CN105556701B - 具有碎片移除装置的冲槽设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于在电池生产过程中在连续电极片上形成电极突片的冲槽设备，在电极片的一个表面或者两个表面上涂覆了电极活性材料，该冲槽设备包括：用于冲割电极片以在电极片的一部分处形成电极突片的挤压器，该挤压器具有用于从下表面喷射空气的空气喷射孔和安装在其上的至少一个碎片移除部；具有开口的冲模，该开口具有对应于挤压器的形状使得能够排放受到挤压器挤压的碎片；和用于在与挤压器的操作同步化时以对应于挤压器的长度进给电极片的夹持器。

Description

具有碎片移除装置的冲槽设备
技术领域
本发明涉及一种包括碎片移除装置的冲槽设备。
背景技术
近年来，能够充电和放电的二次电池已经广泛地用作无线移动设备的能源或者用作辅助电力设备。另外，作为电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)和插电式混合动力电动车辆(Plug-in HEV)的电源，二次电池已经吸引了相当大的关注，这些车辆被研制以解决由使用化石燃料的现有汽油和柴油车辆引起的问题诸如空气污染。
在电极组件与电解质一起地被容纳在电池外壳中的状态下制造二次电池。基于制造电极组件的方法，电极组件被分类成堆叠型电极组件、折叠型电极组件，或者堆叠和折叠型电极组件。在堆叠型电极组件或者堆叠和折叠型电极组件中，单元组件被构造为具有如下结构，其中，在分隔件被置放在正电极和负电极之间的状态下，正电极和负电极被顺序地堆叠。为了制造电极组件，有必要首先制备具有电极突片的正电极和负电极。
即，为了制备具有电极突片的单元电极，有必要在连续电极片处执行用于形成电极突片的冲槽过程，该连续电极片具有施加到其一个表面或者每一个表面的电极活性材料。在冲槽过程中，将电极片置放在冲模上，并且使用挤压器挤压电极片的一部分。
通过开口排放由挤压产生的碎片，所述开口在冲模中形成以便具有对应于挤压器的形状。在这个过程中，碎片通常是利用重力通过开口从冲模排出的。然而，由于在碎片和冲模的内侧之间的摩擦，碎片可能未从冲模排出，而是可能余留在位于冲模的上端表面处的开口的进口中。在此情形中，当在电极片受到挤压之后利用夹持器移动电极片时，电极片可能被余留的碎片卡住。当电极片被余留的碎片卡住时，电极片的电极突片可能弯曲，或者电极活性材料可能从电极片剥离，结果可能产生尘屑。
因此，急需一种能够解决以上问题的、新颖的冲槽设备。
发明内容
技术问题
已经实现了本发明以解决以上问题和尚待解决的其它技术问题。
本发明的一个目的在于提供一种冲槽设备，该冲槽设备能够稳定地在电极片处形成电极突片，并且同时顺利地排放碎片。
本发明的另一个目的在于提供一种使用该冲槽设备制造的、呈现优良操作特性的二次电池。
技术方案
根据本发明的一个方面，能够通过提供一种冲槽设备而实现以上和其它目的，所述冲槽设备用于在电池生产过程中在连续电极片处形成电极突片，在所述电极片的一个表面或者每一个表面上施加有电极活性材料，该冲槽设备包括：挤压器，该挤压器用于挤压电极片以在电极片的一部分处形成电极突片，该挤压器设置有空气注射孔，空气通过该空气注射孔从挤压器的下端表面注射，该挤压器配备有至少一个碎片移除装置；具有开口的冲模，该开口以对应于挤压器的形状形成使得通过该开口排放由挤压产生的碎片；和夹持器，该夹持器用于根据挤压器的操作以对应于挤压器的距离移动电极片。
即，在根据本发明的冲槽设备中，通过在挤压器的下端表面中形成的空气注射孔将空气注射到碎片，由此能够有效地从冲模排出碎片。另外，设置了至少一个碎片移除装置。因此，当即使使用空气的驱动力仍然未从冲模的表面排放碎片时，碎片移除装置进一步向碎片施加物理作用力使得能够完全地从冲模排出碎片。
