吸附辊和极耳成型设备的制作方法

allin2023-03-20  148



1.本技术涉及电池制造技术领域,具体而言,涉及一种吸附辊和极耳成型设备。


背景技术:

2.节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
3.电池的制造过程中,电池的生产效率是一个不可忽视的问题。因此,如何提高电池的生产效率,是电池技术中一个亟需解决的技术问题。


技术实现要素:

4.本技术提供了一种吸附辊和极耳成型设备,其能够提高电池的生产效率。
5.第一方面,提供一种吸附辊,包括:辊体,所述辊体的周面设置有吸附区域,所述吸附区域沿所述辊体的周向延伸;真空分配器,安装于所述辊体且与所述辊体同轴设置,所述真空分配器的周面具有负压口,所述负压口位于所述辊体的内部且与所述吸附区域连通,沿着所述辊体的周向,所述负压口的开度可调。
6.本技术实施例的技术方案,极片在极耳切割成型后通过吸附辊转向走带,通过真空分配器,使得极片上的极耳在经过吸附区域时,能够被真空分配器的负压口产生的吸附力吸附,以在被吸附的状态转向走带,防止极耳在转向时因重力、应力、风阻等因素导致的翻折,避免电池报废,提高电池的良品率,进而提高电池的生产效率。同时,由于解决了极耳在转向时易翻折的问题,故可提高极片的卷绕速度,进而提高电池的生产效率。
7.同时,极耳(极片)的走带角度(走带角度,即包角,可看为极片切入于吸附辊的方向和切出于吸附辊的方向之间的角度)应与负压口的开度相匹配,以保证吸附效果和真空分配器功率的平衡(例如,若负压口的开度与包角相匹配,在极耳开始转向时就被吸附,极耳切出吸附辊时极耳就不被吸附;若负压口的开度与包角不匹配,例如真空分配器在极耳转向前的区域就开始吸附或者在极耳切出吸附辊后的区域时还在吸附,则真空分配器会做出无用功,造成能量浪费,导致吸附成本增加,或者例如极耳在走带转向之后才被吸附或者在极耳切出吸附辊之前就不被吸附,则会存在极耳在转向过程中未被吸附的情况,导致极耳翻折)。而在不同工况下,极片的走带角度不同,为此,将负压口的开度设置为可调,以适应不同的走带角度,在保证电池生产效率的同时,能够控制电池的生产成本。
8.在一些实施例中,所述真空分配器包括底座和活动部,所述底座和所述活动部围绕所述真空分配器的轴向转动配合,所述底座的周面具有第一开口,所述活动部的周面具有第二开口,所述第一开口和所述第二开口相互重合的部位限定出所述负压口。
9.真空分配器结构简单,通过调整底座和活动部的位置,使得第一开口和第二开口的重合部位发生变化,能够快速方便地调整负压口的开度,保证对极耳的吸附效果,避免极耳翻折,进而提高电池的生产效率。
10.在一些实施例中,所述底座套设于所述活动部。
11.通过将底座套设于活动部,活动部能够沿着底座的内壁滑动而相对底座稳定地转动,使得负压口的开度能够被稳定精准地调整。
12.在一些实施例中,所述真空分配器还包括:密封件,设置于所述活动部的周面,且位于所述第一开口在所述底座的周向的一侧;沿所述真空分配器的轴向,所述密封件的两端分别与所述第一开口的两个相对的内壁密封配合;所述密封件的背离所述活动部的表面与所述辊体的内壁密封配合。
13.当底座套设于活动部时,在真空分配器的径向,底座和活动部之间具有高度差,当第二开口在真空分配器的周向上的一侧和第一开口在真空分配器的周向的一侧具有间距时(即未完全重合时),底座和活动部在径向上的高度差,会影响负压口开度的精准度,导致负压气流泄露,影响对极耳的吸附效果,为此通过在活动部的周面设置密封件,避免气流由该间距泄露,保证负压口的开度的精准度,进而保证对极耳的吸附效果。
14.在一些实施例中,所述活动部的内部具有负压腔,所述活动部在所述辊体的轴向上的端面设置有真空接口,所述真空接口连通所述负压腔。
15.活动部通过真空接口可以与抽真空装置或者负压装置连接,以经负压腔、第二开口、第一开口和对应于第一开口的吸附区域吸附外界空气,进而形成负压,完成对极耳的吸附。
16.在一些实施例中,所述真空分配器绕所述辊体的轴向位置可调地安装于所述辊体。
17.通过将真空分配器设置为绕辊体的轴向位置可调地安装于辊体,即,能够调整负压口在辊体的轴向上的角度,以适应极耳(极片)的切入角度,保证负压口对极耳的吸附效果。
18.在一些实施例中,所述辊体包括本体、转轴和轴承,所述转轴位于所述本体的内部并通过所述轴承与所述本体转动配合,所述吸附区域设置于所述本体;所述真空分配器绕所述转轴的轴向位置可调地安装于所述转轴且至少部分位于所述本体的内部。
