[发明专利]一种锂片加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂片加工装置，特别是指以金属锂为负极的锂电池用 锂片的全自动卷筒加工装置。

背景技术

以金属锂为负极的锂电池是上世纪才研制开发出的高能电池，它以开 路电压高，比能量高，工作温度范围宽，放电电压平稳，自放电率低等优 点，已被广泛应用于各种领域，特别是航空航天、军事、长寿命仪器仪表、 物流追踪、汽车电子等领域。作为电池活性物质的金属锂具有很软的物理 性质和很活泼的化学性质，使锂片加工受到重重限制，以至目前在市场上 仍鲜见锂片加工装置，经检索中国专利文献也未见相关的报导。截至目前 为止，锂片的加工仍是手工操作，原因在于作为电池负极活性物质的金属 锂片很软，容易粘结在各种材质上，所以制作电池的时候，负极金属锂的 裁切、卷曲、定位、入壳等工作很难实现机械化和自动化。现方法是将需 裁剪的锂片置于充满保护气氛的箱体内，操作者双手戴上胶质手套后手持 通用界刀伸入箱内通过透明窗观察将锂片按需要的尺寸裁成形，再将成形 的锂片按需要折弯定型后放入已制作好的电池壳内，然后再进行后续加 工。在此过程中，锂片极易粘刀和粘结在其它碰触到的材料上，成型和剥 离困难，可见现行的锂片加工和电池装配方法工艺基本上仍无奈地处于落 后的手工操作阶段、效率低下、综合成本高。

发明内容

本发明需解决的问题是提供一种可实现锂片全自动化加工和装配的 锂片加工装置，以提高成型率和加工效率。

根据上述需解决的问题设计了一种锂片加工装置，包括机座和设置在 机座上的机台，在机台上设置有控制气氛箱，在被所述的控制气氛箱罩住 的机台上依次设置有锂片送料装置A、锂片裁切装置B、锂片卷筒装置C 和钢壳输送装置D，之后还依序排列有锂片入钢壳装置E、锂片辊压装置F、 出料装置G，其中锂片裁切装置B和锂片卷筒装置C相并列。其中，控制 气氛箱与机台间气密封连接且箱内充满干燥空气或其它相对于金属锂惰 性的干燥气体，例如氮气N2，氩气Ar等。

所述的锂片送料装置A包括依序排列的锂片卷辊、卷辊架和自动送料 装置，锂片卷料缠绕在卷辊之上并进入自动送料装置。该自动送料装置由 设置在机台上的机架、排列式传动滚轮组、前压料气缸、滑台气缸、后压 料气缸组成，其中排列式传动滚轮组、前压料气缸、滑台气缸、后压料气 缸均依序设置在所述机架上，该自动送料装置锂片通过滚轮组将锂片送入 对锂片进行定长裁切的锂片裁切装置；当然，也可借助锂片自身的刚性直 接向前递送。

所述的锂片裁切装置B的主体为设置在机台上的模架，在模架上固定 设置有裁锂片下模和由气缸驱动的裁锂片上模；裁锂片下模的刃口与裁锂 片上模的刃口呈剪刀错位配合并对伸出裁锂片下模刃口的定长锂片进行 裁切，裁切下的锂片落入锂片卷筒装置。

所述的锂片卷筒装置C与锂片裁切装置B相互衔接，锂片卷筒装置包 括设置在机台上的机架，还包括固设在移锂导轨上用于承接锂片裁切装置 裁下的锂片的真空型卷锂片下模、还包括固定在机架上的卷锂棒、卷锂片 上模、卷锂片左模和卷锂片右模，卷锂片上模、卷锂片左模和卷锂片右模 与各自的推动气缸活塞杆固定连接，各推动气缸固定在机架上，接到锂片 的卷锂片下模被移锂导轨送至卷锂棒的正下方，卷锂片下模与固定在移锂 导轨上的推动气缸活塞杆固定连接，各模以卷锂棒为中心呈十字分布。

所述的钢壳输送装置D为常规震动螺旋送料器。所述的锂片入钢壳装 置E包括设置在机台上的机架和固定在机架上的推送气缸，在推送气缸的 活塞杆上依序安装有旋转气缸、固定在旋转气缸上的薄形气缸、固定在薄 形气缸上用于钢壳定位的手指气缸，薄形气缸将手指气缸向前推送套入卷 锂棒使锂片进入钢壳；锂片入钢壳装置E还包括设置在机架上用于将已装 好锂片的钢壳送出的锂片推出气缸，锂片推出气缸与推送气缸的轴向投影 相互垂直。

所述的锂片入钢壳装置E与锂片辊压装置F前后衔接，在机台上固定 设置有机架，在机架上固定设有锂片辊压装置，该锂片辊压装置包括承接 旋转气缸和薄型气缸相配合送来的钢壳的辊压棒、驱动辊压棒旋转的辊压 电机、以及辊压气缸和辊压轮，辊压电机和辊压棒固定在机架上，且所述 辊压气缸和辊压轮与辊压棒配合。所述的锂片辊压装置F与出料装置G前 后衔接，出料装置G固定在机架上，该机架固定设置在机台上，所述出料 装置G包括将钢壳从辊压棒上退出的钢壳推出气缸，输送带及输送电机。