專利名稱：一種隔膜切斷方法及切斷裝置的制作方法
一種隔膜切斷方法及切斷裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池制造技術(shù)，尤其是一種生產(chǎn)效率高且質(zhì)量穩(wěn)定的電芯巻 繞后切斷隔膜的方法及采用該方法的切斷裝置。背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，電池電芯的巻繞過(guò)程如下參照?qǐng)D1，巻針有兩個(gè)工位
上工位(即圖1中半針40K 402所在的位置)和下工位(即圖1中電芯500 的位置)。當(dāng)一個(gè)巻針在上工位巻繞預(yù)定的圈數(shù)后，轉(zhuǎn)換工位至下工位(兩個(gè) 半針上巻繞著極片、隔膜形成巻芯500)，轉(zhuǎn)換工位的過(guò)程中未剪斷的隔膜也 被向下拉出；然后另一個(gè)巻針的半針401、 402在上工位將隔膜夾?。辉趯⒄?極片、負(fù)極片相間地插入隔膜之間之前，需要在上工位和下工位之間將隔膜 切斷?，F(xiàn)有的隔膜切斷方式有熱切斷和冷切斷兩種。
冷切斷的實(shí)現(xiàn)方式是如圖1所示，工位轉(zhuǎn)換后，巻針(由兩個(gè)半針401 和402構(gòu)成)在汽缸作用下伸出穿過(guò)隔膜601，夾緊機(jī)構(gòu)700夾住隔膜601 和602，由冷切刀232在汽缸作用下切斷隔膜601和602，然后巻針預(yù)巻一定 的角度(使隔膜601和602在夾緊機(jī)構(gòu)700松開(kāi)后不至于向上反彈回去)，再 由夾緊機(jī)構(gòu)700松開(kāi)隔膜601和602，夾緊機(jī)構(gòu)700復(fù)位、左右機(jī)械手開(kāi)始 送料以將正極片、負(fù)極片相間地插入隔膜之間，巻針400開(kāi)始電芯的巻繞。 這種方式的缺點(diǎn)是，由于巻繞前巻針要預(yù)巻一定的角度防止隔膜反彈回去， 所以比較浪費(fèi)隔膜。
熱切斷的實(shí)現(xiàn)方式是如圖2所示，在銅制熱切刀231內(nèi)裝熱電藕，在 機(jī)器啟動(dòng)時(shí)接通熱電藕的電源加熱熱切刀231，等待一段時(shí)間當(dāng)熱切刀231 的溫度達(dá)到一定時(shí)開(kāi)始巻繞，工位轉(zhuǎn)換后，巻針(由兩個(gè)半針401和402構(gòu) 成)在汽缸作用下伸出穿過(guò)隔膜601，再由熱切刀231和熱切刀擋塊123同 時(shí)動(dòng)作夾住隔膜601和602，由熱切刀231產(chǎn)生的高溫熔斷隔膜，同時(shí)使601 和602在熔斷處黏合在一起，在隔膜熔斷的同時(shí)隔膜在自身張力的作用下會(huì) 向上反彈回去，但由于隔膜601和隔膜602在熔斷處黏合在了一起，所以隔 膜601和隔膜602會(huì)被巻針401擋在熔斷黏合處而停止反彈，此時(shí)左右機(jī)械 手在不預(yù)巻的情況下開(kāi)始送料以將正極片、負(fù)極片相間地插入隔膜之間，巻針400開(kāi)始下一電芯的巻繞。這種隔膜切斷方式的缺陷是，由于隔膜切斷方 式是熔斷，所以隔膜會(huì)由于溫度過(guò)高而劇烈收縮從而在熔斷口處產(chǎn)生顆粒，
因?yàn)楦裟け旧砗鼙?，因而很容易被熔斷處產(chǎn)生的顆粒刺破；且由于在熔斷口 處產(chǎn)生的顆粒大大小和排布是無(wú)規(guī)則的，故當(dāng)電池極片為內(nèi)包時(shí)，則隔膜熔
斷口處的不規(guī)則凸起顆粒對(duì)電芯的外觀影響很大；特別地，因切斷是熱熔斷， 而切口的隔膜601和602要求黏合在一起，這樣對(duì)溫度控制的要求很高，當(dāng) 溫度過(guò)高時(shí)，熱切刀231就會(huì)把隔膜601和602同時(shí)熔斷而不能將隔膜601 和602黏合在一起，從而使半針401不能阻擋隔膜反彈，巻針400上沒(méi)有隔 膜，法正常連續(xù)巻繞，當(dāng)溫度過(guò)低時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)熱切刀231熔不斷隔膜的情 況，由于隔膜601和602沒(méi)熔斷造成上下工位的巻針之間由隔膜連接，在繼 續(xù)巻繞時(shí)就會(huì)出現(xiàn)上下工位的巻芯之間互相拉扯的情況，因而影響正常巻繞。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種生產(chǎn)效率高且質(zhì)量穩(wěn)定的隔膜切 斷方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種電芯巻繞中的隔膜切斷方法，包