19.本体通过轴承可与转轴转动配合,以实现极片的走带。真空分配器的至少部分位于本体的内部,使得负压口能够对应于吸附区域;将真空分配器设置为绕转轴的轴向位置可调地安装于转轴,能够调整负压口在辊体的轴向上的角度,以适应极耳的切入角度,保证负压口对极耳的吸附效果。
20.在一些实施例中,所述吸附区域包括多个吸附孔。
21.吸附孔可通过简单的工艺(例如冲孔)形成于辊体,有效地控制辊体的制造成本。多个吸附孔沿辊体的轴向分布,当负压口与部分吸附孔对应连通时,负压气流由该部分吸附孔进入负压口,进而将极耳吸附于辊体表面,避免极耳翻折。
22.在一些实施例中,所述吸附辊还包括整流部件,所述整流部件设置于所述辊体的外周,所述整流部件具有导流面,所述导流面用于引导气流经所述吸附区域进入所述负压口。
23.通过在辊体的外周设置整流部件,使得辊体的外周形成负压空气流场,以引导气流作用于极耳,将极耳向辊体的周面压迫,以便于吸附区域吸与负压口连通的区域吸附极耳,保证吸附效果,避免极耳翻折。
24.在一些实施例中,所述整流部件包括罩体和整流板,所述罩体沿所述辊体的周向延伸且对应于所述负压口,所述罩体与所述辊体的周面之间具有间隙;所述整流板的一端连接所述罩体,所述整流板的另一端向背离于所述辊体的方向倾斜,所述整流板面向所述辊体的表面形成所述导流面。
25.通过在辊体的周向设置有罩体,使得罩体能够包覆于负压口,极耳由罩体和辊体之间的间隙走带,能够有效地提高负压口对极耳的吸附效果,避免极耳翻折,同时由于极耳走带于罩体和辊体之间,故罩体能够起到整形的作用,在物理结构上起抚平极耳的作用。通过设置整流板,能够引导气流进入负压口,进而提高对极耳的吸附效果,同时,整流板的一端向背离于辊体的方向倾斜,能够保证不干扰极片和极耳的走带。
26.在一些实施例中,所述整流部件安装于所述真空分配器。
27.通过将整流部件安装于真空分配器,使得整流部件与真空分配器为一个整体,便于吸附辊的装配。
28.在一些实施例中,所述整流部件绕所述辊体的轴向位置可调地安装于所述真空分配器。
29.在不同的工况下,极耳可以以不同地角度切入于吸附辊,通过将整理部件设置为绕辊体的轴向位置可调地安装于真空分配器,能够通过调节整理部件绕辊体的轴向位置,以适应极耳的不同的切入于吸附辊的角度,进而引导气流作用于极耳,提前让极耳贴合于辊体的表面,以提高真空分配器对极耳的吸附效果,避免极耳翻折。
30.第二方面,提供一种极耳成型设备,所述极耳成型设备包括第一方面所述的吸附辊。
31.上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
33.图1为本技术一些实施例中吸附辊的立体图;
34.图2为本技术一些实施例中吸附辊的立体爆炸图;
35.图3为本技术一些实施例中真空分配器的立体图;
36.图4为本技术一些实施例中真空分配器的立体爆炸图;
37.图5为本技术一些实施例中真空分配器的示意图;
38.图6为图5中a-a视角的剖视图;
39.图7为本技术一些实施例中辊体的剖视图;
40.图8为本技术一些实施例中吸附辊的示意图;
41.图9为本技术一些实施例中整流部件的立体图;
42.图10为本技术实施例中辊体和整流部件的局部示意图。
43.图标:10-吸附辊;20-辊体;21-吸附区域;210-吸附孔;22-本体;23-转轴;24-轴承;30-真空分配器;31-负压口;32-底座;320-第一开口;33-活动部;330-第二开口;331-第一端;332-负压腔;333-真空接口;334-第二端;335-环形槽;34-密封件;35-密封圈;36-密封垫;40-整流部件;41-导流面;42-罩体;420-连接件;43-整流板。
具体实施方式
44.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
45.除非另有定义,本技术所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本技术中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术;本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
46.在本技术中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
47.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
