一种锂电池极片多次分条机及其使用方法

技术领域

本发明涉及锂电池生产的技术领域，具体涉及一种锂电池极片多次分条机及其使用方法。

背景技术

随着社会的迅速发展，人们的环保意识也在不断增强，锂电池作为一种绿色环保的能源，由于其所具有的高能量、使用寿命长、重量轻等优点，其被广泛地应用于手机、笔记本电脑、数码相机、电动车、电动工具、新能源汽车等各种产品。

众所周知，现有的电池生产中的包括了对锂电池的极片进行分切成条状型的步骤。然而，现有的极片分切设备一般包括机架以及安装于机架上的一个放卷组件、一个收卷组件以及一个切刀组件，其中，切刀组件位于放卷组件和收卷组件之间，在实际工作时，通过放卷组件对极片进行放卷，通过收卷组件对极片进行收卷，通过切刀组件将分切后的极片进行收卷。目前的这种极片分切装置有将极片分切成两条极片和四条极片的，对于一次性分成六条的，市场还是比较少见的。现有极片分切装置一分四的设备是直接一个切刀装置上安装三把刀直接切分，这种做法缺点很明显，在切割精度上得不到很好的效果，如果按这个技术用于一分六的装置上，由于不管是切分成两条、四条还是六条，其原极片的每个涂层对应的一分为二，需要分六条的极片上就有三个涂层并列。需要将三个涂层分成六个涂层。为保证其切割精度，对一分四极片分切装置而已，现有技术的提升就是靠二次分切来完成的，也就是分两次进行切割，就有两次调整极片位置的机会，就会有更好的切割精度。而对于一分六的极片分切机，由于所需的切刀数量多，切设备也需要更多优化的设计。

因此，亟需一种锂电池极片多次分条机来解决上述问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开一种锂电池极片多次分条机。本发明利用KNN针对K-means聚类中不同分类簇交界区域的分类情况进行合理优化，在保证簇内相似性的前提下增强簇间相异性；利用聚类得到的分类结果建立高维高斯分布，并以高斯分布进行预测，可以使得簇的形状摆脱原本K-means的圆，球或超球面，更接近实际的簇形状，从而提高分类和预测精度。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种锂电池极片多次分条机，包括机架，机架上沿锂电池极片传输方向依次布设有放卷组件、第一切刀组件、上切刀组件、下切刀组件、上收卷组件和下收卷组件；

所述锂电池极片包括两个或三个涂层区域，相邻涂层区域以及最外侧涂层区域的外侧均形成有留白区域。

进一步的改进，所述锂电池极片多次分条机为锂电池极片一分四分条机或为锂电池极片一分六分条机；锂电池极片一分四分条机对应的锂电池极片有两个涂层区域，锂电池极片一分六分条机对应的锂电池极片有三个涂层区域。

进一步的改进，所述放卷组件包括沿锂电池极片传输方向依次设置的放卷气涨轴、过辊、接片台、过辊一、过辊二和钟摆辊组件。

进一步的改进，所述第一切刀组件包括沿锂电池极片传输方向依次设置的过辊五、张力辊、驱动辊和第一切刀装置，配合驱动辊安装有驱动压辊，驱动辊的直径大于驱动压辊的直径；第一切刀装置，前后两侧均安装有调节过辊；当锂电池极片多次分条机为锂电池极片一分四分条机时，第一切刀装置包括一个切刀组；当锂电池极片多次分条机为为锂电池极片一分六分条机时，第一切刀装置包括一个三个并排设置的切刀组。

进一步的改进，所述上切刀组件包括沿锂电池极片传输方向依次设置的过辊七、过辊十六、上展平辊、上纠偏装置、过辊十七、张力辊、CCD检测装置和接片台二；接片台二前后两侧分别安装有两个调节过辊；上切刀装置处于接片台二上下两侧；下切刀组件与上切刀组件的结构相同。

进一步的改进，所述上收卷组件包括沿锂电池极片传输方向依次设置的过辊十、过辊九、过辊十一和上收卷气涨轴；过辊十和过辊九之间安装有上刷粉装置，下收卷组件与上收卷组件的结构相同。

进一步的改进，所述机架固定在底板上。

进一步的改进，所述钟摆辊组件包括转轴，转轴上旋转轴接有摆臂，摆臂下方旋转轴接有辊子。

一种锂电池极片多次分条机的使用方法，所述锂电池极片多次分条机的结构如上所示，具体包括如下步骤：

步骤一、放卷组件放卷锂电池极片；

步骤二、第一切刀组件将锂电池极片自中部切开，当锂电池极片的涂层区域为两个时，切割中部的留白区域，当涂层区域为三个时，切割中部的涂层区域及中部涂层区域邻近的留白区域；

