本實用新型涉及一種鋰電池制造領(lǐng)域，特別涉及一種激光模切夾持裝置。

背景技術(shù)：

激光切割加工以其切割精度高，切割速度快，不會對工件表面造成劃傷，切口沒有機(jī)械應(yīng)力，無剪切毛刺等優(yōu)點(diǎn)在鋰電池制造領(lǐng)域電池極片的切割方面有著廣泛的應(yīng)用。但是激光切割電池極片時會產(chǎn)生大量的粉塵會粘附在電池極片上不容易去除從而造成由該電池極片制造的電芯自放電高、短路、安全性差等缺陷，極大影響產(chǎn)品的良品率，且激光切割電池極片時產(chǎn)生的大量粉塵會遮擋到激光光源，影響激光切割效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服上述傳統(tǒng)的激光切割電池極片時產(chǎn)生大量粉塵影響切割效果和產(chǎn)品良品率的問題。本實用新型提供了一種激光模切夾持裝置。

解決技術(shù)問題的方案是提供一種激光模切夾持裝置用于夾持待切割的電池極片，所述激光模切夾持裝置包括用于支撐待切割電極極片的支撐臺，與支撐臺配合夾持電極極片的夾持框以及負(fù)壓裝置，所述夾持框包括若干塊板連接形成的一個環(huán)形型腔，所述夾持框圍設(shè)一通孔供激光通過，所述環(huán)形型腔靠近通孔的內(nèi)壁上開設(shè)有貫穿內(nèi)壁并和環(huán)形型腔連通的貫穿孔，所述環(huán)形型腔遠(yuǎn)離通孔的外壁上開設(shè)的抽吸口，所述負(fù)壓裝置經(jīng)所述抽吸口和環(huán)形型腔連通以清除激光切割電池極片時產(chǎn)生的粉塵。

優(yōu)選的，所述貫穿孔布滿環(huán)形型腔靠近通孔四周的內(nèi)壁。

優(yōu)選的，所述通孔在夾持框和支撐臺配合處的直徑大于通孔在夾持框遠(yuǎn)離支撐臺處的直徑。

優(yōu)選的，所述通孔沿激光切割方向的截面形狀呈梯形。

優(yōu)選的，所述支撐臺包括一頂板，所述頂板定義一模切線路，所述夾持框圍設(shè)的通孔在支撐臺頂板上的投影大于所述模切線路形成的面積。

優(yōu)選的，所述支撐臺包括一內(nèi)腔，所述頂板沿模切線路開設(shè)至少一個貫穿頂板并與內(nèi)腔連通的吸粉孔使激光沿模切線路切割電池極片時產(chǎn)生的粉塵經(jīng)所述吸粉孔進(jìn)入支撐臺內(nèi)腔。

優(yōu)選的，所述支撐臺進(jìn)一步包括和頂板相對的底板以及連接頂板和底板的立板，所述頂板，底板和立板圍設(shè)定義所述內(nèi)腔，所述立板和/或底板上開設(shè)有貫穿所在板的抽氣口，所述抽氣口和支撐臺的內(nèi)腔連通，所述負(fù)壓裝置經(jīng)過所述抽氣口和所述內(nèi)腔連通以對進(jìn)入支撐臺內(nèi)腔的粉塵抽吸清除。

優(yōu)選的，所述抽吸口為兩個，分別設(shè)置于夾持框遠(yuǎn)離通孔相對的兩個壁面。

優(yōu)選的，所述激光模切夾持裝置進(jìn)一步包括一壓板，所述壓板設(shè)置于夾持框靠近支撐臺設(shè)置有模切線路的一面，所述壓板的形狀為環(huán)形，壓板圍繞形成的區(qū)域大于模切線路形成的區(qū)域。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，提供的激光模切夾持裝置具有以下有益效果：

1、提供的激光模切夾持裝置包括用于支撐待切割電極極片的支撐臺，與支撐臺配合夾持電極極片的夾持框以及負(fù)壓裝置，夾持框包括若干塊板連接形成的一個環(huán)形型腔，夾持框圍設(shè)一通孔供激光通過，環(huán)形型腔靠近通孔的內(nèi)壁上開設(shè)有貫穿內(nèi)壁并和環(huán)形型腔連通的貫穿孔，環(huán)形型腔遠(yuǎn)離通孔的外壁上開設(shè)的抽吸口，負(fù)壓裝置經(jīng)抽吸口和環(huán)形型腔連通以清除激光切割電池極片時產(chǎn)生的粉塵。以該設(shè)計方式，激光沿模切線路切割電池極片時，電池極片在夾持框通孔區(qū)域產(chǎn)生的粉塵經(jīng)抽吸口被負(fù)壓裝置抽吸清除，從而使得粉塵不會附著到電池極片的表面和邊緣，使得電池極片保持清潔，從而大幅提高了由該電池極片制成的電芯的良品率。而且，由于粉塵被負(fù)壓裝置抽吸清除，不會阻擋到激光光源，保證了激光的切割效果。

