CN108906969A - 一种具有极片切角的模切机构及包含其系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及极片模切技术领域，具体涉及一种具有极片切角的模切机构包含其系统和方法，包括用于对极片切出极耳的切极耳模具，用于调节切极耳模具适应不同尺寸极片切出极耳的调节机构，设置于切极耳模具一侧用于将切出极耳后的极片切角的切角模具；所述调节机构包括至少一组的X调节模组和调节传动于X调节模组的Y调节模组，所述切极耳模具连接有驱动部件和用于固定驱动部件安装的支架，所述支架安装于Y调节模组。本发明模具具有一定的通用性，只需备用相同的两种模具，可模切出不同尺寸的极片，降低模具的储存量及成本；模具分体后变小，模具加工难度降低，模具寿命更长。

Description

一种具有极片切角的模切机构及包含其系统和方法

技术领域

本发明涉及极片模切技术领域，特别是涉及一种具有极片切角的模切机构及包含其系统和方法。

背景技术

锂离子电池是理想化学能源，具有体积小、电压高、比能量高、充放电寿命长、无记忆效应、对环境污染小、快速充电、自放电率低等优点，因其上述特点，锂离子电池已应用到移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。然而，电池的安全问题和一致性问题一直是锂电市场推广的关键性因素。这两个问题的形成往往都与极片的质量有关联。

极片作为锂电池的重要组成部分，在电池的性能发挥中起到了至关重要的作用。极片的生产一般都是使用连续模切机来制作的，它利用预先设置的刀模对极片进行冲切，得到想要的尺寸和形状的极片。当极片切割精度不高时电池的一致性会很差，当极片中毛刺与掉灰较多，电池容易形成自放电甚至短路，引起电池升温甚至爆炸。

因此需要在极片模切完成后对极片锐角位置进行修边，现有技术中采用一组模具对极片进行修角，在修角完成后还是存在锐角，容易在后续叠片过程中将隔膜刺穿，报废率较高，因此需要针对极片的锐角修边提高叠片质量是现有技术中首要解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种通过两组以上的切角模具对极片的边角进行修边切出圆角，同时圆角的冲切保证其的一致性，从而大大保障了极片的质量的具有极片切角的模切机构及包含其系统和方法。

一种具有极片切角的模切机构，包括用于对极片切出极耳的切极耳模具，用于调节切极耳模具适应不同尺寸极片切出极耳的调节机构，设置于切极耳模具一侧用于将切出极耳后的极片切角的切角模具。

对上述方案的进一步改进为，所述调节机构包括至少一组的X调节模组和调节传动于X调节模组的Y调节模组，所述切极耳模具连接有驱动部件和用于固定驱动部件安装的支架，所述支架安装于Y调节模组。

对上述方案的进一步改进为，所述切角模具设置于切极耳模具后方并与驱动部件相连。

对上述方案的进一步改进为，所述切角模具与切极耳模具之间设置将切极耳后的极片切断的切断机构，切断机构一侧设有用于将切断后极片输送的输送机构，所述切角模具位于输送机构上方。

一种的模切系统，所述模切系统包括模切机构。

对上述方案的进一步改进为，所述模切系统还包括机架，设置于机架用于放料的开卷机构，用于接收开卷机构放料的接料机构，用于将极片拉伸的放卷张力机构，用于将极片校正放卷的纠偏机构，用于将极片储存的前储片机构，所述模切机构安装于机架靠近前储片机构一侧，所述切断机构位于模切机构远离前储片机构一侧，所述输送机构位于切断机构一侧，安装于机架位于输送机构上方的第一刷粉机构和位于输送机构下方的第二刷粉机构，设置于机架位于输送机构末端的收料机构。

