一种隔离膜刺穿检测及激光裁切设备制造技术

本发明专利技术公开了一种隔离膜刺穿检测及激光裁切设备，包括隔膜刺穿检测机构、牵引传送机构及裁切机构，隔膜刺穿检测机构设置于机架前侧水平设置的支台上；牵引传送机构间隔设置在隔膜刺穿检测机构的侧部；裁切机构间隔设置在牵引传送机构的侧部；隔膜刺穿检测机构包括检测支座及检测压座；牵引传送机构包括牵引传送平台及牵引组件，牵引传送平台水平设置，牵引组件包括二套，两套牵引组件分别设置于牵引传送平台的上下两侧；裁切机构包括裁切组件、裁切平台及裁切传送组件，裁切平台水平设置，裁切传送组件设置于裁切平台上。本发明专利技术具备隔离膜刺穿检测、覆膜极片辅助牵引传送、覆膜极片高速自动裁断及裁断传送、覆膜极片分料张紧功能。

A kind of equipment for detecting the piercing of isolation film and laser cutting

【技术实现步骤摘要】
一种隔离膜刺穿检测及激光裁切设备
本专利技术涉及锂电池领域，特别指一种隔离膜刺穿检测及激光裁切设备。
技术介绍
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进行极耳裁切、极片裁断、极片覆膜、隔离膜刺穿检测及隔离膜裁断工序，最终形成片状的覆膜极片。在对上述隔离膜刺穿检测及隔离膜裁断工艺自动化设计过程中存在以下技术难点需要解决：1、隔离膜覆盖在极片表面后需要对隔离膜是否在传送加工过程中是否被刺穿进行检测，因此，需要设计一种隔离膜刺穿检测机构；2、覆膜极片传送及裁切过程中，需要在中段部分辅助牵引传送极片；覆膜极片通过传送带辅助牵引传输时，由于传送带需要压紧覆膜极片后再将覆膜极片向前推送，因此需要对传送带表面进行清洁除尘，防止传送带表面的杂物在接触传送带时粘附至覆膜极片上。3、覆膜极片裁切成单片极片过程中需要利用传送带将极片压紧后辅助带状极片直线传输；同时，针对带状极片裁切前和裁切后均需要直线传输辅助机构。4、覆膜极片裁切过程通过传送带辅助传输时，由于传送带压紧极片后推动极片传输，因此，需要对传送带表面进行清洁除尘，以防止传送带表面的杂物在接触传送带时粘附至极片上。5、覆膜极片在导出及裁切过程中需要保持一致的张紧力，以保证传送及裁切精度，因此需要设计一种带料自动张紧机构。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种具备隔离膜刺穿检测、覆膜极片辅助牵引传送、覆膜极片高速自动裁断及裁断传送、覆膜极片分料张紧功能的直线隔离膜刺穿检测及激光裁切设备。本专利技术采用的技术方案如下：一种隔离膜刺穿检测及激光裁切设备，包括隔膜刺穿检测机构、牵引传送机构及裁切机构，其中，上述隔膜刺穿检测机构设置于机架前侧水平设置的支台上；上述牵引传送机构间隔设置在隔膜刺穿检测机构的侧部；上述裁切机构间隔设置在牵引传送机构的侧部；隔膜刺穿检测机构包括检测支座及检测压座，间隔排列且上下表面覆盖有带状隔离膜的覆膜极片逐次移动至检测支座上，检测支座的平面连接部及端连接部分别与及覆膜极片的覆膜部及极耳接触；检测支座升降运动，设置于检测支座上方的检测压座底部的压接平面下压覆膜部及极耳，覆膜有刺穿时，刺穿部位的极片与平面连接部导通，平面连接部、端连接部及极耳回路连通；上述牵引传送机构包括牵引传送平台及牵引组件，牵引传送平台水平设置，牵引组件包括二套，两套牵引组件分别设置于牵引传送平台的上下两侧，水平传送的覆膜极片在牵引传送平台上经两套牵引组件同步直线传送；上述裁切机构包括裁切组件、裁切平台及裁切传送组件，裁切平台水平设置，裁切传送组件设置于裁切平台上，并将覆膜极片直线传送，裁切组件设置于裁切平台上方，裁切组件将覆膜极片表面的带状膜体裁断形成单片覆膜极片。