CN102476139A - 冲切刀模模具结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冲切刀模模具结构，用于冲切锂离子电池的电极极片，所述冲切刀模模具冲切的所述电极极片主要由极片本体和设置在所述极片本体上的固持部组成，所述固持部贯通设置定位孔；所述冲切刀模模具具有用于冲切所述极片本体的冲切模具本体，与所述冲切模具本体冲切所述极片本体具有的极耳的冲切边相邻的两冲切边上分别设置冲切延展体，所述冲切延展体用于冲切所述固持部，所述冲切延展体设置用于冲切所述定位孔的冲切体。本发明一种冲切刀模模具结构，可以冲切出具有对应定位孔的电极极片，使得冲切出的极片在叠片时可以进行准确对位，避免了各极片因对位错位导致的电芯内部短路而造成膨胀、爆炸情况的发生，提高了安全性能。

Description

冲切刀模模具结构

技术领域

本发明涉及模具领域，尤其涉及一种冲切刀模模具结构。

背景技术

现有的用于冲切锂离子电池的电极极片的模具主要有三种，分别是用于冲切正极极片的正极冲切刀模模具41，用于冲切负极极片的负极冲切刀模模具42以及用于冲切隔膜纸的隔膜冲切刀模模具43，参见图1a-图1c所示。以上三种模具均大致成长方状，正极冲切刀模模具和负极冲切刀模模具上分别设计极耳焊接位。经上述三种模具冲切出的正负极极片51和52以及隔膜纸53按照一定的次序进行叠加组装后便形成了电芯，现有的冲切刀模模具冲切出的正负极极片51和52以及隔膜纸53在叠加形成电芯的工艺步骤中，由于冲切刀模模具冲切出的极片51、52和隔膜纸53没有任何定位点，需要人工目视对位，及易造成正负极错位，导致电池在充放电过程中起火燃烧发生危险，存在一定的安全隐患。

此外，由于隔膜纸为半透明状，目视对位过程中，操作者需要耗费大量的精力进行对位，费时费力。现有的用于冲切锂离子电池的电极极片的模具因结构设计不够合理，导致对位效果不高，已经不能满足生产的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种冲切刀模模具结构，可以冲切出具有对应定位孔的电极极片，使得冲切出的极片在叠片时可以进行准确对位，避免了各极片因对位错位导致的电芯内部短路而造成膨胀、爆炸情况的发生，提高了安全性能。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种冲切刀模模具结构，包括用于冲切锂离子电池的电极极片，所述冲切刀模模具冲切的所述电极极片主要由极片本体和设置在所述极片本体上的固持部组成，所述固持部贯通设置定位孔；所述冲切刀模模具具有用于冲切所述极片本体的冲切模具本体，与所述冲切模具本体冲切所述极片本体具有的极耳的冲切边相邻的两冲切边上分别设置冲切延展体，所述冲切延展体用于冲切所述固持部，所述冲切延展体设置用于冲切所述定位孔的冲切体。

优选的，所述冲切刀模模具包括正极冲切刀模模具、负极冲切刀模模具或隔膜冲切刀模模具中的任一种刀模模具。

所述冲切延展体是与所述冲切模具本体相连的冲切结构，其呈长方状；

所述冲切体是截面呈圆形的冲切柱或截面呈圆形的冲切孔中的任一种。

所述冲切延展体设置的冲切体为四个，分别对称设置在所述冲切延展体的端部，所述冲切体可冲切出截面为圆形的冲切孔。

所述负极冲切刀模模具两侧具有的冲切延展体上的所述冲切体间的间距与所述正极冲切刀模模具两侧具有的冲切延展体上的所述冲切体间的间距相等。

所述正极冲切刀模模具和所述负极冲切刀模模具可分别冲切出位置相对应的所述电极极片的所述定位孔。

所述隔膜冲切刀模模具两侧具有的冲切延展体上的所述冲切体间的间距与所述负极冲切刀模模具两侧具有的冲切延展体上的所述冲切体间的间距相等。

所述隔膜冲切刀模模具和所述负极冲切刀模模具可分别冲切出位置相对应的所述电极极片的所述定位孔。

优选的，所述负极冲切刀模模具具有的所述冲切模具本体比所述正极冲切模具具有的所述冲切模具本体在宽度上宽1-3mm，在长度上宽1-3mm；

所述隔膜冲切刀模模具具有的所述冲切模具本体比所述负极冲切模具具有的所述冲切模具本体在宽度上宽1-3mm，在长度上宽1-3mm。

本发明实施例所提供的一种冲切刀模模具结构，与冲切模具本体冲切极片本体具有的极耳的冲切边相邻的两冲切边上分别设置冲切延展体，且在冲切延展体上设置用于冲切定位孔的冲切体，正极冲切刀模模具、负极冲切刀模模具或隔膜冲切刀模模具中的任一刀模模具均可以冲切出具有对应定位孔的电极极片，使得冲切出的极片在叠片时可以进行准确对位，避免了各极片因对位错位导致的电芯内部短路而造成膨胀、爆炸情况的发生，提高了安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a是现有技术中的冲切刀模模具的正极冲切模具的结构示意图；