在实施例中，碎片移除装置可以构造为具有如下结构，即：其中碎片移除装置被朝向冲模的开口驱动，然后弹性地返回其初始位置，使得通过挤压产生的碎片与挤压器的下端表面分离，且然后通过冲模的开口排放。
具体地，碎片移除装置可以包括压缩弹簧用于弹性返回其初始位置。在此情形中，碎片移除装置可以包括接触碎片以向碎片施加向下作用力的斥力部和联接到斥力部以向斥力部施加恢复力的压缩弹簧。斥力部的一端可以部分地从挤压器的下端表面突出，并且斥力部的另一端可以联接到安装在挤压器中的压缩弹簧。斥力部可以以柱形杆或者棱形杆的形状形成。
在这个结构中，在挤压器接触电极片以便挤压电极片之前，斥力部可以仅仅在斥力部受到压缩弹簧压缩的状态下与电极片接触。当挤压器挤压电极片结果产生碎片时，由于压缩弹簧的恢复力，斥力部可以通过冲模的开口排放所产生的碎片。
斥力部可以以1到5cm的长度从挤压器的下端表面弹性地突出。如果斥力部从挤压器的下端表面的突出长度小于1cm，则不能充分地推动由挤压产生的碎片通过冲模的开口。另一方面，如果斥力部从挤压器的下端表面的突出长度大于5cm，则有必要进一步向上移动挤压器斥力部的突出长度，使得当在排放碎片之后夹持器移动电极片时，电极片不被突出的斥力部卡住。结果，过程时间增加。因此，从挤压器的下端表面弹性地突出的斥力部的适当长度可以是1到5cm，更加具体地2到3cm。
压缩弹簧可以具有1N到10N的恢复力。如果压缩弹簧的恢复力小于1N，则不可能充分地推动碎片通过冲模的开口。在另一方面，如果压缩弹簧的恢复力大于10N，则在挤压器挤压电极片之前，斥力部可能使得电极片变形。因此，压缩弹簧的适当恢复力可以是1N到10N，更加具体地4N到6N。
空气注射孔可以包括在挤压器的整个下端表面上形成在挤压器的下端表面中的多个空气注射孔。因此，驱动力可以被均匀地施加到碎片的整个表面。结果，碎片可以通过冲模的开口竖直地坠落，并且可以被从冲模排出而不与冲模的内壁发生高度摩擦。
另外，空气注射孔可以形成在斥力部的中央部分中。
根据本发明的另一个方面，提供一种使用该冲槽设备制造的电极组件。
根据本发明的另一个方面，提供一种二次电池，该二次电池具有在密封状态下与电解质一起地容纳在电池外壳中的电极组件。
根据本发明的另一个方面，提供一种电池组，该电池组包括作为单元电池的该二次电池。
根据本发明进一步的方面，提供一种包括该电池组作为电源的设备。具体地，该设备可以选自由移动电话、便携式计算机、智能电话、智能平板、上网本计算机、轻型电动车辆(LEV)、电动车辆、混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆和电力存储设备组成的组。
在本发明所属技术领域中，设备的结构和制造方法是众所周知的并且，因此将省略其详细说明。
附图说明
与附图相结合，根据以下详细说明，将更加清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征和其它优点，其中：
图1是示出根据本发明的实施例的冲槽设备的侧视图；
图2是示出图1的挤压器的平面视图；并且
图3是示出图1的挤压器的竖直截面视图。
具体实施方式
现在，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。然而，应该指出，本发明的范围不受所图示的实施例限制。
图1是典型地示出根据本发明的实施例的冲槽设备的侧视图，图2是典型地示出图1的挤压器的平面视图，并且图3是典型地示出图1的挤压器的竖直截面视图。
参考图1到3，冲槽设备10包括挤压器100、冲模200和夹持器300。
