CN102354738B - 极片成型方法及其成型模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种极片成型方法，包括如下步骤：切出宽度尺寸与成型极片宽度相同的极片板材；设置裁切模具和成型模具两部分，裁切模具和成型模具相互分离，往前移动极片板材至裁切模具的下方；移动极片板材，使成型模具位于待成型极片的前边沿正上方，裁切模具位于待成型极片的后边沿正上方；控制裁切模具和成型模具同时向下动作裁切极片；设置吸片机构收集已裁切的极片。裁切模具、成型模具的刃口处设置与极片的前边沿形状对应，且两模具的刃口均位于同一水平高度。本发明还提供了一种极片成型模具。利用此方式裁切模具和成型模具同时进行动作，可一次性对极片板材制造加工出极片的最终形状，使极片的制造过程省时简单，同时加工毛刺小。

Description

极片成型方法及其成型模具

技术领域

本发明属于机械制造领域，具体涉及一种使用工具制造极片的方法。

背景技术

叠片式锂电池由多层正负极片单体叠制而成，这些极片单体总是由涂布、轧制好的整条极片分切而成。传统的操作方式是由人工把正、负极片根据涂层及未涂区先将其分段裁切（裁大片），再将大片放于压力机上，利用刀模制得一个个的单体。旧有的方式因其技术的局限性，具有多种无法克服的弊端，例如刀模寿命低（约少于1万次）、毛刺大、掉粉、翻边、极片易受损、产品一致性差等缺点，而且生产制造的效率较低，此种旧方式用于制造小容量的电池勉强可以，但是对于新型的大容量动力电池而言，由于其极片较厚（0.25-0.35mm），电池的串、并联多，这对于每个单体一致性要求则更高，采用传统的制造方式，无论从效率、产品性能或是刀模寿命角度衡量，均难以应对需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可同时对极片进行裁切及成型的方法，在极片的制造过程中使用分离式可更换或整体式的裁切工具进行一次动作即完成极片形状的裁切及成型，本发明还提供一种可同时对超厚动力电池极片进行裁切及成型的模具，实现毛刺生成率低的极片成型。

本发明所述的一种极片成型方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.  切出宽度尺寸与成型极片宽度相同的极片板材；

b.  设置裁切模具和成型模具两部分，裁切模具和成型模具相互分离，往前移动极片板材至裁切模具的下方；

c.  移动极片板材，使成型模具位于待成型极片的前边沿正上方，裁切模具位于待成型极片的后边沿正上方；

d.  控制裁切模具和成型模具同时向下动作裁切极片；

e.  设置吸片机构收集已裁切的极片。

定义一极片的极耳所在一侧边缘为极片的前边沿，极耳相对一侧边缘为后边沿，两侧为极片的侧边。令裁切模具和成型模具的刃口位于同一水平高度，且相距距离为极片侧边的长度，工作时冲模同时接触料带实现裁切及成型同步进行。

步骤b中所述的裁切模具为一个整体，模具的刃口连续且形状分别对应待成型极片的后边沿轮廓形状；

所述的成型模具由相互分离的多个部分组成或者为一个整体。若所述的成型模具为一个整体时，成型模具的刃口连续且形状为待成型极片的前边沿轮廓形状；若所述的成型模具为相互分离的多个部分时，各个部分的刃口形状与极耳的顶端所在边沿的形状组合形成待成型极片的前边沿轮廓形状，同时各个部分的相互距离可调节且可以独立更换部件。

进一步地，所述的成型模具为相互分离的多个部分时，步骤b和步骤c之间还包括如下步骤：

b1.裁切模具裁切极片板材，使裁切后的极片板材的顶端的一部分边沿作为极耳的顶端边沿;

b2.往前移动极片板材。

更进一步地，裁切模具和成型模具可以灵活调节相互之间的距离，实现调整需要制造的极片长度。

一种极片成型模具，包括裁切模具、成型模具及极片承托平台，所述极片承托平台置于裁切模具和成型模具之间，裁切模具与成型模具相互分离，裁切模具的刃口及所述的成型模具的刃口位于同一水平高度且相距距离为极片侧边的长度，所述的成型模具包括一个可以左右移动成型模具的横向调节机构。