48.本技术中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:存在a,同时存在a和b,存在b这三种情况。另外,本技术中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
49.在本技术的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本技术实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本技术构成任何限定。
50.本技术中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
51.在本技术中,所提及的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本技术中所提及的电池可以包括电池模块或电池包等。
52.电池能够实现重复充放电功能的核心构件为电池单体中的电极组件,电极组件包括极片和隔膜,极片包括正极极片和负极极片。隔膜通常设置于正极极片和负极极片之间,用于使得正极极片和负极极片相互绝缘,隔膜的材质可以为pp(polypropylene,聚丙烯)或pe(polyethylene,聚乙烯)等。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。其中,极片包括集流体和涂敷于集流体表面的活性物质层,未涂敷活性物质层的集流体上切割出极耳。极片的成型过程中,通常在集流体上涂敷活性物质层后,对集流体的
未涂敷活性物质层的区域进行切割,以形成极耳。极耳实现电极组件的充放电。在极片的生产过程中,极耳切割成型后会对极片进行收卷。
53.目前,从市场形势的发展来看,电动车辆成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。电池为车辆本体的行驶和车辆本体中的各种电气元件的运行提供能量。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。在电池技术的发展中,如何提高电池的生产效率,是电池技术中一个亟需解决的技术问题。
54.发明人发现,在电池制造过程中,极耳为凸出至极片外侧、且间断不连续的结构,而且厚度极薄,本身强度较低。在完成极耳切割成型工序后,极片收卷,在极片运行至包角过辊(转向过辊)处,极耳的运行路线转弯,即极耳转向,由于重力、应力、风阻等因素会造成极耳翻折,导致电池报废(极耳翻折会导致电池内部短路,进而导致电池报废),生产效率降低。同时,极耳的翻折程度会随着卷绕速度的加快、极耳高度的增加、极耳厚度变薄等因素而加剧,这些因素严重制约了电池的生产效率。
55.基于以上考虑,为防止极耳翻折,提高电池的生产效率,发明人经过深入研究,设计了一种吸附辊,包括:辊体,辊体的周面设置有吸附区域,吸附区域沿辊体的周向延伸;真空分配器,安装于辊体且与辊体同轴设置,真空分配器的周面具有负压口,负压口位于辊体的内部且与吸附区域连通,沿着辊体的周向,负压口的开度可调。
56.极片在极耳切割成型后经过吸附辊转向走带,通过真空分配器,使得极片上的极耳在经过吸附区域时,能够被真空分配器的负压口产生的吸附力吸附,以在被吸附的状态转向走带,有效地防止极耳在转向时因重力、应力、风阻等因素导致的翻折,避免电池报废,提高电池的良品率,进而提高电池的生产效率。同时,由于解决了极耳在转向时易翻折的问题,故可提高极片的卷绕速度,提高电池的生产效率。
57.同时,极耳的走带角度(走带角度,即包角,可看为极片切入于吸附辊的方向和切出于吸附辊的方向之间的角度)应与负压口的开度相匹配,以保证吸附效果和真空分配器功率的平衡,例如,若负压口的开度与包角相匹配,在极耳开始走带转向时就被吸附,极耳切出吸附辊时就不被吸附;若负压口的开度与包角不匹配,例如真空分配器在极耳转向前的区域就开始吸附或者极耳切出吸附辊后的区域时还在吸附,则真空分配器会做出无用功,造成能量浪费,导致吸附成本增加,或者例如极耳在走带转向之后才开始被吸附或者在极耳切出吸附辊之前就不被吸附,则会存在极耳在转向过程中未被吸附的情况,导致极耳翻折。在不同工况下,极片的走带角度不同,为此,将负压口的开度设置为可调,以适应不同的走带角度,以在保证电池生产效率的同时,控制电池的生产成本。
58.本技术实施例公开的吸附辊可以但不限用于极耳成型设备或其他需要进行放卷收卷动作的设备。
