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制痕装置、极片生产系统及极片制痕方法

文献发布时间:2024-04-18 19:58:21


制痕装置、极片生产系统及极片制痕方法

技术领域

本申请涉及电池生产设备领域,具体而言,涉及一种制痕装置、极片生产系统及极片制痕方法。

背景技术

电池具有能量密度高、环境污染小、功率密度大、使用寿命长、适应范围广、自放电系数小等突出的优点,是现今新能源发展的重要组成部分。电池的电池单体是由正极极片、负极极片和隔离膜通过卷绕或者叠片等方式组装成电极组件(卷绕电芯或叠片电芯),之后装入壳体,再盖上端盖,最后注入电解液后得到的。

由于叠片电芯相对卷绕电芯存在高倍率、高能量密度的优点,并且叠片电芯还可根据不同需求制作成各种异型电池,因此,在行业内普遍采用叠片电芯制作电池。传统的叠片设备通常采用激光制痕技术对极片进行制痕,即通过激光光束高度聚集性产生的高温烧蚀极片的一侧的活性物质层,从而在极片的一侧形成刻痕,以便于对极片进行叠片,但是,采用这种制痕方式极容易导致极片的一侧的活性物质层在被激光烧蚀后会形成热影响区,且极容易对极片造成损伤,从而造成极片的生产质量不佳。

发明内容

本申请实施例提供一种制痕装置、极片生产系统及极片制痕方法,能够有效提升极片的生产质量和生产效率。

第一方面,本申请实施例提供一种制痕装置,用于对极片制痕,所述极片包括集流体和活性物质层,沿所述极片的厚度方向,所述集流体的至少一侧设置有所述活性物质层,所述制痕装置包括辊体和制痕部;所述辊体沿所述极片的厚度方向设置于所述极片具有所述活性物质层的一侧,且所述辊体的轴线沿所述极片的宽度方向延伸;所述制痕部设置于所述辊体,并凸出于所述辊体的外周面,所述制痕部沿所述辊体的轴线方向延伸,所述制痕部被配置为跟随所述辊体转动时挤压所述极片的表面,以在所述极片上形成刻痕。

在上述技术方案中,通过沿极片的厚度方向在极片具有活性物质层的一侧设置辊体,且辊体上设置有沿极片的宽度方向延伸的制痕部,使得辊体在转动的过程能够带动制痕部对极片的表面进行挤压,从而能够在极片的一侧的活性物质层被挤压的位置形成刻痕,以满足叠片要求。采用这种结构的制痕装置一方面使得极片的制痕速度与辊体的转速相关,从而有利于提升和优化极片的制痕效率,另一方面无需通过激光制痕技术对极片进行制痕,从而能够缓解极片在受到激光烧蚀后形成热影响区的现象,有利于减少极片在制痕过程中受到的损伤,进而能够有效提升极片的生产质量。

在一些实施例中,所述制痕部被配置为跟随所述辊体转动时挤压所述活性物质层,以减少或去除被挤压部位的所述活性物质层并形成所述刻痕。

在上述技术方案中,通过制痕部对活性物质层进行挤压能够去除或减少对应位置的活性物质层,从而在极片的一侧形成刻痕,以便于对极片进行叠片处理,进而能够有效缓解极片在制痕过程中受到的损伤。

在一些实施例中,所述制痕部可拆卸地连接于所述辊体。

在上述技术方案中,通过将制痕部可拆卸地连接在辊体上,从而能够实现制痕部的快速拆卸和更换,有利于在后期使用过程中对制痕部进行维修,且便于更换不同型号的制痕部,以满足对不同型号的极片的制痕需求,进而有利于提升制痕装置的适用范围。

在一些实施例中,所述辊体的外周面开设有沿所述辊体的轴线方向延伸的安装槽;所述制痕装置还包括与所述制痕部相连的安装部,所述安装部卡接于所述安装槽内。

在上述技术方案中,通过在辊体的外周面上设置沿辊体的轴线方向延伸的安装槽,并在制痕部上连接安装部,使得安装部在卡接于安装槽内时能够实现制痕部可拆卸地连接于辊体,这种结构的制痕装置便于制造和安装,且结构稳定性较高。

在一些实施例中,沿所述辊体的径向往远离所述辊体的方向,所述制痕部在所述辊体的周向上的宽度逐渐减小。

在上述技术方案中,通过将制痕部在辊体的周向上的宽度设置为从辊体的径向往外逐渐减小的结构,以便于制痕部压入极片的活性物质层内,从而有利于制痕部在极片的一侧上形成刻痕,以提高制痕装置对极片的制痕效率。

