一种电池片裂断方法以及电池片裂断装置与流程
本发明属于柔性电池，具体涉及一种电池片裂断方法以及电池片裂断装置。
背景技术：
1、目前，电池片裂断一般应用于大尺寸非柔性电池，裂断方式通常是人工先将大片电池掰成长条状，再将长条状电池片掰成小块，这样一来，费时费力，裂断效率低下，裂断效果差，自动化程度低，不适用于大批量生产，并且这种裂断方式只适用于大尺寸非柔性电池（大尺寸非柔性电池强度较高，韧性较低，容易断裂），而不适用于背接触柔性组件电池片（背接触柔性组件电池片尺寸较小，韧性较高，不易断裂）。
2、需要说明的是，本发明的该部分内容仅提供与本发明有关的背景技术，而并不必然构成现有技术或公知技术。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的背接触柔性组件电池片不易裂断，且人工掰断费时费力，裂断效率低下，裂断效果差，自动化程度低，不适用于大批量生产的缺陷，提供一种电池片裂断方法以及电池片裂断装置，该电池片裂断方法通过直线划线以及将电池片真空吸附于缓冲垫上，能够实现电池片的自动化裂断，裂断效率高，裂断效果好，适用于大批量生产。
2、为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种电池片裂断方法，包括：s1. 对保护层的正面进行直线划线，形成第一裂痕；并对电池基层的正面进行直线划线，形成第二裂痕；s2. 通过硅胶将保护层的背面粘接于电池基层的正面，以形成电池片，其中，第一裂痕与第二裂痕对齐；s3. 将电池片的背面真空吸附于缓冲垫上；s4. 利用辊压轴对电池片正面的第一裂痕施压，以使电池片发生裂断。
3、优选地，s1中，第一裂痕深度与保护层厚度的比值范围为1/3-3/4，第一裂痕的最大宽度范围为10μm-80μm；第二裂痕深度与电池基层厚度的比值范围为1/3-2/3，第二裂痕的最大宽度范围为10μm-50μm。
4、优选地，s2中，第一裂痕包括多条第一支裂痕和多条第二支裂痕，多条第一支裂痕平行且等间隔设置，多条第二支裂痕平行且等间隔设置，第一支裂痕垂直于第二支裂痕；第二裂痕包括多条第三支裂痕和多条第四支裂痕，多条第三支裂痕平行且等间隔设置，多条第四支裂痕平行且等间隔设置，第三支裂痕垂直于第四支裂痕，每条第三支裂痕与一条第一支裂痕对齐，每条第四支裂痕与一条第二支裂痕对齐。
5、优选地，s4包括：沿第一方向步进式地依次对多条第一支裂痕施压，以使电池片裂断成多条；沿第二方向步进式地依次对多条第二支裂痕施压，以使多条电池片裂断成多片，第二方向垂直于第一方向。
6、优选地，s2中，硅胶干燥硬化后形成粘黏层，粘黏层粘设于保护层和电池基层之间，粘黏层的硬度范围为35-60shorea。
7、优选地，s3中，缓冲垫由海绵材料制成；和/或，缓冲垫的厚度范围为5mm-30mm；和/或，缓冲垫的弹性模量范围为0.1mpa-5mpa。
8、优选地，s3和s4之间，电池片裂断方法还包括：s31. 在电池片的正面覆盖隔离膜，以将辊压轴和电池片隔开。
9、优选地，s4中，辊压轴的直径大于第一裂痕的最大宽度，且大于第二裂痕的最大宽度；和/或，辊压轴的直径小于裂断后的电池片长度的一半。
10、第二方面，本发明提供一种电池片裂断装置，包括机架、送料机构和裂片机构，送料机构包括送料组件、第一吸盘和缓冲垫，送料组件安装于机架上，且与第一吸盘连接，缓冲垫连接于第一吸盘上，第一吸盘用于将电池片的背面真空吸附于缓冲垫上；裂片机构包括裂片机械臂和辊压轴，裂片机械臂安装于机架上，且与辊压轴连接，裂片机械臂用于带动辊压轴对电池片正面的第一裂痕施压，以使电池片发生裂断。
11、优选地，送料组件包括第一驱动件和平移座，第一驱动件安装于机架上，且与平移座连接，第一吸盘连接于平移座上。
12、优选地，裂片机械臂包括第二驱动件、升降架、第三驱动件、旋转架、第四驱动件和滑移架，第二驱动件安装于机架上，且与升降架连接，第二驱动件用于带动升降架沿第三方向升降，第三驱动件安装于升降架上，且与旋转架连接，第三驱动件用于带动旋转架转动，第四驱动件安装于旋转架上，且与滑移架连接，第四驱动件用于带动滑移架沿第四方向移动，辊压轴连接于滑移架上，第三方向、第四方向和辊压轴的轴向相互垂直。