括以下步驟
a. 將兩片隔膜夾?。?br> b. 用加熱部件對(duì)兩片隔膜進(jìn)行加熱使兩片隔膜局部黏合在一起；
C.在兩片隔膜黏合處，或兩片隔膜黏合處與電芯之間，將兩片隔膜切斷。 本發(fā)明隔膜切斷方法的設(shè)計(jì)思路是先將兩片隔膜黏合在一起，再在兩片 隔膜黏合處或兩片隔膜黏合處與電芯之間將兩片隔膜切斷。步驟b中的加熱 過(guò)程只需將隔膜黏合在一起而不需要熔斷，所以加熱的溫度不會(huì)很高，可以 避免因溫度過(guò)高而造成隔膜劇烈收縮從而在熔斷處產(chǎn)生大小不一且排布無(wú)規(guī) 則的顆粒，溫度控制也相對(duì)較容易；步驟C中將隔膜切斷時(shí)，隔膜已黏合在 一起，巻針可以在黏合處阻擋隔膜的反彈。 在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地
作為本發(fā)明隔膜切斷方法的改進(jìn)，在步驟a中用夾緊部件將兩片隔膜夾 緊，夾緊部件包括步驟b中所用的加熱部件。這樣，可以將夾緊部件和加熱 部件結(jié)合起來(lái)，巻繞設(shè)備的結(jié)構(gòu)和巻繞工序可以得到簡(jiǎn)化。
本發(fā)明所要解決的另 一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種生產(chǎn)效率高且質(zhì)量穩(wěn)定的 隔膜切斷裝置。為解決該技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種采用上述本發(fā)明方法的切斷裝置， 包括可相互靠緊以將兩片隔膜夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)、可切斷隔膜的切刀機(jī)構(gòu)和可
使兩片隔膜局部黏合在一起的加熱部件；切刀機(jī)構(gòu)上設(shè)有刀具。
采用本發(fā)明切斷裝置，夾緊機(jī)構(gòu)夾緊兩片隔膜后加熱部件先將隔膜黏合
在一起，然后切刀機(jī)構(gòu)再將隔膜切斷，不會(huì)產(chǎn)生熔斷方式出現(xiàn)的顆粒，而且
巻針可以在黏合處阻擋隔膜的反彈。 在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地
作為本發(fā)明隔膜切斷裝置的具體形式，夾緊機(jī)構(gòu)包括左夾緊機(jī)構(gòu)和右?jiàn)A 緊機(jī)構(gòu)；左夾緊機(jī)構(gòu)包括左夾塊和驅(qū)動(dòng)左夾塊的左驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，右?jiàn)A緊機(jī)構(gòu)包 括右?jiàn)A塊和驅(qū)動(dòng)右?jiàn)A塊的右驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
作為本發(fā)明隔膜切斷裝置的改進(jìn)，加熱部件包括左夾塊或右?jiàn)A塊。左夾 塊和右?jiàn)A塊二者之一或全部作為直接加熱隔膜的部件，可以使巻繞設(shè)備的結(jié) 構(gòu)和巻繞工序得到簡(jiǎn)化。
切刀機(jī)構(gòu)可以設(shè)于左夾緊機(jī)構(gòu)或右?jiàn)A緊機(jī)構(gòu)上。切刀機(jī)構(gòu)可以采用普通 冷切斷方式所用的切刀機(jī)構(gòu)。
為防止加熱部件的熱量傳到其它零部件上影響其它零部件的正常工作和 壽命，在作為加熱部件的左夾塊或右?jiàn)A塊與相應(yīng)的左驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或右驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 之間，設(shè)有隔熱板。
為避免操作者碰到加熱部件發(fā)生燙傷，在加熱部件朝向操作者的一側(cè)設(shè) 有防護(hù)機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的有益效果是采用本發(fā)明切斷方法和切斷裝置，可以先將隔膜 黏合在一起，然后再切斷，巻繞過(guò)程可以連續(xù)進(jìn)行，而且避免了在隔膜上產(chǎn) 生顆粒以影響電芯質(zhì)量；極片內(nèi)包時(shí)也能很好地保證電芯的外觀；隔膜黏合 在一起可以防止隔膜反彈，巻繞時(shí)不需要預(yù)巻，避免了電芯巻繞時(shí)因預(yù)巻而 浪費(fèi)隔膜。