59.本技术实施例描述的技术方案适用于极耳成型设备。极耳成型设备是指在极片的未涂敷活性物质层的部位切割出极耳,且在切割出极耳后进行收卷的设备。
60.极耳成型设备包括模切装置,模切装置用于在极片上切割出极耳。极耳成型设备还包括吸附辊,吸附辊能够实现极片的转向走带。
61.请参见图1和图2,图1为本技术一些实施例中吸附辊10的立体图,图2为本技术一些实施例中吸附辊10的立体爆炸图。在图1和图2中还示出了极片和极耳的结构,在图中以标号“aa”标识极耳;以标号“ab”标识极片。吸附辊10包括辊体20和真空分配器30。辊体20的
周面设置有吸附区域21,吸附区域21沿辊体20的周向延伸。真空分配器30安装于辊体20且与辊体20同轴设置,真空分配器30的周面具有负压口31,负压口31位于辊体20的内部且与吸附区域21连通,沿着辊体20的周向,负压口31的开度可调。
62.辊体20为实现极片走带的部件,极片和极片上的极耳贴合于辊体20的周面,以实现极片和极耳的走带。一般地,在完成极耳切割成型工序后,极片会切向辊体20的周面,绕辊体20的周向后以一定的角度切出辊体20,该角度指走带角度,即包角,可以指极片切入于辊体20的方向和切出于吸附辊10体的方向的角度,例如在图1中极片的包角为180度。
63.吸附区域21指设置于辊体20且沿辊体20周向延伸,能够与极耳接触的部件,用于在真空分配器30的配合下,将极耳吸附于辊体20的周面。如图2,吸附区域21可以为辊体20周面的部分,该部分可对应于极耳的走带轨迹设置,换而言之,沿辊体20的轴向,部分辊体20对应于极片,部分辊体20对应于极耳,该对应于极耳的部分设置吸附区域21;或者说辊体20的整个周面均设置吸附区域21,即吸附区域21沿辊体20的轴向延伸,能够对应于极片以及极耳。
64.真空分配器30为能够产生负压,吸引气流由外界经吸附区域21进入负压口31的部件,通过真空分配器30工作,能够将极耳吸附于与负压口31连通的吸附区域21。
65.负压口31为用于与吸附区域21连通的部件,当负压口31与吸附区域21连通时,由真空分配器30产生的负压能够经负压口31作用于外界,以吸引气流进入负压口31,进而将极耳吸附于对应于辊体20的吸附区域21连通负压口31的位置。负压口31和吸附区域21连通的位置,即负压口31和吸附区域21相互重合的位置为对极耳的有效吸附区域。
66.负压口31的开度指,负压口31绕辊体20轴向的角度和大小,负压口31的开度与极耳的包角匹配。负压口31的开度可调,指在同一个真空分配器30中,其负压口31的开度可以根据实际需求调节。
67.极片在极耳切割成型后经过吸附辊10转向走带,通过设置真空分配器30,使得极片的极耳在经过吸附区域21时,能够被真空分配器30的负压口31产生的吸附力吸附,以在被吸附的状态转向走带,以防止极耳在转向时因重力、应力、风阻等因素导致的翻折,避免电池报废,提高电池的良品率,进而提高电池的生产效率。同时,由于解决了极耳在转向时易翻折的问题,故可提高极片的卷绕速度,进而提高电池的生产效率。
68.同时,极耳的走带角度应与负压口31的开度相匹配,以保证吸附效果和真空分配器30功率的平衡,例如,若负压口31的开度与包角相匹配,在极耳开始走带转向时就开始被吸附,极耳切出吸附辊10时就不被吸附;若负压口31的开度与包角不匹配,例如真空分配器30在极耳转向前的区域就开始吸附或者极耳切出吸附辊10后的区域时还在吸附,则真空分配器30会做出无用功,造成能量浪费,导致吸附成本增加,或者例如极耳在走带转向之后才开始被吸附或者在极耳切出吸附辊10之前就不被吸附,则会存在极耳在转向过程中未被吸附的情况,导致极耳翻折。而在不同工况下,极片的走带角度不同,为此,将负压口31的开度设置为可调,以适应不同的走带角度。
69.根据本技术的一些实施例,请结合图3-图6,图3为本技术一些实施例中真空分配器30的立体图,图4为本技术一些实施例中真空分配器30的立体爆炸图,图5为本技术一些实施例中真空分配器30的示意图,图6为图5中a-a视角的剖视图。真空分配器30包括底座32和活动部33,底座32和活动部33围绕真空分配器30的轴向转动配合,底座32的周面具有第
一开口320,活动部33的周面具有第二开口330,第一开口320和第二开口330相互重合的部位限定出负压口31。