2、貫穿孔布滿環(huán)形型腔靠近通孔四周的內(nèi)壁。以該設(shè)計方式，孔是開設(shè)在環(huán)形腔室靠近通孔的壁面，負(fù)壓裝置工作時，環(huán)形腔室靠近通孔的四個面上開設(shè)的孔同時對通孔的粉塵進(jìn)行抽吸，該設(shè)置方式可以最大限度地對通孔的粉塵進(jìn)行清除，不留任何死角，使得電池極片切割過程中產(chǎn)生的粉塵不會粘附在電池極片上，保證了電池極片的清潔。

3、通孔在夾持框和支撐臺配合處的直徑大于通孔在夾持框遠(yuǎn)離支撐臺的處的直徑。該設(shè)計方式可以避免環(huán)形型腔靠近夾持框通孔的壁面對激光造成阻擋，激光器可以達(dá)到其最大的切割尺寸。

4、支撐臺包括一頂板，頂板定義一模切線路，所述夾持框圍設(shè)的通孔在支撐臺頂板上的投影大于模切線路形成的面積。該設(shè)計方式有利于激光經(jīng)過夾持框的通孔沿模切線路對電池極片進(jìn)行清除。

5、支撐臺包括一內(nèi)腔，頂板沿模切線路開設(shè)至少一個貫穿頂板并與內(nèi)腔連通的吸粉孔使激光沿模切線路切割電池極片時產(chǎn)生的粉塵經(jīng)所述吸粉孔進(jìn)入支撐臺內(nèi)腔。

6、支撐臺進(jìn)一步包括和頂板相對的底板以及連接頂板和底板的立板，頂板，底板和立板圍設(shè)定義內(nèi)腔，立板和/或底板上開設(shè)有貫穿所在板的抽氣口，抽氣口和支撐臺的內(nèi)腔連通，負(fù)壓裝置經(jīng)過抽氣口和內(nèi)腔連通以對進(jìn)入支撐臺內(nèi)腔的粉塵抽吸清除。由于有負(fù)壓裝置的抽吸，支撐臺在模切線路處形成吸力，則激光在切割電池極片時，電池極片靠近內(nèi)腔的一面產(chǎn)生的粉塵盡可能多的被負(fù)壓裝置抽走，而不會附著在電池極片的邊緣和表面，保證了電池極片的清潔。

【附圖說明】

圖1是激光模切夾持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是支撐臺第一視角結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2中Ⅰ－Ⅰ截面剖視圖。

圖4是圖2中Ⅱ－Ⅱ截面剖視圖。

圖5是電池極片的切割示意圖。

圖6是夾持框第一視角結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是圖5中Ⅲ－Ⅲ截面剖視圖。

圖8是圖2中Ⅳ－Ⅳ截面剖視圖。

圖9是圖7中A處放大示意圖。

圖10是支撐臺、夾持框以及電池極片配合示意圖。

圖11是激光模切夾持裝置除塵方法流程圖。

【具體實施方式】

為了使本實用新型的目的，技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

請參閱圖1，提供的一種激光模切夾持裝置10，用于夾持待切割的電池極片14，所述激光模切夾持裝置10包括支撐臺11和夾持框12，支撐臺11和夾持框12樞軸連接，具體的，可以經(jīng)過合頁13進(jìn)行樞軸連接，連接后，夾持框12可相對于支撐臺11圍繞合頁13關(guān)閉或者打開。待切割的電池極片14放置于支撐臺11和夾持框12配合的面上，夾持框12和支撐臺11關(guān)閉時，支撐臺11和夾持框12配合對電池極片14形成夾持固定，保證電池極片14在激光切割時不會發(fā)生移動錯位?？梢岳斫?，支撐臺11和夾持框12不局限為樞軸連接，也可以是其他的連接方式，如卡扣連接，或者夾持框12也可以由機(jī)械手控制，只要夾持框12和支撐臺11配合能夠?qū)﹄姵貥O片14形成夾持固定即可。

