CN215432708U - Machine de découpe d'électrodes de batterie au lithium avec structure de nettoyage intégrée

Découper des feuilles de batterie en tranches ne représente que la moitié du travail - les pièces fraîchement coupées doivent ensuite être nettoyées. La spécification du CN215432708U décrit ce que cela signifiait sur le site de production avant ce brevet : les machines de découpe utilisées ne pouvaient pas nettoyer les pièces coupées elles-mêmes, donc une machine de nettoyage séparée devait être placée à côté de chaque machine de découpe. Les machines s'entassaient, la zone de travail restait sale et l'encombrement augmentait.

Le CN215432708U, déposé le 26 août 2021 et accordé le 7 janvier 2022, comble cette lacune au sein d'une seule machine. Les feuilles empilées sont saisies une par une par un chariot à vide, transportées vers un ensemble de couteaux verticaux en carbure de tungstène, et les tranches tombent ensuite directement dans une cavité de nettoyage à ultrasons intégrée dans le même corps - des tranches propres sortent en un flux continu.

Informations sur le brevet

Le problème de production que ce brevet résout

Les machines de découpe ne pouvaient pas nettoyer leur propre production. Avant ce brevet, les machines de découpe de feuilles de batteries au lithium n'avaient aucun moyen de nettoyer les pièces découpées, de sorte que les usines devaient installer des machines de nettoyage séparées. La description énumère directement les conséquences : des machines entassées les unes sur les autres, une zone de travail sale et désordonnée, ainsi qu'une surface au sol excessive occupée.

Le flux devait rester continu. Envoyer chaque lot de lamelles découpées vers un nettoyeur externe interrompt le flux de matériaux et ajoute de la manutention. L'objectif du brevet, selon ses propres termes, est une machine de découpe qui assure elle-même le nettoyage afin que l'opération de découpe reste continue.

Fonctionnement du mécanisme

Corps de la machine et alimentation en feuilles (revendication 1)

Le corps principal de la machine est un caisson rectangulaire ouvert sur le dessus et sur un côté, l'ouverture supérieure n'atteignant qu'un quart de la profondeur du corps. Un siège d'élévation à l'intérieur de l'ouverture supérieure monte et descend sur quatre colonnes d'élévation entraînées par un moteur à tige de poussée, transportant la pile de feuilles à découper. Une glissière fixe mène du siège d'élévation vers le bas jusqu'au début du convoyeur. Deux prises d'alimentation rétractables rangées dans des encoches à l'arrière alimentent séparément la cavité ultrasonique et le reste de la machine ; quatre pieds de support dotés de manchons antidérapants maintiennent le corps debout sur le sol.

Transfert de feuilles sous vide (revendications 3 et 4)

Au-dessus du siège se trouve un chariot à vide en forme de n, soudé au corps, avec le câblage acheminé à l'intérieur. Trois colonnes mobiles sont suspendues à sa plaque transversale ; chacune se termine par une ventouse de détection équipée d'un capteur de distance. Les colonnes se déplacent d'avant en arrière dans leurs rainures de guidage sous l'action de tiges mobiles commandées électriquement. À mesure que le siège d'élévation monte la pile, les capteurs positionnent les plaques au-dessus de la feuille supérieure, et une pompe à vide - montée de manière amovible sur le dessus du chariot, avec un noyau entièrement en cuivre et cinq tubes à vide menant à une plaque de fixation - maintient exactement une feuille sur les ventouses. Le chariot transporte ensuite cette feuille vers le convoyeur.