下面通過(guò)具體實(shí)施方式
并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中冷切斷方式的示意圖； 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中熱切斷方式的示意圖3是本發(fā)明隔膜切斷裝置一種具體實(shí)施方式
的裝配分解示意圖4是圖3中的左夾緊機(jī)構(gòu)的立體示意圖； 圖5是圖3中的右?jiàn)A緊機(jī)構(gòu)的立體示意圖；圖6是圖3所示隔膜切斷裝置在第一工作位的立體示意圖； 圖7是圖3所示隔膜切斷裝置在第二工作位的立體示意圖； 圖8是本發(fā)明的隔膜切斷裝置在第二工作位的主視圖； 圖9是圖3所示隔膜切斷裝置的應(yīng)用示意圖10是采用本發(fā)明隔膜切斷方法/裝置進(jìn)行切斷后的隔膜的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式

圖3-圖IO示出了本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
。
如圖3、圖6、圖7和圖8所示的隔膜切斷裝置，安裝在機(jī)架(圖中未示 出)上，包括左夾緊機(jī)構(gòu)和右?jiàn)A緊機(jī)構(gòu)，位置在上工位和下工位(參見(jiàn)圖1 和圖2)之間，上巻針和下巻針都由兩個(gè)半針構(gòu)成，電芯500巻繞在下巻針 上，半針401、 402構(gòu)成上巻針。
如圖3，圖4所示，左夾緊機(jī)構(gòu)包括左夾塊123和左驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，左驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)包括固定部件和滑動(dòng)部件，固定部件和滑動(dòng)部件之間形成滑動(dòng)配合。固 定部件包括左安裝板110;左汽缸100處于兩條滑軌111之間，左汽缸100 通過(guò)腳座112固定在左安裝板110上?；瑒?dòng)部件包括依次連接的滑板120、 汽缸連接板121、中間板122和。其中，滑板120為兩塊，相互平行設(shè)置， 兩滑板120底部均設(shè)有凸條124;左安裝板110上，在兩滑板120下方分別 設(shè)有兩條平行的滑軌111，凸條124形狀與滑軌111相適配使得每個(gè)凸條124 和相應(yīng)的滑軌111之間可以沿左汽缸100的活塞桿伸縮方向相對(duì)滑動(dòng)；兩滑 板120與汽缸連接板121固定連接，并在連接處設(shè)有三角形襯板125進(jìn)行加 強(qiáng)；汽缸連接板121上在兩滑板120之間設(shè)有面向汽缸的汽缸連接件126; 中間板122的兩端設(shè)有沿豎直方向開(kāi)設(shè)的腰形槽127，左夾塊123和中間板 122通過(guò)螺栓/螺帽旋緊固定，螺栓穿過(guò)腰形槽127，改變螺栓在腰形槽127 中的位置可以調(diào)節(jié)左夾塊123和中間板122 二者在豎直方向上的相對(duì)位置， 以方便將左夾塊123和右擋塊231 二者對(duì)齊、夾緊隔膜601/隔膜602。
如圖3、圖5所示，右?jiàn)A緊機(jī)構(gòu)包括右擋塊231和右驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，右驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)包括固定部件和滑動(dòng)部件，滑動(dòng)部件和固定部件之間形成滑動(dòng)配合。固 定部件包括右安裝板210，右安裝板210上平行設(shè)有兩條滑軌211;右汽缸 200通過(guò)腳座212固定在右安裝板210上并處于兩條滑軌211之間；在右安 裝板210朝向操作者的一側(cè)設(shè)有熱防護(hù)裝置，熱防護(hù)裝置包括防護(hù)座213和 防護(hù)板214，防護(hù)板214通過(guò)防護(hù)座213與右安裝板210相接，防護(hù)板214包括防護(hù)平板和防護(hù)立板，防護(hù)平板和防護(hù)立板垂直相接，防護(hù)板214橫截 面呈倒"L"形。