在一些实施例中,沿所述辊体的径向,所述制痕部远离所述辊体的一端为弧形面或平面。

在上述技术方案中,通过将制痕部在辊体的径向上远离辊体的一端设置为弧形面或平面,也就是说,制痕部用于挤压极片的活性物质层的一端设置为弧形面或平面,这种结构有利于减少制痕部在挤压极片的活性物质层时对极片的集流体造成的损伤,从而能够有效提高极片的生产质量。

在一些实施例中,所述制痕部凸出于所述辊体的外周面的尺寸为d

在上述技术方案中,通过将制痕部凸出于辊体外周面的尺寸设置为大于或等于活性物质层的后,且小于或等于活性物质层的厚度与集流体的厚度之和,从而一方面能够减少因制痕部凸出于辊体外周面的尺寸过小而造成极片的制痕效果不佳的现象,另一方面能够降低因制痕部凸出于辊体外周面的尺寸过大而导致制痕部损伤极片的集流体的风险。

在一些实施例中,沿所述极片的厚度方向,所述集流体的两侧均设置有所述活性物质层;所述制痕装置包括两个所述辊体和两个所述制痕部;两个所述辊体分别设置于所述极片在所述极片的厚度方向上的两侧;两个所述制痕部分别设置于两个所述辊体,以在所述极片的两侧均形成所述刻痕。

在上述技术方案中,通过在极片的两侧均设置辊体,并对应每个辊体均设置有制痕部,从而能够满足对极片的两侧进行制痕的需求,进而能够优化极片在制痕过程中的生产节拍,有利于提升对极片的制痕效率和生产效率。

在一些实施例中,两个所述辊体沿所述极片的输送方向间隔设置。

在上述技术方案中,通过将制痕装置的两个辊体沿极片的输送方向间隔布置,从而能够有效减少两个辊体之间的干涉影响,且便于对辊体和制痕部进行安装和调试。

在一些实施例中,两个所述辊体沿所述极片的厚度方向相对设置。

在上述技术方案中,通过将两个辊体沿极片的厚度方向相对布置于极片的两侧,以使两个辊体能够相互配合对极片起到一定的支撑作用,从而便于制痕装置在极片的两侧进行制痕,且有利于提高极片的制痕质量。

在一些实施例中,沿所述极片的厚度方向,两个所述制痕部对称布置于所述极片的两侧,以在所述极片的两侧形成对称布置的所述刻痕。

在上述技术方案中,通过将两个制痕部沿极片的厚度方向对称设置于极片的两侧,以使制痕装置能够在极片的两侧形成对称布置的两个刻痕,以满足极片的一种制痕需求。

在一些实施例中,沿所述辊体的径向,所述辊体具有与所述制痕部相对布置的抵接位置,当一个所述辊体的所述抵接位置抵靠于所述极片的一侧时,另一个所述辊体上的所述制痕部挤压于所述极片的另一侧,以在所述极片的两侧形成错位布置的所述刻痕。

在上述技术方案中,当极片的一侧的辊体的抵接位置抵靠于极片时,极片的另一侧的辊体上的制痕部挤压于极片上,从而使得两个制痕部的转动角度相差180度,从而能够在极片的两侧形成错位布置的两个刻痕,以满足极片的一种制痕需求。

在一些实施例中,所述制痕装置还包括支撑件;所述支撑件与所述辊体一一对应设置,所述支撑件与所述辊体沿所述厚度方向相对设置于所述极片的两侧,所述支撑件用于支撑所述极片。

在上述技术方案中,通过对应每个辊体设置一个支撑件,且支撑件与辊体沿极片的厚度方向相对布置,使得支撑件能够在制痕部对极片进行挤压制痕的过程中起到较好的支撑作用,从而有利于提升极片的制痕质量,且能够降低极片出现断裂的风险。

第二方面,本申请实施例还提供一种极片生产系统,包括输送装置和上述的制痕装置;所述输送装置用于输送所述极片。

在一些实施例中,所述极片生产系统还包括除尘装置;所述除尘装置沿所述极片的输送方向设置于所述制痕装置的下游,所述除尘装置用于对所述极片设置有所述辊体的一侧除尘。

在上述技术方案中,极片生产系统还设置有除尘装置,且除尘装置设置于制痕装置的下游,从而通过除尘装置能够对极片具有刻痕的一侧进行除尘,以减少极片在制痕结束后附着的尘埃,进而有利于提高极片的生产质量。

在一些实施例中,所述除尘装置包括支撑辊和超声波除尘器;所述超声波除尘器和所述支撑辊沿所述极片的厚度方向相对设置于所述极片的两侧,且所述超声波除尘器与所述辊体位于所述极片的同一侧。

在上述技术方案中,除尘装置设置有支撑辊和超声波除尘器,通过在极片的一侧设置支撑辊,且在极片对应支撑辊的位置的另一侧设置超声波除尘器,以实现超声波除尘器能够对极片具有刻痕的一侧进行除尘,采用这种结构的除尘装置一方面能够提高对极片的除尘效果,另一方面能够减少除尘装置在除尘的过程中对极片造成的损伤。