一种模切系统的切角方法，包括如下步骤：

步骤1，调节机构调节适应极片尺寸大小，将极片送入模切机构，切极耳模具在极片上切出极耳；

步骤2，通过切角模具对切出极耳后的极片切出圆角；

对上述方案的进一步改进为，所述步骤2中，通过采用两组切角模具根据所需极片大小在相邻的极片两端切出圆角。

对上述方案的进一步改进为，所述步骤2中，通过切断机构将完成切极耳的极片切断成指定尺寸后在输送机构输送，通过输送机构通过下输送带上的吸孔将极片吸附输送，在输送过程中通过四组切角模具在极片的四个锐角位置冲切出圆角。

对上述方案的进一步改进为，所述步骤2中，通过切断机构将完成切极耳的极片切断成指定尺寸后在输送机构输送；通过输送机构通过下输送带上的吸孔将极片吸附输送，在输送过程中通过两组切角模具在相邻两个极片的锐角位置冲切出切角。

本发明的有益效果为：

一方面，设置调节机构可对切极耳模具和切角模具的前后左右位置进行调节，以适应不同大小尺寸的极片实现冲切，从而实现了模具的柔性化，模具具有一定的通用性，备用相同的两种模具即可，可模切出不同尺寸的极片，也降低了模具成本和加工难度，并且模具使用寿命更长，模切效果更好；第二方面，设置切极耳模具先在极片上冲切出极耳，再通过切角模具对切极耳后的极片冲切出圆角，保证了对极片的多个锐角部分冲切出纯圆角，放置极片在叠片过程中出现翘边刺穿等现象；第三方面，调节机构包括了X调节模组和Y调节模组，实现XY双向调节，即为前后左右方向调节，均是采用伺服电机驱动丝杆和导轨实现传动，采用伺服驱动，在设备上输入极片尺寸伺服电机将自动调节模具尺寸，从而达到了智能控制作用，不需要人工对位调节，节省人力，可靠性强。

其中，前后共装配有多组模具(至少两组为切极耳模具，至少两组为切角模具)，每组模具前后左右的位置通过伺服电机调节，可在一定的范围内适应多种极片尺寸模切，不必一种尺寸的极片专用一种模具。

由此，一是模具具有一定的通用性，只需备用相同的两种模具(一种切极耳模具，一种切角模具)，可模切出不同尺寸的极片，降低模具的储存量及成本。

二是模具分体后，变小，模具加工难度降低，模具寿命更长，相对之前的整体模具提高两倍以上。

一种模切系统，设置机架，设置于机架用于放料的开卷机构，用于接收开卷机构放料的接料机构，用于将极片拉伸的放卷张力机构，用于将极片校正放卷的纠偏机构，用于将极片储存的前储片机构，所述模切机构安装于机架靠近前储片机构一侧，所述切断机构位于模切机构远离前储片机构一侧，所述输送机构位于切断机构一侧，安装于机架位于输送机构上方的第一刷粉机构和位于输送机构下方的第二刷粉机构，设置于机架位于输送机构末端的收料机构；采用多用的模切机构，能够针对不同的极片进行模切，适用范围广，可靠性强。

本发明中，每组模具能够针对前后左右位置进行调节，可在一定范围内适应多种极片尺寸模切，不需要针对每个尺寸的极片进行单独设计模具，适用范围广，节省成本；同时，将极片切断后的尖角修成圆角，便于后续的叠片使用，提高叠片效率和叠片质量，同时也避免了锋利的边角对叠片时的隔膜刺穿，叠片质量高。

