全激光制片切叠一体机制造技术

本申请公开了全激光制片切叠一体机，包括正极极片制片设备、负极极片制片设备以及用于对正极极片以及负极极片进行叠片的叠片设备。其中，正极极片制片设备包括第一皮秒或飞秒激光切割系统，负极极片制片设备包括第二皮秒或飞秒激光切割系统，第一皮秒或飞秒激光切割系统中的激光切割器的激光功率设计为250W

【技术实现步骤摘要】
全激光制片切叠一体机


[0001]本申请涉及电池极片加工
，尤其涉及全激光制片切叠一体机。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用(消费电池)，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面(动力电池)，以及太阳能发电设备和风力发电设备以及可再生能源储蓄能源方面(储能电池)。
[0003]叠片式电池是锂电池中的一种，其具有能量密度高、内阻小、放电平台好、便于大电流快充快放、没有死角等优势，随着全球首部叠片电池应用白皮书《中国车规级动力高速叠片电池发展白皮书》的发布，“叠片电池”迎来了新一轮的发展潮。
[0004]对于叠片式电池而言，需要提前加工多片形成有极耳的极片，并将多片极片依次叠设形成电池。但是，由于正极极片材料相比于负极极片材料的材料组成更为复杂，现有常规的纳秒激光切割器无法切割正极材料的涂覆区，导致正极材料的涂覆区只能使用五金模切工艺进行切割。然而，五金模切工艺中刀具的使用寿命短，使用一段时间之后切割效果变差，切割正极极片时容易产生毛刺且掉粉，影响极片的生产质量，进而使得叠片良率底，电芯安全性能受影响。再者，由于刀模的使用寿命短，也就需要经常打磨并更换，长期维护成本高昂，而且针对多种尺寸切割需求，需要开多套模，换型麻烦，不能实现柔性生产。可见，目前在正极极片的制片中仍存在制片效率低、制片质量不稳定以及制片成本高等不足，而这也严重的制约了叠片电池的进一步发展。<br/>
技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请的目的是提供全激光制片切叠一体机，提高叠片效率以及叠片良率。
[0006]为达到上述技术目的，本申请提供了全激光制片切叠一体机，包括：用于制备正极极片的正极极片制片设备、用于制备负极极片的负极极片制片设备以及用于对正极极片以及负极极片进行叠片的叠片设备；
[0007]所述正极极片制片设备包括第一皮秒或飞秒激光切割系统；
[0008]所述负极极片制片设备包括第二皮秒或飞秒激光切割系统；
[0009]所述第一皮秒或飞秒激光切割系统中激光功率为250W
‑
1000W；
[0010]所述第一皮秒或飞秒激光切割系统和所述第二皮秒或飞秒激光切割系统均包括第一激光切割装置以及第二激光切割装置；
[0011]所述第一激光切割装置包括第一激光切割器；
[0012]所述第一激光切割器用于切割卷料，形成片材；
[0013]所述第二激光切割装置包括第二激光切割器；
[0014]所述第二激光切割器用于切割所述片材，形成配置有极耳的正极极片或负极极
片。
[0015]进一步地，所述正极极片制片设备的所述第一激光切割器以及所述第二激光切割器均为功率为250W
‑
1000W的皮秒或飞秒激光切割器。
[0016]进一步地，所述第二皮秒或飞秒激光切割系统中激光功率也为250W
‑
1000W的皮秒或飞秒激光切割器。
[0017]进一步地，每一个所述片材的宽度与切割该所述片材得到的n个正极极片或负极极片的宽度和相同，n≥1且为自然数。
[0018]进一步地，所述第一激光切割器包括至少两个激光单元；
[0019]至少两个所述激光单元按第一预设阵列规则阵列设置。
[0020]进一步地，所述第二激光切割器包括至少两个激光单元；
[0021]至少两个所述激光单元按第二预设阵列规则阵列设置。
[0022]进一步地，所述正极极片制片设备和所述负极极片制片设备还均包括预定位装置；
[0023]所述预定位装置用于矫正所述片材的位置。
[0024]进一步地，所述预定位装置包括第一旋转装置和依次等角度地环绕所述第一旋转装置分布的第一上料工位、第一定位工位、第一下料工位和第二定位工位；
[0025]所述第一旋转装置的旋转轴上固定连接有第一物料转移装置和第二物料转移装置；
[0026]所述第一物料转移装置可在所述第一上料工位、所述第一定位工位和所述第一下料工位之间转动；
[0027]所述第二物料转移装置可在所述第一上料工位、所述第二定位工位和所述第一下料工位之间转动；
[0028]所述第一定位工位和所述第二定位工位上均设置有一矫正装置，用于矫正所述片材的位置；
[0029]所述第一上料工位与所述第一激光切割装置对接，所述第一下料工位与所述第二激光切割装置对接。
[0030]进一步地，所述矫正装置包括由上至下分布的检测单元和移位单元。
[0031]进一步地，所述第一旋转装置的旋转轴固定连接有连接板，所述第一物料转移装置和所述第二物料转移装置通过所述连接板与所述旋转轴固定连接。
[0032]进一步地，所述连接板为“十”字状，所述连接板相邻的两个端部分别安装有一所述第一物料转移装置，所述连接板相邻的另两个端部分别安装有一所述第二物料转移装置。
[0033]进一步地，所述第一物料转移装置和所述第二物料转移装置均包括安装于所述连接板上的吸盘单元。
[0034]进一步地，所述第二激光切割装置还包括第二旋转装置及绕所述第二旋转装置分布的第二上料工位、CCD检测工位、第二切割工位及第二下料工位；
[0035]所述第二上料工位与所述预定位装置对接，所述CCD检测工位上设置有CCD检测装置，所述第二激光切割器设置于所述第二切割工位上。
