一种用于真空皮带的极片处理系统及极片处理方法与流程

1.本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种用于真空皮带的极片处理系统及极片处理方法。


背景技术：

2.21世纪以来，随着全球工业化的推进，人们对新能源代替传统能源需求极大增加。其中，随着电子设备运用的普及以及涉及领域的增加，锂离子电池相对于传统电池能源的优势也更加明显。因此，对锂离子电池生产的专业化、规模化以及品质都提出了更高的要求。
3.其中，在现有的锂离子极片的生产过程中，成型的极片主要采取真空皮带结构向后续工艺流程送片。但是刚成型的部分极片会因之前的工艺流程中存在的误差或者失误而存在不同的缺陷，因此需要在向后续工艺流程送片的过程中将存在缺陷的不良极片进行踢片的操作，以提高最终产品的合格率。补充说明的是，真空皮带运送极片时，真空皮带所兼容的极片宽度范围由真空皮带的结构决定。当需要运送不同型号的极片时，真空腔体和真空皮带需要根据极片型号对应的尺寸进行重新设计制作并更换。因此在实际生产或者实验中，踢片装置在面对不同极片时都会产生高额的换型成本。
4.在现有的技术中公开了一种锂电池极片监测设备，包括支撑板、支撑腿、垫脚、放置台、控制面板、显示屏、收集箱、检测装置、输送装置和踢废机构，其中输送装置包括伺服电机和传送带，检测装置包括多个摄像机，当摄像机检测到传送带上的极片存在缺陷时输出信号，踢废机构中的气缸伸缩推动推板，将不合格的极片从传送带上剔除。然而从气缸接受信号到完成推动推板需要一定的时间，因此踢片速率较低，通常适用于低速传动的场合。与此同时，踢片这一步骤所需的时间会影响后续模切纸片的速度。
5.综上，提高现有踢片系统的踢片效率对锂离子极片生产具有重要意义，因此目前需要提出一种具有高效率踢片的系统和方法。


技术实现要素：

6.为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种用于真空皮带的极片处理系统及极片处理方法，当检测组件检测到缺陷极片时，高速电磁阀在短时间内与增压后的气体接通，使增压气体从吹气板的吹气孔位以高速吹出，克服真空皮带对极片的吸力从而实现对缺陷极片的踢片，通过高速电磁阀的短响应时间以及增压气体的高流动速度达到高速踢片效果。
7.为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
8.一种用于真空皮带的极片处理系统，包括气压源、增压组件、检测组件、喷气组件和控制系统，所述气压源与所述增压组件的进气端连接，所述增压组件的出气端与所述喷气组件连接，所述检测组件通过所述控制系统与所述喷气组件连接；
9.所述增压组件，包括增压阀和储气罐，所述增压阀的进气端与所述气压源连接，所
述增压阀的出气端与所述储气罐的进气端连接；
10.所述喷气组件包括高速电磁阀和吹气板，所述储气罐的出气端与所述高速电磁阀的进气端连接，所述高速电磁阀的出气端与所述吹气板连接，所述吹气板上设有至少一个吹气孔位，所述吹气孔位形成与真空皮带上极片面积相适配的吹气面，从所述吹气面出来的气流吹向真空皮带上的极片。
11.优选地，所述吹气板上凹陷形成有至少一个吹气单元，所述吹气单元上设有至少一个所述吹气孔位，不同所述吹气单元之间互不连通。
12.优选地，所述吹气板包括第一吹气板和第二吹气板，所述第一吹气板在所述吹气孔位处设有气腔，所述第一吹气板上设有与所述气腔连接的接头，所述接头与所述高速电磁阀的出气端连接，所述第二吹气板在所述吹气孔位处设有与所述气腔连接的吹气嘴。
13.优选地，所述接头与所述高速电磁阀的出气端连接。
14.优选地，所述第一吹气板上还设有用于隔绝不同所述吹气单元的密封槽，所述密封槽内填充有密封体。
15.优选地，所述增压组件还包括单向阀，所述单向阀的进气端与所述增压阀的出气端连接，所述单向阀的出气端与所述储气罐的进气端连接。
16.优选地，所述增压组件还包括压力表，所述压力表连接于所述增压阀和所述储气罐之间。
