[发明专利]旋转式极片切刀组件及极片裁切机构

说明书

旋转式极片切刀组件及极片裁切机构，所述旋转式极片切刀组件包括：可绕自身轴线转动的切刀辊轴，所述切刀辊轴的表面设置有刀刃部，所述刀刃部沿所述切刀辊轴的径向突出于所述切刀辊轴的表面，且所述刀刃部沿平行于所述切刀辊轴的轴线的方向延伸；与所述切刀辊轴平行设置的切刀背辊，所述刀刃部和所述切刀背辊之间的距离小于极片中隔膜的总厚度；驱动所述切刀背辊转动的旋转驱动单元。本发明采用旋转式切刀和切刀背辊挤压的方式，通过挤压力将锂带切断，和传统的平切刀以剪切的方式裁断锂带相比，本发明的切刀组件不会裁断锂带外层的隔膜，可以在不切断隔膜的情况下切断锂带，从而卷绕工位无需暂停等待，动作配合紧密，提高了效率，而且结构紧凑，适合于设备的精细化需求。

技术领域

本发明属于锂电池制造设备技术领域，具体涉及一种圆柱形锂一次电池极片的裁切机构及切刀组件。

背景技术

锂一次电池一般采用金属锂作为负极片材料，其负极片结构包含两层隔膜和一层锂带，锂带设置于两层隔膜之间，采用金属氧化物或其他固体、液体氧化剂作为正极活性物质，采用固体盐类或溶于有机溶剂的盐类作为电解液。在制备锂一次电池时，将锂带置于两层隔膜之间后，通过隔膜带动锂带进行卷绕制成卷芯。由于锂带位于两层隔膜之间，现有的自动化卷绕设备要想在不切断隔膜的情况下切断锂带，卷绕工位需要暂停等待，给锂一次电池的全自动化卷绕生产带来了困难，影响了生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够在连续卷绕时不切断隔膜的前提下裁切锂带的旋转式极片切刀组件及极片裁切机构，可以提高设备的生产效率。

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：

旋转式极片切刀组件，包括：可绕自身轴线转动的切刀辊轴，所述切刀辊轴的表面设置有刀刃部，所述刀刃部沿所述切刀辊轴的径向突出于所述切刀辊轴的表面，且所述刀刃部沿平行于所述切刀辊轴的轴线的方向延伸；与所述切刀辊轴平行设置的切刀背辊，所述刀刃部和所述切刀背辊之间的距离小于极片中隔膜的总厚度；驱动所述切刀背辊转动的旋转驱动单元。

进一步的，所述刀刃部和所述切刀背辊之间的距离D＝d-Δ，d为极片中隔膜的总厚度，Δ＝18～40μm。

进一步的，所述切刀背辊可绕自身的轴线转动。

进一步的，所述切刀背辊与所述切刀辊轴同步转动。

由以上技术方案可知，由于金属锂的特性，其比较脆，且不具有延展性，不能承受较大的张力切，对于由两层隔膜和夹设在隔膜之间的锂带组成的负极片，本发明的旋转式极片切刀组件及极片裁切机构采用旋转式切刀和切刀背辊挤压的方式，通过挤压力将锂带切断，和传统的平切刀以剪切的方式裁断锂带相比，本发明的切刀组件不会裁断锂带外层的隔膜，可以在不切断隔膜的情况下切断锂带，从而卷绕工位无需暂停等待，动作配合紧密，提高了效率，而且结构紧凑，适合于设备的精细化需求。

本发明还提供了一种极片裁切机构，包括：安装架、起卷压轮、切刀组件、极片压轮组件及送片夹，所述切刀组件为前述旋转式极片切刀组件；所述起卷压轮、切刀组件、极片压轮组件依次设置于所述安装架上，所述极片压轮组件包括相对设置的固定压轮和活动压轮，所述活动压轮可周期性地压在所述固定压轮上或离开所述固定压轮，所述送片夹可沿靠近或远离所述极片压轮组件的方向移动地设置于所述极片压轮组件之后，所述送片夹靠近所述极片压轮组件时，将极片送入所述固定压轮和所述活动压轮之间。

进一步的，所述极片压轮组件还包括设置于所述安装架上的固定支架、通过转轴设置于所述固定支架上的活动支架以及设置于所述固定支架和所述活动支架之间的弹性件，所述活动支架可绕所述转轴相对于所述固定支架转动，所述活动压轮设置于所述活动支架上，所述弹性件使所述转动支架始终具有将其上的活动压轮压在所述固定压轮上的趋势，所述活动支架可在外力作用下带动所述活动压轮离开所述固定压轮。

进一步的，还包括与所述切刀辊轴同步转动的凸轮，所述凸轮可直接或间接接触所述活动支架，使所述活动支架带动所述活动压轮离开所述固定压轮。