[0036]进一步地，所述正极极片制片设备和所述负极极片制片设备包括用于输送卷料的
上料装置，以及用于将制备好的正极极片或负极极片输送至所述叠片设备的下料装置。
[0037]进一步地，所述下料装置与所述叠片设备之间分别设有清洁检测设备；
[0038]所述清洁检测设备用于对制备好的正极极片或负极极片进行检测以及清洁，并将检测合格以及完成清洁的正极极片或负极极片输送至叠片设备。
[0039]进一步地，所述清洁检测设备包括依次设置检测装置、分拣装置以及清洁装置。
[0040]进一步地，所述叠片机包括与所述正极极片制片设备连接的正极极片送料装置、与所述负极极片制片设备连接的负极极片送料装置、用于对正极极片送料装置输送过来的正极极片以及所述负极极片装置输送过来的负极极片进行叠片的叠台装置、以及将叠好的电池进行贴胶的贴胶装置。
[0041]进一步地，所述正极极片输送装置和/所述负极极片输送装置包括第一真空输送带、第二真空输送带、打料机构以及第三真空输送带；
[0042]所述第一真空输送带与所述第二真空输送带沿一直线方向依次设置；
[0043]所述第三真空输送带设于所述第二真空输送带下方且垂直于所述第二真空输送带，所述第三真空输送带具有部分输送段与第二真空输送带在竖直方向重叠，所述第三真空输送带用于将正极极片或负极极片输送至所述叠台装置；
[0044]所述第二真空输送带本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.全激光制片切叠一体机，其特征在于，包括：用于制备正极极片的正极极片制片设备、用于制备负极极片的负极极片制片设备以及用于对正极极片以及负极极片进行叠片的叠片设备；所述正极极片制片设备包括第一皮秒或飞秒激光切割系统；所述负极极片制片设备包括第二皮秒或飞秒激光切割系统；所述第一皮秒或飞秒激光切割系统中的激光切割器的激光功率为250W
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1000W；所述第一皮秒或飞秒激光切割系统和所述第二皮秒或飞秒激光切割系统均包括第一激光切割装置以及第二激光切割装置；所述第一激光切割装置包括第一激光切割器；所述第一激光切割器用于切割卷料，形成片材；所述第二激光切割装置包括第二激光切割器；所述第二激光切割器用于切割所述片材，形成配置有极耳的正极极片或负极极片。2.根据权利要求1所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述正极极片制片设备的所述第一激光切割器以及所述第二激光切割器均为功率为250W
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1000W的皮秒或飞秒激光切割器。3.根据权利要求1所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述第二皮秒或飞秒激光切割系统中激光功率也为250W
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1000W的皮秒或飞秒激光切割器。4.根据权利要求2所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，每一个所述片材的宽度与切割该所述片材得到的n个正极极片或负极极片的宽度和相同，n≥1且为自然数。5.根据权利要求2所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述第一激光切割器包括至少两个激光单元；至少两个所述激光单元按第一预设阵列规则阵列设置。6.根据权利要求2所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述第二激光切割器包括至少两个激光单元；至少两个所述激光单元按第二预设阵列规则阵列设置。7.根据权利要求2所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述正极极片制片设备和所述负极极片制片设备还均包括预定位装置；所述预定位装置用于矫正所述片材的位置。8.根据权利要求7所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述预定位装置包括第一旋转装置和依次等角度地环绕所述第一旋转装置分布的第一上料工位、第一定位工位、第一下料工位和第二定位工位；所述第一旋转装置的旋转轴上固定连接有第一物料转移装置和第二物料转移装置；所述第一物料转移装置可在所述第一上料工位、所述第一定位工位和所述第一下料工位之间转动；所述第二物料转移装置可在所述第一上料工位、所述第二定位工位和所述第一下料工位之间转动；所述第一定位工位和所述第二定位工位上均设置有一矫正装置，用于矫正所述片材的位置；所述第一上料工位与所述第一激光切割装置对接，所述第一下料工位与所述第二激光
切割装置对接。9.根据权利要求8所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述矫正装置包括由上至下分布的检测单元和移位单元。10.根据权利要求9所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述第一旋转装置的旋转轴固定连接有连接板，所述第一物料转移装置和所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶雄兵，徐俊南，周欣，张海波，
申请(专利权)人：东莞市盛雄激光先进装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：