17.优选地，所述喷气组件还包括分流板，所述分流板的进气端与所述高速电磁阀的出气端连接，所述分流板的出气端与所述吹气板连接。
18.优选地，所述增压组件还包括净化组件，所述净化组件包括排水器、除油器和干燥器，所述排水器、所述除油器和所述干燥器依次连接，所述净化组件的进气端与所述增压阀的出气端连接，所述净化组件的出气端与所述储气罐的进气端连接。
19.本发明还提供一种用于真空皮带的极片处理方法，基于以上任一所述的用于真空皮带的极片处理系统，包括以下步骤：
20.s101.所述气压源的气体经所述增压阀连续增压至设定压力并储存至所述储气罐内；
21.s102.所述检测组件对真空皮带上输送的极片进行检测，当检测到存在缺陷的极片时发送信号给所述控制系统，所述控制系统收到信号后给所述喷气组件发送踢片指令；
22.s103.所述喷气组件中的所述高速电磁阀接收到踢片指令后与所述储气罐内的增压气体接通，增压气体从所述吹气板的所述吹气孔喷向真空皮带上存在缺陷的极片，使极片从真空皮带上踢落。
23.基于上述的技术方案，本发明取得的技术效果为：
24.(1)实现高速率踢片，提高踢片速率。本发明的用于真空皮带的极片处理系统通过采用具有高反应速度的高速电磁阀来控制增压气体的充放，并利用增压气体具备高速度的特点，缩短了每次踢片所需的时间，提高踢片速率。
25.(2)提高真空皮带输送极片的兼容范围，降低真空皮带的换型成本。本发明提供的极片处理系统以高压吹气的方式实现踢片操作，通过改变连接吹气孔位的数量，使吹气面积与待处理极片的尺寸相符合，进而快速简易且低成本地适应极片换型，具备对不同尺寸的极片进行踢片操作的通用性，避免了真空皮带结构的设计和更换，提高了真空皮带输送
极片的兼容范围，大大降低了踢片装置在面对极片换型产生的换型成本。
附图说明
26.图1为本发明的用于真空皮带的极片处理系统的方框示意图。
27.图2为本发明的增压组件和喷气组件连接的结构示意图。
28.图3为本发明的吹气板的结构示意图。
29.图4为本发明的吹气板的局部放大剖视图。
30.图5为本发明的另一实施例的极片处理系统的气路图。
31.图6为本发明的用于真空皮带的极片处理方法的流程图。
32.附图标记：
33.100气压源、200增压组件、210增压阀、211第一气管、220储气罐、221第二气管、230单向阀、240压力表、300检测组件、400喷气组件、410高速电磁阀、420吹气板、421第一吹气板、422第二吹气板、423吹气单元、424吹气孔位、425气腔、426接头、427吹气嘴、428密封槽、430分流板、500控制系统、600排水器、700除油器、800干燥器。
具体实施方式
34.为了便于理解本发明，下面将结合附图和具体的实施例对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
35.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
36.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
37.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
38.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
39.实施例1
40.图1给出了本实施例的用于真空皮带的极片处理系统的方框示意图，图2给出了本实施例的增压组件200和喷气组件400连接的结构示意图，结合参考图1和图2，一种用于真空皮带的极片处理系统包括气压源100、增压组件200、检测组件300、喷气组件400和控制系统500。气压源100与增压组件200的进气端连接，增压组件200的出气端与喷气组件400连
接，检测组件300通过控制系统500与喷气组件400连接。