在一些实施例中,所述极片生产系统包括两个所述除尘装置;两个所述除尘装置沿所述极片的输送方向间隔设置,两个所述除尘装置的所述超声波除尘器分别位于所述极片沿所述极片的厚度方向上的两侧。

在上述技术方案中,通过沿极片的输送方向在制痕装置的下游依次布置两个除尘装置,且两个除尘装置的超声波除尘器分别位于极片的两侧,从而能够对极片的两侧进行除尘,有利于进一步提高对极片的除尘质量。

在一些实施例中,所述极片生产系统还包括标识装置和检测装置;所述标识装置沿所述极片的输送方向设置于所述制痕装置的上游,所述标识装置用于在所述极片的待制痕位置形成标识;所述检测装置沿所述极片的输送方向设置于所述标识装置和所述制痕装置之间,所述检测装置用于检测所述标识并生成控制信号,所述制痕装置被配置为根据所述控制信号在所述待制痕位置形成所述刻痕。

在上述技术方案中,极片生产系统还设置有标识装置和检测装置,通过标识装置能够对极片需要制痕的位置进行标识,并通过检测装置进行检测和反馈,以使辊体能够带动制痕部在极片的待制痕位置形成刻痕,从而能够有效提升极片的制痕精度,有利于提升极片的生产质量。

在一些实施例中,所述标识装置包括制孔机构;所述制孔机构用于在所述极片的所述待制痕位置开设标识孔,所述检测装置用于检测所述标识孔并生成所述控制信号。

在上述技术方案中,采用制孔机构作为标识装置在极片的待制痕位置上开设标识孔,从而对极片的待制痕位置进行标识,这种结构的标识装置结构简单,便于实现,且有利于检测装置对待制痕位置开设的标识孔进行检测,从而能够有效提高检测装置的检测精确度。

第三方面,本申请实施例还提供一种极片制痕方法,包括:提供极片,所述极片包括集流体和活性物质层,沿所述极片的厚度方向,所述集流体的至少一侧设置有所述活性物质层;提供制痕装置,所述制痕装置包括辊体和制痕部,所述制痕部设置于所述辊体,并凸出于所述辊体的外周面,所述制痕部沿所述辊体的轴线延伸;转动所述辊体,以使所述辊体带动所述制痕部挤压所述极片的表面,以在所述活性物质层上形成沿所述极片的宽度方向延伸的刻痕。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一些实施例提供的极片生产系统的结构示意图;

图2为本申请一些实施例提供的极片生产系统的正视图;

图3为本申请一些实施例提供的极片的剖视图;

图4为图1所示的极片生产系统的A处的局部放大图;

图5为本申请一些实施例提供的制痕装置的结构示意图;

图6为本申请一些实施例提供的辊体与制痕部的连接示意图;

图7为本申请又一些实施例提供的制痕装置的结构示意图;

图8为本申请再一些实施例提供的制痕装置的结构示意图;

图9为本申请一些实施例提供的极片制痕方法的流程示意图。

图标:100-极片生产系统;10-制痕装置;11-辊体;111-安装槽;12-制痕部;13-安装部;14-支撑件;20-极片;21-集流体;22-活性物质层;23-刻痕;30-除尘装置;31-支撑辊;32-超声波除尘器;40-标识装置;41-制孔机构;42-废料箱;X-极片的厚度方向;Y-极片的输送方向;Z-极片的宽度方向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本申请中在申请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,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。

在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。

在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。

本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。

电池单体包括壳体、电极组件和电解液,壳体用于容纳电极组件和电解液。电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的正极集流体的部分作为正极极耳,以通过正极极耳实现正极极片的电能输入或输出。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的负极集流体的部分作为负极极耳,以通过负极极耳实现负极极片的电能输入或输出。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。

隔离膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本申请实施例并不限于此。

需要说明的是,电极组件是电池单体中发生电化学反应的部件。电极组件可以包括正极极片、隔离膜和负极极片。电极组件可以是由正极极片、隔离膜和负极极片通过卷绕形成的卷绕式结构,以形成卷绕电芯,也可以是由正极极片、隔离膜和负极极片通过层叠布置形成的层叠式结构,以形成叠片电芯。