Acheminement et alimentation vers les couteaux (revendication 5)

Deux boîtes de convoyeur à rouleaux combinées - la boîte arrière est alimentée par un moteur de transmission, la boîte avant est entraînée - maintiennent dix rouleaux de convoyeur entre elles qui déplacent la feuille vers l'avant uniquement. Une plaque de poussée de conception à chenilles bidirectionnelles est située au-delà des rouleaux, commençant par une colonne de poussée équipée d'un capteur : une fois que la feuille est entièrement entrée dans la plaque de poussée, la colonne avance pour pousser la feuille contre les couteaux, puis revient à sa position de départ. Un tiroir de récupération des déchets d'un tiers de la profondeur du corps, avec une poignée ronde en acier inoxydable, est placé sous le joint entre les boîtes de convoyeur et la plaque de poussée pour recueillir les résidus tombés pendant le transport.

Couteaux en carbure de tungstène sur une plaque interchangeable (revendication 6)

À l'extrémité de la plaque de poussée, une plaque de coupe combinée porte trois couteaux verticaux en carbure de tungstène formés solidairement avec la plaque. La plaque de coupe est connectée de manière amovible et des jeux de couteaux interchangeables sont fournis, de sorte que différentes tailles de feuilles sont coupées en remplaçant la plaque plutôt qu'en reconstruisant la machine.

Nettoyage, drainage et séchage par ultrasons (revendications 6 et 7)

Les tranches coupées tombent directement de la plaque de coupe dans la cavité de nettoyage par ultrasons. À l'intérieur de la cavité, un grand arbre rotatif cannelé - ses dents alignées avec le point de chute des couteaux - fait basculer les tranches à travers le bain de nettoyage, puis un petit arbre cannelé aligné avec l'encoche de drainage les fait basculer à travers l'encoche dans une boîte de drainage amovible fixée par deux gros boulons. La boîte de drainage a un fond densément percé de trous de fuite et doublé de coton absorbant l'eau, de sorte que les tranches quittent la machine rincées et drainées. Un panneau de commande de nettoyage dédié avec un affichage de progression LED et des commandes de démarrage, de pause et de clavier gère le cycle de lavage.

Commande tactile OLED (revendication 8)

Un panneau tactile OLED au centre géométrique de la face gauche indique la position de chaque feuille et l'état de fonctionnement de chaque dispositif. En dessous, un panneau de touches de fonctionnement et des touches dédiées pour le siège élévateur, la pompe à vide et les rouleaux de convoyeur, ainsi qu'un module de commande intelligent dans le corps, donnent à l'opérateur un contrôle centralisé de la séquence automatique d'alimentation, de coupe et de nettoyage.

Cycle de travail

Une pile de feuilles est placée sur le siège élévateur. Le chariot à vide se déplace au-dessus du siège, le siège monte et la pompe à vide maintient une feuille sur les plaques d'aspiration. Le chariot dépose la feuille sur les rouleaux de convoyeur, qui l'entraînent sur la plaque de poussée ; la colonne de poussée avance ensuite la feuille contre les couteaux en carbure de tungstène. Chaque tranche tombe dans la cavité à ultrasons, où les arbres cannelés la font basculer à travers le lavage et la font passer par l'encoche de drainage dans la boîte de drainage - propre, en un flux continu.

Avantages revendiqués

Comparaison avec les lignes de découpe et de nettoyage séparées

Avant ce brevet, les machines de découpe pour feuilles de batterie au lithium n'avaient aucun moyen de nettoyer leur propre production, de sorte que les usines installaient des machines de nettoyage séparées : des machines entassées, une zone de travail sale et un espace au sol excessif. Ici, les tranches coupées tombent directement dans une cavité de nettoyage à ultrasons sous la plaque de coupe.

Où cette technologie est utilisée aujourd'hui

Ce brevet protège l'architecture combinée de découpe et de nettoyage des machines de découpe de feuilles de batterie de TOB. Le flux qu'il couvre - alimentation par vide des feuilles, découpe au carbure de tungstène, nettoyage et drainage par ultrasons dans la machine - est la façon dont notre équipement de découpe maintient les feuilles coupées propres sans ajouter d'espace au sol.

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Spécifications complètes et dessins : CN215432708U sur Google Patents

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