阅读说明：本技术 一种锂电池制造设备 (Lithium battery manufacturing equipment ) 是由 艾延 于 2020-05-14 设计创作，主要内容包括：本发明属于锂电池制造领域,尤其涉及一种锂电池制造设备,它包括底板、支座、转轴、分切轮、轴套A、轴套B、电驱模块、调节模块A、调节模块B,其中底座上安装有两个相对的支座,一个支座上旋转配合有两个竖直分布的轴套A,另一个支座上旋转配合有两个竖直分布的轴套B；本发明中相互作用的两个分切轮在受到一定磨损后,可以根据所分切极片材质的硬度通过对调节模块A和调节模块B进行联调来对带动安装在两个转轴上相互作用的分切轮再次紧贴并具备大小合适的侧压力,保证相互作用的两个分切轮之间具有足够能分切极片的侧压力。(The invention belongs to the field of lithium battery manufacturing, and particularly relates to lithium battery manufacturing equipment which comprises a bottom plate, supports, a rotating shaft, a slitting wheel, shaft sleeves A, shaft sleeves B, an electric driving module, an adjusting module A and an adjusting module B, wherein two opposite supports are arranged on a base; after the two interacting slitting wheels are abraded to a certain degree, the adjusting module A and the adjusting module B can be adjusted in a joint mode according to the hardness of the material of the slit pole piece to enable the two interacting slitting wheels which are arranged on the two rotating shafts to be attached tightly again and have side pressure with proper size, and the side pressure which can cut the pole piece can be ensured to be enough between the two interacting slitting wheels.)

一种锂电池制造设备

技术领域

本发明属于锂电池制造领域，尤其涉及一种锂电池制造设备。

背景技术

极片制作是制造锂电池的基础工艺，极片分切设备是按电池规格，对经过辊压的电池极片进行分条的设备。极片分切设备是通过上下分布的两个圆盘刀利用滚剪原理来分切厚度为0.01至0.1毫米的成卷铝箔或铜箔进行分条剪切。

在极片分切中，两个圆盘刀之间的侧向压力时影响分切质量的关键因素，侧向压力太小，极片分切可能出现分切断面不齐整、掉料等缺陷，而侧向压力太大，圆盘刀具更容易磨损，寿命更短。

传统的极片分切设备通过气缸为相互作用的两个圆盘刀提供可控的侧向压力，虽然压力可控，但是圆盘刀之间依然存在较大的磨损，且磨损依然较严重。

针对传统极片分切设备中圆盘刀的严重磨损问题，有必要设计一种能有效减小圆盘刀磨损且能根据所切薄片材料硬度来调节圆盘刀之间侧向压力的极片分切设备。

本发明设计一种锂电池制造设备解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种锂电池制造设备，它是采用以下技术方案来实现的。

在本发明的描述中需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种锂电池制造设备，其特征在于：它包括底板、支座、转轴、分切轮、轴套A、轴套B、电驱模块、调节模块A、调节模块B，其中底座上安装有两个相对的支座，一个支座上旋转配合有两个竖直分布的轴套A，另一个支座上旋转配合有两个竖直分布的轴套B；位于相同高度的轴套A和轴套B中轴向滑动配合有转轴；每个转轴上均轴向间隔固装有若干分切轮；两个转轴上的分切轮沿竖直方向一一对应，上下对应的两个分切轮相错且轴向部分叠合。

被电驱模块驱动旋转的下方转轴与上方转轴等速传动连接，且两个转轴的旋转方向相反；上方转轴上安装有用来调节上方分切轮对相应下方分切轮的轴向压力的调节模块A，下方转轴上安装有用来调节下方分切轮对相应上方分切轮的轴向压力的调节模块B；调节模块A的运行与调节模块B的运行联动。

作为本技术的进一步改进，上述调节模块A包括环套C、环套D、圆筒A、施压弹簧、轴套C、齿轮C、齿轮D、轴套D、圆筒B，齿轮E，其中嵌套于上方转轴上且与上方转轴轴向滑动配合的环套C与相应轴套A一端固连；环套D固装于上方转轴；环套D与嵌套于其上的圆筒A旋转配合，且两者可在轴向产生一定幅度的相对滑动；圆筒A内壁上的内螺纹与环套C外柱面上的外螺纹旋合；环套C与环套D之间通过嵌套于相应转轴上且处于压缩状态的施压弹簧连接。

