CN102101307A - 一种用于锂电池极耳成形的组合刀模 - Google Patents

一种用于锂电池极耳成形的组合刀模 Download PDF

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本发明公开了一种用于锂电池极耳成形的组合刀模，所述的组合刀模由上刀及下刀构成，上刀包括两把间隔排列的横向刀及排列横向刀间隔之间的纵向刀，上刀设置于旋转轴上，其中横向刀在转轴旋转方向上排列于纵向刀的前面，下刀包含与上刀一一对应的横向刀与纵向刀，上刀相对下刀做往复摆动以实现对极片的剪切。本发明的优点在于：本发明提供一种全新的极耳成形方法，利用本发明的组合刀模在阴阳极片上直接对基材进行剪切，加工出极耳的形状，本发明技术成功地解决了在金属箔片上剪切出“凵”槽形的凹槽，在极片上直接成形多个极耳，并通过程序控制可实现极耳间距不等距的问题，极耳卷绕时随着层数的增加，为了极耳的重叠度要求极耳间距也随之加大。本技术加工出的电芯消除了极耳因焊接产生的各种问题，电芯内阻小、质量稳定。

Description

一种用于锂电池极耳成形的组合刀模
技术领域
本发明涉及一种锂电池极耳成形的装置，特别是一种用于锂电池极耳成形的组合刀模。
背景技术
锂电池的极片采用在金属箔片基材上涂布制作，由于金属箔片超薄、厚度仅0.01-0.02mm，很难成形加工，现有技术可实现对这种箔片的分切和直线裁切，采用冲剪成形容易形成毛刺、甚至切不断，且冲模寿命短；而在锂电池生产中极片的毛刺是必须控制的，在制作电池电芯时阴阳极片间是用极薄的隔离膜进行隔离，极片上的金属毛刺一旦刺穿隔离膜，便有发生短路的危险；
为此，目前电池制作时不得不退而求其次，采用焊接方式制作极耳，一种采用先行卷绕或折叠，而后在极片的两侧边各焊接一极耳制成正负极，该方法电芯两侧都有正极或负极引线所占空间大，电池能量密度小，另一种采用在极片边缘焊接极片制成极耳，虽然正负极可布置在同侧，但电池内阻大，焊接稳定性差、极片厚薄不均给后面工序增加难度、产品一致性不好、工艺复杂。
采用直接在极片上加工极耳，即对金属箔片进行切除以成形极耳状，极耳与金属箔片为一体，便可克服上述问题；问题的关键在于能有刀具对箔片进行可靠地切除，本发明提供一种对金属箔片进行切除的组合刀模。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种可直接在极片上加工出所需的极耳凸缘的一种用于锂电池极耳成形的组合刀模。
一种用于锂电池极耳成形的组合刀模，其结构要点在于：所述的组合刀模包括有上刀及下刀，所述的上刀包括设置于转轴上的沿转轴轴向分布的纵向刀以及设置于转轴上与转轴的轴向具有夹角的两把横向刀，两把横向刀间隔排列，纵向刀置于两把横向刀间隔之内，横向刀与纵向刀跟随转轴做往复摆动，在旋转方向上横向刀与纵向刀呈一角度排列，横向刀在前，纵向刀在后，转动时两把横向刀与下刀先接触，然后纵向刀与下刀再接触，所述的下刀包括与上刀一一对应的横向刀与纵向刀，其设置于下刀固定座上，上刀相对下刀做往复摆动以实现对极片的剪切。
这种结构的锂电池极耳成形的组合刀模，可利用上刀相对下刀所做的往复运动，可实现在极片这种超薄箔片的两边缘剪切出“凵”槽形的凹槽，从而在极片上留下充当极耳的凸缘，从而使得本组合刀模可实现在极片这种超薄箔片上加工出所需的极耳。
所述的组合刀模还包括有设置于下刀上方的压料装置。
所述的下刀的各对应刀或为整体式的，或为组合式的。
所述的上刀的两把横向刀与下刀的相对应刀在剪切方向设置有夹角以保证剪切的单点进行。
所述的上刀的纵向刀与下刀的相对应刀在剪切方向设置有夹角以保证剪切的单点进行。
将上、下各刀在剪切方向设置有夹角可保证剪切时单点进行，从而提高剪切时的剪切力，避免发生切不断的现象。
所述的上刀的横向刀还可相对转轴的轴向摆动。
横向刀相对转轴的轴向具有一定的摆动能力，从而就能够调整上刀的横向刀与下刀剪切时能贴紧，无间隙，从而保证良好的剪切效果。
