[發明專利]一種極片激光裁切平臺

在審

• 申請號: 202010011733.0
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN110961808A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 勞世敏
• 申請（專利權）人: 深圳市興禾自動化有限公司
• 主分類號: B23K26/70
• 分類號: B23K26/70;B23K26/142;B23K26/16;B23K26/38
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本發明公開了一種極片激光裁切平臺，包括極片裁切支座、極片裁切支臺、X型極片裁切槽、傳動及吸塵部件及限高部件，極片裁切支座豎直設置；極片裁切支臺水平設置在極片裁切支座上；X型極片裁切槽設置于極片裁切支臺的中部，上下貫通極片裁切支臺；傳動及吸塵部件包括二套，兩套傳動及吸塵部件分別設置于X型極片裁切槽的兩側，傳動及吸塵部件通過傳動帶形成的水平傳送平面直線傳送極片；限高部件設置在極片裁切支臺上，且與裁切支臺之間留有間隙，以便導向限位極片裁切支臺上移動的極片。本發明實現了對高速運動中的極耳自動裁切，且通過帶壓緊傳輸實現對裁切前和裁切后極片的直線傳送，具備傳送帶清潔吸塵功能，有效保證極片質量。

技術領域

本發明涉及鋰電池領域，特別指一種極片激光裁切平臺。

背景技術

當前,全球鋰電池企業主要聚集在韓國、中國和日本。日本在21世紀之前壟斷了全球的裡電池產業,其主要產品是二次鋰電池。后來,隨著韓國和中國對鋰電池生產技術的研究和開發而逐漸地在全球占據了一定的市場。國外著名的鋰電池生產廠家有三洋、博世、三星、松下、索尼、豐田、東芝、福特、通用、奔馳等。這些廠家一般都有一整套完善的鋰電池生產線，其中包含鋰電池卷繞設備和極耳焊接設備，這些設備一般由專門的設備生產商提供。調查統計，2016年中國鋰電池電芯設備規模為75億元，同比增長超過100%。其中國產設備占55億元，預計未來國產比例將提升。目前動力電池的產能和性能，遠不能滿足終端電動車及儲能市場的新增需求，未來3-5年將是鋰電設備高速增長期。受動力電池大規模擴張影響，單體動力電池容量較大，用疊片工藝生產效率和性能更優異。許多國內領先電芯制造商都有方形鋁殼電池擴產規劃，2016年以來對疊片工藝設備需求隨之增多。我國鋰電池疊片機設備行業，由過去格林晟一家獨大，到現在群雄割據的局面。由于動力電池性能要求較高，對設備穩定性、精細度、高速性等要求嚴格，因此企業在采購中會優先考慮高性能設備，這將加速設備市場向實力型設備企業集中化，同時也倒逼低端市場設備企業競爭加大，小企業為了生存迫使下降價格走薄利多銷道路。動力鋰電池主要由隔離膜、陰極、陽極、電解液四部分組成，按成型工藝主要分為三種：切片鋰電池、疊片鋰電池和卷繞鋰電池。切片鋰電池，由于隔離膜非常柔軟，在加工過程中難以保證隔離膜的對齊度，使電池質量下降，因此，在工業中很少使用該方案。疊片鋰電池，從結構上看疊片工藝比切片工藝的鋰電池加工工藝簡單，因為隔離膜在整塊鋰電池當中為連續的，而且其性能與切片鋰電池幾乎一樣，在工業中常用疊片鋰電池替代切片鋰電池。方形卷繞鋰電池，在整個電池中只有一張陰極極片和一張陽極極片，其加工工藝更為簡單，因此卷繞鋰電池目前被廣泛應用。

在沒有出現疊片鋰電池之前幾乎都是用方形卷繞鋰電池，但隨著行業內的不斷研究，隨著電池能量密度要求逐步提高，電芯企業有將電池越做越大的趨勢，單電芯做大最主要存在問題在于安全性、生產效率、極片與隔膜卷繞或對疊的控制、產線集體效率等問題。疊片鋰電池的優越性能慢慢呈現，疊片鋰電池的普及是將來的一大趨勢，而解決疊片鋰電池的加工效率問題是推廣疊片鋰電池的必須途徑，且隨著國內疊片裝備企業的不斷革新進步，以及大型鋰電裝備企業的橫向延伸，疊片工藝仍會是主流趨勢。高工產研鋰電研究所GGII數據顯示，2019年1-10月我國軟包電池裝機量約3.99GWh，同比下降10%，僅占總裝機量8.6%去年占總裝機量13.4%。方形電池，裝機量約39.12GWh，同比增長49%，占總裝機量84.35%。

疊片工藝是軟包電池制造過程中的關鍵工藝，在進行疊片之前需要將來料的帶狀極片的側邊處裁切出極片的極耳，同時還需將間隔裁切極耳后的帶狀極片裁切成為單片狀的極片。在對上述工藝自動化設計過程中存在以下技術難點需要解決：1、帶狀極片完成極耳裁切后，需要將高速運動中的帶狀極片激光裁切成單片的極片。2、帶狀極片裁切成單片極片過程中需要利用傳送帶將極片壓緊后輔助帶狀極片直線傳輸。3、極片裁切過程通過傳送帶輔助傳輸時，由于傳送帶壓緊極片后推動極片傳輸，因此，需要對傳送帶表面進行清潔除塵，以防止傳送帶表面的雜物在接觸傳送帶時粘附至極片上。

發明內容