优选地，所述的隔膜刺穿检测机构包括检测直线组件、检测底座、凸轮驱动组件、检测支座、检测载台及检测压座，其中，上述检测直线组件设置于支台上；上述检测底座水平连接于检测直线组件的输出端上，经检测直线组件驱动而直线运动；上述凸轮驱动组件设置于检测底座上；上述检测支座平行间隔地设置在检测底座上方，凸轮驱动组件驱动检测支座升降运动；上述检测载台水平设置在检测支座上，检测载台包括水平设置的平面连接部及设置于平面连接部一端的端连接部，覆膜极片放置于检测载台上，覆膜极片的覆膜部与水平连接部贴合，覆膜极片的极耳与端连接部贴合；上述检测压座水平间隔地设置在检测支座的上方，检测压座的底部对应检测载台设置有硅胶压板，硅胶压板底部为水平平面，检测支座带动检测载台上升时，硅胶压板将覆膜部及极耳压紧在水平连接部及端连接部上。优选地，所述的检测直线组件包括检测直线模组；上述检测底座水平设置在检测直线模组的输出端上；检测底座上竖直设有至少二根导杆，导杆的上端水平设置有检测顶板，检测顶板上竖直设置有至少二根检测压簧；上述检测压簧竖直延伸至检测顶板的下方；上述检测支座及检测压座沿导杆方向自由滑动，经导杆导向限位。优选地，所述的凸轮驱动组件包括凸轮电机、凸轮及检测传动轮，其中，上述凸轮电机设置在检测底座上，且输出端水平设置；上述凸轮设置在凸轮电机的输出端上；上述检测传动轮可转动地设置在检测支座的底部的传动座上，且上下对应凸轮设置，凸轮旋转运动时，向上抵推检测传动轮，检测传动轮带动检测支座升降运动。优选地，所述的牵引传送平台包括牵引支板、牵引支台、牵引滑座、牵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔离膜刺穿检测及激光裁切设备，其特征在于：包括隔膜刺穿检测机构（3）、牵引传送机构（4）及裁切机构（6），其中，上述隔膜刺穿检测机构（3）设置于机架（1）前侧水平设置的支台（2）上；上述牵引传送机构（4）间隔设置在隔膜刺穿检测机构（3）的侧部；上述裁切机构间隔设置在牵引传送机构（4）的侧部；隔膜刺穿检测机构（3）包括检测支座及检测压座，间隔排列且上下表面覆盖有带状隔离膜的覆膜极片逐次移动至检测支座上，检测支座的平面连接部及端连接部分别与及覆膜极片的覆膜部（A）及极耳（B）接触；检测支座升降运动，设置于检测支座上方的检测压座底部的压接平面下压覆膜部（A）及极耳（B），覆膜有刺穿时，刺穿部位的极片与平面连接部导通，平面连接部、端连接部及极耳回路连通；上述牵引传送机构（4）包括牵引传送平台及牵引组件，牵引传送平台水平设置，牵引组件包括二套，两套牵引组件分别设置于牵引传送平台的上下两侧，水平传送的覆膜极片在牵引传送平台上经两套牵引组件同步直线传送；上述裁切机构（6）包括裁切组件（61）、裁切平台（62）及裁切传送组件（63），裁切平台（62）水平设置，裁切传送组件（63）设置于裁切平台（61）上，并将覆膜极片直线传送，裁切组件（61）设置于裁切平台（61）上方，裁切组件（61）将覆膜极片表面的带状膜体裁断形成单片覆膜极片。/n...