請參閱圖2－3，所述支撐臺11包括頂板111，底板以及和頂板111以及底板邊緣連接的四面立板112。所述頂板111、四面立板112以及底板共同圍設(shè)形成支撐臺11的內(nèi)腔113。在本實施例中，所述支撐臺11固定于機(jī)架的板面(圖未示)上，所以可以省略底板，而直接以機(jī)架的板面作為支撐臺11的底板，也即頂板111、四面立板112以及機(jī)架的板面共同圍設(shè)形成支撐臺11的內(nèi)腔113。所述頂板111上定義有模切線路114，所述模切線路114將頂板111劃分為極片支撐區(qū)1111和極片固定區(qū)1112，所述極片支撐區(qū)1111和極片固定區(qū)1112共同支撐待切割的電極極片14。所述頂板111沿所述模切線路114開設(shè)至少一個貫穿頂板111并與內(nèi)腔113連通的吸粉孔115。極片支撐區(qū)1111和極片固定區(qū)1112之間設(shè)置有筋條116使得極片支撐區(qū)1111和極片固定區(qū)1112形成連接。在一些實施例中，所述貫穿頂板111并和內(nèi)腔113連通的吸粉孔115有多個，該多個吸粉孔115由所述筋條116形成區(qū)隔。

為使切割后的電池極片14能夠快速降溫，所述筋條116設(shè)置為往支撐臺內(nèi)腔方向凹陷，即筋條116不會和電池極片14接觸，則激光切割電池極片14時在筋條116上產(chǎn)生的熱量不會傳遞給電池極片14，有利于電池極片14的降溫。

請參閱圖4，所述支撐臺11的和頂板111連接的立板112上開設(shè)有貫穿立板112并和內(nèi)腔113連通的抽氣口117。具體的，所述抽氣口117可以設(shè)置為多個并分別設(shè)置于支撐臺11相對的兩個立板112或者多個立板112上?？梢岳斫?，所述抽氣口117也可設(shè)置于支撐臺11的底板上。所述立板112在所述抽氣口117處連接有接頭118。所述激光模切夾持裝置10進(jìn)一步包括一負(fù)壓裝置(圖未示)，所述接頭118和負(fù)壓裝置連接。具體的，所述負(fù)壓裝置可以為一空壓機(jī)。激光在對電池極片14切割時，電池極片14靠近內(nèi)腔113的一面產(chǎn)生的粉塵經(jīng)所述吸粉孔115掉落到內(nèi)腔113，所述負(fù)壓裝置經(jīng)過接頭118對掉落在內(nèi)腔113的粉塵抽吸將其帶離內(nèi)腔113。由于有負(fù)壓裝置的抽吸，支撐臺11在所述吸粉孔115處形成吸力，則激光沿著模切線路114切割電池極片14時，電池極片14靠近內(nèi)腔113的一面在吸粉孔115處產(chǎn)生的粉塵盡可能多的被負(fù)壓裝置從抽氣口117抽走，而不會附著在電池極片14的邊緣和表面，保證了電池極片14切割的邊緣以及表面的清潔。

可以理解，所述支撐臺12不一定要和負(fù)壓裝置連接，激光切割電池極片14時產(chǎn)生的粉塵經(jīng)重力作用在頂板111沿模切線路114處開設(shè)的吸粉孔115掉落到支撐臺11的內(nèi)腔113，操作人員可以在內(nèi)腔113設(shè)置粉塵收集裝置以定期對內(nèi)腔113的粉塵進(jìn)行清理也是可以的。

請參閱圖5，示意了支撐臺11和夾持框12對電池極片14的夾持固定。待切割的電池極片14放置在支撐臺11的頂板111上，前述夾持框12在頂板111的極片固定區(qū)1112和支撐臺11一起對電池極片14進(jìn)行夾持，激光刀119沿所述模切線路114對電池極片14進(jìn)行切割，切割成型的電池極片14保持在頂板111的極片支撐區(qū)1111上，切割產(chǎn)生的粉塵通過吸粉孔115進(jìn)入支撐臺11的內(nèi)腔113從而減少粉塵粘留在電極極片14上，保證電池極片14的清潔。