由于叠片电芯相对卷绕电芯存在高倍率、高能量密度的优点,并且叠片电芯还可根据不同需求制作成各种异型电池,因此,在行业内普遍采用叠片电芯制作电池。

发明人发现,在叠片式的电极组件的生产过程中,传统的叠片设备通常采用极片冲切机将极片切断的方式进行叠片,虽然能够满足叠片要求,但在对极片进行切断的过程中,极片的裁切边极容易出现毛刺,从而导致极片的生产质量不佳,极容易存在极片的毛刺损坏隔离膜的风险,且由于需要对极片进行单个裁切,以导致电池单体的生产效率较低。为了解决极片因裁边出现毛刺的风险,在现有技术中,通过在极片的两侧的活性物质层上进行制痕(即在极片的表面形成痕迹线),以取缔对极片的裁切,从而便于对极片进行堆叠,现有的极片制痕通常采用激光制痕技术,即通过激光光束高度聚集性产生的高温烧蚀极片的一侧的活性物质层,从而在极片的一侧形成痕迹线,但是,采用这种制痕方式一方面导致极片的一侧的活性物质层在被激光烧蚀后会形成热影响区,且极容易对极片造成损伤,从而不利于提高极片的生产质量,另一方面在需要提高极片的移动速度时,极容易出现激光光束对极片的一侧的活性物质层烧蚀不到位的现象,从而导致无法提高极片的生产效率,从而不利于提高和优化极片的生产节拍。

基于上述考虑,为了解决极片的生产质量不佳且生产效率较低的问题,发明人经过深入研究,设计了一种制痕装置,包括辊体和制痕部,辊体沿极片的厚度方向设置于极片具有活性物质层的一侧,且辊体的轴线沿极片的宽度方向延伸。制痕部设置于辊体,并凸出于辊体的外周面,制痕部沿辊体的轴线方向延伸,制痕部被配置为跟随辊体转动时挤压极片的表面,以在极片上形成刻痕。

在这种结构的制痕装置中,通过沿极片的厚度方向在极片具有活性物质层的一侧设置辊体,且辊体上设置有沿极片的宽度方向延伸的制痕部,使得辊体在转动的过程能够带动制痕部对极片的表面进行挤压,从而能够在极片的一侧的活性物质层被挤压的位置形成刻痕,以满足叠片要求。采用这种结构的制痕装置一方面使得极片的制痕速度与辊体的转速相关,从而有利于提升和优化极片的制痕效率,另一方面无需通过激光制痕技术对极片进行制痕,从而能够缓解极片在受到激光烧蚀后形成热影响区的现象,有利于减少极片在制痕过程中受到的损伤,进而能够有效提升极片的生产质量。

本申请实施例提供一种极片生产系统,其能够改善现有的极片生产系统在对极片进行制痕的过程中极容易损伤极片,以导致极片的生产质量较差,且对极片的制痕效率较低,不利于提升和优化极片的生产节拍的问题,以下结合附图对极片生产系统的具体结构进行详细阐述。

请参照图1和图2,图1为本申请一些实施例提供的极片生产系统100的结构示意图,图2为本申请一些实施例提供的极片生产系统100的正视图。本申请实施例提供了一种极片生产系统100,极片生产系统100包括制痕装置10和输送装置,输送装置用于输送极片20,制痕装置10用于在极片20上制痕。

在一些实施例中,参见图3所示,图3为本申请一些实施例提供的极片20的剖视图。极片20包括集流体21和活性物质层22,沿极片的厚度方向X,集流体21的至少一侧设置有活性物质层22。

示例性的,在图3中,沿极片的厚度方向X,集流体21的两侧均涂覆有活性物质层22。

根据本申请的一些实施例,参照图1和图2,并请进一步参照图4和图5,图4为图1所示的极片生产系统100的A处的局部放大图,图5为本申请一些实施例提供的制痕装置10的结构示意图。本申请实施例提供一种制痕装置10,制痕装置10包括辊体11和制痕部12。辊体11沿极片的厚度方向X设置于极片20具有活性物质层22的一侧,且辊体11的轴线沿极片的宽度方向Z延伸。制痕部12设置于辊体11,并凸出于辊体11的外周面,制痕部12沿辊体11的轴线方向延伸,制痕部12被配置为跟随辊体11转动时挤压极片20的表面,以在极片20上形成刻痕23。

其中,辊体11的轴线沿极片的宽度方向Z延伸,即辊体11沿极片的宽度方向Z布置,且辊体11的转动轴线沿极片的宽度方向Z延伸。制痕部12沿辊体11的轴线方向延伸,即制痕部12的长度方向为极片的宽度方向Z,使得制痕部12在跟随辊体11转动时能够压于极片20一侧的活性物质层22上,从而去除该位置的活性物质层22的活性物质,以在极片20的一侧形成刻痕23。

可选地,制痕部12凸出于辊体11的外周面,也就是说,辊体11的外周面上凸设有用于挤压极片20的制痕部12。制痕部12与辊体11可以是一体式结构,也可以是分体式结构,当制痕部12与辊体11为一体式结构时,制痕部12与辊体11可以采用铸造或铣削等方式制成,当制痕部12与辊体11为分体式结构时,制痕部12可以采用焊接、螺栓螺接、卡接或粘接等方式连接于辊体11上。