滑動(dòng)部件包括依次連接的滑板220、汽缸連接板221、中間 板222、隔熱板223;其中，滑板220為兩塊，相互平行設(shè)置，兩滑板220 底部均設(shè)有凸條224;右安裝板210上，在兩滑板220下方分別設(shè)有兩條平 行的滑軌211，凸條224形狀與滑軌211相適配使得每個(gè)凸條224和相應(yīng)的 滑軌211之間可以沿右汽缸200的活塞桿伸縮方向相對(duì)滑動(dòng)；兩滑板220與 汽缸連接板221固定連接，并在連接處設(shè)有三角形襯板225進(jìn)行加強(qiáng)；汽缸 連接板221上在兩滑板220之間設(shè)有面向汽缸的汽缸連接件226;中間板222 的兩端設(shè)有沿豎直方向開(kāi)設(shè)的腰形槽227，汽缸連接板221和中間板222之 間通過(guò)螺栓/螺帽旋緊固定，螺栓穿過(guò)腰形槽227，改變螺栓在腰形槽227中 的位置可以調(diào)節(jié)右擋塊231和中間板222二者在豎直方向上的相對(duì)位置，以 方便將左夾塊123和右擋塊231 二者對(duì)齊、夾緊隔膜601/隔膜602。隔熱板 223包括隔熱橫板和隔熱豎板，隔熱橫板和隔熱豎板相互垂直，隔熱板223 橫截面呈"L"形；切刀機(jī)構(gòu)包括冷切刀232、冷切刀安裝板234、壓板235 和冷切刀汽缸300，右擋塊231安裝在隔熱板223的隔熱豎板上，右擋塊231 上設(shè)有用于加熱的熱電藕233，隔熱板223的作用是防止右擋塊231的熱量 傳到右汽缸200、冷切刀汽缸300和周圍其它部件上影響這些部件的正常工 作和壽命；冷切刀232安裝在冷切刀安裝板234和壓板235之間，冷切刀安 裝板234與冷切刀汽缸300活塞桿相連，冷切刀汽缸300安裝在隔熱板223 的隔熱橫板下方。
具體實(shí)施時(shí)切刀機(jī)構(gòu)也可以設(shè)在左夾緊機(jī)構(gòu)上。
該隔膜切斷裝置的切斷方法如下
如圖9所示，當(dāng)巻繞完的電芯500轉(zhuǎn)換至下工位后，兩個(gè)半針401和402 伸出穿過(guò)隔膜601，在巻繞機(jī)的PLC控制下，參見(jiàn)圖6，右汽缸200和左汽 缸100的活塞桿均伸出，右汽缸200推動(dòng)凸條224在滑軌211上滑動(dòng)，滑板 220隨著凸條224的滑動(dòng)帶動(dòng)右擋塊231和切刀機(jī)構(gòu)同時(shí)向前移動(dòng)；與此同 時(shí)，左汽缸100也在巻繞機(jī)的PLC控制下推動(dòng)左夾塊123前進(jìn)，當(dāng)左夾塊 U3和右擋塊231接觸后，如圖7、圖8所示，隔膜601、 602被左夾塊123 和右擋塊231夾住，右擋塊231利用來(lái)自熱電藕233的熱量將隔膜601和隔 膜602黏合，在兩隔膜在被夾處黏合后，由PLC控制冷切刀汽缸300運(yùn)動(dòng)， 冷切刀汽缸300帶動(dòng)冷切刀232沿隔膜601和隔膜602的寬度方向運(yùn)動(dòng)并切斷隔膜601和隔膜602;下工位的電芯500繼續(xù)巻繞，下方的隔膜斷頭被巻 到電芯上，上方的隔膜斷頭在自身張力作用下向上回彈，直至半針401阻擋 在隔膜601和隔膜602的黏合處。當(dāng)冷切刀汽缸300活塞桿達(dá)到行程時(shí)馬上 復(fù)位，同時(shí)右汽缸200和左汽缸100也在PLC控制下同時(shí)復(fù)位，并帶動(dòng)相應(yīng) 的部件復(fù)位，隔膜切斷完成。在隔膜切斷工序完成后，上工位巻針繼續(xù)巻繞， 巻繞完成并轉(zhuǎn)換工位后重復(fù)以上過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)電芯的連續(xù)巻繞。
如圖10所示，經(jīng)本發(fā)明裝置和方法切割出來(lái)的隔膜，標(biāo)記1為冷切刀 切割處，兩層隔膜在此處被切斷，切口整齊、均勻；標(biāo)記2為隔膜601和隔 膜602的黏合部位，隔膜601和隔膜602在此很好地黏合成一個(gè)整體；標(biāo)記 3為自然隔膜層，兩層隔膜在此層相互分開(kāi)，并呈自然狀態(tài)。
本發(fā)明方法中，熱電藕可以提前進(jìn)行發(fā)熱啟動(dòng)，因?yàn)闊犭娕喊l(fā)熱需要一 定的時(shí)間，若先將熱電藕預(yù)熱，在汽缸啟動(dòng)后的黏合過(guò)程可以比較迅速的完 成，提高工作效率。