所述的成型模具为一个整体或者相互分离的多个部分。为一个整体时，成型模具的刃口连续且形状为待成型极片的前边沿轮廓形状；为相互分离的多个部分时，所述的成型模具为各个部分的相互距离可调节且各部分可独立更换。

进一步地，为相互分离的多个部分的成型模具包括一个在同一平面上下移动成型模具各部分的相距距离的纵向调节机构。

本发明的有益效果是：裁切模具及成型模具处于同一水平高度且同时动作，进行裁切及成型的动作一致，可一次性对极片板材制造加工出极片的最终形状，使极片的制造过程省时简单，同时此方式更适合于延长加工超厚度极片模具寿命且能获得精确的极片长度，加工毛刺小；调节机构能根据极片尺寸进行适应性调节或修正，达到加工精确的要求。

附图说明

图1为本发明中带圆倒角的裁切模具的裁切凹口及成型模具的成型凹口形状；

图2为本发明中带直边角的裁切模具的裁切凹口及成型模具的成型凹口形状；

图3为本发明模具对应的直角边和圆倒角的极片形状；

图4为本发明的模具示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。

本发明所述的一种极片裁切成型方法，包括如下步骤：

a.  切出宽度尺寸与成型极片宽度相同的极片板材；

b.  如图1所示，设置裁切模具10和成型模具20两部分，裁切模具和成型模具相互分离，往前移动极片板材2至裁切模具的下方；

c.  移动极片板材2，使成型模具位于待成型极片的前边沿正上方，裁切模具位于待成型极片的后边沿正上方；

d.  控制裁切模具和成型模具同时向下动作裁切极片；

e.  设置吸片机构收集已裁切的极片。

参照图3，定义极片1的极耳所在一侧边缘为极片的前边沿13，极耳相对一侧边缘为后边沿12，两侧为极片的侧边14。令裁切模具10和成型模具20的刃口位于同一水平高度，且相距距离为极片侧边14的长度，工作时两模具同时接触极片板材2实现裁切及成型同步进行。

步骤b中的裁切模具10为一个整体，模具的刃口连续且形状分别对应待成型极片的后边沿轮廓形状，参照图1和图2的刃口形状3及刃口形状4；

为保证裁切质量，所述的成型模具20可以是相互分离的两个部分或多个部分组成，或者可以是一个整体。

成型模具有多种不同结构构成方式，具体应以极片的形状而定，本实施例仅以其中2个例子进行说明：

若所述的成型模具20为一个整体时，成型的刃口呈一个两端带R半径圆倒角的半框形状成型凹口5，成型凹口5与极片1的前边沿13同宽，成型模具20的刃口连续且形状5即为待成型极片的前边沿轮廓形状，由于此时成型模具20可直接把极片1从极片板材2上直接裁切分离，形成极片的前边沿，因而不需在裁切模具处进行额外裁切再送至成型处，在裁切端不产生废料，此方式可节省一个裁切极耳一端的步骤即制造前边沿的步骤，且不需清理裁切通道。参照图3左边的带圆角边极片1，此极片则利用上述成型模具制成，带圆角的边沿采用整体式的模具结构可较易形成。

若所述的成型模具为相互分离的两个部分时，步骤b和步骤c之间还包括如下步骤：

b1.裁切模具10裁切极片板材2，使裁切后的极片板材2的顶端的一部分边沿作为极耳的顶端边沿15；

b2.往前移动极片板材。

此种方式基于成型端接触极片部分较少的情况考虑，如图2所示，由于极片的极耳顶端的边沿15均为一直线形状，而成型模具20在各个部分的刃口形状与极耳的顶端所在边沿15的形状组合后，即形成待成型极片的前边沿轮廓形状13，如此可省去成型端对极片板材2的极耳顶端的成型，令裁切更为准确且大大减少毛刺的出现，同时两个分离部分20-1、20-2的相互距离可以调节，并且可以独立更换部件，节约不必要的部分更换及灵活调整加工出的极片形状。参照图3右边的带直角边极片，此极片则利用上述成型模具制成，带直角的边沿采用分离式的模具结构也可形成，而且毛刺更少。当所述的成型模具为相互分离的多个部分时，其原理也一样，即主要在于极耳顶端不需成型模具的加工。