需要说明的是,在图5中,每个辊体11对应设置有一个制痕部12。当然,在其他实施例中,每个辊体11也可以设置多个制痕部12,多个制痕部12沿辊体11的周向间隔布置,以提升极片20的制痕效率。

通过沿极片的厚度方向X在极片20具有活性物质层22的一侧设置辊体11,且辊体11上设置有沿极片的宽度方向Z延伸的制痕部12,使得辊体11在转动的过程能够带动制痕部12对极片20的表面进行挤压,从而能够在极片20的一侧的活性物质层22被挤压的位置形成刻痕23,以满足叠片要求。采用这种结构的制痕装置10一方面使得极片20的制痕速度与辊体11的转速相关,从而有利于提升和优化极片20的制痕效率,另一方面无需通过激光制痕技术对极片20进行制痕,从而能够缓解极片20在受到激光烧蚀后形成热影响区的现象,有利于减少极片20在制痕过程中受到的损伤,进而能够有效提升极片20的生产质量。

根据本申请的一些实施例,制痕部12被配置为跟随辊体11转动时挤压活性物质层22,以减少或去除被挤压部位的活性物质层22并形成刻痕23。

其中,减少或去除被挤压部位的活性物质层22并形成刻痕23,即辊体11能够带动制痕部12进行转动,以使制痕部12对极片20一侧的活性物质层22进行挤压,从而去除或减少该位置的活性物质层22,以形成刻痕23。

通过制痕部12对活性物质层22进行挤压能够去除或减少对应位置的活性物质层22,从而在极片20的一侧形成刻痕23,以便于对极片进行叠片处理,进而能够有效缓解极片20在制痕过程中受到的损伤。

根据本申请的一些实施例,制痕部12可拆卸地连接于辊体11。

其中,制痕部12可拆卸地连接于辊体11上的方式可以是多种,比如,制痕部12可以通过螺栓螺接或卡接等方式可拆卸地连接于辊体11。

通过将制痕部12可拆卸地连接在辊体11上,从而能够实现制痕部12的快速拆卸和更换,有利于在后期使用过程中对制痕部12进行维修,且便于更换不同型号的制痕部12,以满足对不同型号的极片20的制痕需求,比如,能够在极片20上形成不同宽度的刻痕23,进而有利于提升制痕装置10的适用范围。

在一些实施例中,参照图5,并请进一步参见图6,图6为本申请一些实施例提供的辊体11与制痕部12的连接示意图。辊体11的外周面开设有沿辊体11的轴线方向延伸的安装槽111。制痕装置10还包括与制痕部12相连的安装部13,安装部13卡接于安装槽111内。

在上述描述中,安装部13卡于辊体11的安装槽111内,且制痕部12连接于安装部13沿辊体11的径向背离安装槽111的槽底壁的一侧,以使制痕部12能够凸出于辊体11的外周面,并实现了制痕部12与辊体11之间的可拆卸连接。示例性的,在图6中,制痕部12与安装部13为一体式结构,当然,在其他实施例中,制痕部12与安装部13为分体式结构,制痕部12通过焊接或粘接等方式连接于安装部13。

通过在辊体11的外周面上设置沿辊体11的轴线方向延伸的安装槽111,并在制痕部12上连接安装部13,使得安装部13在卡接于安装槽111内时能够实现制痕部12可拆卸地连接于辊体11,这种结构的制痕装置10便于制造和安装,且结构稳定性较高。

根据本申请的一些实施例,请参见图5和图6所示,沿辊体11的径向往远离辊体11的方向,制痕部12在辊体11的周向上的宽度逐渐减小。

其中,制痕部12在辊体11的周向上的宽度,即在制痕部12挤压于极片20的一侧时,制痕部12在极片的输送方向Y上的宽度。

示例性的,制痕部12在辊体11的周向上的宽度逐渐减小,制痕部12可以的横截面可以是梯形或弧形等形状,本申请实施例在此不做限定。

通过将制痕部12在辊体11的周向上的宽度设置为从辊体11的径向往外逐渐减小的结构,以便于制痕部12压入极片20的活性物质层22内,从而有利于制痕部12在极片20的一侧上形成刻痕23,以提高制痕装置10对极片20的制痕效率。

根据本申请的一些实施例,请参照图6,沿辊体11的径向,制痕部12远离辊体11的一端为弧形面或平面。

其中,制痕部12远离辊体11的一端为弧形面或平面,即制痕部12凸出于辊体11的外周面的一端为弧形面或平面。示例性的,在图6中,制痕部12远离辊体11的一端为平面。当然,在其他实施例中,制痕部12远离辊体11的一端也可以为弧形面。