附图说明

图1为本发明模切系统的主视图；

图2为本发明模切系统另一实施例的主视图；

图3为本发明模切系统的后视图；

图4为本发明模切机构的立体图；

图5为本发明模切机构的主视图；

图6为本发明切断机构的立体图；

图7为本发明的工作原理图；

图8为本发明的另一工作原理图；

图9为本发明的另一工作原理图；

图10为本发明极片切角后的示意图；

图11为本发明另一极片切角后的示意图。

附图标记说明：模切系统10、机架100、瑕疵检测机构110、尺寸检测机构120、开卷机构200、放卷辊210、放料电机220、接料机构300、放卷张力机构400、张力辊410、放卷气缸420、纠偏机构500、前储片机构600、模切机构700、调节机构710、X调节模组711、Y调节模组712、切极耳模具720、切角模具730、驱动部件740、支架750、切断机构800、拉伸辊810、拉伸电机820、切刀830、切断电机840、输送机构900、第一刷粉机构910、下输送带911、上输送带912、第二刷粉机构920、收料机构930。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1～图3所示，一种模切系统10，设置机架100，设置于机架100用于放料的开卷机构200，用于接收开卷机构200放料的接料机构300，用于将极片拉伸的放卷张力机构400，用于将极片校正放卷的纠偏机构500，用于将极片储存的前储片机构600，所述模切机构700安装于机架100靠近前储片机构600一侧，所述切断机构800位于模切机构700远离前储片机构600一侧，所述输送机构900位于切断机构800一侧，安装于机架100位于输送机构900上方的第一刷粉机构910和位于输送机构900下方的第二刷粉机构920，通过第一刷粉机构910和第二刷粉机构920分别对极片的双面进行刷粉，设置于机架100位于输送机构900末端的收料机构930，通过收料机构930进行收料；采用多用的模切机构700，能够针对不同的极片进行模切，适用范围广，可靠性强。

机架100位于模切机构700与切断机构800之间设置有用于检测极片极耳的瑕疵检测机构110，通过瑕疵检测机构110检测模切后的极耳是否存在瑕疵，以便后续下料的选择极片放置位置，所述机架100位于输送机构900上方设有用于检测极片极耳尺寸的尺寸检测机构120，通过尺寸检测机构120对切断后的极片进行检测，同样是方便后续针对不同极片位置的放置使用，开卷机构200包括放卷辊210和安装于机架100用于驱动放卷辊210放料的放料电机220，采用放料电机220驱动放卷辊210放料，放料效果好，稳定性强，方便控制，接料机构300包括若干接料导向辊，通过若干个接料导向辊进行导向，保证极片在放料过程中的稳定性，所述放卷张力机构400包括若干放卷张力辊410和驱动放卷张力辊410摆动的放卷气缸420，采用放卷气缸420驱动放卷张力辊410摆动实现张力作用，保证极片放料更加顺畅，所述纠偏机构500包括若干纠偏辊，采用纠偏辊进行纠偏，纠偏效果好，稳定性强，所述前储片机构600包括前储片辊和驱动前储片辊升降的升降模组，采用升降模式对极片进行储片，防止放料堆积，保证工作的稳定性。

如图4～图5所示，一种具有极片切角的模切机构700，包括用于对极片切出极耳的切极耳模具720，用于调节切极耳模具适应不同尺寸极片切出极耳的调节机构710，设置于切极耳模具720一侧用于将切出极耳后的极片切角的切角模具730。

调节机构710包括至少一组的X调节模组711和调节传动于X调节模组711的Y调节模组712，所述切极耳模具720连接有驱动部件740和用于固定驱动部件740安装的支架750，所述支架750安装于Y调节模组712。

一方面，设置调节机构710可对切极耳模具720和切角模具730的前后左右位置进行调节，以适应不同大小尺寸的极片实现冲切，从而实现了模具的柔性化，模具具有一定的通用性，备用相同的两种模具即可，可模切出不同尺寸的极片，也降低了模具成本和加工难度，并且模具使用寿命更长，模切效果更好；第二方面，设置切极耳模具720先在极片上冲切出极耳，再通过切角模具730对切极耳后的极片冲切出圆角，保证了对极片的多个锐角部分冲切出纯圆角，放置极片在叠片过程中出现翘边刺穿等现象；第三方面，调节机构710包括了X调节模组711和Y调节模组712，实现XY双向调节，即为前后左右方向调节，均是采用伺服电机驱动丝杆和导轨实现传动，采用伺服驱动，在设备上输入极片尺寸伺服电机将自动调节模具尺寸，从而达到了智能控制作用，不需要人工对位调节，节省人力，可靠性强。

