治
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞塔菲爾新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M2/26
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務(wù)所12201
• 代理人: 潘俊達

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電極片多極耳高速成型機。

背景技術(shù)

近年來，鋰離子電池的應(yīng)用越來越廣泛，潛力巨大的市場需求量促進了鋰離子電池的發(fā)展。電池極耳在極片完成卷繞后需要對齊，以便后續(xù)將極耳焊接到一起，然而電池內(nèi)外層極片的長度不同，為滿足重合要求就需要極耳之間具有不同的間距，所以極耳的成型設(shè)備需要兼容變間距的極耳設(shè)計。

極耳的成型可通過焊接引出極耳或切割極片獲得，上述方式中焊接極耳容易導致虛焊，穩(wěn)定性和可靠性相對較低，而且不適用于具有大倍率放電需求的電池，比如電動汽車的動力電池。然而，通過切割電極片獲得多極耳成型過程中，因為鋁箔和銅箔極片是連續(xù)的薄片，快速高效實現(xiàn)變間距雙邊極耳成型是一個很棘手的問題，目前鋰電池廠常用的極耳成型方式是采用刀模在線模切成型和激光在線切割成型兩種。由于激光在線切割成型的能量密度極高，極容易損傷極片，因而目前鋰電池廠更多采用刀模在線模切成型的方式。

其中，刀模在線模切成型又分為飛切和靜切兩種方式。飛切即刀模跟隨電極片同步運動(刀模與極片相對靜止)進行模切成型；靜切指電極片在模切時間段是靜止不動，模切完成后，電極片加速運動。然而目前采用靜切方式的極耳模切機存在以下幾個明顯的缺陷：

第一、無法保持勻速收放卷。現(xiàn)有模切機在靜態(tài)模切的時候，收放卷也同時停止運行，使得模切效率降低，同時這樣極片張力波動較大，會出現(xiàn)“跳舞”現(xiàn)象，容易導致極片斷帶，模切長度、寬度超出規(guī)格。

第二、模切速度慢，成型效率低。雖然目前靜切極耳成型方式比較廣泛地應(yīng)用于電極片多極耳成型，但是目前的模切速度相對較慢，實際應(yīng)用于生產(chǎn)的速度<25m/min。這是因為靜切的方式下，極片走帶速度和靜態(tài)模切時間是一對矛盾。若要提高生產(chǎn)速度，則需要壓縮靜態(tài)模切時間；但是靜態(tài)模切時間縮短，會導致刀模發(fā)熱變大，磨損嚴重，影響刀模壽命。因此為了保證刀模的壽命，刀模的模切時間大都設(shè)置為>0.5s，而目前的相鄰兩極耳間距一般為270～360mm；假設(shè)25m/min的生產(chǎn)速度，那么要求進給270～360mm的時間約為0.14～0.36s，而這樣的進給加速度是現(xiàn)有電機根本無法實現(xiàn)的，因此目前的生產(chǎn)速度只能<25m/min。

第三、模切機沒有在線監(jiān)測品質(zhì)參數(shù)功能。極耳間距、模切寬度、臺階高度、極耳高度等參數(shù)會影響到卷繞后的極片錯位，甚至會影響到電池安全問題。目前極耳成型在品質(zhì)上要求每片極片的長度偏差≤±3mm，臺階高度偏差≤0.5mm，極耳高度偏差≤±0.5mm，相鄰極耳間距偏差≤±0.5mm，也就是說，目前對極耳成型的品質(zhì)要求極為嚴格。然而，目前普遍應(yīng)用的模切機均無在線檢測系統(tǒng)，模切后的品質(zhì)均是通過人工裁樣離線檢測，沒有在線實時監(jiān)控各個品質(zhì)參數(shù)，從而影響電極片的品質(zhì)。

第四、無實時補償極耳變間距的裝置。現(xiàn)有模切機將待沖切的間距變化的極耳分成兩個部分進行沖切，其在沖切時，先沖切恒定長度，即定長切，然后再沖切一個變化的修正長度，即修正切。其雖然能夠?qū)崿F(xiàn)變間距的極耳成型，然而該沖切方法繁瑣復雜，沖切效率低，而且一個極耳間距進行多次沖切，會大大增加極耳間距誤差，無法滿足極耳成型的精度要求。

有鑒于此，確有必要對現(xiàn)有的極耳成型設(shè)備作進一步的改進，以克服上述缺陷，實現(xiàn)電極片多極耳的高效、快速成型，同時保證極耳成型的精確度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有電極片多極耳成型機結(jié)構(gòu)復雜、成型速度慢、效率低、成型精度低的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成型精度高，并能夠?qū)崿F(xiàn)高效、快速成型的電極片多極耳成型機。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種電極片多極耳高速成型機，包括依次設(shè)置的放卷機構(gòu)、第一儲料機構(gòu)、模切機構(gòu)、牽引機構(gòu)、視覺檢測機構(gòu)、第二儲料機構(gòu)和收卷機構(gòu)，所述模切機構(gòu)包括第一模切刀組和第二模切刀組，所述第一模切刀組和所述第二模切刀組依次設(shè)置在電極片走帶方向上，所述模切機構(gòu)還包括用于補償極耳變間距的補償裝置。