13、优选地，电池片裂断装置还包括覆膜机构，覆膜机构包括隔离膜和两个升降组件，两个升降组件相对设置于第一吸盘的两侧，且均安装于机架上，隔离膜连接于两个升降组件之间，升降组件用于带动隔离膜下降并覆盖于电池片的正面，以将辊压轴和电池片隔开。
14、优选地，升降组件包括第五驱动件、升降座、安装架和绕膜轴，第五驱动件安装于机架上，且与升降座连接，升降座与安装架连接，绕膜轴安装于安装架上，隔离膜部分绕设于绕膜轴外，绕膜轴用于将隔离膜拉紧。
15、优选地，电池片裂断装置还包括上料机构和转运机构，上料机构和转运机构均安装于机架上，上料机构用于获取上料输送线上的电池片并对其进行翻转，转运机构用于将翻转后的电池片运送至第一吸盘。
16、优选地，上料机构包括第六驱动件、升降板、第七驱动件、翻转板和第二吸盘，第六驱动件安装于机架上，且与升降板连接，第七驱动件安装于升降板上，且与翻转板连接，第二吸盘安装于翻转板上。
17、优选地，转运机构包括第八驱动件、移动架、第九驱动件、升降台和第三吸盘，第八驱动件安装于机架上，且与移动架连接，第九驱动件安装于移动架上，且与升降台连接，第三吸盘安装于升降台上。
18、优选地，电池片裂断装置还包括下料机构，下料机构包括下料机械臂和第四吸盘，下料机械臂安装于机架上，且与第四吸盘连接，下料机械臂用于通过第四吸盘将裂断完成的电池片送至下料输送线。
19、优选地，送料机构和裂片机构的数量均为多个，多个送料机构平行间隔设置，每个裂片机构的位置与一个送料机构的位置相对应。
20、有益效果：
21、经研究发现，背接触柔性组件电池片尺寸较小，韧性较高，若采用现有技术中人工掰断的方式对其进行裂断，则施力点不好掌握，不易掰断，并且费时费力，裂断效率低下，自动化程度低，不适用于大批量生产。基于此，进一步研究而提出本发明。
22、本发明通过上述技术方案，尤其是在保护层和电池基层上进行直线划线，以使电池片形成应力缺口，便于后续利用辊压轴将电池片压断，从而实现电池片的自动化裂断，裂断效率高，裂断效果好，适用于大批量生产；同时，将电池片真空吸附于缓冲垫上，能够促进并控制裂纹扩展，确保裂纹扩展控制在划线允许范围内，而不会扩展到电池片内的电极区域，并且弹性的缓冲垫还能够在电池片裂断时随着电池背面的栅线发生适应性变形，以保护脆弱的栅线（硬垫或者无垫可能导致裂断时电池片无法适应性横向变形而导致裂纹横向扩展，从而损坏电池片甚至导致碎片，还可能会在栅线变形时对其造成损坏，从而降低电池片的光电效率），保证电池片质量，此外，弹性的缓冲垫还能够防止栅线对吸盘造成划伤，以对吸盘进行有效保护，而缓冲垫在损坏后容易更换，降低维护成本。
23、本发明的电池片裂断装置中，送料机构包括送料组件、第一吸盘和缓冲垫，送料组件安装于机架上，且与第一吸盘连接，缓冲垫连接于第一吸盘上，第一吸盘用于将电池片的背面真空吸附于缓冲垫上；裂片机构包括裂片机械臂和辊压轴，裂片机械臂安装于机架上，且与辊压轴连接，裂片机械臂用于带动辊压轴对电池片正面的第一裂痕施压，以使电池片发生裂断。能够实现电池片的自动化裂断，裂断效率高，裂断效果好，适用于大批量生产。
技术特征：
1.一种电池片裂断方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电池片裂断方法，其特征在于，s1中，所述第一裂痕深度与所述保护层厚度的比值范围为1/3-3/4，所述第一裂痕的最大宽度范围为10μm-80μm；所述第二裂痕深度与所述电池基层厚度的比值范围为1/3-2/3，所述第二裂痕的最大宽度范围为10μm-50μm。
3.根据权利要求1所述的电池片裂断方法，其特征在于，s2中，所述第一裂痕包括多条第一支裂痕和多条第二支裂痕，多条所述第一支裂痕平行且等间隔设置，多条所述第二支裂痕平行且等间隔设置，所述第一支裂痕垂直于所述第二支裂痕；
4.根据权利要求3所述的电池片裂断方法，其特征在于，s4包括：
5.根据权利要求1所述的电池片裂断方法，其特征在于，s2中，硅胶干燥硬化后形成粘黏层，所述粘黏层粘设于所述保护层和所述电池基层之间，所述粘黏层的硬度范围为35-60shorea。
6.根据权利要求1所述的电池片裂断方法，其特征在于，s3中，所述缓冲垫由海绵材料制成；和/或，所述缓冲垫的厚度范围为5mm-30mm；和/或，所述缓冲垫的弹性模量范围为0.1mpa-5mpa。
7.根据权利要求1所述的电池片裂断方法，其特征在于，s3和s4之间，所述电池片裂断方法还包括：