41.具体的，增压组件200包括增压阀210和储气罐220，增压阀210与储气罐220之间连接有第一气管211。增压阀210从气压源100处获得气体，并对气体进行增压。增压处理后的气体通过第一气管211导入至储气罐220中。补充说明的是，第一气管211在储气罐220的进气端前连接有单向阀230，单向阀230用于确保气流从增压阀210流向储气罐220，防止高压气体逆流至增压阀210，从而对增压阀210起到保护的作用。
42.储气罐220的出气端与喷气组件400的进气端相连接。喷气组件400包括高速电磁阀410和吹气板420，高速电磁阀410的进气端连接有第二气管221，第二气管221的另一端与储气罐220的出气端相连通。高速电磁阀410的出气端与吹气板420连接。吹气板420上设有至少一个用于与高速电磁阀410连接的吹气孔位424，多个吹气孔位424形成与真空皮带上待处理极片面积相适配的吹气面。高速电磁阀410通过迅速的启闭实现储气罐220内压缩气体的充放气转换。高速电磁阀410通电换向并接通压缩气体，使压缩气体沿着气路管道从吹气板420的吹气孔位424朝极片喷出，使极片克服真空皮带施加的吸力并从真空皮带上的被踢落。在某些实施例中，真空皮带在配合吹气孔位424的对应位置上加工密集孔，使吹气板420上吹出的气体能透过真空皮带，增加踢落效率。
43.高速电磁阀410与检测组件300连接，检测组件300包括用于对真空皮带上极片进行检测的传感相机。在本实施例中，传感相机包括线阵相机和面阵相机。检测组件300通过控制系统500与高速电磁阀410连接，控制系统500接收到检测组件300因检测到不良极片时发出的信号后对高速电磁阀410发出踢片指令，实现对高速电磁阀410进行启闭控制。
44.除此以外，在在本实施例中，增压阀210上还连接有压力表240，用于实时了解气体的压力情况，以及时对该极片处理系统的运行做出相应地调整。
45.图3给出了本实施例的吹气板420的结构示意图，结合参考图2和图3，在本实施例中，吹气板420上凹陷形成有多个互不连通的吹气单元423，吹气单元423呈条形的凹槽状，且每个吹气单元423上设有至少一个吹气孔位424，吹气孔位424上安装有用于对真空皮带吹气的吹气嘴427。
46.在本实施例中，吹气单元423沿着吹气板420的延伸方向排列分布，且不同吹气单元423之间互不连通。因此，在对具有不同尺寸的极片进行踢片时，可根据需要将高速电磁阀410接通到多个不同吹气单元423上，通过增加或减少连接的吹气孔位424数量，改变吹气面的面积，并使吹气面积与待踢片的极片尺寸相适配，进而使本实施例提供的极片处理系统具有通用性，吹落不同尺寸的极片。在此基础上，本实施例提供的极片处理系统避免了通过更换真空皮带和真空皮带对应的真空腔体来适应极片换型的操作，因此降低了因极片换型产生的经济成本和时间成本，同时也增加了真空皮带及真空腔体对极片的适用范围。所以，本实施例提供的极片处理系统具有降本增效的特点，能够快速简单且低成本地适应极片换型，并对具有不同尺寸的极片进行完成踢片操作。
47.本实施例中的极片处理系统还包括分流板430，分流板430的进气端与高速电磁阀410的出气端连接，出气端与吹气板420上的吹气孔位424连接。在本实施例中，储气罐220设有两个出气端，每个出气端与高速电磁阀410连接。特别的，高速电磁阀410为两位三通电磁阀。与此同时，每个高速电磁阀410分别与两个分流板430气路连接，分流板430上设有与吹气孔位424连接的第三气管(图中未标识)。其中，分流板430用于将储气罐220释放的气体收
集并通过第三气管将气体分流至各个吹气孔位424处。
48.进一步地，图4给出了本实施例的吹气板420的局部放大剖视图，结合图2至图4，吹气板420包括相连接的第一吹气板421和第二吹气板422。其中，第一吹气板421的内部在吹气孔位424处设有气腔425，第一吹气板421设有与气腔425连接的接头426，第二吹气板422设有与气腔425连接的吹气嘴427。其中，吹气嘴427可根据与极片间的距离或其它需求更换不同的型号。