70.底座32为与活动部33绕真空分配器30的轴向转动配合的部件。活动部33为与底座32绕真空分配器30的轴向转动配合的部件。第一开口320为形成于底座32周向的孔结构,第二开口330为形成于活动部33的周向的孔结构。可参见图6,第一开口320和第二开口330相互重合的部位限定出负压口31,即负压口31通过第一开口320和第二开口330共同形成。通过调整底座32与活动部33绕真空分配器30的轴向(辊体20轴向)的角度,能够调节负压口31的大小以及绕辊体20轴向的角度,以有效地吸附极耳。
71.真空分配器30结构简单,通过调整底座32和活动部33的转动角度,使得第一开口320和第二开口330的重合部位发生变化,以快速方便地调整负压口31的开度,进而保证对极耳的吸附效果,避免极耳翻折,进而提高电池的生产效率。
72.可选地,第一开口320的开度可以为180度,第二开口330的开度可以为180度,通过调整底座32和活动部33的转动角度,使得第一开口320和第二开口330的重合部位(负压口31)的开度可以为0度至180度。
73.根据本技术的一些实施例,请参见图4。底座32套设于活动部33。
74.底座32呈筒状,底座32沿轴体的轴向延伸,底座32在轴体的轴向的一端呈开放状,以容许活动部33的插入。活动部33的外轮廓对应于底座32的内轮廓,以使得活动部33能够沿着活动部33的内壁转动,以使得二者相互地绕辊体20的轴向转动。
75.通过将底座32套设于活动部33,活动部33能够沿着底座32的内壁滑动而相对底座32稳定地转动,使得负压口31的开度能够被稳定、准确地调整。
76.可选地,可通过转动底座32来使得底座32和活动部33相互转动,进而调节负压口31的开度,也可以通过转动活动部33来使得底座32和活动部33相互转动,进而调节负压口31的开度。可选地,活动部33在辊体20轴向上具有第一端331,第一端331凸出于底座32的开放端,可通过转动活动部33的第一端331来使得活动部33相对于底座32旋转,以调整负压口31开度;同时,当通过转动活动部33调整负压口31开度时,可使得第一开口320的角度相对于辊体20固定,以在极片切入于吸附辊10的角度确定时,使得第一开口320在辊体20周向上一侧对应于极片(极耳)的切入角度,进而使得仅转动活动部33,就能够调整负压口31的开度,适应极片(极耳)的不同切出角度。
77.根据本技术的一些实施例,请参见图4和图6,真空分配器30还包括密封件34。密封件34设置于活动部33的周面,且位于第一开口320在底座32的周向的一侧。沿真空分配器30的轴向,密封件34的两端分别与第一开口320的两个相对的内壁密封配合;密封件34的背离活动部33的表面与辊体20的内壁密封配合。
78.密封件34为用于密封,避免气流泄露而使得真空分配器30做出无用功的部件。密封件34可以通过橡胶、硅胶等密封材质制得。在一些实施例中,密封件34的呈条状,其横截面为长方形,在另一些实施例中,不限制密封件34的形状。
79.当底座32套设于活动部33时,在真空分配器30的径向,底座32和活动部33之间具有高度差,当第二开口330在真空分配器30的周向上的一侧和第一开口320在真空分配器30的周向的一侧具有一定的间距时(即未完全重合时),底座32和活动部33在径向上的高度差,会影响负压口31开度的精准度,导致负压气流泄露,影响对极耳的吸附效果,为此通过
在活动部33的周面设置密封件34,保证负压口31的开度的精准度,防止负压气流的泄露,进而保证对极耳的吸附效果。可选地,本技术的一些实施例中,当活动部33的周面设置有密封件34时,为保证负压口31的开度能够调整到180度,则需要将第一开口320的开度调整到大于180度,以吸收因设置密封件34造成的差值,例如第一开口320的开度为180度加上密封件34在辊体20周向上的两侧以辊体20轴线为基准的角度。
80.根据本技术的一些实施例,参见图4,活动部33的内部具有负压腔332,活动部33在辊体20的轴向上的端面设置有真空接口333,真空接口333连通负压腔332。
81.活动部33为中空结构,在辊体20轴向上具有相对的第一端331和第二端334,在辊体20轴向上具有连接第一端331和第二端334的壁面,该壁面为活动部33的周面,壁面形成有第二开口330,负压腔332形成于第一端331、第二端334以及壁面之间,在第一端331的端面形成有真空接口333,真空接口333可以通过管道或者直接连接抽真空装置或者负压装置,以产生负压。
82.活动部33通过真空接口333可以与抽真空装置或者负压装置连接,以经负压腔332、第二开口330、第一开口320和对应于第一开口320的吸附区域21吸附外界空气,进而形成负压,完成对极耳的吸附。