【技术特征摘要】
1.一种隔离膜刺穿检测及激光裁切设备，其特征在于：包括隔膜刺穿检测机构（3）、牵引传送机构（4）及裁切机构（6），其中，上述隔膜刺穿检测机构（3）设置于机架（1）前侧水平设置的支台（2）上；上述牵引传送机构（4）间隔设置在隔膜刺穿检测机构（3）的侧部；上述裁切机构间隔设置在牵引传送机构（4）的侧部；隔膜刺穿检测机构（3）包括检测支座及检测压座，间隔排列且上下表面覆盖有带状隔离膜的覆膜极片逐次移动至检测支座上，检测支座的平面连接部及端连接部分别与及覆膜极片的覆膜部（A）及极耳（B）接触；检测支座升降运动，设置于检测支座上方的检测压座底部的压接平面下压覆膜部（A）及极耳（B），覆膜有刺穿时，刺穿部位的极片与平面连接部导通，平面连接部、端连接部及极耳回路连通；上述牵引传送机构（4）包括牵引传送平台及牵引组件，牵引传送平台水平设置，牵引组件包括二套，两套牵引组件分别设置于牵引传送平台的上下两侧，水平传送的覆膜极片在牵引传送平台上经两套牵引组件同步直线传送；上述裁切机构（6）包括裁切组件（61）、裁切平台（62）及裁切传送组件（63），裁切平台（62）水平设置，裁切传送组件（63）设置于裁切平台（61）上，并将覆膜极片直线传送，裁切组件（61）设置于裁切平台（61）上方，裁切组件（61）将覆膜极片表面的带状膜体裁断形成单片覆膜极片。


2.根据权利要求1所述的一种隔离膜刺穿检测及激光裁切设备，其特征在于：所述的隔膜刺穿检测机构（3）包括检测直线组件、检测底座（32）、凸轮驱动组件、检测支座（36）、检测载台及检测压座（310），其中，上述检测直线组件设置于支台（2）上；上述检测底座（32）水平连接于检测直线组件的输出端上，经检测直线组件驱动而直线运动；上述凸轮驱动组件设置于检测底座（32）上；上述检测支座（36）平行间隔地设置在检测底座（32）上方，凸轮驱动组件驱动检测支座（36）升降运动；上述检测载台水平设置在检测支座（36）上，检测载台包括水平设置的平面连接部（37）及设置于平面连接部（37）一端的端连接部（314），覆膜极片放置于检测载台上，覆膜极片的覆膜部（A）与水平连接部（37）贴合，覆膜极片的极耳（B）与端连接部（314）贴合；上述检测压座（310）水平间隔地设置在检测支座（36）的上方，检测压座（310）的底部对应检测载台设置有硅胶压板（311），硅胶压板（311）底部为水平平面，检测支座（36）带动检测载台上升时，硅胶压板（311）将覆膜部（A）及极耳（B）压紧在水平连接部（37）及端连接部（314）上。


3.根据权利要求2所述的一种隔离膜刺穿检测及激光裁切设备，其特征在于：所述的检测直线组件包括检测直线模组（31）；上述检测底座（32）水平设置在检测直线模组（31）的输出端上；检测底座（32）上竖直设有至少二根导杆（33），导杆（33）的上端水平设置有检测顶板（312），检测顶板（312）上竖直设置有至少二根检测压簧（313）；上述检测压簧（313）竖直延伸至检测顶板（312）的下方；上述检测支座（36）及检测压座（310）沿导杆（33）方向自由滑动，经导杆（33）导向限位。


4.根据权利要求3所述的一种隔离膜刺穿检测及激光裁切设备，其特征在于：所述的凸轮驱动组件包括凸轮电机（34）、凸轮（35）及检测传动轮（39），其中，上述凸轮电机（34）设置在检测底座（32）上，且输出端水平设置；上述凸轮（35）设置在凸轮电机（34）的输出端上；上述检测传动轮（39）可转动地设置在检测支座（36）的底部的传动座（38）上，且上下对应凸轮（35）设置，凸轮（35）旋转运动时，向上抵推检测传动轮（39），检测传动轮（39）带动检测支座（36）升降运动。


