[发明专利]一种锂电池模切换卷系统及方法

说明书

本申请涉及一种锂电池极片的模切换卷系统，包括：极片传输线、模切单元、第一裁切单元、图像采集单元、编码器和控制单元，模切单元用于在与前一卷极片的末mark孔相距距离为一个电芯长度L处模切新一卷极片的首mark孔；图像采集单元用于接收换卷信号，采集极片的图像，控制单元用于识别首mark孔图像，并通过编码器记录首mark孔的初始位置A和移动位置B；控制单元用于获取移动位置B，并在首mark孔的移动位置B与第一预设位置C重合时，控制模切换卷系统停机并提醒用户控制第一裁切单元裁切极片，第一预设位置C使极片的裁切点位于首mark孔与末mark孔之间。本申请将两次裁切，即放卷轴上料裁切和收卷轴换料裁切都在同一个电芯里面完成，减少了极片裁剪的浪费。

技术领域

本申请涉及电池制造技术领域，具体涉及一种锂电池模切换卷系统及方法。

背景技术

锂电池在日常生活中应用十分广泛，具有储存能量密度高，制造工艺复杂，生产品质要求高的特点。锂电池的制造工艺包括极片制作、电芯制作、电池组装等多个步骤，其中激光模切、分切工序展现出高效精密、灵活、可靠稳定、焊材损耗小、自动化和安全程度高等特点，被广泛应用于锂电池的制程中。目前激光模切分切工序生产过程中如果检测到坏品时会继续完成当前固定长度的模切，然后打标结束到分切工序。

锂电池在生产过程中由于一个电芯为固定长度的极片，而通常使用两个mark孔来标记一个电芯。mark孔的作用是电芯制备过程中模切，让后续的卷绕设备用来识别电芯的起始位置和结束位置的，两个mark孔之间的材料为一个电芯。如图1所示为现有技术中锂电池模切工艺示意图，极片从左边放卷沿极片传输线输送至右边收卷，当一卷料生产完成时该系统停机，需要在第二裁切单元7人为切断完好的电芯，拿走空的卷筒，再换上新材料。同时，在第一裁切单元6人为切断完好的电芯下料并换上一个空的卷筒并将刚刚切断的电芯沾在空的卷筒上面。这样会导致上料时候切断浪费一个完好的电芯，下料时切断又浪费一个完好的电芯。就造成了锂电池极片材料的浪费，存在严重影响产能和生产时间，造成资源和成本浪费的缺陷。

发明内容

基于此，本申请提供了一种锂电池换卷省料的系统及方法，可以将两次裁切，即放卷轴上料裁切和收卷轴换料裁切都在同一个电芯里面完成，减少了极片裁剪的浪费。

本申请是通过如下方案实现的：

根据本申请的第一方面，提供了一种锂电池极片的模切换卷系统，包括：

极片传输线、模切单元、第一裁切单元、图像采集单元、编码器和控制单元，所述极片传输线用于传输极片，所述模切单元和所述图像采集单元依次设置于所述极片传输线的上游，所述第一裁切单元设置于所述极片传输线的下游，所述控制单元分别与所述模切单元和所述图像采集单元信号连接，所述编码器安装于所述极片传输线上，用于获取所述极片传输线的传输速度，所述编码器分别与所述控制单元和所述图像采集单元信号连接；

所述模切单元用于在所述极片传输线的前一卷的极片与新一卷的极片连接时，接收所述控制单元的信号，在与所述前一卷极片的末mark孔相距距离为一个电芯长度L处模切所述新一卷极片的首mark孔，并发送换卷信号至所述图像采集单元；

所述图像采集单元用于接收所述换卷信号，采集所述极片的图像，并将所述极片的图像发送至所述控制单元，所述控制单元用于识别所述首mark孔图像，并通过编码器记录所述首mark孔的初始位置A和移动位置B；

所述控制单元用于获取所述移动位置B，并在所述首mark孔的移动位置B与第一预设位置C重合时，控制所述模切换卷系统停机并提醒用户控制所述第一裁切单元裁切极片，其中，所述第一预设位置C使所述极片的裁切点位于所述首mark孔与所述末mark孔之间。

进一步地，所述第一预设位置C与所述第一裁切单元的距离C1不超过一个电芯长度L。

进一步地，还包括：所述首mark孔的移动位置B与所述第一预设位置C重合时，所述第一预设位置C满足以下关系式：