49.接头426通过第三气管连接分流板430，并通过分流板430与高速电磁阀410的出气端气路连接。工作过程中，高速电磁阀410接收到信号并进行换向，使储气罐220内的高压气体依次经过分流板430、接头426和气腔425后从吹气嘴427处喷出。在初次放气时，高压气流流经接头426并直至将气腔425填充满后才从吹气嘴427处喷出，此时气腔425内部的压力与储气罐220出气端的压力一致。气腔425的作用在于减少耗气量的浪费以及快速实现气体从吹气嘴427处的释放。当高速电磁阀410在初次放气后再次通电换向使高压气体朝吹气板420流动时，由于气腔425内填充有气体，此时气流可以迅速从吹气嘴427处喷出，进一步缩短了每次高速电磁阀410换向到完成踢片的时间，提高了对不良极片的踢片速率，并减少了耗气量的浪费，起到降本增效的作用。
50.进一步地，第一吹气板421内还设有密封槽428，密封槽428内填充有密封体，在本实施例中，密封体为密封胶水。密封槽428设在不同吹气单元423之间，用于隔绝不同的吹气单元423。从而实现通过增加或减少连接的吹气单元423数量来改变吹气板420的吹气面积，使极片处理系统具有通用性。
51.补充说明的是，在实际生产中，优选地采用与最大极片尺寸相适配的吹气板420，使吹气板420能充分满足不同尺寸的极片，从而进一步降低对吹气板420的换型成本。
52.综上，本实施例提供的极片处理系统具有构造简单、工作高效、换型成本低的特点。
53.实施例2
54.图5给出了本实施例的极片处理系统的气路图，极片处理系统包括气压源100、增压组件200、检测组件300、喷气组件400和控制系统500。气压源100与增压组件200的进气端连接，增压组件200的出气端与喷气组件400连接，检测组件300通过控制系统500与喷气组件400连接。其中增压组件200包括增压阀210和储气罐220，喷气组件400包括高速电磁阀410和吹气板420，吹气板420上设有至少一个用于将高压气体吹向真空皮带的吹气孔位424。除此以外，在增压阀210和储气罐220之间还安装有单向阀230，防止高压气体逆流至增压阀210，从而对增压阀210起到保护的作用。同时，在单向阀230之前连接有压力表240，用于实时监测增压阀210与储气罐220之间的压力。
55.特别的，在本实施例中，极片处理系统还包括净化组件，净化组件连接在增压阀210和储气罐220之间。
56.在本实施例中，净化组件包括排水器600、除油器700和干燥器800。净化组件在储气罐220前对气体进行除油除水的操作，确保进入储气罐220的气体具有干燥和洁净的特点，避免油和水气在长时间的使用下对极片处理系统破坏，保证极片处理系统的工作效率，延长使用寿命。
57.实施例3
58.图6给出了本实施例的用于真空皮带的极片处理方法的流程图，结合参考图1、图2和图6，一种用于真空皮带的极片处理方法，基于实施例1的极片处理系统，包括以下步骤：
59.增压阀210从气压源100处获得气体，并将获得的气体进行连续增压，增压后的气体通过第一气管211以及第一气管211上设有的单向阀230进入并储存至储气罐220中。当储气罐220内的气体达到设定的压力后，增压阀210自动停止工作。
60.工作时，真空皮带吸附极片按照设定的速度输送，检测组件300对真空皮带上输送的极片进行检测，当检测组件300检测存在缺陷的不良极片时，发送信号给控制系统500。控制系统500收到信号后发送踢片指令至高速电磁阀410。
61.高速电磁阀410收到踢片指令后在短时间内通电，切换阀芯，从而接通储气罐220内的增压气体。增压气体从储气罐220释放，并从吹气板420上的吹气嘴427喷向经过吹气板420的不良极片。由于气体经过了增压，因此气体从吹气孔位424处喷出时具有较高的速度，能可靠并迅速地克服真空皮带通过负压施加在极片上的吸力，最终将存在缺陷的不良极片从真空皮带上踢落。
62.补充说明的是，在正式启动工作之前，根据需要将第三气管连接到吹气单元423的吹气孔位424上，使吹气板420的吹气面积与待处理的极片面积相适配。
63.以上内容仅仅为本发明的结构所作的举例和说明，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。