更进一步地，裁切模具10和成型模具20通过伺服电机可控制横向调节机构在极片的长度方向调节模具的位置，从而改变其裁切成型的极片长度；成型模具20还包括纵向调节机构，其可以在极片的宽度方向调节成型模具的两部分20-1、20-2，从而可以改变待成型的极耳的宽度。

一种极片成型模具，参照图4，包括裁切模具10、成型模具20及极片承托平30，极片承托平台30置于裁切模具10和成型模具20之间，裁切模具与成型模具相互分离，裁切模具的刃口及成型模具的刃口位于同一水平高度且相距距离为极片侧边的长度，所述的成型模具20包括一个可以左右移动成型模具的横向调节机构。

参照图2，所述的成型模具20为一个整体或者相互分离的多个部分。当其为一个整体时，成型模具的刃口连续且形状为待成型极片的前边沿轮廓形状；为相互分离的多个部分时，所述的成型模具为各个部分的相互距离可调节且各部分可独立更换。

进一步地，为相互分离的多个部分的成型模具包括一个在同一平面上下移动成型模具各部分的相距距离的纵向调节机构。

以上所述并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种极片成型方法，其特征在于，包括如下步骤：

a. 切出宽度尺寸与成型极片宽度相同的极片板材；

b.设置裁切模具和成型模具两部分，裁切模具和成型模具相互分离，往前移动极片板材至裁切模具的下方，所述的裁切模具为一个整体，模具的刃口连续且形状对应待成型极片的后边沿轮廓形状，所述的成型模具由相互分离的多个部分组成或者为一个整体；

c.移动极片板材，使成型模具位于待成型极片的前边沿正上方，裁切模具位于待成型极片的后边沿正上方；

d.控制裁切模具和成型模具同时向下动作裁切极片；

e.设置吸片机构收集已裁切的极片。

2.根据权利要求1所述的极片成型方法，其特征在于，若所述的成型模具为一个整体时，成型模具的刃口连续且形状为待成型极片的前边沿轮廓形状；若所述的成型模具为相互分离的多个部分时，各个部分的刃口形状与极耳的顶端所在边沿形状组合形成待成型极片的前边沿轮廓形状。

3.根据权利要求2所述的极片成型方法，其特征在于，所述的成型模具为相互分离的多个部分时，步骤b和步骤c之间还包括如下步骤：

b1.裁切模具裁切极片板材，使裁切后的极片板材的顶端一部分边沿作为极耳的顶端边沿;

b2.往前移动极片板材。

4.根据权利要求2所述的极片成型方法，其特征在于，所述的成型模具为相互分离的多个部分时，各个部分的相互距离可调节且各部分可独立更换。

5.根据权利要求1所述的极片成型方法，其特征在于，裁切模具和成型模具之间的相互距离可调节。

6.一种用于实施权利要求1的极片成型方法的极片成型模具，其特征在于，包括裁切模具、成型模具及极片承托平台，所述极片承托平台置于裁切模具和成型模具之间，裁切模具与成型模具相互分离，裁切模具的刃口及所述的成型模具的刃口位于同一水平高度且相距距离为极片侧边的长度，所述的成型模具包括一个可以左右移动成型模具的横向调节机构。

7.根据权利要求6所述的极片成型模具，其特征在于，所述的成型模具为一个整体，成型模具的刃口连续且形状为待成型极片的前边沿轮廓形状。

8.根据权利要求6所述的极片成型模具，其特征在于，所述的成型模具为相互分离的多个部分，各个部分的相互距离可调节且各部分可独立更换。

9.根据权利要求8所述的极片成型模具，其特征在于，所述的成型模具包括一个在同一平面上下移动成型模具各部分的相距距离的纵向调节机构。