如图7所示，本实施例1中，切角模具730设置于切极耳模具720后方并与驱动部件740相连，具体是：所述切极耳模具720至少设有两组并排设置，所述切角模具730设有两组对称安装于联动部件730，其与切极耳模具720为同步驱动设置；改为前后共装配有四组冲切模具(两组为切极耳模具720，两组为切角模具730)，每组模具前后左右的位置通过调节机构710自动调节，可在一定的范围内适应多种极片尺寸模切，不需要专门针对一种尺寸的极片开模，节省成本。如此，模具具有一定的通用性，只需备用相同的两种模具(一种切极耳模具720，一种切角模具730)，可模切出不同尺寸的极片，降低成本。另外，就是模具分体后，变小，模具加工难度降低，模具寿命更长，相对之前的整体模具提高两倍以上将切角模具730设置为两组，并且与切极耳模具720为同步驱动，在对极片切出极耳后同时经过切角模具730的作用对极片进行修边，能够大大提高工作效率，保证极片后续不起边，提高极片质量。其中，如附图10，本实施例中所切角形状包括外圆角和内圆角，具体是切角模具730中的切刀为凸型设置，在相邻两个极片之间冲切出外圆角和内圆角。

如图8所示，本实施例2中，与上述实施例1不同之处在于，切角模具730与切极耳模具720之间设置将切极耳后的极片切断的切断机构，切断机构一侧设有用于将切断后极片输送的输送机构，所述切角模具730位于输送机构上方，具体是：切角模具730为四组，四组切角模具730同步连接有驱动部件740，改为前后共装配有六组冲切模具(两组为切极耳模具720，四组为切角模具730)，每组模具前后左右的位置通过调节，可在一定的范围内适应多种极片尺寸模切，不需要专门针对一种尺寸的极片开模，节省成本。如此，模具具有一定的通用性，只需备用相同的两种模具(一种切极耳模具720，一种切角模具730)，可模切出不同尺寸的极片，降低成本。另外，就是模具分体后，变小，模具加工难度降低，模具寿命更长，相对之前的整体模具提高两倍以上将切角模具730设置为四组，通过切断机构800将极片切断，在切断后再通过输送机构900输送，在输送过程中通过四组的切角模具730同时驱动对极片的四个边角进行修边切出圆角，其优点在于，为圆润的圆角冲切，同时四个角的冲切保证其的一致性，从而大大保障了极片的质量。其中，如附图11，本实施例中四个切角模具730中切刀形状为R角形状，采用四把切刀同时对极片的四个角冲切出四个纯圆角。

如图9所示，本实施例3中，与上述实施例2不同之处在于，改为前后共装配有四组冲切模具(两组为切极耳模具720，两组为切角模具730)，每组模具前后左右的位置通过调节，可在一定的范围内适应多种极片尺寸模切，不需要专门针对一种尺寸的极片开模，节省成本。如此，模具具有一定的通用性，只需备用相同的两种模具(一种切极耳模具720，一种切角模具730)，可模切出不同尺寸的极片，降低成本。其中，如附图10，本实施例中所切角形状包括外圆角和内圆角，具体是切角模具730中的切刀为凸型设置，在相邻两个极片之间冲切出外圆角和内圆角。

本实施例4中，与上述不同在于，将切角模具730设置在切断机构，即在切断机构上设置圆弧刀口对极片切断时同时将相邻两个极片的边角处切出圆角。

如图6所示，切断机构800包括用于将极片拉伸的拉伸辊810，驱动拉伸辊810的拉伸电机820，将拉伸后的极片切断的切刀830，驱动切刀830将极片切断的切断电机840，具体是通过拉伸辊810将极片拉伸后再通过切刀830切断，切断效果好，防止极片翘边等情况出现，采用电机驱动，驱动效果好，稳定可靠性高；所述输送机构900包括下输送带911和上输送带912，所述下输送带911和上输送带912均开设有将极片吸附输送的吸孔，具体是方便极片的输送，在输送过程中将极片吸附后可通过四组切角模具730将切出圆角，修边效果好，所述第一刷粉机构910位于下输送带911上方，所述第二刷粉机构920位于上输送带912下方，具体是方便第一刷粉机构910和第二刷粉机构920对极片双面刷粉。