請參閱圖6，所述夾持框12包括由若干塊板連接形成的一個環(huán)形型腔121。所述環(huán)形型腔121圍繞形成一通孔122以供激光通過該通孔122對夾持在支撐臺11和夾持框12之間的電極極片14進(jìn)行模切。夾持框12和支撐臺11配合對電池極片14夾持固定時，夾持框12和支撐臺11接觸的部分位于所述支撐臺11的極片固定區(qū)1112。所述通孔122從夾持框12和支撐臺11配合的面延伸至夾持框12遠(yuǎn)離支撐臺11的面。夾持框12和支撐臺11關(guān)閉時，所述通孔122正對著所述模切線路114，所述通孔122在支撐臺11的頂板111的投影形成的面積大于模切線路114形成的面積，便于激光經(jīng)過所述通孔122沿模切線路114對電池極片14進(jìn)行切割。

請參閱圖7－9，所述環(huán)形型腔121包括靠近所述通孔122的內(nèi)壁130以及遠(yuǎn)離通孔的外壁131。所述內(nèi)壁130的壁面上開設(shè)有若干個貫穿所述內(nèi)壁130并連通所述環(huán)形型腔121的貫穿孔124。激光模切時產(chǎn)生的浮在所述通孔122中粉塵經(jīng)過所述貫穿孔124進(jìn)入到環(huán)形型腔121里面。所述環(huán)形型腔121的外壁131上開設(shè)有貫穿外壁131并連通所述環(huán)形型腔121的抽吸口125。所述夾持框12在所述抽吸口125處連接有抽吸管126，所述抽吸管126和前述負(fù)壓裝置連接。

激光經(jīng)過所述通孔122對電池極片14進(jìn)行切割時在通孔122處產(chǎn)生粉塵，負(fù)壓裝置啟動經(jīng)過抽吸管126對環(huán)形腔室121進(jìn)行抽吸，環(huán)形型腔121在靠近通孔122的壁面的的貫穿孔124的所在處形成負(fù)壓，從而通孔122處的粉塵隨氣流經(jīng)過所述貫穿孔124進(jìn)入環(huán)形腔室121內(nèi)部，粉塵在環(huán)形腔室121內(nèi)部進(jìn)一步被負(fù)壓裝置帶走。由于有環(huán)形型腔121對通孔122處產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行清除，使得粉塵不會在電池極片14的邊緣或者表面附著，保證了電池極片14表面的清潔。進(jìn)一步的，抽吸口125設(shè)置為兩個，分別設(shè)置在夾持框12遠(yuǎn)離通孔122相對的兩個外壁上，該設(shè)計方式使得夾持框12的整個環(huán)形型腔121形成較好的吸附力，有利于夾持框12內(nèi)部空間粉塵的清除?？梢岳斫猓鲐?fù)壓裝置可以設(shè)置兩個，分別連通抽氣口117和抽吸口125以分別在支撐臺的內(nèi)腔113和夾持框的環(huán)形型腔121內(nèi)部形成負(fù)壓，抽吸激光模切時產(chǎn)生的粉塵。

可以理解，所述貫穿孔124可以是布滿環(huán)形腔室121靠近通孔122的四周的內(nèi)壁，負(fù)壓裝置工作時，環(huán)形腔室121靠近通孔122的四個面上開設(shè)的貫穿孔124同時對通孔122的粉塵進(jìn)行抽吸，該設(shè)置方式可以最大限度地對通孔122的粉塵進(jìn)行清除，不留任何死角，使得電池極片14切割過程中產(chǎn)生的粉塵不會粘附在電池極片14上，保證了電池極片14的清潔。

在其他一些實施例中，所述夾持框12不一定要設(shè)置有環(huán)形型腔121，可以是由四面?zhèn)劝暹B接形成的兩端開口的筒體，抽吸口125直接設(shè)置在夾持框12的測板上，負(fù)壓裝置經(jīng)過抽吸口125對通孔122的粉塵進(jìn)行清除。