8.根据权利要求1所述的电池片裂断方法，其特征在于，s4中，所述辊压轴的直径大于所述第一裂痕的最大宽度，且大于所述第二裂痕的最大宽度；和/或，所述辊压轴的直径小于裂断后的所述电池片长度的一半。
9.一种电池片裂断装置，其特征在于，包括机架、送料机构和裂片机构，所述送料机构包括送料组件、第一吸盘和缓冲垫，所述送料组件安装于所述机架上，且与所述第一吸盘连接，所述缓冲垫连接于所述第一吸盘上，所述第一吸盘用于将电池片的背面真空吸附于所述缓冲垫上；
10.根据权利要求9所述的电池片裂断装置，其特征在于，所述送料组件包括第一驱动件和平移座，所述第一驱动件安装于所述机架上，且与平移座连接，所述第一吸盘连接于所述平移座上。
11.根据权利要求9所述的电池片裂断装置，其特征在于，所述裂片机械臂包括第二驱动件、升降架、第三驱动件、旋转架、第四驱动件和滑移架，所述第二驱动件安装于所述机架上，且与所述升降架连接，所述第二驱动件用于带动所述升降架沿第三方向升降，所述第三驱动件安装于所述升降架上，且与所述旋转架连接，所述第三驱动件用于带动所述旋转架转动，所述第四驱动件安装于所述旋转架上，且与所述滑移架连接，所述第四驱动件用于带动所述滑移架沿第四方向移动，所述辊压轴连接于所述滑移架上，所述第三方向、所述第四方向和所述辊压轴的轴向相互垂直。
12.根据权利要求9所述的电池片裂断装置，其特征在于，所述电池片裂断装置还包括覆膜机构，所述覆膜机构包括隔离膜和两个升降组件，两个所述升降组件相对设置于所述第一吸盘的两侧，且均安装于所述机架上，所述隔离膜连接于两个所述升降组件之间，所述升降组件用于带动所述隔离膜下降并覆盖于所述电池片的正面，以将所述辊压轴和所述电池片隔开。
13.根据权利要求12所述的电池片裂断装置，其特征在于，所述升降组件包括第五驱动件、升降座、安装架和绕膜轴，所述第五驱动件安装于所述机架上，且与所述升降座连接，所述升降座与所述安装架连接，所述绕膜轴安装于所述安装架上，所述隔离膜部分绕设于所述绕膜轴外，所述绕膜轴用于将所述隔离膜拉紧。
14.根据权利要求9所述的电池片裂断装置，其特征在于，所述电池片裂断装置还包括上料机构和转运机构，所述上料机构和所述转运机构均安装于所述机架上，所述上料机构用于获取上料输送线上的所述电池片并对其进行翻转，所述转运机构用于将翻转后的所述电池片运送至所述第一吸盘。
15.根据权利要求14所述的电池片裂断装置，其特征在于，所述上料机构包括第六驱动件、升降板、第七驱动件、翻转板和第二吸盘，所述第六驱动件安装于所述机架上，且与所述升降板连接，所述第七驱动件安装于所述升降板上，且与所述翻转板连接，所述第二吸盘安装于所述翻转板上。
16.根据权利要求14所述的电池片裂断装置，其特征在于，所述转运机构包括第八驱动件、移动架、第九驱动件、升降台和第三吸盘，所述第八驱动件安装于所述机架上，且与所述移动架连接，所述第九驱动件安装于所述移动架上，且与所述升降台连接，所述第三吸盘安装于所述升降台上。
17.根据权利要求9所述的电池片裂断装置，其特征在于，所述电池片裂断装置还包括下料机构，所述下料机构包括下料机械臂和第四吸盘，所述下料机械臂安装于所述机架上，且与所述第四吸盘连接，所述下料机械臂用于通过所述第四吸盘将裂断完成的所述电池片送至下料输送线。
18.根据权利要求9所述的电池片裂断装置，其特征在于，所述送料机构和所述裂片机构的数量均为多个，多个所述送料机构平行间隔设置，每个所述裂片机构的位置与一个所述送料机构的位置相对应。
技术总结
本发明公开了一种电池片裂断方法以及电池片裂断装置，涉及柔性电池技术领域。在保护层和电池基层上进行直线划线，以使电池片形成应力缺口，便于后续利用辊压轴将电池片压断，从而实现电池片的自动化裂断，裂断效率高，裂断效果好，适用于大批量生产；同时，将电池片真空吸附于缓冲垫上，能够促进并控制裂纹扩展，确保裂纹扩展控制在划线允许范围内，而不会扩展到电池片内的电极区域，并且弹性的缓冲垫还能够在电池片裂断时随着电池背面的栅线发生适应性变形，以保护脆弱的栅线，保证电池片质量，此外，弹性的缓冲垫还能够防止栅线对吸盘造成划伤，以对吸盘进行有效保护，而缓冲垫在损坏后容易更换，降低维护成本。
技术研发人员：邱新旺,敖兴奎,张华清
受保护的技术使用者：金阳（泉州）新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23