图1b是现有技术中的冲切刀模模具的负极冲切模具的结构示意图；

图1c是现有技术中的冲切刀模模具的隔膜冲切模具的结构示意图；

图2是现有技术中的经冲切刀模模具冲切后的电极极片组装成的电芯的结构示意图；

图3a是本发明实施例一种冲切刀模模具的正极冲切模具的结构示意图；

图3b是本发明实施例一种冲切刀模模具的负极冲切模具的结构示意图；

图3c是本发明实施例一种冲切刀模模具的隔膜冲切模具的结构示意图；

图4是本发明实施例的用以辅助冲切刀模模具冲切出的电极极片组装的叠片夹具的结构示意图；

图5a是本发明实施例的经冲切刀模模具冲切出的电极极片组装成电芯的工艺步骤一的结构示意图；

图5b是本发明实施例的经冲切刀模模具冲切出的电极极片组装成电芯的工艺步骤二的结构示意图；

图5c是本发明实施例的经冲切刀模模具冲切出的电极极片组装成电芯的工艺步骤三的结构示意图；

图6本发明实施例的冲切组装的电极极片形成电芯的结构示意图。

具体实施方式

下面参考附图对本发明的优选实施例进行描述。

本发明实施例所提供的一种冲切刀模模具，用于冲切锂离子电池的电极极片8，所述冲切刀模模具1冲切的所述电极极片8主要由极片本体81和设置在所述极片本体81上的固持部82组成，所述固持部82贯通设置定位孔822；

所述冲切刀模模具1具有用于冲切所述极片本体81的冲切模具本体11，与所述冲切模具本体1冲切所述极片本体81具有的极耳812的冲切边相邻的两冲切边上分别设置冲切延展体12，所述冲切延展体12用于冲切所述固持部82，所述冲切延展体12设置用于冲切所述定位孔822的冲切体122。

优选的，所述冲切刀模模具包括正极冲切刀模模具101、负极冲切刀模模具102或隔膜冲切刀模模具103中的任一种刀模模具。

冲切模具本体11大致呈方状，其与现有使用中的用于冲切电极极片的模具的形状大致相同，实施过程中，正极冲切刀模模具101和负极冲切刀模模具102所冲切出的极片本体81上具有极耳812，而隔膜冲切刀模模具103冲切出的不具有极耳812的极片本体81。

冲切延展体12设置在冲切模具本体11相对的两冲切边，具体实施时，在正极冲切刀模模具101和负极冲切刀模模具102冲切所述极片本体81具有的极耳812的冲切边相邻的两冲切边上分别设置冲切延展体12，该冲切延展体12是与冲切模具本体11相连的冲切结构，其大致呈长方状，而冲切体122设置在该冲切模具本体11上，本实施例中，冲切体122可以是截面呈圆形的冲切柱或截面呈圆形的冲切孔中的任一种，只要满足其可以在极片上冲切出圆形定位孔即可，当然，该冲切体122也可以是方状、三角状等常见形状；相应的，使用冲切刀模模具冲切模具时，极片上也将冲切出与该冲切体122的形状相适配的形状，当冲切体122是截面为三角形的冲切柱或截面为三角形的冲切孔时，则经该冲切延展体12冲切后，极片上也相应形成三角形的定位孔；再如，当冲切体122是截面为四边形的冲切柱或截面为四边形的冲切孔时，则经该冲切延展体12冲切后，极片上也相应形成四边形的定位孔。

优选的，冲切延展体12设置的冲切体122为四个，分别对称设置在所述冲切延展体12的端部，所述冲切体122可冲切出截面为圆形的冲切孔。

具体实施时，正极冲切刀模模具101可以冲切出正极极片801，如图3a所示，为本发明冲切刀模模具的正极冲切模具的结构示意图，其中，冲切延展体12分别设置在呈长方状的冲切模具本体11相对的具有较长的冲切边的两侧，同样呈长方状。正极冲切刀模模具101设置极耳冲切位，该冲切刀模模具在使用时可以冲切出具有极耳的正极极片801，冲切出的正极极片801的极片本体81和固持部82以及其上具有的定位孔822分别由正极冲切刀模模具101的冲切模具本体11、冲切延展体12及其上的冲切体122冲切得出，定位孔822呈截面为圆形的孔径结构。

