CN215432708U - 洗浄構造一体型リチウム電池電極切断機

電池シートを断片に切断するだけでは作業の半分に過ぎず、切断されたばかりの部品を洗浄する必要があります。CN215432708Uの仕様書には、本特許以前の製造現場における状況が記載されています。当時使用されていた切断機は、切断された部品自体を洗浄することができなかったため、各切断機の横に個別の洗浄機を設置する必要がありました。機械が密集し、作業エリアは汚れ、設置面積も増大していました。

2021年8月26日に出願され、2022年1月7日に登録されたCN215432708Uは、単一の機械内でその課題を解決します。積層されたシートは真空キャリッジによって1枚ずつピックアップされ、タングステンカーバイド製の垂直カッターへと搬送されます。その後、切断されたシートは、同一筐体内に組み込まれた超音波洗浄槽に直接落下し、洗浄されたシートが連続した工程で排出されます。

特許情報

この特許が解決する生産上の課題

切断機が自ら出力物を洗浄できないという問題。この特許以前は、リチウム電池シート用の切断機には切断されたピースを洗浄する方法がなかったため、工場は別途洗浄機を設置する必要がありました。明細書にはその結果が直接的に記載されています。機械が積み重なり、作業エリアが汚れて無秩序になり、過剰な床面積を占有してしまうというものです。

フローを継続させる必要性。切断されたシートの各バッチを外部の洗浄機に送ると、材料の流れが途切れ、取り扱い作業が増加します。この特許の目的は、その言葉通り、切断作業を継続できるように、洗浄機能自体を備えた切断機を提供することです。

機構の仕組み

機械本体とシート供給（請求項1）

機械本体は、上部と片側が開いた長方形の箱であり、上部の開口部は本体の深さの4分の1にしか達していません。上部開口部内の昇降シートは、プッシュロッドモーターで駆動される4本の昇降コラム上で上昇・下降し、切断するシートのスタックを運びます。固定スライドが昇降シートからコンベアの始点まで続いています。後部のノッチに収納された2つの格納式電源プラグが、超音波キャビティと機械の残りの部分にそれぞれ電力を供給します。滑り止めスリーブ付きの4本の支持脚が本体を床に支えています。

真空シート搬送（請求項3および4）

シートの上には、本体に溶接され、配線が内部を通るn字型真空キャリッジが立っています。そのクロスプレートから3本の移動コラムが吊り下げられており、それぞれが距離センサーを備えた検出吸着プレートで終わっています。コラムは、電気制御された移動ロッドの下でガイド溝内を前後に移動します。昇降シートがスタックを上昇させると、センサーが最上部のシート上にプレートを配置し、キャリッジの上部に着脱可能に取り付けられた真空ポンプ（全銅コアと固定プレートへの5本の真空チューブを備える）が、正確に1枚のシートをプレートに保持します。その後、キャリッジはそのシートをコンベアまで運びます。

搬送および切断機への供給（請求項5）

2つの複合コンベアローラーボックス - 後部はトランスミッションモーターで駆動、前部は従動 - 保持する10本のコンベアローラーその間にあり、シートを前方のみに移動させる。押し板双方向クローラー設計のものがローラーの先に配置されており、プッシャーコラムセンサーが取り付けられている：シートが押し板に完全に入ると、コラムが前進してシートをカッターに押し付け、その後開始位置に戻る。ゴミ回収引き出し本体の深さの3分の1で、ステンレス製の丸いハンドルが付いており、コンベアボックスと押し板の間の継ぎ目の下に配置され、搬送中に発生する残留物をキャッチする。

交換可能なプレート上のタングステンカーバイド製カッター（クレーム6）

押し板の端には、複合カッタープレートが搭載されており、3つのタングステンカーバイド製垂直カッターがプレートと一体成形されている。カッタープレートは取り外し可能で、交換可能なカッターセットが供給されるため、機械を再構築するのではなく、プレートを交換することで異なるシートサイズに対応できる。

超音波洗浄、排水、乾燥（クレーム6および7）

カットされたスライスはカッタープレートから直接超音波洗浄キャビティに落下する。キャビティ内部には、大型の溝付き回転シャフト（そのタインはカッターの落下点と整列している）があり、スライスを洗浄槽内で回転させ、その後、排水ノッチと整列した小型の溝付きシャフトがスライスをノッチから跳ね上げ、取り外し可能な排水ボックス（2本の大きなボルトで固定）に送り出す。排水ボックスの底面には漏水穴が密集しており、吸水性コットンが敷かれているため、スライスは洗浄・排水された状態で機械から排出される。LED進捗表示と開始、一時停止、キーパッド制御を備えた専用の洗浄コントロールパネルが洗浄サイクルを実行する。

OLEDタッチコントロール（クレーム8）

左側面の幾何学的中心にあるOLEDタッチパネルは、各シートの位置とすべてのデバイスの動作状態を表示する。その下には操作キーパネルがあり、昇降シート、真空ポンプ、コンベアローラー用の専用キーと、本体内のインテリジェント制御モジュールにより、オペレーターは自動供給、切断、洗浄の一連の工程を一点で制御できる。

作業サイクル

シートのスタックが昇降シートに置かれる。真空キャリッジがシートの上を移動し、シートが上昇し、真空ポンプが1枚のシートを吸引プレートに保持する。キャリッジがシートをコンベアローラー上に載せ、ローラーがシートを押し板まで搬送する。その後、プッシャーコラムがシートをタングステンカーバイド製カッターに向かって前進させる。各スライスは超音波キャビティに落下し、そこで溝付きシャフトがスライスを洗浄液の中で回転させ、排水ノッチを通って排水ボックスへと送り出す。これらすべてが連続的な流れの中で清潔に行われる。

主張される利点

個別の切断ラインおよび洗浄ラインとの比較

本特許以前、リチウム電池シート用切断機には出力物を自ら洗浄する手段がなかったため、工場は個別の洗浄機を設置する必要がありました。その結果、機械が密集し、作業エリアが汚れ、過剰な床面積を占有していました。本機では、切断されたスライスがカッタープレート下の超音波洗浄キャビティに直接落下します。

この技術の現在の用途

本特許は、TOBの電池シート切断機における切断・洗浄一体型アーキテクチャを保護するものです。真空シート供給、タングステンカーバイド切断、機械内超音波洗浄および水切りという本特許がカバーするフローにより、当社の切断装置は床面積を増やすことなく、切断されたシートを清潔に保ちます。

• 実験用自動電極ダイカット機
• リチウムイオン電池電極切断用自動シャーカッター機
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よくある質問

完全な仕様書および図面：Google Patentsの CN215432708U

全記録を探索：TOB技術チームによる全特許