83.根据本技术的一些实施例,真空分配器30绕辊体20的轴向位置可调地安装于辊体20。
84.在不同工况下,极耳切入吸附辊10的角度是不同的,因此若要有效地吸附极耳,需要调节负压口31的角度,即调整真空分配器30绕辊体20的轴向位置的角度。“真空分配器30绕辊体20的轴向位置可调地安装于辊体20”,指为适应不同工况,可以调整真空分配器30绕辊体20的轴向的角度,且能够保证该位置固定。
85.极耳切入吸附辊10的角度,可以为极耳的切入角度,可以理解为极耳与水平面的角度。
86.通过将真空分配器30设置为绕辊体20的轴向位置可调地安装于辊体20,即,能够调整负压口31在辊体20的轴向上的角度,以适应极耳的切入角度,保证负压口31对极耳的吸附效果。
87.根据本技术的一些实施例,请参见图7,图7为本技术一些实施例中辊体20的剖视图。辊体20还包括本体22、转轴23和轴承24,转轴23位于本体22的内部并通过轴承24与本体22转动配合,吸附区域21设置于本体22;真空分配器30绕转轴23的轴向位置可调地安装于转轴23且至少部分位于本体22的内部。
88.本体22为中空结构,本体22为支撑极片和极耳的部件,极耳和极片贴合于本体22周面,随本体22的转动而走带,或者说本体22随极耳和极片的走带而转动。转轴23穿设于本体22的内部,轴承24的内圈套设于转轴23上,轴承24的外圈支撑于本体22的内壁,以实现本体22相对于转轴23转动。
89.真空分配器30绕转轴23的轴向位置可调地安装于转轴23,指真空分配器30安装于转轴23,且能够通过调整改变真空分配器30绕转轴23的轴向的角度。至少部分位于本体22的内部,指真空分配器30的部分或者整个真空分配器30位于本体22的内部,即保证负压口31位于本体22内部以对应于吸附区域21,当真空分配器30的部分位于本体22外时,能够通过暴露于本体22外的部分调整真空分配器30绕转轴23的轴向的角度。
90.本体22通过轴承24可与转轴23转动配合,以实现极片的走带。真空分配器30的至少部分位于本体22的内部,使得负压口31能够对应于吸附区域21;将真空分配器30设置为绕转轴23的轴向位置可调地安装于转轴23,能够调整负压口31在辊体20的轴向上的角度,以适应极耳的切入角度,保证负压口31对极耳的吸附效果。
91.可选地,参见图4和图7,转轴23面向真空分配器30的一端设置有螺孔(图中以标号“b”示出),底座32的底面和活动部33的第二端334的端面形成有通孔(图中以标号“c”示出);转轴23、底座32和活动部33可通过螺栓穿过通孔螺接于螺孔中,通过拧动螺栓可实现底座32、活动部33以及转轴23三者的相对转动。
92.可选地,如图4,活动部33上可套设有密封圈35,密封圈35位于第二开口330和第一端331之间,当活动部33插设于底座32时,密封圈35与底座32的内壁密封配合,以保证密封效果,避免气流泄露。可选地,底座32的底面,即背离于第一端331的面设置有密封垫36,活动部33的第二端334抵接于密封垫36,以保证密封效果,避免气流泄露。
93.根据本技术的一些实施例,参见图7,吸附区域21包括多个吸附孔210。
94.吸附区域21由多个吸附孔210构成,吸附孔210形成于辊体20的表面,例如形成于本体22的表面,多个吸附孔210可以沿着本体22的轴向排布,以匹配极耳的宽度,多个吸附孔210沿着本体22的周向环设于本体22,以适应不同的走带角度。本技术一些实施例中,吸附孔210为圆孔,在其他一些实施例中,吸附孔210可以为方孔或者其他形状的孔。
95.可选地,沿本体22轴向排布的多个吸附孔210所限定的吸附位置能够对应于极耳的宽度,或者能够大于极耳的宽度,以保证对极耳的吸附效果。
96.吸附孔210可通过简单的工艺(例如冲孔)形成于辊体20,有效地控制辊体20的制造成本。多个吸附孔210沿辊体20的轴向分布,当负压口31与部分吸附孔210对应连通时,负压气流由该部分吸附孔210进入负压口31,进而将极耳吸附于辊体20表面,避免极耳翻折。
97.可选地,在其他一些实施例中,吸附区域21可以包括形成于辊体20的条形孔,该条形孔绕辊体20的轴向延伸。
98.根据本技术的一些实施例,请参见图1、图2和图8,图8为本技术一些实施例中吸附辊10的示意图。吸附辊10还包括整流部件40,整流部件40设置于辊体20的外周,整流部件40具有导流面41,导流面41用于引导气流经吸附区域21进入负压口31。