具体实施时，负极冲切刀模模具102可以冲切出负极极片802，如图3b所示，为本发明冲切刀模模具的负极冲切模具的结构示意图，其中，冲切延展体12分别设置在呈长方状的冲切模具本体11相对的具有较长的冲切边的两侧，同样呈长方状。负极冲切刀模模具102设置极耳冲切位，该冲切刀模模具在使用时可以冲切出具有极耳的负极极片802，冲切出的负极极片802的极片本体81和固持部82以及其上具有的定位孔822分别由负极冲切刀模模具102的冲切模具本体11、冲切延展体12及其上的冲切体122冲切得出，定位孔822呈截面为圆形的孔径结构。

优选的，负极冲切刀模模具102具有的冲切模具本体11比正极冲切模具101具有的冲切模具本体11在宽度上宽1-3mm，在长度上宽1-3mm。

优选的，负极冲切刀模模具102两侧具有的冲切延展体12上的冲切体122间的间距与所述正极冲切刀模模具101两侧具有的冲切延展体12上的冲切体122间的间距相等，也就是说，正极冲切刀模模具101和负极冲切刀模模具102分别冲切出的电极极片的定位孔822的位置相对应。

值得说明的是，为同时满足上述实施条件，只需分别在正极冲切刀模模具101、负极冲切刀模模具102上对应位置设置冲切体122即可，而不同刀模模具上的冲切模具本体和冲切延展体的尺寸并不完全相同。

具体实施时，隔膜冲切刀模模具103可以冲切出隔膜纸803，如图3c所示，为本发明冲切刀模模具的隔膜冲切模具的结构示意图，其中，冲切延展体12分别设置在呈长方状的冲切模具本体11相对的具有较长的冲切边的两侧，同样呈长方状。隔膜冲切刀模模具103并不设置极耳冲切位，该冲切刀模模具在使用时可以冲切出隔膜纸803，冲切出的隔膜纸803的极片本体81和固持部82以及其上具有的定位孔822分别由隔膜冲切刀模模具103的冲切模具本体11、冲切延展体12及其上的冲切体122冲切得出，定位孔822呈截面为圆形的孔径结构。

优选的，隔膜冲切刀模模具103具有的冲切模具本体11比负极冲切模具102具有的冲切模具本体11在宽度上宽1-3mm，在长度上宽1-3mm。

优选的，隔膜冲切刀模模具103两侧具有的冲切延展体12上的冲切体122间的间距与所述负极冲切刀模模具102两侧具有的冲切延展体12上的冲切体122间的间距相等，也就是说，隔膜冲切刀模模具103和负极冲切刀模模具102分别冲切出的电极极片的定位孔822相对应。

值得说明的是，为同时满足上述实施条件，只需分别在隔膜冲切刀模模具103、负极冲切刀模模具102上对应位置设置冲切体122即可，而不同刀模模具上的冲切模具本体和冲切延展体的尺寸并不完全相同。

经冲切刀模模具1的冲切，可以分别形成正极极片、负极极片以及隔膜纸，冲切出的各极片与现有的极片相比，在冲切出极片本体81的同时，在极片本体81相对的两侧延展冲切出与所述极片本体81相连接的固持部82，固持部82不是最终的成品电极极片的结构，而是加工工艺中的过度结构，所有电极极片的固持部82上均将冲切出位置相对应的定位孔822，既满足所有成型电极极片叠加时，固持部82上冲切出的定位孔822的中心轴线在同一直线上。

经冲切刀模模具1冲切出的电极极片在组装时可以使用一具有定位导柱的叠片夹具，如图4所示，为本发明实施例的用以辅助冲切刀模模具冲切出的电极极片组装的叠片夹具的结构示意图，其中，叠片夹具2具有长方状的板体20以及设置在板体20四角端部边缘的与所述板体20垂直的导柱21，板体的尺寸略大于电极极片的尺寸，而导柱21设置的位置与电极极片具有的定位孔822的位置相对应，同时，导柱21的截面尺寸与定位孔822的孔径尺寸大致相同。也就是说，经冲切刀模模具1冲切出的电极极片可以通过定位孔822套接设置在导柱21上而平铺设置在叠片夹具2的板体上，可以理解的是，导柱设置的位置可以根据冲切出的电极极片上一并冲切出的定位孔822的位置进行调整。