需要說明的是，由于夾持框12和支撐臺11設(shè)置成可以在激光切割電池極片14時對產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行清除，則激光切割電池極片14產(chǎn)生的粉塵不會遮擋到光源影響到切割效果。進(jìn)一步的，電池極片14在激光切割時產(chǎn)生的粉塵不會附著在電池極片14的邊緣和表面導(dǎo)致造成制造的電芯自放電高、短路、安全性能差等缺陷，使得產(chǎn)品的良品率較高。具體的，附著的粉塵在電池內(nèi)部會造成微短路，造成電池容量損失；附著的粉塵可能穿透電池正極和負(fù)極之間的隔膜，導(dǎo)致電池存在爆炸的危險。更進(jìn)一步的，相對于傳統(tǒng)的以壓縮空氣吹掃的方式對電池極片上附著的粉塵進(jìn)行清理，夾持框12和支撐臺11的經(jīng)過負(fù)壓裝置抽吸除塵方式不會造成裝置周圍粉塵嚴(yán)重污染。更進(jìn)一步的，相對于傳統(tǒng)的以毛刷清理的方式，夾持框12和支撐臺11的除塵方式不會對電池極片14造成二次劃傷。更進(jìn)一步的，該激光模切夾持裝置10是在激光對電池極片14進(jìn)行切割的過程中就對產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行清除，最大限度的防止了粉塵粘附在電池極片14上的可能，最大限度地保證的電池極片14的清潔?？梢岳斫獾氖?，傳統(tǒng)的在電池極片14切割后再進(jìn)行粉塵清理的方式，此時部分粉塵已粘附在電池極片14上，不容易清除。更進(jìn)一步的，該激光模切夾持裝置將切割和除塵兩套工藝整合在一套裝置里面進(jìn)行實現(xiàn)，有效簡化了裝置結(jié)構(gòu)，減小其占地空間，降低成本。

所述通孔122在夾持框12和支撐臺11配合處的直徑大于通孔122在夾持框12遠(yuǎn)離支撐臺11處的直徑，即通孔122越靠近模切線路其形成的區(qū)域越大。該設(shè)計方式的目的在于，可以避免環(huán)形型腔121靠近通孔122的壁面對激光造成阻擋，激光器可以達(dá)到其最大的切割尺寸。優(yōu)選的，配合模切線路114的形狀，所述通孔122的沿激光切割方向的截面形狀呈上小下大的梯形設(shè)置，也即越靠近支撐臺，通孔122直徑越大，越遠(yuǎn)離支撐臺，通孔122直徑越小，但是通孔122的最小直徑在所述頂板111上的投影面積也大于支撐臺頂板111上的設(shè)定的模切線路114所限定的面積。

請參閱圖10，所述激光模切夾持裝置10進(jìn)一步包括一壓板127，該壓板127設(shè)置在所述夾持框12和支撐臺11接觸的面上。該壓板127用于對放置在支撐臺11的頂板111上的電池極片14進(jìn)行壓平固定住，防止電池極片14在切割的過程中發(fā)生移動錯位。所述壓板127的形狀為環(huán)形，其環(huán)繞形成的區(qū)域大于所述模切線路114形成的區(qū)域。

所述夾持框12上還設(shè)置有一把手128，所述把手128用于方便用戶經(jīng)過該把手128將夾持框12相對于支撐臺11進(jìn)行開合。

請參閱圖11，一種激光模切方法S10，所述激光模切方法S10包括以下步驟：

S101：提供一支撐板，所述支撐板上定義有模切線路，支撐板沿所述模切線路開設(shè)至少一貫穿支撐板的吸粉孔，待切割的電池極片放置于支撐板上；

S102，激光沿模切線路對放置于支撐板上的電池極片進(jìn)行切割，切割時產(chǎn)生的粉塵經(jīng)過所述支撐板的吸粉孔遠(yuǎn)離電池極片。

電池極片切割時產(chǎn)生的粉塵經(jīng)過支撐板沿所述模切線路開設(shè)的貫穿支撐板的吸粉孔遠(yuǎn)離電池極片，粉塵不會附著到電池極片的表面和邊緣，使得電池極片保持清潔，從而可以大幅提高由該電池極片制成的電芯的良品率。

進(jìn)一步，所述吸粉孔連通一內(nèi)腔，內(nèi)腔腔壁上開設(shè)抽氣口，通過所述抽氣口連接負(fù)壓裝置，所述粉塵經(jīng)過所述負(fù)壓裝置抽吸而遠(yuǎn)離電極極片。

進(jìn)一步的，所述電極極片被夾持框夾持在支撐板與夾持框之間，夾持框形成環(huán)形型腔，型腔內(nèi)壁開設(shè)貫通孔，型腔外壁開設(shè)抽吸口，通過所述抽吸口連接負(fù)壓裝置，進(jìn)而所述粉塵經(jīng)過所述負(fù)壓裝置抽吸而遠(yuǎn)離所述電極極片。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的原則之內(nèi)所作的任何修改，等同替換和改進(jìn)等均應(yīng)包含本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。