99.整流部件40为用于整流有效吸附区域21(与负压口31连通的部分吸附区域21)附近气流的部件,整流部件40设置在辊体20的外周,在真空分配器30工作时,通过整流部件40的整流作用,集中极耳附近的空气流场,最大化发挥空气流场的作用,引导气流压迫极耳,以在有效吸附区域21吸附极耳之前,提前让极耳向辊体20贴合。导流面41为面向辊体20的面,即面向极耳的面,能够将气流向极耳的方向引导。
100.通过在辊体20的外周设置整流部件40,使得辊体20的外周形成负压空气流场,以引导气流作用于极耳,提高真空分配器30对极耳的吸附效果,避免极耳翻折。
101.根据本技术的一些实施例,请参见图2和图9,图9为本技术一些实施例中整流部件40的立体图。整流部件40包括罩体42和整流板43,罩体42沿辊体20的周向延伸且对应于负压口31,罩体42与辊体20的周面之间具有间隙;整流板43的一端连接罩体42,整流板43的另一端向背离于辊体20的方向倾斜,整流板43面向辊体20的表面形成导流面41。
102.罩体42为包覆于辊体20周面部分的部件,且罩体42与辊体20周面之间具有间隙,
以容许极耳由该间隙走带,罩体42包覆于辊体20周面的角度与极耳的走带角度相关。整流板43为连接于罩体42且倾斜于辊体20的部件,用于将气流引导至有效吸附区域21的部件。
103.通过在辊体20的周向设置有罩体42,使得罩体42能够包覆于负压口31,极耳在罩体42和辊体20之间的间隙走带,能够有效地提高负压口31对极耳的吸附效果,避免极耳翻折,同时由于极耳走带于罩体42和辊体20之间,故罩体42能够起到整形的作用,在物理结构上起抚平极耳的作用,避免极耳翻折。通过设置整流板43,能够引导气流进入负压口31,进而提高对极耳的吸附效果,同时,整流板43的一端向背离于辊体20的方向倾斜,能够保证不干扰极片和极耳的走带。
104.可选地,如图9,整流板43向背离于极耳的方向倾斜,以不干扰极耳的走带,同时整流板43和极耳的倾斜角度可根据需求调整,其倾斜角度可以根据极耳的切入角度调整,也可以根据对气流的引导效果调整,当倾斜角度越小时,对气流的引导效果越好。
105.可选地,如图10,图10为本技术实施例中辊体20和整流部件40的局部示意图。由图10可以看出,整流部件40沿辊体20的轴向延伸,以覆盖极耳。整流部件40在辊体20轴向上的尺寸可大于极耳的宽度尺寸。
106.根据本技术的一些实施例,整流部件40安装于真空分配器30。
107.通过将整流部件40安装于真空分配器30,使得整流部件40与真空分配器30为一个整体,便于吸附辊10的装配。
108.可选地,在另一些实施例中,整流部件40可不安装于真空分配器30上,例如整流部件40可通过其他结构悬空设置于辊体20的外周。
109.根据本技术的一些实施例,整流部件40绕辊体20的轴向位置可调地安装于真空分配器30。
110.在不同的工况下,极耳可以以不同地角度切入于吸附辊10,通过将整流部件40设置为绕辊体20的轴向位置可调地安装于真空分配器30,能够通过调节整流部件40绕辊体20的轴向位置,以适应极耳的不同的切入角度,进而引导气流作用于极耳,提前让极耳贴合于辊体20的表面,提高真空分配器30对极耳的吸附效果,避免极耳翻折。
111.可选地,请结合图4和图9,活动部33设置有环形槽335,环形槽335位于第一开口320和第一端331之间,第一端331的端面形成有螺纹孔(图4中以标号“d”示出),螺纹孔连通环形槽335。罩体42的边缘设置有连接件420,连接件420沿辊体20的径向延伸以能够插设于环形槽335中并可沿环形槽335转动,以调节绕辊体20的角度。连接件420的表面形成有螺纹孔(图9中以标号“e”示出),罩体42和活动部33通过螺栓螺接以实现二者的连接。
112.根据本技术的一些实施例,本技术还提供一种极耳成型设备,极耳成型设备包括上述实施例描述的吸附辊10。可选地,在极耳成型设备中还可以包括模切装置,模切装置用于在极片上切割出极耳,具有极耳的极片可通过吸附辊10转向走带。
113.根据本技术的一些实施例,请参见图1-图10,本技术提供一种吸附辊10。吸附辊10包括辊体20、真空分配器30和整流部件40。辊体20包括本体22、转轴23和轴承24,转轴23穿设于本体22内部并通过轴承24与本体22转动配合。转轴23上设置有多个吸附孔210。多个吸附孔210可以沿着本体22的轴向排布,且沿本体22的周向环设于本体22以形成吸附区域21,吸附区域21位于本体22的端部用于对应极片上的极耳。真空分配器30包括底座32和活动部33,底座32和活动部33与转轴23同轴设置且通过螺栓与转轴23的端部连接,底座32套设于