嵌套于轴套A上的轴套C一端与环套C固连，轴套A另一端具有法兰，法兰上周向均匀安装有三个齿轮C；三个齿轮C与嵌套旋转于轴套A上的齿轮D啮合，同时三个齿轮C与圆筒A内壁上的齿纹啮合；嵌套旋转于圆筒A外侧的圆筒B通过嵌套于轴套A上的轴套D与齿轮D固连；圆筒A内壁上具有限制环套D与圆筒A相对轴向滑动幅度的结构；圆筒A外侧安装有齿轮E。

作为本技术的进一步改进，上述调节模块B包括环套C、环套D、圆筒A、施压弹簧、齿轮E，其中嵌套于下方转轴上且与下方转轴轴向滑动配合的环套C与相应轴套A一端固连；环套D固装于下方转轴，环套D外侧旋转配合有圆筒A，圆筒A内壁上的内螺纹与环套C外柱面上的外螺纹旋合；环套C与环套D之间通过嵌套于相应转轴上且处于拉伸状态的施压弹簧连接；圆筒A外侧安装有齿轮E，此齿轮E与调节模块A中的齿轮E啮合。

作为本技术的进一步改进，上述调节模块A中的圆筒A的内壁上开有环槽B，调节模块A中的环套D旋转且轴向滑动于环槽B中；调节模块B中的圆筒A的内壁上开有环槽B，调节模块B中的环套D旋转且轴向滑动于相应环槽B中。环槽B为环套D提供容纳空间。

作为本技术的进一步改进，上述轴套A旋转于相应支座上的轴槽内，轴套A上固装有环套A，环套A旋转于相应轴槽内壁上的环槽A内；轴套A内壁上的两个键槽分别与安装在相应转轴一端的两个导键滑动配合；轴套B旋转于相应支座上的轴槽内，轴套B上固装有环套B，环套B旋转于相应轴槽内壁上的环槽A内；轴套B内壁上的两个键槽分别与安装在相应转轴一端的两个导键滑动配合。环槽A为环套A提供容纳空间，环套A与环槽A的配合保证轴套A只产生相对于支座的旋转而不会产生相对支座的轴向滑动。

作为本技术的进一步改进，上述两个转轴上均安装有齿轮A，两个齿轮A相互啮合，保证两个转轴的旋转速度相等，进而保证两个分切轮对经过两者的极片有效分切，避免极片因被旋转速度不同的两个分切轮分切而导致分切轮对极片产生磨损。安装在下方转轴上的齿轮A与安装在电驱模块输出轴上的齿轮B啮合。

相对于传统的锂电池极片分切设备，本发明中相互作用的两个分切轮在受到一定磨损后，可以根据所分切极片材质的硬度通过对调节模块A和调节模块B进行联调来对带动安装在两个转轴上相互作用的分切轮再次紧贴并具备大小合适的侧压力，保证相互作用的两个分切轮之间具有足够能分切极片的侧压力。同时，本发明是根据所切极片的材质硬度对相互配合的上下两个分切轮之间的侧压力进行微调，所以相互作用的两个分切轮因侧压力存在而产生的磨损也会被缩小至一个合理的范围内，从而延长分切轮的使用寿命，降低设备的维护成本。本发明结构简单，具有较好的使用效果。

附图说明

图1是本发明及其剖面示意图。

图2是调节模块A与调节模块B配合剖面示意图。

图3是转轴、轴套B、支座与齿轮A两个视角的配合剖面示意图。

图4是转轴、轴套A与支座配合剖面示意图。

图5是支座及其剖面示意图。

图6是调节模块A与轴套A配合及其剖面示意图。

图7是调节模块B与轴套A配合及其剖面示意图。

图8是环套C、轴套C、轴套A、齿轮D与齿轮C配合及其剖面示意图。

图9是圆筒A及其剖面示意图。

图10是齿轮A、轴套B与环套B配合及其剖面示意图。

图中标号名称：1、底板；2、支座；3、轴槽；4、环槽A；5、转轴；6、分切轮；7、轴套A；8、键槽；9、环套A；10、导键；11、轴套B；13、环套B；15、齿轮A；16、齿轮B；17、电驱模块；18、环套C；19、环套D；20、圆筒A；21、环槽B；23、内螺纹；24、齿纹；25、齿轮E；26、施压弹簧；27、轴套C；28、齿轮C；29、齿轮D；30、轴套D；31、圆筒B；32、调节模块A；33、调节模块B。