步骤三、上切刀组件和下切刀组件分别将两个未切割的涂层区域分切；

步骤四、上收卷组件和下收卷组件分别将切割好的锂电池极片收卷。

本发明的优点：

本发明在对极片的分切和收卷上具有较大的进步，首先是分切极片的时候，对极片的涂层区包括留白区域有着很高的切割精度，很容易保证切割完成后的极片存在较少的误差(而且留白处的误差是允许的，切六条时，三把刀只能保证中间切刀的切割精度),此功能来源于对切割方式的设计，包括分成两次切割极片，以及第二次分切前有展平辊对极片进行调节作用，保证极片进入到切刀的时候是一个理想的状态。其次，本发明的放卷组件具有极片缓冲功能，所设计的钟摆滚可以有效的发挥其作用。另外在收卷极片时采用的是一个气涨轴收两条极片，极大的节约了气胀轴的使用，减少了大量的成本。另外由于切刀位置的不可调，本发明的优势明显还有对于同样需要分切成四个等分的极片涂层宽度，可以适应多种不同宽度的极片，理想情况下，无论是多宽的极片，不用对设备进行更改就可以利用该分条机对极片的切割，可以做到所需的均分极片，以及宽度不同的极片。即在实际生产过程中，本发明适应能力强，主要体现为极片大小可以不限定，极片所需要的切割方式也不用限定，设备可以根据生产需求进行自定义设置。。

附图说明

图1为本发明的一种锂电池极片一分六分条机的整体结构示意图。

图2为本发明的一种锂电池极片一分六分条机的整体结构示意图。

图3为本发明的一种锂电池极片一分六分条机的整体结构示意图一。

图4为本发明的一种锂电池极片一分六分条机的整体结构示意图二。

图5为实施例1的极片及其分切示意图；

图6为一种锂电池极片一分四分条机的整体结构示意图；

图7为实施例2的极片及其分切示意图。

图8为本发明一种锂电池极片一分六分条机的第一切刀组件的结构示意图。

图9为本发明一种锂电池极片一分六分条机的上切刀组件和上收卷组件示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明进行更为详细的说明。

实施例1

参照图1，本申请实施例提供一种锂电池极片一分六分条机，包括：

控制器，如PLC控制器(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)等，控制器可以对接收的各种信号进行相应的处理，然后输出控制信号控制相应的器件进行工作等。

机架14，用于承载组成锂电池极片多次分条机的各种组件，一般为竖直设置的面板。

底板18，将机架14垂直安装在底板上，使得所有组件都在机架14和底板18所包围的空间内，机架上设置的有踏板19和踏板20，这两个踏板可以给人提供在设备上站立观察和操作的空间，方便工人对设备进行维修、穿带极片，更换组件等。极片4可从这两个踏板下方通过。

放卷组件Ι，包括放卷气涨轴1、过辊2，接片台15、张力辊5、驱动辊6，驱动压辊7；放卷气涨轴1是对已经搜集的未分切的极片，也就是极片放卷，极片从放卷气涨轴1上离开，通过已有的技术将极片连接到过辊2上，过辊2固定在机架14上，设置在放卷气涨轴1的上方位置，极片通过过辊2后，在依次通过接片台15、过辊一21、过辊二22、钟摆辊组件16、过辊三23、过辊四24。其中钟摆辊组件16是位于为了使得从气涨轴出来的极片能适应第一切刀组件驱动辊7的拉力。

钟摆辊组件16包括转轴161，转轴161上旋转轴接有摆臂162，摆臂162下方旋转轴接有辊子163，辊子163受到重力会对经过的极片有一定的拉力，从而使得其绷紧，并且拉力变大时其会受力摆动，从而防止极片被拉断。

第一切刀组件Ⅱ，包括过辊五25、张力辊5、驱动辊6和驱动压辊7，三个调节过辊8和第一切刀9；驱动辊6和驱动压辊7给极片提供驱动力和压力。驱动辊6和驱动压辊7将极片压住，使其发生变形，并且驱动辊6直径要大于驱动压辊7的直径。由于在进入到第一切刀装置9之前需要将极片与第一切刀装置9的中间位置对齐，所以第一切刀装置9的前后两个调节过辊8都要水平对齐，极片在经过第一切刀装置之后分为四个极片，为所述第三极片、所述第四极片和所述上极片和所述下极片。由于第一次分切极片4时，需要三把刀同时分切，但是旁边两把只需要切割留白区域就可以，而留白区域比较大，不用很高精度，只需要中间的刀切到极片4的所设定的位置就可以完成。最后上极片和第四极片通往上切刀组件，第三极片和下极片通往下切刀组件。

上切刀组件Ⅲ，包括过辊七27、过辊十六216、上展平辊10、上纠偏装置3、过辊十七217、张力辊51、CCD检测装置、接片台15、四个调节过辊8、上切刀12；所述上极片通过过辊七27、过辊十六216、上展平辊10、上纠偏装置3、张力辊51、CCD检测装置17、接片台151、调节过辊8之后到到上切刀装置12，上切刀装置12将所述上极片切割成两份，为第一极片和第二极片。上纠偏装置3和上CCD检测装置17通过控制系统把所述上极片调节到合适的位置，保证上切刀装置12能够将所述上极片的涂层区域分成两份所需尺寸的极片。第二极片通过过辊七27、过辊十六216、上展平辊10后不经过上切刀组件的其他装置直接到达上收卷组件的过辊九29。