所述的上刀的横向刀相对转轴的轴向摆动，横向刀通过转销轴安装于转轴上，同时在横向刀与转轴之间、相对转轴摆动的方向上设置预压弹簧进行横向刀的压紧、设置限位销钉进行横向刀的定位。
所述的上刀的纵向刀可相对转轴做相向与远离转动。
纵向刀相对转轴做相向与远离转动，从而能调整纵向刀与下刀之间的间隙，从而保证剪切的精确性。
所述的上刀的纵向刀相对转轴运动是通过将纵向刀固定于纵向刀固定架上，再将固定架通过转销轴（１14）安装于联接体（１15）上，再将联接体安装于转轴上，在将纵向刀设置于固定架时，设置预压弹簧（１１２）进行纵向刀的压紧，设置限位销钉（１1３）进行纵向刀的定位。
所述的上刀的横向刀为Ｌ形的刀，刀尖沿着纵向刀的方向弯曲，纵向刀的刀尖部分与横向刀具有重叠部分。
所述的压料装置为一种可做上下往复运动的装置。
所述的往复运动的实现可以是采用液压缸，气缸、电机或者凸轮机构等等。
所述的组合刀模可采用一组或几组并列使用。
综上所述的，本发明相比现有技术如下优点：
本专利提供一种全新的极耳成形方法，利用本专利的组合刀模在阴阳极片上直接对基材进行剪切，加工出极耳的形状，本专利技术成功地解决了在金属箔片上剪切出 “凵” 槽形的凹槽，在极片上直接成形多个极耳，并通过程序控制可实现极耳间距不等距的问题，极耳卷绕时随着层数的增加，为了极耳的重叠度要求极耳间距也随之加大。本技术加工出的电芯消除了极耳因焊接产生的各种问题，电芯内阻小、质量稳定。
附图说明
图1是发明实施例的用于锂电池极耳成形的组合刀模的结构示意图。
图2是本发明实施例的用于锂电池极耳成形的组合刀模的另一状态图。
图3是本发明实施例的用于锂电池极耳成形的组合刀模的上刀总成结构示意图。
图4是上刀的横向刀布置示意图。
图5是上刀的纵向刀布置示意图。
图6是下刀总成示意图。
图7是下刀总成侧视图。
标号说明　1上刀11纵向刀111纵向刀固定架112预压弹簧113限位销钉114转销轴115联接体12横向刀121转销轴122预压弹簧123限位销钉2下刀21下刀固定座3压料装置4转轴。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行更详细的描述。
实施例1
一种如图1—7所示的用于锂电池极耳成形的组合刀模，所述的组合刀模包括有上刀１及下刀２，所述的上刀包括设置于转轴4上的沿转轴轴向分布的纵向刀11以及与转轴的轴向具有夹角的两把横向刀12，两把横向刀间隔排列，纵向刀设置于两横向刀的间隔之中，横向刀与纵向刀跟随转轴做往复摆动，所述的下刀2包括与上刀一一对应的横向刀与纵向刀，其设置于下刀固定座21上，上刀相对下刀做往复摆动以实现对极片的剪切，所述的组合刀模还包括有设置于下刀上方的压料装置3。所述的上刀的横向刀与纵向刀在转轴上的布置为，以上刀靠近下刀的旋转运动方向为基准，两横向刀设置于纵向刀的前方，转动时两把横向刀与下刀先接触，然后纵向刀与下刀再接触。所述的上刀与下刀的各对应刀在剪切方向设置有夹角以保证剪切的单点进行。所述的上刀的横向刀相对转轴4的轴向可摆动，所述的上刀的横向刀相对转轴的轴向摆动，横向刀通过转销轴121安装于转轴上，同时在横向刀与转轴之间、相对转轴摆动的方向上设置预压弹簧122进行横向刀的压紧、设置限位销钉123进行横向刀的定位。所述的上刀的纵向刀可相对转轴做相向与远离转动。所述的上刀的纵向刀相对转轴运动是通过将纵向刀固定于纵向刀固定架111上，再将固定架通过转销轴（１14）安装于联接体（１15）上，再将联接体安装于转轴上，在将纵向刀设置于固定架时，设置预压弹簧（１１２）进行纵向刀的压紧，设置限位销钉（１1３）进行纵向刀的定位。所述的压料装置3为一种可做上下往复运动的装置。其为由气缸带动压料板做上下往复运动，实现对极片物料的压紧或松开。所述的上刀的横向刀为Ｌ形的刀，刀尖沿着纵向刀的方向弯曲，横向刀的刀尖部分与纵向刀具有重叠部分。
所述的组合刀模由两组并列而成的。
本实施例未述部分与现有技术相同。

