CN215432708U - Máquina cortadora de electrodos de baterías de litio con estructura de limpieza integrada

Cortar láminas de batería en piezas es solo la mitad del trabajo; las piezas recién cortadas deben limpiarse después. La especificación de CN215432708U describe lo que eso significaba en la planta de producción antes de esta patente: las máquinas de corte en uso no podían limpiar las piezas cortadas por sí mismas, por lo que una máquina de limpieza separada tenía que estar al lado de cada máquina de corte. Las máquinas se acumulaban, el área de trabajo permanecía sucia y la huella ocupada aumentaba.

CN215432708U, presentada el 26 de agosto de 2021 y concedida el 7 de enero de 2022, cierra esa brecha dentro de una sola máquina. Las láminas apiladas son recogidas una por una por un carro de vacío, transportadas a un conjunto de cortadores verticales de carburo de tungsteno, y las piezas caen directamente en una cavidad de limpieza ultrasónica integrada en el mismo cuerpo: las piezas limpias salen en un flujo continuo.

Información de la patente

El problema de producción que resuelve esta patente

Las máquinas de corte no podían limpiar su propia producción.Antes de esta patente, las máquinas de corte para láminas de baterías de litio no tenían forma de limpiar las piezas cortadas, por lo que las fábricas debían instalar máquinas de limpieza independientes. La especificación enumera las consecuencias directamente: máquinas amontonadas, un área de trabajo sucia y desordenada, y un espacio excesivo ocupado en el suelo.

El flujo debía permanecer continuo.Enviar cada lote de láminas cortadas a un limpiador externo interrumpe el flujo de material y añade manipulación. El objetivo de la patente, en sus propias palabras, es una máquina de corte que proporcione limpieza por sí misma para que la operación de corte permanezca continua.

Cómo funciona el mecanismo

Cuerpo de la máquina y suministro de láminas (reivindicación 1)

El cuerpo principal de la máquina es una caja rectangular abierta por la parte superior y por un lado, con la abertura superior alcanzando solo una cuarta parte de la profundidad del cuerpo. Un asiento elevador dentro de la abertura superior sube y baja sobre cuatro columnas de elevación accionadas por un motor de varilla de empuje, transportando la pila de láminas a cortar. Una guía fija conduce desde el asiento elevador hasta el inicio de la cinta transportadora. Dos enchufes retráctiles almacenados en muescas en la parte trasera alimentan la cavidad ultrasónica y el resto de la máquina por separado; cuatro patas de soporte con fundas antideslizantes mantienen el cuerpo sobre el suelo.

Transferencia de láminas por vacío (reivindicaciones 3 y 4)

Sobre el asiento se encuentra un carro de vacío en forma de n, soldado al cuerpo, con el cableado enrutado internamente. Tres columnas móviles cuelgan de su placa transversal; cada una termina en una placa de succión de detección equipada con un sensor de distancia. Las columnas se desplazan hacia adelante y hacia atrás en sus ranuras guía bajo varillas móviles controladas eléctricamente. A medida que el asiento elevador eleva la pila, los sensores posicionan las placas sobre la lámina superior, y una bomba de vacío —montada de forma desmontable en la parte superior del carro, con un núcleo totalmente de cobre y cinco tubos de vacío hacia una placa de fijación— sujeta exactamente una lámina a las placas. El carro transporta entonces esa lámina a la cinta transportadora.

Transporte y alimentación a los cortadores (reivindicación 5)

Dos cajas de rodillos transportadores combinadas - la trasera accionada por un motor de transmisión, la delantera impulsada - sostienen diez rodillos transportadores entre ellas que mueven la hoja solo hacia adelante. Una placa de empuje de diseño de oruga bidireccional se sitúa más allá de los rodillos, comenzando con una columna empujadora equipada con un sensor: una vez que la hoja ha entrado completamente en la placa de empuje, la columna avanza para empujar la hoja contra los cortadores y luego regresa a su posición inicial. Un cajón de recuperación de residuos de un tercio de la profundidad del cuerpo, con un mango redondo de acero inoxidable, se sitúa bajo la unión entre las cajas transportadoras y la placa de empuje para recoger los residuos desprendidos durante el transporte.

Cortadores de carburo de tungsteno en una placa intercambiable (reivindicación 6)

Al final de la placa de empuje, una placa de corte combinada lleva tres cortadores verticales de carburo de tungsteno formados integralmente con la placa. La placa de corte está conectada de forma desmontable y se suministran juegos de corte intercambiables, por lo que se cortan diferentes tamaños de hoja cambiando la placa en lugar de reconstruir la máquina.

Limpieza ultrasónica, drenaje y secado (reivindicaciones 6 y 7)

Las rebanadas cortadas caen directamente desde la placa de corte a la cavidad de limpieza ultrasónica. Dentro de la cavidad, un eje rodante estriado grande - con sus dientes alineados con el punto de caída del cortador - hace girar las rebanadas a través del baño de limpieza, luego un eje estriado pequeño alineado con la muesca de drenaje las expulsa a través de la muesca hacia una caja de drenaje extraíble fijada por dos pernos grandes. La caja de drenaje tiene un suelo densamente perforado con orificios de fuga y revestido con algodón absorbente de agua, por lo que las rebanadas salen de la máquina enjuagadas y drenadas. Un panel de control de limpieza dedicado con una pantalla de progreso LED y controles de inicio, pausa y teclado ejecuta el ciclo de lavado.

Control táctil OLED (reivindicación 8)

Un panel táctil OLED en el centro geométrico de la cara izquierda muestra la posición de cada hoja y el estado de funcionamiento de cada dispositivo. Debajo de él, un panel de teclas de operación y teclas dedicadas para el asiento elevador, la bomba de vacío y los rodillos transportadores, junto con un módulo de control inteligente en el cuerpo, brindan al operador un control de punto único de la secuencia automática de alimentación, corte y limpieza.

Ciclo de trabajo

Se coloca una pila de hojas en el asiento elevador. El carro de vacío se mueve sobre el asiento, el asiento se eleva y la bomba de vacío sostiene una hoja contra las placas de succión. El carro coloca la hoja sobre los rodillos transportadores, que la llevan a la placa de empuje; la columna empujadora luego avanza la hoja contra los cortadores de carburo de tungsteno. Cada rebanada cae en la cavidad ultrasónica, donde los ejes estriados la hacen girar a través del lavado y la pasan a través de la muesca de drenaje hacia la caja de drenaje - limpia, en un flujo continuo.

Beneficios declarados

Cómo se compara con líneas de corte y limpieza separadas

Antes de esta patente, las máquinas de corte para hojas de baterías de litio no tenían forma de limpiar su propia producción, por lo que las fábricas instalaban máquinas de limpieza separadas: máquinas amontonadas, un área de trabajo sucia y un espacio excesivo en el suelo. Aquí, las rebanadas cortadas caen directamente en una cavidad de limpieza ultrasónica debajo de la placa de corte.

Dónde se utiliza esta tecnología hoy en día

Esta patente protege la arquitectura combinada de corte y limpieza de las máquinas de corte de hojas de batería de TOB. El flujo que cubre (alimentación de hojas por vacío, corte con carburo de tungsteno, limpieza ultrasónica y drenaje dentro de la máquina) es la forma en que nuestro equipo de corte mantiene limpias las hojas cortadas sin añadir espacio en el suelo.

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Preguntas frecuentes

Especificación completa y dibujos: CN215432708U en Google Patents

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