CN111389996A - 一种锂电池极片冲压方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池极片冲压方法，包括以下步骤：步骤S1，将待冲压锂电池置于底模的型腔槽内；步骤S2，驱动轴转动180度，动模下行，动模上的弹性件首先对锂电池本体进行预压，随后副模上的整形块压紧于锂电池极片之上，实现对锂电池极片进行整形；步骤S3，切断刀将外露的极片进行切断；步骤S4，驱动轴再旋转180度，驱动轴带动上模板向上移动，整形块和弹性件离开锂电池；步骤S5，顶出缸将冲压完成后的锂电池进行卸料；步骤S6，重复步骤S1至S5，实现对锂电池极片的连续整形和裁切。本发明提供了一种锂电池极片冲压方法，在对锂电池极片进行一次冲压过程中，能够实现对锂电池极片的一次性整形和冲裁。

Description

一种锂电池极片冲压方法
技术领域
本发明涉及锂电池领域，尤其涉及一种锂电池极片冲压方法。
背景技术
在锂电池的自动化生产过程中，其中对极片的裁切十分重要，需要对锂电池本体的极片进行剪切，以剪切出锂电池本体所需的极片长度。目前的裁切机，造价高，且操作较为繁琐。
例如，现有公开号为CN106827010B的中国发明专利公开了一种裁切锂电池极片的裁片方法，包括以下步骤：步骤S1：夹紧机构夹紧片材，并带动片材沿片材输送方向从第一位置移动到第二位置；步骤S2：张紧机构在第二位置把所述片材夹紧；步骤S3：所述夹紧机构松开片材返回第一位置并再次把片材夹紧，且夹紧片材的两个部位；步骤S4：在所述夹紧机构夹紧的两个部位之间的位置切断所述片材；步骤S5：所述夹紧机构和张紧机构松开被切断的片材。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种锂电池极片冲压方法，在对锂电池极片进行一次冲压过程中，能够实现对锂电池极片的一次性整形和冲裁，确保锂电池的极片具有良好的精度，提高锂电池的品质。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种锂电池极片冲压方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将待冲压锂电池置于底模的型腔槽内，锂电池本体和型腔槽的本体槽部接触，锂电池极片和型腔槽的极片槽部接触；
步骤S2，驱动电机带动驱动轴转动180度，驱动轴通过中间连杆和传动连杆带动上模板沿着导柱下行，动模上的弹性件首先对锂电池本体进行预压，随着动模的继续下行，动模通过连接杆带动副模继续同步下行，副模下方的整形块压紧于锂电池极片之上，实现对锂电池极片进行整形；
步骤S3，切断刀将外露的极片进行切断，之后切断刀复位；
步骤S4，驱动电机继续旋转，驱动轴再旋转180度，驱动轴带动上模板向上移动，整形块和弹性件离开锂电池，在连接弹簧的作用下，整形块复位；
步骤S5，顶出缸的活塞杆伸出，冲压完成后的锂电池被顶出底模型腔槽，冲压完成后的锂电池卸料；
步骤S6，重复步骤S1至S5，实现对锂电池极片的连续整形和裁切。
优选地，所述步骤S3中，切断刀的运动方式为，切断电机转动，切断电机带动齿轮旋转，齿轮通过齿条带动切断刀沿着整形块的侧壁下行，将锂电池极片在整形块的侧壁处进行切断，切断电机反向转动，切断刀退出。
优选地，所述副模滑动设置于连接杆之上，在连接杆上位于副模的两端设置有锁止螺母，在需要调节副模位置时，松开锁止螺母，再滑动副模在连接杆上的位置，确认位置后，重新拧紧锁止螺母即可。
优选地，所述副模上竖向滑动设置有导向杆，导向杆的上端设置有限位螺母，导向杆的下端连接有用于对极片进行整形的整形块，在导向杆上套设有连接弹簧，连接弹簧的上端和副模的下端相抵，连接弹簧的下端和整形块相抵，当需要调节整形块对锂电池极片的压紧力时，松开限位螺母，更换连接弹簧或者改变连接弹簧的预压缩量，之后，再旋上限位螺母即可。
与现有技术相比，本发明的优点在于：在对锂电池极片进行一次冲压过程中，驱动电机带动驱动轴在底座上转动，驱动轴通过中间连杆和传动连杆带动动模竖向滑动，动模对锂电池本体进行预压，动模又通过连接杆带动副模运动，副模下方的整形块对锂电池极片进行定型，之后，切断刀对锂电池极片进行裁切，从而实现了能够实现对锂电池极片的一次性整形和冲裁，确保锂电池的极片具有良好的精度，提高锂电池的品质。
附图说明
图1是所涉及的锂电池极片冲压装置的结构示意图；