通过将制痕部12在辊体11的径向上远离辊体11的一端设置为弧形面或平面,也就是说,制痕部12用于挤压极片20的活性物质层22的一端设置为弧形面或平面,这种结构有利于减少制痕部12在挤压极片20的活性物质层22时对极片20的集流体21造成的损伤,从而能够有效提高极片20的生产质量。

根据本申请的一些实施例,参见图3和图6所示,制痕部12凸出于辊体11的外周面的尺寸为d

其中,d

采用这种结构的制痕装置10一方面能够减少因制痕部12凸出于辊体11外周面的尺寸过小而造成极片20的制痕效果不佳的现象,另一方面能够降低因制痕部12凸出于辊体11外周面的尺寸过大而导致制痕部12损伤极片20的集流体21的风险。

根据本申请的一些实施例,请参见图3、图4和图5所示,沿极片的厚度方向X,集流体21的两侧均设置有活性物质层22。制痕装置10包括两个辊体11和两个制痕部12。两个辊体11分别设置于极片20在极片的厚度方向X上的两侧。两个制痕部12分别设置于两个辊体11,以在极片20的两侧均形成刻痕23。

在上述描述中,极片20的两侧均设置有辊体11,且每个辊体11对应设置有制痕部12,从而使得辊体11能够带动对应的制痕部12对极片20的一侧的活性物质层22进行去除,从而在极片20的对应的一侧上形成刻痕23。

需要说明的是,在图4和图5中,极片20的两侧分别设置有一个辊体11。当然,在其他实施例中,极片20的两侧也可以分别设置两个、三个或四个辊体11,并对应每个辊体11设置制痕部12。

在一些实施例中,两个辊体11还可以沿极片的厚度方向X位置可调地设置于极片20的两侧,以调节制痕部12与极片20之间的距离,也就是说,辊体11还可以沿极片的厚度方向X可移动地设置于极片20的一侧,从而能够实现辊体11相对极片20沿极片的厚度方向X位置可调,以调节制痕部12与极片20之间的距离。采用这种结构的制痕装置10能够对制痕部12与极片20之间的距离进行调节,以满足不同厚度的极片20的制痕需求,且能够有效减少制痕部12与极片20出现刮蹭的现象,从而有利于提升极片20的生产质量。示例性的,辊体11安装于气缸或电动推杆等的输出端上,以通过气缸或电动推杆等带动辊体11沿极片的厚度方向X移动,以调节制痕部12与极片20之间的距离。

通过在极片20的两侧均设置辊体11,并对应每个辊体11均设置有制痕部12,从而能够满足对极片20的两侧进行制痕的需求,进而能够优化极片20在制痕过程中的生产节拍,有利于提升对极片20的制痕效率和生产效率。

根据本申请的一些实施例,参见图4和图5所示,两个辊体11沿极片的厚度方向X相对设置。

其中,两个辊体11沿极片的厚度方向X相对设置,即沿极片的厚度方向X,两个辊体11依次排布,且位于极片20的两侧。

在一些实施例中,在图5中,沿辊体11的径向,辊体11具有与制痕部12相对布置的抵接位置,当一个辊体11的抵接位置抵靠于极片20的一侧时,另一个辊体11上的制痕部12挤压于极片20的另一侧,以在极片20的两侧形成错位布置的刻痕23。

在上述描述中,当极片20的一侧的辊体11的抵接位置抵靠于极片20时,极片20的另一侧的辊体11上的制痕部12挤压于极片20上,从而使得两个制痕部12的转动角度相差180度,从而能够在极片20的两侧形成错位布置的两个刻痕23,以满足极片20的一种制痕需求。

在一些实施例中,请参照图7所示,图7为本申请又一些实施例提供的制痕装置10的结构示意图。沿极片的厚度方向X,两个制痕部12对称布置于极片20的两侧,以在极片20的两侧形成对称布置的刻痕23。也就是说,当极片20的一侧的辊体11上的制痕部12挤压于极片20上时,极片20的另一侧的辊体11上的制痕部12也挤压于极片20上,使得两个辊体11上的制痕部12能够同时对极片20的两侧进行挤压,从而通过将两个制痕部12沿极片的厚度方向X对称设置于极片20的两侧,以使制痕装置10能够在极片20的两侧形成对称布置的两个刻痕23,以满足极片20的一种制痕需求。

通过将两个辊体11沿极片的厚度方向X相对布置于极片20的两侧,以使两个辊体11能够相互配合对极片20起到一定的支撑作用,从而便于制痕装置10在极片20的两侧进行制痕,且有利于提高极片20的制痕质量。