本发明中，每组模具能够针对前后左右位置进行调节，可在一定范围内适应多种极片尺寸模切，不需要针对每个尺寸的极片进行单独设计模具，适用范围广，节省成本。

模切系统10的切角方法，包括如下步骤：

步骤1，调节机构调节适应极片尺寸大小，将极片送入模切机构700，切极耳模具720在极片上切出极耳；

步骤2，通过切角模具730对切出极耳后的极片切出圆角。

本方法中，先将极片切出极耳，再对极耳的锐角位置切出圆角，一方面，提高模具使用寿命，减少模具成本，只需配备两套模具即可，另一方面，提高极片质量，极片在叠片过程中不会出现翘边刺穿现象。

其中：所述步骤2中，通过采用两组切角模具730根据所需极片大小在相邻的极片两端切出圆角；采用此方法对极片进行切边，模具具有一定的通用性，只需备用相同的两种模具(一种切极耳模具740，一种切角模具730)，可模切出不同尺寸的极片，降低成本。另外，就是模具分体后，变小，模具加工难度降低，模具寿命更长，相对之前的整体模具提高两倍以上将切角模具730设置为两组，并且与切极耳模具740为同步驱动，在对极片切出极耳后同时经过切角模具730的作用对极片进行修边，能够大大提高工作效率，保证极片后续不起边，提高极片质量。其中，本实施例中所切角形状包括外圆角和内圆角，具体是切角模具730中的切刀为凸型设置，在相邻两个极片之间冲切出外圆角和内圆角，通过内圆角与外圆角的连接形成切角，即在模切后极片的边角不存在锐角，能够防止极片在叠片过程中翘边和出现刺穿等情况，另外，也能够减少模具的磨损程度，提高模具使用寿命，不会出现嘣刀现象，工作效率高，方便切断机构800沿倒角切断，稳定可靠性强。

其中，所述步骤2中，通过切断机构800将完成切极耳的极片切断成指定尺寸后在输送机构900输送，通过输送机构900通过下输送带上的吸孔将极片吸附输送，在输送过程中通过四组切角模具730在极片的四个锐角位置冲切出圆角；前后共装配有六组冲切模具(两组为切极耳模具740，四组为切角模具730)，每组模具前后左右的位置通过调节，可在一定的范围内适应多种极片尺寸模切，不需要专门针对一种尺寸的极片开模，节省成本。如此，模具具有一定的通用性，只需备用相同的两种模具(一种切极耳模具740，一种切角模具730)，可模切出不同尺寸的极片，降低成本。另外，就是模具分体后，变小，模具加工难度降低，模具寿命更长，相对之前的整体模具提高两倍以上将切角模具730设置为四组，通过切断机构800将极片切断，在切断后再通过输送机构900输送，在输送过程中通过四组的切角模具730同时驱动对极片的四个边角进行修边切出圆角，其优点在于，为圆润的圆角冲切，同时四个角的冲切保证其的一致性，从而大大保障了极片的质量。其中，本实施例中四个切角模具730中切刀形状为R角形状，采用四把切刀同时对极片的四个角冲切出四个R角，采用此方法所切出的极片四个边角均为圆角设置，从而保证了极片在叠片过程中不会出现翘边刺穿等现象，稳定可靠性强，安全系数高，采用四边纯圆角设置，即在模切后极片的边角不存在锐角，能够防止极片在叠片过程中翘边和出现刺穿等情况，另外，也能够减少模具的磨损程度，提高模具使用寿命。

