[发明专利]一种极耳激光切割平台轮换及除尘装置

说明书

本发明公开了一种极耳激光切割平台轮换及除尘装置，包括轮盘、支台、裁切槽、过渡斜面、裁切除尘组件及清洁除尘组件，轮盘为圆盘状结构，轮盘沿竖直方向设置；支台包括四个，支台沿轮盘的圆周方向均匀间隔设置；裁切槽开设在支台上，裁切槽为X型槽状结构；过渡斜面设置在支台的外侧；裁切除尘组件设置于裁切工作位下方；清洁除尘组件设置在轮盘侧部的支台侧方，清洁除尘组件将从裁切工作位旋转轮换至轮盘侧部的支台清洁。本发明通过旋转轮换实现裁切工作位与待料位切换；采用X型槽体及隔柱结构，适用于极片前后侧极耳裁切，且裁切时支撑极耳，防止极耳抖动，保证极耳裁切平面度；具备裁切除尘及清洁除尘功能，有效保证裁切质量。

技术领域

本发明涉及锂电池领域，特别指一种极耳激光切割平台轮换及除尘装置。

背景技术

当前,全球锂电池企业主要聚集在韩国、中国和日本。日本在21世纪之前垄断了全球的裡电池产业,其主要产品是二次锂电池。后来,随着韩国和中国对锂电池生产技术的研究和开发而逐渐地在全球占据了一定的市场。国外著名的锂电池生产厂家有三洋、博世、三星、松下、索尼、丰田、东芝、福特、通用、奔驰等。这些厂家一般都有一整套完善的锂电池生产线，其中包含锂电池卷绕设备和极耳焊接设备，这些设备一般由专门的设备生产商提供。调查统计，2016年中国锂电池电芯设备规模为75亿元，同比增长超过100%。其中国产设备占55亿元，预计未来国产比例将提升。目前动力电池的产能和性能，远不能满足终端电动车及储能市场的新增需求，未来3-5年将是锂电设备高速增长期。受动力电池大规模扩张影响，单体动力电池容量较大，用叠片工艺生产效率和性能更优异。许多国内领先电芯制造商都有方形铝壳电池扩产规划，2016年以来对叠片工艺设备需求随之增多。我国锂电池叠片机设备行业，由过去格林晟一家独大，到现在群雄割据的局面。由于动力电池性能要求较高，对设备稳定性、精细度、高速性等要求严格，因此企业在采购中会优先考虑高性能设备，这将加速设备市场向实力型设备企业集中化，同时也倒逼低端市场设备企业竞争加大，小企业为了生存迫使下降价格走薄利多销道路。动力锂电池主要由隔离膜、阴极、阳极、电解液四部分组成，按成型工艺主要分为三种：切片锂电池、叠片锂电池和卷绕锂电池。切片锂电池，由于隔离膜非常柔软，在加工过程中难以保证隔离膜的对齐度，使电池质量下降，因此，在工业中很少使用该方案。叠片锂电池，从结构上看叠片工艺比切片工艺的锂电池加工工艺简单，因为隔离膜在整块锂电池当中为连续的，而且其性能与切片锂电池几乎一样，在工业中常用叠片锂电池替代切片锂电池。方形卷绕锂电池，在整个电池中只有一张阴极极片和一张阳极极片，其加工工艺更为简单，因此卷绕锂电池目前被广泛应用。

在没有出现叠片锂电池之前几乎都是用方形卷绕锂电池，但随着行业内的不断研究，随着电池能量密度要求逐步提高，电芯企业有将电池越做越大的趋势，单电芯做大最主要存在问题在于安全性、生产效率、极片与隔膜卷绕或对叠的控制、产线集体效率等问题。叠片锂电池的优越性能慢慢呈现，叠片锂电池的普及是将来的一大趋势，而解决叠片锂电池的加工效率问题是推广叠片锂电池的必须途径，且随着国内叠片装备企业的不断革新进步，以及大型锂电装备企业的横向延伸，叠片工艺仍会是主流趋势。高工产研锂电研究所GGII数据显示，2019年1-10月我国软包电池装机量约3.99GWh，同比下降10%，仅占总装机量8.6%去年占总装机量13.4%。方形电池，装机量约39.12GWh，同比增长49%，占总装机量84.35%。

叠片工艺是软包电池制造过程中的关键工艺，在进行叠片之前需要将来料的带状极片的侧边处裁切出极片的极耳，同时还需将间隔裁切极耳后的带状极片裁切成为单片状的极片。在对上述工艺自动化设计过程中存在以下技术难点需要解决：1、带状极片裁切前需要在其一侧边裁切出极耳形状。2、极耳激光高速裁切过程中产生废料和粉尘会掉落至极片表面，因此需要在极耳裁切的同时进行废料和粉尘的吸出。3、极耳裁切时需要通过支台将极片保持在水平状态，同样的，由于极耳激光裁切产生的废料和粉尘会掉落至支台上，极片后部经过支台时废料和粉尘会粘粘至极片上，因此需要支台进行轮换清洁吸尘。4、实际生产过程中，根据极片来料方式及后续工艺加工方式，存在需要在带状极片的不同侧裁切极耳的情况。

发明内容