图2是本发明实施例中驱动轴倾斜部在另一个角度上的锂电池极片冲压装置的结构示意图；
图3是本发明实施例中驱动轴带动动模运动的运动示意图；
图4是图1中整形块和切断刀对锂电池进行整形和裁切部分的结构示意图；
图5是图4中切断刀的连接结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
首先针对本方法发明所涉及的锂电池极片冲压装置作简要的描述。如图1至5所示，本实施中的锂电池极片冲压装置包括底座1、底模21、导柱11、上模板23、动模22、弹性件221、连接杆222、副模24、导向杆26、限位螺母261，锁止螺母223、连接弹簧27、切断刀7、整形块25、驱动电机3、驱动轴4、中间连杆51和传动连杆52。
其中，底座1上设置有底模21，底模21上开设有用于放置锂电池10的型腔槽211，型腔槽211包括用于锂电池本体放置的本体槽部、用于锂电池极片放置的极片槽部，在底座1上位于底模21的外部竖立有多根导柱11，导柱11上滑动设置有上模板23，上模板23上设置有动模22，动模22的底部设置有用于压紧锂电池本体的弹性件221，优选地，弹性件221为弹性垫或者压紧弹簧，动模22上横向设置有连接杆222，连接杆222上设置有副模24，副模24上竖向滑动设置有导向杆26，导向杆26的上端设置有限位螺母261，导向杆26的下端连接有用于对极片进行整形的整形块25，在导向杆26上套设有连接弹簧27，连接弹簧27的上端和副模24的下端相抵，连接弹簧27的下端和整形块25相抵，在副模24上设置有沿整形块25侧壁运动的切断刀7，其中，弹性件221、整形块25和切断刀7分别至底模的距离逐渐增大。同时，为了便于对冲压后的锂电池进行卸料，在底座2内位于底模21的下方设置有顶出缸6，在底模21型腔槽211的槽底开设有用于顶出缸6输出端穿过的穿孔。如图5所示，带动切断刀7运动的机构结构为，副模24上设置有壳体81，壳体81内设置有切断电机，切断电机的输出端连接有一齿轮82，壳体81上开设有滑槽，切断刀7滑动设置于滑槽之内，切断刀7的上端部延伸有一与齿轮82啮合的齿条83。
同时，如图1或2所示，在底座1上设置有驱动动模22运动的驱动机构，驱动机构包括驱动电机3、竖立于底座1上的驱动轴4，驱动轴4转动设置于底座1之上，驱动轴4的上端和驱动电机3的输出端连接，驱动轴4上设置有相对于驱动轴4转动中心线倾斜布置的倾斜部43，倾斜部43上转动设置有一中间连杆51，中间连杆51的外端球铰接有传动连杆52，传动连杆52下端部和上模板23铰接。进一步地，驱动轴4包括上轴段41和下轴段42，上轴段41的上端和驱动电机3的输出端连接，上轴段41的下端延伸有一倾斜的上倾部411，下轴段42的上端延伸有与上倾部411具有相同倾斜角度的下倾部421，下轴段42的下端转动连接于底座1之上，倾斜部43两端连接于上倾部411和下倾部421之间。
此处便于说明驱动轴4带动上模板23运动的运动方式，现针对驱动轴4带动上模板23运动的机构的自由度进行描述。如图3所示，图3为驱动轴4作为原动件带动上模板23竖向滑动的运动示意图。其中，驱动轴4作为构件1，构件1为原动件，中间连杆51作为构件2，传动连杆52为构件3，上模板23为构件4，机架作为构件5。其中，具有构件1至4为活动构件；构件1和5、1和2、3和4之间为转动副；构件2和3之间为球面副；构件4和5之间为移动副；由于转动副和移动副分别只有一个自由度，球面副具有三个自由度。根据单个空间构件有6个自由度，总的自由度减去总的约束即为要求的自由度。故，该机构的自由度计算公式为：
F＝6n-5P5-4P4-3P3-2P2-P
＝6x4-5x4-3x1＝1。
其中，F是机构自由度，n是活动构件的数目，P5为只有1个自由度，有5个约束的构件，P4为只有2个自由度，有4个约束的构件，以此类推。
本发明公开了一种锂电池极片冲压方法，包括以下步骤：
步骤S1，将待冲压锂电池置于底模的型腔槽内，锂电池本体和型腔槽的本体槽部接触，锂电池极片和型腔槽的极片槽部接触；
步骤S2，驱动电机3带动驱动轴4转动180度，驱动轴4通过中间连杆51和传动连杆52带动上模板23沿着导柱11下行，动模22上的弹性件221首先对锂电池本体进行预压，随着动模22的继续下行，动模22通过连接杆222带动副模24继续同步下行，副模24下方的整形块25压紧于锂电池极片之上，实现对锂电池极片进行整形；
步骤S3，切断刀7将外露的极片进行切断，之后切断刀复位；