根据本申请的一些实施例,请参照图8,图8为本申请再一些实施例提供的制痕装置10的结构示意图。两个辊体11沿极片的输送方向Y间隔设置。

其中,两个辊体11沿极片的输送方向Y间隔设置,即两个辊体11沿极片的输送方向Y依次排布,以使两个辊体11在极片的输送方向Y上存在间距。

通过将制痕装置10的两个辊体11沿极片的输送方向Y间隔布置,从而能够有效减少两个辊体11之间的干涉影响,且便于对辊体11和制痕部12进行安装和调试。

在一些实施例中,请继续参见图8所示,制痕装置10还包括支撑件14。支撑件14与辊体11一一对应,支撑件14与辊体11沿极片的厚度方向X相对设置于极片20的两侧,支撑件14用于支撑极片20。

其中,每个支撑件14与一个辊体11对应设置,支撑件14起到支撑极片20的作用,从而便于制痕部12在极片20背离支撑件14的一侧上制痕。

示例性的,在图8中,支撑件14为设置于极片20背离辊体11的一侧的滚筒。采用这种结构的支撑件14有利于降低极片20与支撑件14之间摩擦,从而有利于降低对极片20的损伤。当然,在其他实施例中,支撑件14也可以为支撑板或支撑块等。

通过对应每个辊体11设置一个支撑件14,且支撑件14与辊体11沿极片的厚度方向X相对布置,使得支撑件14能够在制痕部12对极片20进行挤压制痕的过程中起到较好的支撑作用,从而有利于提升极片20的制痕质量,且能够降低极片20出现断裂的风险。

根据本申请的一些实施例中,本申请实施例还提供一种极片生产系统100,参见图1和图2所示,极片生产系统100包括输送装置和以上任一方案的制痕装置10,输送装置用于输送极片20。

示例性的,输送装置可以为滚筒输送机或板链输送机等,输送装置用于为极片20提供驱动力,以带动极片20能够沿其极片的输送方向Y移动。输送装置的具体结构可参见相关技术,在此不再赘述。

根据本申请的一些实施例,请继续参见图1和图2,极片生产系统100还包括除尘装置30。除尘装置30沿极片的输送方向Y设置于制痕装置10的下游,除尘装置30用于对极片20设置有辊体11的一侧除尘。

其中,除尘装置30沿极片的输送方向Y设置于制痕装置10的下游,即沿极片的输送方向Y,制痕装置10和除尘装置30依次排布,也就是说,极片20的生产工艺顺序为先经过制痕装置10后,再经过除尘装置30。

可选地,除尘装置30可以是多种,比如,超声波除尘装置、负压吸气装置或粘附装置等,其中,吹气装置用于抽取极片20表面附着的尘埃,粘附装置用于粘附极片20表面附着的尘埃。

极片生产系统100还设置有除尘装置30,且除尘装置30设置于制痕装置10的下游,从而通过除尘装置30能够对极片20具有刻痕23的一侧进行除尘,以减少极片20在制痕结束后附着的尘埃,进而有利于提高极片20的生产质量。

根据本申请的一些实施例,请继续参见图1和图2,除尘装置30包括支撑辊31和超声波除尘器32。超声波除尘器32和支撑辊31沿极片的厚度方向X相对设置于极片20的两侧,且超声波除尘器32与辊体11位于极片20的同一侧。

其中,支撑辊31设置于极片20背离超声波除尘器32的一侧,支撑辊31起到对极片20支撑的作用,以便于超声波除尘器32对极片20形成有刻痕23的一侧进行除尘。超声波除尘器32是一种利用含尘气体在声波振动下,引起尘粒共振,使尘粒之间相互碰撞,凝聚为较大颗粒而沉降下来,达到除尘作用的设备,超声波除尘器32的具体结构可参见相关技术,在此不再赘述。

需要说明的是,在其他实施例中,除尘装置30还可以为其他结构,比如,除尘装置30包括支撑辊31和负压吸气机构,负压吸气机构和支撑辊31沿极片的厚度方向X相对设置于极片20的两侧,且负压吸气机构与辊体11位于极片20的同一侧,负压吸气机构用于向极片20形成有刻痕23的一侧吸气,从而对极片20除尘。

通过在极片20的一侧设置支撑辊31,且在极片20对应支撑辊31的位置的另一侧设置超声波除尘器32,以实现超声波除尘器32能够对极片20具有刻痕23的一侧进行除尘,采用这种结构的除尘装置30一方面能够提高对极片20的除尘效果,另一方面能够减少除尘装置30在除尘的过程中对极片20造成的损伤。

根据本申请的一些实施例,请继续参见图1和图2,极片生产系统100包括两个除尘装置30,两个除尘装置30沿极片的输送方向Y间隔设置,两个除尘装置30的超声波除尘器32分别位于极片20沿极片的厚度方向X上的两侧。

其中,两个除尘装置30沿极片的输送方向Y依次排布于制痕装置10的下游,且两个超声波除尘器32分别位于极片20的两侧,以对极片20的两侧进行除尘。

通过沿极片的输送方向Y在制痕装置10的下游依次布置两个除尘装置30,且两个除尘装置30的超声波除尘器32分别位于极片20的两侧,从而能够对极片20的两侧进行除尘,有利于进一步提高对极片20的除尘质量。