其中，所述步骤2中，通过切断机构800将完成切极耳的极片切断成指定尺寸后在输送机构900输送；通过输送机构900通过下输送带上的吸孔将极片吸附输送，在输送过程中通过两组切角模具730在相邻两个极片的锐角位置冲切出圆角；前后共装配有四组冲切模具(两组为切极耳模具740，两组为切角模具730)，每组模具前后左右的位置通过调节，可在一定的范围内适应多种极片尺寸模切，不需要专门针对一种尺寸的极片开模，节省成本。如此，模具具有一定的通用性，只需备用相同的两种模具(一种切极耳模具740，一种切角模具730)，可模切出不同尺寸的极片，降低成本。其中，本实施例中所切角形状包括外圆角和内圆角，具体是切角模具730中的切刀为凸型设置，在相邻两个极片之间冲切出外圆角和内圆角，通过内圆角与外圆角的连接形成切角，即在模切后极片的边角不存在锐角，能够防止极片在叠片过程中翘边和出现刺穿等情况，另外，也能够减少模具的磨损程度，提高模具使用寿命，不会出现嘣刀现象。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种具有极片切角的模切机构，其特征在于：包括用于对极片切出极耳的切极耳模具，用于调节切极耳模具适应不同尺寸极片切出极耳的调节机构，设置于切极耳模具一侧用于将切出极耳后的极片切角的切角模具。

2.根据权利要求1所述的一种具有极片切角的模切机构，其特征在于：所述调节机构包括至少一组的X调节模组和调节传动于X调节模组的Y调节模组，所述切极耳模具连接有驱动部件和用于固定驱动部件安装的支架，所述支架安装于Y调节模组。

3.根据权利要求2所述的一种具有极片切角的模切机构，其特征在于：所述切角模具设置于切极耳模具后方并与驱动部件相连。

4.根据权利要求2所述的一种具有极片切角的模切机构，其特征在于：所述切角模具与切极耳模具之间设置将切极耳后的极片切断的切断机构，切断机构一侧设有用于将切断后极片输送的输送机构，所述切角模具位于输送机构上方。

5.一种的模切系统，其特征在于：所述模切系统包括权利要求1～4任意一项所述的模切机构。

6.根据权利要求5所述的一种模切系统，其特征在于，所述模切系统还包括机架，设置于机架用于放料的开卷机构，用于接收开卷机构放料的接料机构，用于将极片拉伸的放卷张力机构，用于将极片校正放卷的纠偏机构，用于将极片储存的前储片机构，所述模切机构安装于机架靠近前储片机构一侧，所述切断机构位于模切机构远离前储片机构一侧，所述输送机构位于切断机构一侧，安装于机架位于输送机构上方的第一刷粉机构和位于输送机构下方的第二刷粉机构，设置于机架位于输送机构末端的收料机构。

7.一种权利要求5所述的模切系统的切角方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，调节机构调节适应极片尺寸大小，将极片送入模切机构，切极耳模具在极片上切出极耳；

步骤2，通过切角模具对切出极耳后的极片切出圆角。

8.一种权利要求6所述的模切系统的切角方法，其特征在于：

所述步骤2中，通过采用两组切角模具根据所需极片大小在相邻的极片两端切出圆角。

9.一种权利要求6所述的模切系统的切角方法，其特征在于：

所述步骤2中，通过切断机构将完成切极耳的极片切断成指定尺寸后在输送机构输送，通过输送机构通过下输送带上的吸孔将极片吸附输送，在输送过程中通过四组切角模具在极片的四个锐角位置冲切出圆角。

10.一种权利要求6所述的模切系统的切角方法，其特征在于：

所述步骤2中，通过切断机构将完成切极耳的极片切断成指定尺寸后在输送机构输送；通过输送机构通过下输送带上的吸孔将极片吸附输送，在输送过程中通过两组切角模具在相邻两个极片的锐角位置冲切出圆角。