5.根据权利要求4所述的一种隔离膜刺穿检测及激光裁切设备，其特征在于：所述的牵引传送平台包括牵引支板（41）、牵引支台（42）、牵引滑座（43）、牵引升降气缸（44）及牵引电机（45），其中，上述牵引支板（41）竖直设置；上述牵引支台（42）水平连接在牵引支板（41）的一侧；上述牵引滑座（43）沿竖直方向设置在牵引支板（41）的一侧侧壁上，牵引组件设置在牵引滑座（43）上；上述牵引升降气缸（44）竖直设置在牵引支板（41）的一侧，且输出端与牵引滑座（43）连接，以便驱动牵引滑座（43）升降运动；上述牵引电机（45）包括二个，牵引电机（45）设置在牵引支板（41）另一侧侧壁上，且输出端穿过牵引支板（41）水平延伸，并与牵引组件连接。


6.根据权利要求5所述的一种隔离膜刺穿检测及激光裁切设备，其特征在于：所述的牵引组件包括牵引撑座（413）、牵引带（415）、牵引传送部件及带清洁压紧部件，其中，上述牵引撑座（413）为水平设置在牵引滑座（43）上，牵引撑座（413）的正面为水平平面；牵引撑座（413）的两端可转动地设置有撑带轮（414）；上述牵引带（415）套设在撑带轮（414）上，经撑带轮（414）张紧；上述牵引传送部件设置在牵引带（415）的背部，并与牵引带（415）连接，以便驱动牵引带（415）运动；上述带清洁压紧部件设置在牵引撑座（413）的背部，带清洁部件清洁并压紧牵引带（415）。


7.根据权利要求6所述的一种隔离膜刺穿检测及激光裁切设备，其特征在于：所述的牵引传送部件包括牵引传动轮（46）、牵引清洁毛刷（47）、牵引吸尘腔（48）、第一牵引压紧轮（410）、牵引压紧调节杆（49）、第二牵引压紧轮（412）及牵引压紧气缸（411），其中，上述牵引传动轮（46）与牵引电机（45）的输出端连接，牵引传动轮（46）与牵引带（415）连接并张紧牵引带（415）；上述牵引清洁毛刷（47）平行间隔地设置在牵引传动轮（46）的背部，并通过传动带与牵引传动轮（46）连接，牵引传动轮（46）带动牵引带（415）的同时，带动牵引清洁毛刷（47）旋转运动，以便清洁牵引带（415）表面；上述牵引吸尘腔（48）罩设在牵引清洁毛刷（47）的背部，以便将清洁过程中产生的粉尘和杂物向外吸出；上述第一牵引压紧轮（410）及第二牵引压紧轮（412）分别设置在牵引清洁毛刷（47）的两侧，并压紧牵引带（415）；上述牵引压紧调节杆（49）及牵引压紧气缸（411）分别与第一牵引压紧轮（410）及第二牵引压紧轮（412）连接，并分别驱动第一牵引压紧轮（410）及第二牵引压紧轮（412）将牵引带（415）压紧在牵引传动轮（46）上。


8.根据权利要求7所述的一种隔离膜刺穿检测及激光裁切设备，其特征在于：所述的裁切平台（62）包括裁切支板（621）、裁切驱动组件、裁切支台（629）、裁切槽（6210）、辅助传送部件及限高部件，其中，上述裁切支板（621）竖直设置，裁切支台（629）水平连接在裁切支板（621）的一侧壁上，并水平延伸；上述裁切槽（6210）设置在裁切支台（629）的中部，裁切槽（6210）内对称设置有三角状结构的第一槽隔块（6212）及第二槽隔块（6213），第一槽隔块（6212）及第二槽隔块（6213）侧边形成相互交叉的X型条状槽体；上述裁切驱动组件设置在裁切支板（621）另一侧壁上；上述辅助传送部件包括二套，两辅助传送部件分别设置在裁切槽（6210）的两侧，两辅助传送部件与裁切驱动组件连接；水平牵引至支台（69）上方的覆膜极片经裁切组件（61）沿裁切槽（6210）方向裁切成片状结构；上述限高部件设置在裁切支台（629）上，并与裁切支台（629）间隔设置，覆膜极片经裁切支台（629）与限高部件之间的间隙空间向前传送，经限高部件限位；
上述裁切驱动组件包括裁切电机（622）、裁切传动带（623）、裁切传动轴（624）、裁切张...

【专利技术属性】
技术研发人员：周贤文，劳世敏，
申请(专利权)人：深圳市兴禾自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44