具体实施方式

附图均为本发明实施的示意图，以便于理解结构运行原理。具体产品结构及比例尺寸根据使用环境结合常规技术确定即可。

如图1、2所示，它包括底板1、支座2、转轴5、分切轮6、轴套A7、轴套B11、电驱模块17、调节模块A32、调节模块B33，其中如图1、2、3所示，底座上安装有两个相对的支座2，一个支座2上旋转配合有两个竖直分布的轴套A7，另一个支座2上旋转配合有两个竖直分布的轴套B11；位于相同高度的轴套A7和轴套B11中轴向滑动配合有转轴5；每个转轴5上均轴向间隔固装有若干分切轮6；两个转轴5上的分切轮6沿竖直方向一一对应，上下对应的两个分切轮6相错且轴向部分叠合。

如图1、3所示，被电驱模块17驱动旋转的下方转轴5与上方转轴5等速传动连接，且两个转轴5的旋转方向相反；如图1、2所示，上方转轴5上安装有用来调节上方分切轮6对相应下方分切轮6的轴向压力的调节模块A32，下方转轴5上安装有用来调节下方分切轮6对相应上方分切轮6的轴向压力的调节模块B33；调节模块A32的运行与调节模块B33的运行联动。

如图6所示，上述调节模块A32包括环套C18、环套D19、圆筒A20、施压弹簧26、轴套C27、齿轮C28、齿轮D29、轴套D30、圆筒B31，齿轮E25，其中如图2、6、8所示，嵌套于上方转轴5上且与上方转轴5轴向滑动配合的环套C18与相应轴套A7一端固连；环套D19固装于上方转轴5；环套D19与嵌套于其上的圆筒A20旋转配合，且两者可在轴向产生一定幅度的相对滑动；圆筒A20内壁上的内螺纹23与环套C18外柱面上的外螺纹旋合；环套C18与环套D19之间通过嵌套于相应转轴5上且处于压缩状态的施压弹簧26连接。

如图6、8所示，嵌套于轴套A7上的轴套C27一端与环套C18固连，轴套A7另一端具有法兰，法兰上周向均匀安装有三个齿轮C28；三个齿轮C28与嵌套旋转于轴套A7上的齿轮D29啮合，同时三个齿轮C28与圆筒A20内壁上的齿纹24啮合；嵌套旋转于圆筒A20外侧的圆筒B31通过嵌套于轴套A7上的轴套D30与齿轮D29固连；圆筒A20内壁上具有限制环套D19与圆筒A20相对轴向滑动幅度的结构；圆筒A20外侧安装有齿轮E25。

如图7所示，上述调节模块B33包括环套C18、环套D19、圆筒A20、施压弹簧26、齿轮E25，其中如图2、7所示，嵌套于下方转轴5上且与下方转轴5轴向滑动配合的环套C18与相应轴套A7一端固连；环套D19固装于下方转轴5，环套D19外侧旋转配合有圆筒A20，圆筒A20内壁上的内螺纹23与环套C18外柱面上的外螺纹旋合；环套C18与环套D19之间通过嵌套于相应转轴5上且处于拉伸状态的施压弹簧26连接；圆筒A20外侧安装有齿轮E25，此齿轮E25与调节模块A32中的齿轮E25啮合。

如图6、7、9所示，上述调节模块A32中的圆筒A20的内壁上开有环槽B21，调节模块A32中的环套D19旋转且轴向滑动于环槽B21中；调节模块B33中的圆筒A20的内壁上开有环槽B21，调节模块B33中的环套D19旋转且轴向滑动于相应环槽B21中。环槽B21为环套D19提供容纳空间。

