专利名称：一种动力电池极片激光切断装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及激光加工，具体是涉及一种动力电池极片激光切断装置。
背景技术：
现有锂离子动力电池制作过程中，正负极片的制片大多是采用平压平模切机、分条机或冲床机，冲切力不可避免地会产生毛剌与掉粉，致使电池发生短路，甚至爆炸，而且，冲切刀都需要刀模，更换与修改极片规格很不方便，尤其是极片尺寸一致性受刀模的机械精度影响较大，刀模刀刃的锋利程度与产生极片毛剌的大小有密切的关联。
发明内容 本实用新型所要解决的技术问题是克服以上缺陷，提出一种动力电池极片激光切断装置。 本实用新型技术问题通过以下技术方案予以解决。 这种动力电池极片激光切断装置，包括主工作台、设置在主工作台上的龙门式机
架，以及安装于龙门式机架上的左右移动滚珠丝杠/直线导轨副及左右移动直线导轨上的
左右驱动直线电机，还包括安装于主工作台上的前后移动滚珠丝杠/直线导轨副及前后移
动直线导轨上的前后驱动直线电机。 这种动力电池极片激光切断装置的特点是 所述龙门式机架上设有光纤激光器切割系统，以及用于调整光纤激光器切割系统
的切割炬与极片之间的切割位置保持上下最优小距离的切割炬高度微调机构，所述光纤激
光器切割系统由所述左右驱动直线电机驱动沿左右移动直线导轨左右移动，还由所述前后
驱动直线电机驱动沿前后移动直线导轨前后移动。 本实用新型技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。 所述光纤激光器切割系统包括激光发生器、带聚焦镜的光束传输组件即外光路、
工作台、数控柜、计算机和射出光束的切割炬。 所述激光发生器是YAG固体激光器或C02气体激光器。 所述切割炬与主工作台的相对移动方式是只有切割炬移动而主工作台固定不动，以避免成巻极片放巻时起皱影响切割精度。 所述切割炬与极片的切割位置距离小，以显著提高极片切割速度。[0013] 所述聚焦镜下安装有保护镜片，以延长聚焦镜片的使用寿命。 所述切割炬高度微调机构包括底面是V型斜面的切割炬安装板、设置在龙门式机架上的底座、在四个角固定连接切割炬安装板和底座的导柱、设置在切割炬安装板与底座之间的微调双向螺杆，以及分别位于微调双向螺杆两侧与其螺纹啮合的楔形调位块，所述楔形调位块的上端面设有与切割炬安装板底面的V型斜面贴合的斜面。顺时针或逆时针旋转所述微调双向螺杆，可带动与其螺纹啮合的两侧的楔形调位块向内或向外运动，切割炬安装板底面的V型斜面与楔形调位块的上端面斜面产生相对应的上下运动，即可微调安装在切割炬安装板上的切割炬的高度，调整切割炬与极片之间的切割位置保持上下最优小距离，以显著提高极片切割速度。 所述左右移动直线导轨是精密度为P、 SP或UP级的精密导轨，以保证切割炬的调整是高精度的调整。 所述前后移动直线导轨是精密度为P、 SP或UP级的精密导轨，以保证切割炬的调整是高精度的调整。 所述光纤激光器切割系统还设有氮气保护组件，以有效减少极片正负极的氧化，
避免影响极片边沿涂层的成分与特性。 本实用新型与现有技术对比的有益效果是 本实用新型采用高精度的光纤激光器无接触加工切割极片，几乎不对极片涂层施加外力，可以显著改善现有方法采用上下刀刃相互剪切不可避免地会产生毛剌与掉粉问题，极片毛剌小，废料少，不掉粉，可以提高电池的安全性能，还可以提高极片尺寸一致性，改变型号快，不用更换冲切模具，只要调节切割炬的位置；采用直线电机驱动光纤激光器切割系统，具有调节方便，灵活，重定位好的特点，可以实现数字化控制，适应多规格极片切割加工，节约刀模更换的成本。采用龙门式工作台刚度好，稳定性高。本实用新型主要用于锂离子动力电池的正负极片的切断，包括切割O. 012 0. 025mm铝膜、0. 010 0. 020mm铜膜、0. 205mm铝膜涂层和0. 145mm铜膜涂层。
下面对照附图并结合具体实施方式
对本实用新型作进一步的说明。 图1是本实用新型具体实施方式
的结构示意图； 图2是图1中的光纤激光器切割系统的结构示意图； 图3是图1中的切割炬高度微调机构的结构示意图； 图4是切割后的极片平面图； 图5是双极片切割示意图。
具体实施方式如图1、2、3所示的动力电池极片激光切断装置，包括主工作台7、设置在主工作台7上的龙门式机架3，以及安装于龙门式机架3上的左右移动滚珠丝杠/直线导轨副及左右移动直线导轨4上的左右驱动直线电机，还包括安装于主工作台7上的前后移动滚珠丝杠/直线导轨副及前后移动直线导轨2上的前后驱动直线电机。 龙门式机架3上设有光纤激光器切割系统1，以及用于调整光纤激光器切割系统1的切割炬103与极片6之间的切割位置保持上下最优小距离的切割炬高度微调机构5，光纤激光器切割系统1由左右驱动直线电机驱动沿左右移动直线导轨4左右移动有效行程608mm，还由前后驱动直线电机驱动沿前后移动直线导轨2前后移动有效行程352mm。左右移动直线导轨4和前后移动直线导轨2是精密度为SP级的精密导轨。