一种实现电池极耳变距切割的差速装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种实现电池极耳变距切割的差速装置，包括承接辊和差速辊，二者同轴设置并可独立转动，承接辊和差速辊之间具有一用于切割极耳间直线端的切割间隙，差速辊上设有用于切割极耳的切割凹槽，该切割凹槽与切割间隙连通，差速辊的转速可调，其中进行极耳切割时，差速辊带动切割凹槽从一初始位置转动，其转动速度与极片送料速度相等；进行极耳间直线端切割时，差速辊变速转动，以使切割凹槽在进行下一次极耳切割之前复位至初始位置。本发明专利技术通过差速辊的变速运动，可以实现极耳变间距的连续切割，设备结构紧凑，充分利用了激光高柔性的特点，精确度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池的制造领域，尤其是涉及一种用于连续切割电池极耳的差速装置。
技术介绍
近年来，锂离子电池的应用越来越广泛，潜力巨大的市场需求量促进了锂离子电池的发展。电池极耳在极片完成卷绕后需要对齐，以便后续将极耳焊接到一起，然而电池内外层极片的长度不同，为满足重合要求就需要极耳之间具有不同的间距，所以极耳的成型设备需要兼容变间距的极耳设计。极耳的成型可通过焊接引出极耳或切割极片获得，上述方式中焊接极耳容易导致虚焊，稳定性和可靠性相对较低，而且不适用于具有大倍率放电需求的电池，比如电动汽车的动力电池。切割极耳又包括刀模切割和激光切割等方法，刀模切割制造成本和维护成本高，毛刺大且不可控，兼容性差；激光切割制造成本低，毛刺小且稳定可控，兼容性高，是普遍使用的极片加工方式。现有技术中极片通常放置在一垫板上，垫板具有避让激光束的凹槽，极片可相对垫板移动以实现连续切割，然而这种方式中极片采用水平送料，故设备占用的空间较大，也不利于保证切割精度。此外，上述方式还具有其它的缺点：1、极片在运动过程中会与垫板之间产生摩擦，从而破坏极片表面的活性材料，影响电池性能，严重时甚至会影响电池使用安全，同时脱落的活性材料会污染垫板，增加垫板的维护成本；2、激光能量密度极高，切割极片时很容易损伤垫板，造成垫板变形进而刮伤极片；3、激光聚焦后，其有效加工深度（焦深）有限，故极片在激光切割工位需保持平稳送料，不能出现大幅度、高频率的振动，否则会引起离焦，而现有技术中极片的送料依靠张力作用，这必然导致极片与垫板之间存在空隙，此空隙将会为极片提供振动的空间，从而严重影响激光切割的效率。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种实现电池极耳变距切割的差速装置，通过差速辊的变速运动，可以实现极耳变间距的连续切割，设备结构紧凑，充分利用了激光高柔性的特点，精确度高。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种实现电池极耳变距切割的差速装置，包括承接辊和差速辊，二者同轴设置并可独立转动，承接辊和差速辊之间具有一用于切割极耳间直线端的切割间隙，差速辊上设有用于切割极耳的切割凹槽，该切割凹槽与切割间隙连通，差速辊的转速可调，其中进行极耳切割时，差速辊带动切割凹槽从一初始位置转动，其转动速度与极片送料速度相等；进行极耳间直线端切割时，差速辊变速转动，以使切割凹槽在进行下一次极耳切割之前复位至初始位置。作为上述方案的进一步改进方式，切割间隙由承接辊与差速辊相邻端部的竖直平面构成，切割凹槽包括一矩形的环槽，环槽的一端与切割间隙连通。作为上述方案的进一步改进方式，承接辊转动的线速度与极片的送料速度相等。作为上述方案的进一步改进方式，差速辊包括辊体，辊体的表面伸出有极耳切割部，极耳切割部的顶面为圆弧面，该圆弧面的直径与承接辊的直径相等，辊体的直径小于承接辊的直径，极耳切割部上设有的切割凹槽。作为上述方案的进一步改进方式，极耳切割部为对称分布的两处。作为上述方案的进一步改进方式，承接辊和差速辊内设有中空的腔体，该腔体内安装有负压管，负压管与切割凹槽连通。作为上述方案的进一步改进方式，包括设于极耳切割部顶面的若干气孔，气孔与负压管连通。作为上述方案的进一步改进方式，切割间隙的尺寸为0.5~20mm。作为上述方案的进一步改进方式，承接辊和差速辊的直径为10~500mm。作为上述方案的进一步改进方式，差速辊的极耳切割部和辊体的直径差值为0.5~500mm。本专利技术的有益效果是：1.通过差速辊的变速运动，可以实现极耳变间距的连续切割，设备结构紧凑，充分利用了激光高柔性的特点，精确度高。2.极片与辊之间不发生相对滑动，避免了二者之间因为摩擦而导致极片表面产生损伤和划痕，保证了电池的安全性。3.承接辊与差速辊上设有切割间隙与切割凹槽，可以完全避开激光束的直接作用，避免对差速辊造成损伤。4.可以避免极片表面活性材料对承接辊和差速辊的污染，无需频繁更换和清洗承接辊和差速辊，可以有效的提高生产效率，降低维护保养时间和成本。5.