参见图5a-图5c所示，为本发明实施例的经冲切刀模模具冲切出的电极极片组装成电芯的工艺步骤示意图。首先，将经负极冲切模具102冲切的负极极片802置放在叠片夹具2上，由于导柱设置的位置与冲切出的电极极片具有的定位孔822的位置相适应，只要将负极极片802上定位孔822分别套接在导柱21上即可以实现负极极片802平铺在叠片夹具2上，紧接着，将经隔膜冲切刀模模具103冲切出的隔膜纸803套接在叠片夹具2上，由于各冲切刀模模具设置冲切体122的位置相对应，因此，冲切出的电极极片的定位孔822相对应，隔膜纸803套接在叠片夹具2上时，其纵向中心轴线刚好与先前套设的负极极片802的纵向中心轴线相重合。如图5c-图5d所示，按照上述操作过程依次套接经正极冲切模具101冲切出的正极极片801以及隔膜纸803，至此，完成了电极极片的一个循环，此后，重复上述循环，按照负极极片802-隔膜纸803-正极极片801-隔膜纸803的套接顺序进行组装，直至完成电芯需要的极片数量，整个过程中，不需要人工目视对极片进行定位，提高了操作人员的工作效率。

如图6所示，为本发明实施例的冲切组装的电极极片形成电芯的结构示意图，当所有的电极极片套接在叠片夹具上时，对电极极片两侧具有的固持部82进行切割以形成标准的电芯，经切割后的叠片电极仅剩下正极极片、负极极片以及隔膜纸形成的电芯，完成电极极片的装配。

本发明实施例的冲切刀模模具，与冲切模具本体冲切极片本体具有的极耳的冲切边相邻的两冲切边上分别设置冲切延展体，且在冲切延展体上设置用于冲切定位孔的冲切体，正极冲切刀模模具、负极冲切刀模模具或隔膜冲切刀模模具中的任一刀模模具均可以冲切出具有对应定位孔的电极极片，使得冲切出的极片在叠片时可以进行准确对位，避免了各极片因对位错位导致的电芯内部短路而造成膨胀、爆炸情况的发生，提高了安全性能。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种冲切刀模模具结构，用于冲切锂离子电池的电极极片，其特征在于，所述冲切刀模模具冲切的所述电极极片主要由极片本体和设置在所述极片本体上的固持部组成，所述固持部贯通设置定位孔；

所述冲切刀模模具具有用于冲切所述极片本体的冲切模具本体，与所述冲切模具本体冲切所述极片本体具有的极耳的冲切边相邻的两冲切边上分别设置冲切延展体，所述冲切延展体用于冲切所述固持部，所述冲切延展体设置用于冲切所述定位孔的冲切体。

2.如权利要求1所述的冲切刀模模具结构，其特征在于，所述冲切刀模模具包括正极冲切刀模模具、负极冲切刀模模具或隔膜冲切刀模模具中的任一种刀模模具。

3.如权利要求1或2所述的冲切刀模模具结构，其特征在于，所述冲切延展体是与所述冲切模具本体相连的冲切结构，其呈长方状；

所述冲切体是截面呈圆形的冲切柱或截面呈圆形的冲切孔中的任一种。

4.如权利要求3所述的冲切刀模模具结构，其特征在于，所述冲切延展体设置的冲切体为四个，分别对称设置在所述冲切延展体的端部，所述冲切体可冲切出截面为圆形的冲切孔。

5.如权利要求2所述的冲切刀模模具结构，其特征在于，所述负极冲切刀模模具两侧具有的冲切延展体上的所述冲切体间的间距与所述正极冲切刀模模具两侧具有的冲切延展体上的所述冲切体间的间距相等。

6.如权利要求5所述的冲切刀模模具结构，其特征在于，所述正极冲切刀模模具和所述负极冲切刀模模具可分别冲切出位置相对应的所述电极极片的所述定位孔。

7.如权利要求2所述的冲切刀模模具结构，其特征在于，所述隔膜冲切刀模模具两侧具有的冲切延展体上的所述冲切体间的间距与所述负极冲切刀模模具两侧具有的冲切延展体上的所述冲切体间的间距相等。

8.如权利要求7所述的冲切刀模模具结构，其特征在于，所述隔膜冲切刀模模具和所述负极冲切刀模模具可分别冲切出位置相对应的所述电极极片的所述定位孔。

9.如权利要求5-8任一项所述的冲切刀模模具结构，其特征在于，所述负极冲切刀模模具具有的所述冲切模具本体比所述正极冲切模具具有的所述冲切模具本体在宽度上宽1-3mm，在长度上宽1-3mm；

所述隔膜冲切刀模模具具有的所述冲切模具本体比所述负极冲切模具具有的所述冲切模具本体在宽度上宽1-3mm，在长度上宽1-3mm。

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