如图2、4、5所示，上述轴套A7旋转于相应支座2上的轴槽3内，轴套A7上固装有环套A9，环套A9旋转于相应轴槽3内壁上的环槽A4内；如图4、6、7所示，轴套A7内壁上的两个键槽8分别与安装在相应转轴5一端的两个导键10滑动配合；如图3、5、8所示，轴套B11旋转于相应支座2上的轴槽3内，轴套B11上固装有环套B13，环套B13旋转于相应轴槽3内壁上的环槽A4内；轴套B11内壁上的两个键槽8分别与安装在相应转轴5一端的两个导键10滑动配合。环槽A4为环套A9提供容纳空间，环套A9与环槽A4的配合保证轴套A7只产生相对于支座2的旋转而不会产生相对支座2的轴向滑动。

如图1、3所示，上述两个转轴5上均安装有齿轮A15，两个齿轮A15相互啮合，保证两个转轴5的旋转速度相等，进而保证两个分切轮6对经过两者的极片有效分切，避免极片因被旋转速度不同的两个分切轮6分切而导致分切轮6对极片产生磨损。安装在下方转轴5上的齿轮A15与安装在电驱模块17输出轴上的齿轮B16啮合。

本发明中电驱模块17采用现有技术，其主要由减速器、电机和控制单元组成。

本发明中调节模块A32中的齿轮D29与三个齿轮C28的配合关系及相应环套C18与相应圆筒A20的螺纹配合关系保证在圆筒B31旋转一定幅度时，圆筒B31通过齿轮D29与三个齿轮C28的传动带动调节模块A32和调节模块B33中的两个圆筒A20以小于圆筒B31旋转的速度旋转，以较小旋转速度旋转的圆筒A20再通过与之螺纹配合的环套C18的带动下相对于相应转轴5发生微小轴向位移，缓解圆筒A20在轴向方向对环套D19的限制，使得环套D19在相应施压弹簧26作用下通过相应转轴5带动相应转轴5上的分切轮6向另一个转轴5上与之对应的分切轮6进行侧压，从而使得相互配合的上下两个分切轮6之间具有一定侧压力，保证经过相互配合的上下两个分切轮6之间极片被有效分切，进而保证被分切后的极片条的剪切面不存在毛刺和不平整的现象，提高极片分切的质量。

经过对调节模块A32和调节模块B33的微调后，相互配合的上下两个分切轮6之间在具备合理有效剪切极片的侧压力的同时又保证相互配合的上下两个分切轮6之间因侧压力存在而导致的摩擦力达到最小，从而保证相互配合的上下两个分切轮6之间的磨损程度达到最小，进而延长分切轮6的使用寿命。

本发明中调节模块A32和调节模块B33中的施压弹簧26的弹性系数都较大，足以为相互配合的上下两个分切轮6提供足够的侧压力和对相互配合的上下两个分切轮6之间因磨损而减小的侧压力进行补偿。

本发明的工作流程：在初始状态，上下两个分切轮6侧向接触但不存在相互挤压的侧向压力，调节模块A32中的环套D19在处于压缩储能状态的施压弹簧26作用下与相应环槽B21内靠近相应分切轮6的侧壁紧贴，调节模块B33中的环套D19在处于拉伸储能状态的施压弹簧26作用下与相应环槽B21内远离相应分切轮6的侧壁紧贴。

当使用本发明对极片进行分切时，需要先根据所要分切的极片材质硬度来调节位于不同转轴5上且相互对应的两个分切轮6之间的侧压力，对上下对应的两个分切轮6之间的侧压力的调节流程如下：

旋动调节模块A32中的圆筒B31，使得圆筒B31相对于相应转轴5旋转一定幅度。圆筒B31通过轴套D30带动齿轮D29同步旋转，齿轮D29通过与之啮合的三个齿轮C28带动圆筒A20旋转较小幅度，圆筒A20的旋转方向与圆筒B31的旋转方向相反。由于环套C18和轴套A7与相应转轴5之间只是轴向滑动配合，所以相对于相应转轴5旋转的圆筒A20在与之螺纹配合的环套C18的带动下相对于相应转轴5产生向调节模块A32中的分切轮6方向的轴向滑动。调节模块A32中固装在相应转轴5上的环套D19在相应环槽B21中产生相对滑动趋势，环套D19与相应环槽B21的侧壁之间的作用力逐渐减小，环套D19与相应环槽B21的侧壁之间的作用力的减小量依次通过环套D19、转轴5和相应分切轮6施加于下方的分切轮6上。调节模块A32中的施压弹簧26对相应环套D19的压力减小，其减小量与环套D19与相应环槽B21的侧壁之间的作用力的减小量相等。