根据本申请的一些实施例,请继续参见图1和图2,极片生产系统100还包括标识装置40和检测装置。标识装置40沿极片的输送方向Y设置于制痕装置10的上游,标识装置40用于在极片20的待制痕位置形成标识。检测装置沿极片的输送方向Y设置于标识装置40和制痕装置10之间,检测装置用于检测标识并生成控制信号,制痕装置10被配置为根据控制信号在待制痕位置形成刻痕23。

其中,标识装置40沿极片的输送方向Y设置于制痕装置10的上游,即沿极片的输送方向Y,标识装置40和制痕装置10依次排布,也就是说,极片20的生产工艺顺序为先经过标识装置40后,再经过制痕装置10。

标识装置40用于在极片20的待制痕位置形成标识,该标识可以是多种,可以是在极片20的待制痕位置标记的点,也可以是在极片20的待制痕位置制出的孔,当然,还可以是在极片20的待制痕位置形成的划痕等。

可选地,检测装置可以是红外线传感器、光敏传感器或距离传感器等。检测装置用于检测标识装置40在极片20上形成的标识,并将生产的控制信号传输至制痕装置10,以便于制痕装置10对极片20进行制痕。

极片生产系统100还设置有标识装置40和检测装置,通过标识装置40能够对极片20需要制痕的位置进行标识,并通过检测装置进行检测和反馈,以使辊体11能够带动制痕部12在极片20的待制痕位置形成刻痕23,从而能够有效提升极片20的制痕精度,有利于提升极片20的生产质量。

根据本申请的一些实施例,请继续参见图1和图2,标识装置40包括制孔机构41。制孔机构41用于在极片20的待制痕位置开设标识孔,检测装置用于检测标识孔并生成控制信号。

其中,制孔机构41设置于极片20的一侧,制孔机构41用于在极片20的待制痕位置进行打孔,从而形成标识孔,该标识孔即为标识装置40在极片20上形成的标识。制孔机构41的具体结构可参见相关技术,在此不再赘述。

示例性的,制孔机构41为两个,两个制孔机构41沿极片的宽度方向Z间隔布置,以在极片20上开设两个标识孔,从而有利于提高检查装置的检测精度。

在一些实施例中,标识装置40还可以包括废料箱42,废料箱42设置于极片20背离制孔机构41的一侧,废料箱42用于承接极片20在开设标识孔的过程中产生的废料,以减少废料散落的风险。

采用制孔机构41作为标识装置40在极片20的待制痕位置上开设标识孔,从而对极片20的待制痕位置进行标识,这种结构的标识装置40结构简单,便于实现,且有利于检测装置对待制痕位置开设的标识孔进行检测,从而能够有效提高检测装置的检测精确度。

根据本申请的一些实施例,参见图1-图6所示,本申请提供了一种制痕装置10,制痕装置10包括两个辊体11、两个安装部13和两个制痕部12。两个辊体11沿极片的厚度方向X相对设置于极片20的两侧,且辊体11的轴线沿极片的宽度方向Z延伸。辊体11的外周面开设有沿辊体11的轴线方向延伸的安装槽111,每个安装部13卡接于一个辊体11的安装槽111内,且每个制痕部12连接于一个安装部13,制痕部12凸出于辊体11的外周面,制痕部12被配置为跟随辊体11转动时挤压极片20的表面,以去除活性物质层22形成刻痕23。其中,沿辊体11的径向往远离辊体11的方向,制痕部12在辊体11的周向上的宽度逐渐减小,且制痕部12远离辊体11的一端为弧形面或平面。

本申请实施例还提供一种极片制痕方法,请参照图9,图9为本申请一些实施例提供的极片制痕方法的流程示意图。该极片制痕方法包括:

S100:提供极片20,极片20包括集流体21和活性物质层22,沿极片的厚度方向X,集流体21的至少一侧设置有活性物质层22;

S200:提供制痕装置10,制痕装置10包括辊体11和制痕部12,制痕部12设置于辊体11,并凸出于辊体11的外周面,制痕部12沿辊体11的轴线延伸;

S300:转动辊体11,以使辊体11带动制痕部12挤压极片20的表面,以在活性物质层22上形成沿极片的宽度方向Z延伸的刻痕23。

需要说明的是,上述的极片制痕方法中的所采用的制痕装置10的相关结构,可参见前述各实施例提供的制痕装置10,在此不再赘述。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

相关技术
  • 一种极片宽度测量方法与极片宽度测量装置
  • 一种电池生产用可自动清除边角料的极片冲切装置
  • 制痕装置及极片生产系统
  • 制痕装置及极片
技术分类

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