[0028] 光纤激光器切割系统1包括YAG固体激光发生器104、带聚焦镜的光束传输组件即外光路102、氮气保护组件101、工作台(图2中未示出)、数控柜(图2中未示出)、计算机和射出光束的切割炬103。聚焦镜下安装有保护镜片，以延长聚焦镜片的使用寿命。[0029] 切割炬103与主工作台7的相对移动方式是只有切割炬103移动而主工作台7固定不动，以避免成巻极片放巻时起皱影响切割精度。 切割炬高度微调机构5包括底面是V型斜面的切割炬安装板501 、设置在龙门式机架上的底座503、在四个角固定连接切割炬安装板501和底座503的导柱502、设置在切割炬安装板501与底座503之间的微调双向螺杆504，以及分别位于微调双向螺杆504两侧与其螺纹啮合的楔形调位块505。楔形调位块505的上端面设有与切割炬安装板501底面的V型斜面贴合的斜面。顺时针或逆时针旋转所述微调双向螺杆504，可带动与其螺纹啮合的两侧的楔形调位块505向内或向外运动，切割炬安装板501底面的V型斜面与楔形调位块505的上端面斜面产生相对应的上下运动，即可微调安装在切割炬安装板501上的切割炬的高度，调整切割炬103与极片6之间的切割位置保持上下最优小距离，以显著提高极片切割速度。 本具体实施方式
的工作过程如下 当整巻的极片6经由送料机构铺平并送至本具体实施方式
的切割装置时，光纤激光器切割系统1由左右驱动直线电机驱动沿左右移动导轨4左右移动，还由前后驱动直线电机驱动沿前后移动导轨2前后移动按极片6尺寸在未分割的极片6切割出如图5所示的图形，即在激光的照射作用下完成极片的切割，切割出两片如图4所示的单片极片。[0033] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，则应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的保护范围。
权利要求一种动力电池极片激光切断装置，包括主工作台、设置在主工作台上的龙门式机架，以及安装于龙门式机架上的左右移动滚珠丝杠/直线导轨副及左右移动直线导轨上的左右驱动直线电机，还包括安装于主工作台上的前后移动滚珠丝杠/直线导轨副及前后移动直线导轨上的前后驱动直线电机，其特征在于所述龙门式机架上设有光纤激光器切割系统，以及用于调整光纤激光器切割系统的切割炬与极片之间的切割位置保持上下最优小距离的切割炬高度微调机构，所述光纤激光器切割系统由所述左右驱动直线电机驱动沿左右移动直线导轨左右移动，还由所述前后驱动直线电机驱动沿前后移动直线导轨前后移动。
2. 按照权利要求1所述的动力电池极片激光切断装置，其特征在于所述光纤激光器切割系统包括激光发生器、带聚焦镜的光束传输组件即外光路、工作台、数控柜、计算机和射出光束的切割炬。
3. 按照权利要求1或2所述的动力电池极片激光切断装置，其特征在于所述激光发生器是YAG固体激光器或C02气体激光器。
4. 按照权利要求3所述的动力电池极片激光切断装置，其特征在于所述聚焦镜下安装有保护镜片。
5. 按照权利要求4所述的动力电池极片激光切断装置，其特征在于所述切割炬高度微调机构包括底面是v型斜面的切割炬安装板、设置在龙门式机架上的底座、在四个角固定连接切割炬安装板和底座的导柱、设置在切割炬安装板与底座之间的微调双向螺杆，以及分别位于微调双向螺杆两侧与其螺纹啮合的楔形调位块，所述楔形调位块的上端面设有与切割炬安装板底面的v型斜面贴合的斜面。
6. 按照权利要求5所述的动力电池极片激光切断装置，其特征在于所述聚焦镜下安装有保护镜片。
7. 按照权利要求6所述的动力电池极片激光切断装置，其特征在于所述左右移动直线导轨是精密度为P、 SP或UP级的精密导轨。
8. 按照权利要求6所述的动力电池极片激光切断装置，其特征在于所述前后移动直线导轨是精密度为P、 SP或UP级的精密导轨。
9. 按照权利要求1所述的动力电池极片激光切断装置，其特征在于所述光纤激光器切割系统还设有氮气保护组件。
专利摘要一种动力电池极片激光切断装置，龙门式机架上设有光纤激光器切割系统以及用于切割炬与极片之间的切割位置保持上下最优小距离的切割炬高度微调机构，光纤激光器切割系统由所述左右驱动直线电机驱动沿左右移动直线导轨左右移动，还由前后驱动直线电机驱动沿前后移动直线导轨前后移动。本实用新型采用高精度的光纤激光器无接触加工切割极片，几乎不对极片涂层施加外力，可以显著改善现有方法采用上下刀刃相互剪切不可避免地会产生毛刺与掉粉问题，可以提高电池的安全性能，还可以提高极片尺寸一致性；采用直线电机驱动光纤激光器切割系统，可以实现数字化控制，适应多规格极片切割加工，节约刀模更换的成本。采用龙门式工作台刚度好，稳定性高。
文档编号B23K26/42GK201455547SQ20092013037
公开日2010年5月12日 申请日期2009年4月3日 优先权日2009年4月3日
发明者李建强, 范方才, 韦华良, 骆承华 申请人:深圳市吉阳自动化科技有限公司