所以在此过程中，需要根据所切极片的材质硬度来调节调节模块A32中环套D19与相应圆筒A20之间的轴向相对运动趋势的大小，从而控制调节模块A32所在转轴5上的分切轮6与下方相应分切轮6之间的侧向压力大小。

与此同时，调节模块A32中的圆筒A20通过相互啮合的两个齿轮E25带动调节模块B33中的圆筒A20等速旋转，且调节模块A32中的圆筒A20的旋转方向与调节模块B33中的圆筒A20的旋转方向相反。调节模块B33中的圆筒A20在相应的环套C18的作用下产生相对于相应转轴5向远离相应分切轮6的方向轴向运动趋势。调节模块B33中的环套D19与相应环槽B21的侧壁之间的作用力逐渐减小，且环套D19与相应环槽B21的侧壁之间的作用力的减小量依次通过环套D19、转轴5和相应分切轮6施加于上方的分切轮6上，使得上下相互配合的两个分切轮6由初始状态的相互接触变为相互侧压的状态，为上下相互配合的两个分切轮6对经过两者之间的极片进行有效剪切，防止被分切后的极片条的剪切边出现毛刺和不平整现象，提高极片分切的质量。

当本发明经过长时间的反复使用后，相互配合的上下两个分切轮6之间会出现较小程度的磨损，使得相互配合的上下两个分切轮6之间的侧压力因得不到补偿而减小。在继续分切相同材质硬度的极片时，很可能因相互配合的上下两个分切轮6之间的侧压力不足而导致被分切出的极片条边沿出现毛刺或不平整，影响极片分切的质量。

所以，当本发明经过长时间的反复使用后，为了对相互配合的上下两个分切轮6之间的侧压力因磨损而导致的减小进行补偿，要再次通过对调节模块A32和调节模块B33的微调来补偿相互配合的上下两个分切轮6之间因磨损而损失的部分侧压力，使得相互配合的上下两个分切轮6之间的侧压力达到与所要分切的极片材质硬度相匹配的值，以继续完成对极片的有效分切。

对调节模块A32和调节模块B33的再次调节流程如上所述，此次调节后，调节模块A32和调节模块B33中的施压弹簧26因释放部分能量对互相配合的上下两个分切轮6之间的侧压力进行补偿，所以调节模块A32和调节模块B33中的施压弹簧26分别对相应环套D19的作用力整体有所减小。而且在每次对相互配合的上下两个分切轮6之间因进一步磨损而减小的侧压力进行补偿后，调节模块A32和调节模块B33中的施压弹簧26分别对相应环套D19的作用力整体都会再一次减小。

在对两个转轴5之间的分切轮6的侧压力调试结束后，启动电驱模块17运行，电驱模块17通过齿轮B16和两个齿轮A15带动两个转轴5等速旋转，且两个转轴5的旋转方向相反。两个转轴5同时带动其上的若干分切轮6旋转。位于两个转轴5上且相互配合的上下两个分切轮6对进入其间的极片进行有效的滚剪式分切。与此同时，每个转轴5通过相应的与之轴向滑动配合的轴套A7和轴套B11带动调节模块A32或调节模块B33随相应转轴5同步旋转。

待本发明对极片的分切结束后，停止电驱模块17运行即可。

综上所述，本发明的有益效果为：本发明中相互作用的两个分切轮6在受到一定磨损后，可以根据所分切极片材质的硬度通过对调节模块A32和调节模块B33进行联调来对带动安装在两个转轴5上相互作用的分切轮6再次紧贴并具备大小合适的侧压力，保证相互作用的两个分切轮6之间具有足够能分切极片的侧压力。同时，本发明是根据所切极片的材质硬度对相互配合的上下两个分切轮6之间的侧压力进行微调，所以相互作用的两个分切轮6因侧压力存在而产生的磨损也会被缩小至一个合理的范围内，从而延长分切轮6的使用寿命，降低设备的维护成本。