挤压器100构造为具有包括凹部110的结构，当在平面视图中观察时，凹部110以对应于电极突片的形状形成从而在电极片20处形成电极突片。
当在平面视图中观察时，空气注射孔120在挤压器100的整个表面上形成在挤压器100的表面中，并且碎片移除装置130沿着挤压器100的中间形成，从而当在平面视图中观察时，碎片移除装置130以相同的间隔相互隔开。
由于图中所示空气注射孔120和碎片移除装置130的位置，驱动力可以被均匀地施加到碎片的整个表面，由此能够容易地从冲模200排出碎片。
挤压器100的每一个碎片移除装置130包括斥力部131和压缩弹簧132。压缩弹簧132安装在挤压器100中。斥力部131的上端联接到压缩弹簧132。斥力部131的下端以2cm的长度H从挤压器100的下端表面突出。
冲模200设置有以对应于挤压器100的形状形成的开口210。
虽然已经为了示意性的意图公开了本发明的示例性实施例，但是本领域技术人员可以理解，在不偏离如在所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、添加和替代都是可能的。
工业实用性
如根据以上说明清楚地，在根据本发明的冲槽设备中，通过在挤压器的下端表面中形成的空气注射孔将空气注射到碎片，由此能够有效地从冲模排出碎片。另外，设置了至少一个碎片移除装置。因此，当即使使用空气的驱动力仍然未从冲模的表面排放碎片时，碎片移除装置进一步向碎片施加物理作用力从而能够完全地从冲模排出碎片。

Claims (8)

1.一种冲槽设备，用于在电池生产过程中在连续电极片处形成电极突片，所述电极片的一个表面或者每一个表面施加有电极活性材料，所述冲槽设备包括：
挤压器，所述挤压器用于挤压所述电极片以在所述电极片的一部分处形成所述电极突片，所述挤压器设置有空气注射孔，空气通过所述空气注射孔从所述挤压器的下端表面注射，所述挤压器还配备有至少一个碎片移除装置；
冲模，所述冲模具有开口，所述开口以对应于所述挤压器的形状形成，以便通过所述开口排放由挤压产生的碎片；和
夹持器，所述夹持器用于根据所述挤压器的操作而以对应于所述挤压器的距离移动所述电极片，
其中，所述碎片移除装置被构造成具有如下结构，即：其中所述碎片移除装置被朝向所述冲模的所述开口驱动，并且然后弹性地返回其初始位置，使得由挤压产生的碎片从所述挤压器的所述下端表面分离，然后通过所述冲模的所述开口排放，
其中，所述碎片移除装置包括：
压缩弹簧，所述压缩弹簧用于弹性返回其初始位置；和
斥力部，在通过所述空气注射孔将空气注射到碎片的同时，所述斥力部接触碎片以向碎片施加向下作用力，所述压缩弹簧联接到所述斥力部以向所述斥力部施加恢复力；以及
空气注射孔，该空气注射孔与设置在所述挤压器中的所述空气注射孔分开地形成在所述斥力部中。
2.根据权利要求1所述的冲槽设备，其中，所述斥力部以柱形杆或者棱形杆的形状形成。
3.根据权利要求2所述的冲槽设备，其中，所述斥力部以1cm到5cm的长度从所述挤压器的所述下端表面弹性地突出。
4.根据权利要求3所述的冲槽设备，其中，所述斥力部以2cm到3cm的长度从所述挤压器的所述下端表面弹性地突出。
5.根据权利要求1所述的冲槽设备，其中，设置在所述挤压器中的所述空气注射孔包括在所述挤压器的整个下端表面上形成在所述挤压器的所述下端表面中的多个空气注射孔。
6.根据权利要求2所述的冲槽设备，其中，形成在所述斥力部中的所述空气注射孔形成在所述斥力部的中央部分中。
7.根据权利要求1所述的冲槽设备，其中，所述压缩弹簧具有1N到10N的恢复力。
8.根据权利要求7所述的冲槽设备，其中，所述压缩弹簧具有4N到6N的恢复力。
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