活动部33,底座32和活动部33可相对转动。底座32的周面具有第一开口320。活动部33的周面具有第二开口330,活动部33的第一端331的端面具有真空接口333,真空接口333用于与抽真空装置连接,第一端331凸出于本体22。第一开口320和第二开口330相互重合的部位限定出负压口31,负压口31对应于部分吸附孔210,以透过该部分吸附孔210吸附极耳。通过转动活动部33,能够调整第一开口320和第二开口330的重叠位置,即调整负压口31的开度,进而适应不同走带角度。底座32绕转轴23的轴向的位置可调,进而使得负压口31适应不同的极耳切入角度。整流部件40包括罩体42和整流板43,罩体42设置有连接件420,连接件420卡入于活动部33的环形槽335中并通过螺栓固定。罩体42与本体22之间具有间隙,以供极耳的走带,同时起到对极耳整形的作用。整流板43与罩体42连接且倾斜于本体22设置,用于引导气流,以提高对极耳的吸附效果。
114.以上所述仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征:
1.一种吸附辊,其特征在于,包括:辊体,所述辊体的周面设置有吸附区域,所述吸附区域沿所述辊体的周向延伸;真空分配器,安装于所述辊体且与所述辊体同轴设置,所述真空分配器的周面具有负压口,所述负压口位于所述辊体的内部且与所述吸附区域连通,沿着所述辊体的周向,所述负压口的开度可调。2.根据权利要求1所述的吸附辊,其特征在于,所述真空分配器包括底座和活动部,所述底座和所述活动部围绕所述真空分配器的轴向转动配合,所述底座的周面具有第一开口,所述活动部的周面具有第二开口,所述第一开口和所述第二开口相互重合的部位限定出所述负压口。3.根据权利要求2所述的吸附辊,其特征在于,所述底座套设于所述活动部。4.根据权利要求3所述的吸附辊,其特征在于,所述真空分配器还包括:密封件,设置于所述活动部的周面,且位于所述第一开口在所述底座的周向的一侧;沿所述真空分配器的轴向,所述密封件的两端分别与所述第一开口的两个相对的内壁密封配合;所述密封件的背离所述活动部的表面与所述辊体的内壁密封配合。5.根据权利要求3所述的吸附辊,其特征在于,所述活动部的内部具有负压腔,所述活动部在所述辊体的轴向上的端面设置有真空接口,所述真空接口连通所述负压腔。6.根据权利要求1所述的吸附辊,其特征在于,所述真空分配器绕所述辊体的轴向位置可调地安装于所述辊体。7.根据权利要求6所述的吸附辊,其特征在于,所述辊体包括本体、转轴和轴承,所述转轴位于所述本体的内部并通过所述轴承与所述本体转动配合,所述吸附区域设置于所述本体;所述真空分配器绕所述转轴的轴向位置可调地安装于所述转轴且至少部分位于所述本体的内部。8.根据权利要求1所述的吸附辊,其特征在于,所述吸附区域包括多个吸附孔。9.根据权利要求1-8任一项所述的吸附辊,其特征在于,所述吸附辊还包括整流部件,所述整流部件设置于所述辊体的外周,所述整流部件具有导流面,所述导流面用于引导气流经所述吸附区域进入所述负压口。10.根据权利要求9所述的吸附辊,其特征在于,所述整流部件包括罩体和整流板,所述罩体沿所述辊体的周向延伸且对应于所述负压口,所述罩体与所述辊体的周面之间具有间隙;所述整流板的一端连接所述罩体,所述整流板的另一端向背离于所述辊体的方向倾斜,所述整流板面向所述辊体的表面形成所述导流面。11.根据权利要求9所述的吸附辊,其特征在于,所述整流部件安装于所述真空分配器。12.根据权利要求11所述的吸附辊,其特征在于,所述整流部件绕所述辊体的轴向位置可调地安装于所述真空分配器。13.一种极耳成型设备,其特征在于,所述极耳成型设备包括权利要求1-12任一项所述
的吸附辊。

技术总结
本申请公开一种吸附辊和极耳成型设备。吸附辊包括:辊体,辊体的周面设置有吸附区域,吸附区域沿辊体的周向延伸;真空分配器,安装于辊体且与辊体同轴设置,真空分配器的周面具有负压口,负压口位于辊体的内部且与吸附区域连通,沿着辊体的周向,负压口的开度可调。本申请提供的技术方案能够提高电池的生产效率。提供的技术方案能够提高电池的生产效率。提供的技术方案能够提高电池的生产效率。


技术研发人员:杨国众 孙祥立 李丰丹 阳超
受保护的技术使用者:宁德时代新能源科技股份有限公司
技术研发日:2022.01.14
技术公布日:2022/7/5
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