可以避免极片送料过程中发生大幅度、高频率的振动，使极片保持在激光焦平面，以最大限度的利用激光能量，保证激光切割的效率。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是电池极片在切割前的示意图；图2是电池极片在切割后的示意图；图3是本专利技术一个实施例的整体示意图；图4是本专利技术一个实施例的俯视图；图5是图4中A向的局部示意图；图6是本专利技术差速辊一个实施例的示意图；图7是本专利技术差速辊一个实施例的透视图。具体实施方式以下将结合实施例和附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本专利技术的目的、方案和效果。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组合。需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本专利技术中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本专利技术各组成部分的相互位置关系来说的。此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本
的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。参照图1、图2，示出了电池极片在切割前与切割后的示意图，图中的阴影部分为保留区域，空白部分为待切割的边沿，图2中空白部分已经切割成极耳，由图可知，极耳的加工包括两部分：极耳外轮廓的切割与极耳间直线段的切割。在本专利技术中，极片的切割通过激光完成，其可以降低制造成本，保证切割精度。极片在切割完成后卷绕形成电芯，而电芯的直径会随着卷绕层数的增加而相应增加，为了确保极耳可以相互对齐，故极耳的间距也要做适应性的变化，本差速装置可以实现极耳的变间距加工。参照图3至图7，示出了本专利技术一个实施例的相关示意图，包括承接辊1和差速辊2，其中承接辊1作为承载极片的主体，差速辊用于实现极耳的变距切割，二者同轴设置并可独立转动，优选的，承接辊1和差速辊2通过其中部的公共轴转动。为了避免激光在切割极耳间直线段时损伤差速装置，承接辊1和差速辊2之间具有一切割间隙11，优选的，切割间隙11为一完整的圆周，由承接辊1与差速辊2相邻端部的竖直平面构成，这样可以保证激光在进行直线切割时沿圆周移动到任何位置均能有切割间隙与其对应。相应的，差速辊2上设有用于切割极耳的切割凹槽21，优选的，为适应极耳的形状，切割凹槽21为一矩形的环槽，环槽的一端与切割间隙连通，这样激光束在切割完直线段之后能够直接开始切割极耳，以达到连续切割的目的。在本专利技术中差速辊2的转速可调，差速辊可以做匀速运动，也可以做加速或者减速运动，具体的，差速装置进行极耳切割时，差速辊2带动切割凹槽21从一初始位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现电池极耳变距切割的差速装置，其特征在于：包括承接辊和差速辊，二者同轴设置并可独立转动，所述承接辊和差速辊之间具有一用于切割极耳间直线端的切割间隙，所述差速辊上设有用于切割极耳的切割凹槽，该切割凹槽与切割间隙连通，所述差速辊的转速可调，其中  进行极耳切割时，所述差速辊带动所述切割凹槽从一初始位置转动，其转动速度与所述极片送料速度相等；  进行极耳间直线端切割时，所述差速辊变速转动，以使切割凹槽在进行下一次极耳切割之前复位至所述初始位置。

【技术特征摘要】
1.一种实现电池极耳变距切割的差速装置，其特征在于：包括承接辊和差速辊，二者同轴设置并可独立转动，所述承接辊和差速辊之间具有一用于切割极耳间直线端的切割间隙，所述差速辊上设有用于切割极耳的切割凹槽，该切割凹槽与切割间隙连通，所述差速辊的转速可调，其中
进行极耳切割时，所述差速辊带动所述切割凹槽从一初始位置转动，其转动速度与所述极片送料速度相等；
进行极耳间直线端切割时，所述差速辊变速转动，以使切割凹槽在进行下一次极耳切割之前复位至所述初始位置。
2.根据权利要求1所述的实现电池极耳变距切割的差速装置，其特征在于：所述切割间隙由所述承接辊与差速辊相邻端部的竖直平面构成，所述切割凹槽包括一矩形的环槽，所述环槽的一端与所述切割间隙连通。
3.根据权利要求1所述的实现电池极耳变距切割的差速装置，其特征在于：所述承接辊转动的线速度与极片的送料速度相等。
4.根据权利要求1所述的实现电池极耳变距切割的差速装置，其特征在于：所述差速辊包括辊体，所述辊体的表面伸出有极耳切割部，所述极耳切割部的顶面为圆弧面...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宇超，张修冲，张松岭，胡文喜，裴冠森，赵盛宇，
申请(专利权)人：深圳市海目星激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44