可以根據(jù)隔膜的具體情況對(duì)熱電藕發(fā)熱溫度進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同 的隔膜。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明， 不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推 演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種電芯卷繞中的隔膜切斷方法，其特征在于包括以下步驟a.將兩片隔膜夾住；b.用加熱部件對(duì)兩片隔膜進(jìn)行加熱使兩片隔膜局部黏合在一起；c.在兩片隔膜黏合處，或兩片隔膜黏合處與電芯之間，將兩片隔膜切斷。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯巻繞中的隔膜切斷方法，其特征在于 在步驟a中用夾緊部件將兩片隔膜夾緊，所述夾緊部件包括步驟b中所用的 加熱部件。
3、 采用權(quán)利要求1所述電芯巻繞中的隔膜切斷方法的切斷裝置，其特 征在于包括可相互靠緊以將兩片隔膜夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)、可切斷隔膜的切刀 機(jī)構(gòu)和可使兩片隔膜局部黏合在一起的加熱部件;所述切刀機(jī)構(gòu)上設(shè)有刀具。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的切斷裝置，其特征在于所述夾緊機(jī)構(gòu)包括 左夾緊機(jī)構(gòu)和右?jiàn)A緊機(jī)構(gòu)；所述左夾緊機(jī)構(gòu)包括左夾塊和驅(qū)動(dòng)所述左夾塊的 左驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述右?jiàn)A緊機(jī)構(gòu)包括右?jiàn)A塊和驅(qū)動(dòng)所述右?jiàn)A塊的右驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的切斷裝置，其特征在于所述加熱部件包括 所述左夾塊或右?jiàn)A塊。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的切斷裝置，其特征在于所述切刀機(jī)構(gòu)設(shè)于 所述左夾緊機(jī)構(gòu)或右?jiàn)A緊機(jī)構(gòu)上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的切斷裝置，其特征在于在作為加熱部件的所 述左夾塊或右?jiàn)A塊與相應(yīng)的所述左驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或右驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間，設(shè)有隔熱板。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的切斷裝置，其特征在于在所述加熱部件朝向 操作者的一側(cè)設(shè)有防護(hù)機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電芯卷繞中的隔膜切斷方法，包括以下步驟a.將兩片隔膜夾緊；b.用加熱部件對(duì)兩片隔膜進(jìn)行加熱使兩片隔膜局部黏合在一起；c.在兩片隔膜黏合處，或兩片隔膜黏合處與電芯之間，將兩片隔膜切斷。本發(fā)明還提供采用該切斷方法的切斷裝置。采用本發(fā)明切斷方法和切斷裝置，可以先將隔膜黏合在一起，然后再切斷，卷繞過(guò)程可以連續(xù)進(jìn)行，而且避免了在隔膜上產(chǎn)生顆粒以影響電芯質(zhì)量；極片內(nèi)包時(shí)也能很好地保證電芯的外觀；隔膜黏合在一起可以防止隔膜反彈，卷繞時(shí)不需要預(yù)卷，避免了電芯卷繞時(shí)因預(yù)卷而浪費(fèi)隔膜。
文檔編號(hào)B23D31/00GK101612678SQ20091010648
公開(kāi)日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者劉勝明, 鄧雄光, 剛 鄭 申請(qǐng)人:深圳市吉陽(yáng)自動(dòng)化科技有限公司