上收卷组件Ⅳ，包括过辊九29、过辊十210、过辊十一211、上刷粉装置13、上收卷气涨轴11；所述上极片从上切刀出来之后形成的第一极片和第二极片，其中第二极片通过一个调节过辊8，然后在通过上刷粉装置13，通过上刷粉装置13需要将过辊十210对齐，在刷粉装置13的后面也需要用一个过辊九29来对齐，上刷粉装置13的作用就是给上极片分出来的第二极片、下极片分出来的第六极片和极片4分出来的第四极片进行刷粉；所述第二极片、第四极片和第六极片一起通过上刷粉装置13后，在最后的上收卷气涨轴11通过旋转收集到一起，上极片的另一部分第一极片则是通往下收卷组件，在下收卷气涨轴111被收集。

下切刀组件Ⅴ，包括过辊十五215、下纠偏装置31、下展平辊101、张力辊52、CCD检测装置、接片台15、四个调节过辊8、下切刀装置121；所述下极片通过过辊十五、下展平辊101、下纠偏装置31、张力辊52、下CCD检测装置171、接片台152、调节过辊8之后到到下切刀装置121，下切刀装置121将所述下极片切割成两份，为第五极片和第六极片，第六极片通过调节过辊8通往上收卷组件，第五极片通过另一个调节过辊8通往下收卷组件，下纠偏装置131和下CCD检测装置171通过控制系统把所述下极片调节到合适的位置，保证下切刀装置121能够将所述下极片的涂层区域分成两份所需的尺寸的极片。第三极片通过过辊十五215、展平辊101后直接通往下收卷装置的过辊212。

下收卷组件Ⅵ，包括过辊十二212、过辊十三213、过辊十四214、下刷粉装置131、下收卷气涨轴111；所述下极片从下切刀出来之后形成的两个极片，其中之一的第五极片通过一个调节过辊8，绕着过辊十二212通过下刷粉组件，再通过过辊十三213和过辊十四214到达下收卷气涨轴111；极片在通过下刷粉装置13之前需要过辊十二212对齐，在刷粉装置的后面也需要用一个过辊十三213来对齐，下刷粉装置131的作用就是给下极片的一部分和上极片的一部分也就是第五和第三以及第一极片进行刷粉；所述下极片的一部分第五极片和所述上极片的一部分第三极片以及极片4的一部分第一极片一起通过下刷粉装置131后，在最后的下收卷气涨轴111通过旋转收集到一起，下极片的另一部分第六极片则是通往上收卷组件，在上收卷气涨轴11被收集。

值得注意的是，本发明所述的切刀分切极片之前的检测设备不仅限于CCD检测装置，也可以是本领域的技术人员所常用的其它装置，故不限于此。首先本发明所用的纠偏装置和CCD检测装置可以做到相互独立的控制系统。上纠偏装置12和下纠偏装置121除了能够将极片均分，对于控制系统来说，上纠偏装置12和下纠偏装置121的控制是独立可以设置的，也就是说上极片和下极片可以切成不一样宽度的涂层区域，将极片非均分切割。应对与各样的极片分切要求，本发明可以实现标准化量产。其次在不同组件之间有很大间隔是考虑到需要人工进行操作的时候空间，因此设计的底板上的踏板对于本发明来说作用也是极大的，减少了工人在对极片极片进行穿带时的复杂操作，对于机械零件的更换也是更为方便的。考虑到本发明所分切的极片太多，所用的装置及零件较多，在减少零件方面做的相关设计就是，在上切刀组件和下切刀组件内部可以允许通过已经切割成型的极片和需要切割的极片，大大减少了设备的成本，提高了生产的效率。另外在极片的收集上，上收卷组件和下收卷组件分别都能收集三条极片，又极大减少了成本。所以本发明在成本上的控制效果是明显的。

其中如图5所示，第一切刀装置分切路径1011为三个，上切刀装置分切路径102和下切刀分切路径103均为一个。

实施例2

如图6和图7所示，在实施例1的基础上可以改为锂电池极片一分四分条机。具体切割方式为先切割中部留白区域42，然后后续在切割涂层区域41，从而最后分切成四条。

如图6和图7所示，在实施例1的基础上可以改为锂电池极片一分四分条机。具体切割方式为先切割中部留白区域42，然后后续在切割涂层区域41，从而最后分切成四条。如图7所示，第一切刀装置分切路径1011、上切刀装置分切路径102和下切刀分切路径103均为一个。

上述仅为本发明的一个具体导向实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明的保护范围的行为。