步骤S4，驱动电机3继续旋转，驱动轴4再旋转180度，驱动轴4带动上模板23向上移动，整形块25和弹性件221离开锂电池10，在连接弹簧27的作用下，整形块25复位；
步骤S5，顶出缸6的活塞杆伸出，冲压完成后的锂电池被顶出底模21型腔槽211，冲压完成后的锂电池卸料；
步骤S6，重复步骤S1至S5，实现对锂电池极片的连续整形和裁切。
其中，在上述步骤S3中，切断刀7的运动方式为，切断电机转动，切断电机带动齿轮82旋转，齿轮82通过齿条83带动切断刀7沿着整形块25的侧壁下行，将锂电池极片在整形块25的侧壁处进行切断，切断电机反向转动，切断刀7退出。
另外，如图4所示，为了便于对副模24在连接杆222上的位置进行调整，实现对极片冲裁的长度改变，本发明实施例中，将副模24滑动设置于连接杆222之上，在连接杆222上位于副模24的两端设置有锁止螺母223，在需要调节副模24位置时，松开锁止螺母223，再滑动副模24在连接杆222上的位置，确认位置后，重新拧紧锁止螺母223即可。
此外，当需要调节整形块25对锂电池极片的压紧力时，松开限位螺母261，更换连接弹簧27或者改变连接弹簧27的预压缩量，之后，再旋上限位螺母261即可。
综上，在对锂电池极片进行一次冲压过程中，驱动电机3带动驱动轴4在底座1上转动，驱动轴4通过中间连杆51和传动连杆52带动动模22竖向滑动，动模22对锂电池本体进行预压，动模22又通过连接杆222带动副模24运动，副模24下方的整形块25对锂电池极片进行定型，之后，切断刀7对锂电池极片进行裁切，从而实现了能够实现对锂电池极片的一次性整形和冲裁，确保锂电池的极片具有良好的精度，提高锂电池的品质。

Claims (4)

1.一种锂电池极片冲压方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将待冲压锂电池(10)置于底模(21)的型腔槽(211)内，锂电池本体和型腔槽(211)的本体槽部接触，锂电池极片和型腔槽(211)的极片槽部接触；
步骤S2，驱动电机(3)带动驱动轴(4)转动180度，驱动轴(4)通过中间连杆(51)和传动连杆(52)带动上模板(23)沿着导柱(11)下行，动模(22)上的弹性件(221)首先对锂电池本体进行预压，随着动模(22)的继续下行，动模(22)通过连接杆(222)带动副模(24)继续同步下行，副模(24)下方的整形块(25)压紧于锂电池极片之上，实现对锂电池极片进行整形；
步骤S3，切断刀(7)将外露的极片进行切断，之后切断刀(7)复位；
步骤S4，驱动电机(3)继续旋转，驱动轴(4)再旋转180度，驱动轴(4)带动上模板(23)向上移动，整形块(25)和弹性件(221)离开锂电池(10)，在连接弹簧(27)的作用下，整形块(25)复位；
步骤S5，顶出缸(6)的活塞杆伸出，冲压完成后的锂电池被顶出底模(21)型腔槽(211)，冲压完成后的锂电池卸料；
步骤S6，重复步骤S1至S5，实现对锂电池极片的连续整形和裁切。
2.根据权利要求1所述的锂电池极片冲压方法，其特征在于：所述步骤S3中，切断刀(7)的运动方式为，切断电机转动，切断电机带动齿轮(82)旋转，齿轮(82)通过齿条(83)带动切断刀(7)沿着整形块(25)的侧壁下行，将锂电池极片在整形块(25)的侧壁处进行切断，切断电机反向转动，切断刀(7)退出。
3.根据权利要求1所述的锂电池极片冲压方法，其特征在于：所述副模(24)滑动设置于连接杆(222)之上，在连接杆(222)上位于副模(24)的两端设置有锁止螺母(223)，在需要调节副模(24)位置时，松开锁止螺母(223)，再滑动副模(24)在连接杆(222)上的位置，确认位置后，重新拧紧锁止螺母(223)即可。
4.根据权利要求1所述的锂电池极片冲压方法，其特征在于：所述副模(24)上竖向滑动设置有导向杆(26)，导向杆(26)的上端设置有限位螺母(261)，导向杆(26)的下端连接有用于对极片进行整形的整形块(25)，在导向杆(26)上套设有连接弹簧(27)，连接弹簧(27)的上端和副模(24)的下端相抵，连接弹簧(27)的下端和整形块(25)相抵，当需要调节整形块(25)对锂电池极片的压紧力时，松开限位螺母(261)，更换连接弹簧(27)或者改变连接弹簧(27)的预压缩量，之后，再旋上限位螺母(261)即可。
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