Claims (10)

1.一种用于锂电池极耳成形的组合刀模，其特征在于：所述的组合刀模包括有上刀（１）及下刀（２），所述的上刀包括设置于转轴上的沿转轴轴向分布的纵向刀（１１）以及设置转轴上与转轴的轴向具有夹角的两把横向刀（１２），两把横向刀间隔排列，纵向刀置于两把横向刀间隔之内，横向刀与纵向刀跟随转轴（４）做往复摆动，在旋转方向上横向刀与纵向刀呈一角度排列，横向刀在前，纵向刀在后，转动时两把横向刀与下刀先接触，然后纵向刀与下刀再接触，所述的下刀包括与上刀一一对应的横向刀与纵向刀，其设置于下刀固定座（２１）上，上刀相对下刀做往复摆动以实现对极片的剪切。
2.根据权利要求1所述的用于锂电池极耳成形的组合刀模，其特征在于：所述的组合刀模还包括有设置于下刀上方的压料装置（３）。
3.根据权利要求2所述的用于锂电池极耳成形的组合刀模，其特征在于：所述的上刀的两把横向刀与下刀的相对应刀在剪切方向设置有夹角以保证剪切的单点进行。
4.根据权利要求1至3任何一项所述的用于锂电池极耳成形的组合刀模，其特征在于：所述的上刀的纵向刀与下刀的相对应刀在剪切方向设置有夹角以保证剪切的单点进行。
5.根据权利要求4所述的用于锂电池极耳成形的组合刀模，其特征在于：所述的上刀的横向刀还可相对转轴的轴向摆动。
6.根据权利要求5所述的用于锂电池极耳成形的组合刀模，其特征在于：所述的上刀的横向刀相对转轴的轴向摆动，横向刀通过转销轴（１２１）安装于转轴上，同时在横向刀与转轴之间、相对转轴摆动的方向上设置预压弹簧（１２２）进行横向刀的压紧、设置限位销钉（１２３）进行横向刀的定位。
7.根据权利要求6所述的用于锂电池极耳成形的组合刀模，其特征在于：所述的上刀的纵向刀可相对转轴做相向与远离转动。
8.根据权利要求7所述的用于锂电池极耳成形的组合刀模，其特征在于：所述的上刀的纵向刀相对转轴运动是通过将纵向刀固定于纵向刀固定架（１１１）上，再将固定架通过转销轴（１14）安装于联接体（１15）上，再将联接体安装于转轴上，在将纵向刀设置于固定架时，设置预压弹簧（１１２）进行纵向刀的压紧，设置限位销钉（１1３）进行纵向刀的定位。
9.根据权利要求8所述的用于锂电池极耳成形的组合刀模，其特征在于：所述的上刀的横向刀为Ｌ形的刀，刀尖沿着纵向刀的方向弯曲。
10.根据权利要求1所述的用于锂电池极耳成形的组合刀模，其特征在于：所述的组合刀模可采用一组或几组并列使用。
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