CN114367574A - 一种电池极片模切装置及其模切方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池极片模切装置及其模切方法，包括上模和下模，上模包括上模顶板、上模板、上模中板和压料板，上模中板的底部设置有模切冲头，压料板上设置有模切槽，模切冲头可沿模切槽做升降运动，下模包括模切垫板和下模板，模切垫板和下模板上均设置有下料槽，下料槽贯穿依次模切垫板和下模板，下料槽内设置有下料座。模切时，上模开始下降，上模带动压料板和模切冲头同时下降，首先压料板先将极片料带压紧进行初定位，然后模切冲头将极片从料带中冲裁出来，冲裁后的极片位于下料座上，最后下料座驱动极片向下下料。本发明实现了极片的一次成型，无需模切两次，从而减少了模具的占地面积，而且产品尺寸稳定，精度高。

Description

一种电池极片模切装置及其模切方法

技术领域

本发明涉及电池极片模切领域，特别涉及一种电池极片模切装置及其模切方法。

背景技术

现有技术中公开了一种极片模切装置及极片模切方法，其公开号为CN113246221A，其公开日为2021-08-13，其公开了一种极片模切装置及极片模切方法，所述极片模切装置包括牵引装置和极片模切机构，所述牵引装置用于牵引极片料带移动，所述极片模切机构用于将极片模切成型，所述极片模切机构包括依次设置的成型模具和裁断模具；所述成型模具包括用于对极片进行仿形模切的成型冲头；所述裁断模具包括前后间隔设置的第一切刀和第二切刀，所述第一切刀和所述第二切刀同步动作，用于对极片从头部和尾部进行同步裁断，得到最终的成型极片。本发明可以提高极片的模切尺寸精度，从而可以提升叠片Overhang的精度，有利于提高电芯质量。

现有技术中由于切刀的刀口尺寸难度加工难度大，为了保证极片裁切出来的尺寸精度，需要对极片先进行成型模具的裁切，然后再进行裁断模具的切刀，上述极片模切装置和极片模切方法同样存在缺点为：需要分别设置成型模具和裁断模具来对极片进行模切，其中成型模具先在原材料上预成型极片，每两片成型后的极片通过连料首尾相连的，最后再通过模切模具，将连料裁断，从而增加了模切装置的占地面积，另外极片输送到裁断模具中时，由于还需要对极片进行除尘和纠偏，从而导致极片在成型模具中的定位与裁断模具中的定位存在较大的误差，从而降低了极片的模切精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种占地面积小、模切精度高的电池极片模切装置及其模切方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电池极片模切装置，包括上模和下模，所述上模包括从上到下依次设置的上模顶板、上模板、上模中板和压料板，所述上模中板的底部设置有模切冲头，所述压料板上设置有模切槽，所述模切冲头可沿模切槽做升降运动，所述压料板通过第一滚珠导柱和复位组件与上模板连接，所述复位组件可驱动压料板向下复位，所述压料板可沿第一滚珠导柱做升降运动；所述下模包括从上到下依次设置的模切垫板和下模板，所述模切垫板和下模板上均设置有下料槽，所述下料槽贯穿依次模切垫板和下模板，所述下料槽内设置有下料座，所述模切冲头可将电池极片模切后，电池极片位于下料座上，所述下料座可驱动电池极片沿下料槽进行下料。

进一步地，所述模切冲头至少设置有2组，对应的所述下料槽和下料座同样至少设置有2组。

进一步地，所述模切槽和下料槽的型腔尺寸的误差需为±0.001mm。

进一步地，所述压料板的模切槽内设置有第一上除尘通道，所述第一上除尘通道环绕模切槽设置，所述压料板内还设置有与第一上除尘通道连通的第二上除尘通道和第三上除尘通道，所述第二上除尘通道和第三上除尘通道相互垂直设置，所述第二上除尘通道高于第三上除尘通道。

进一步地，所述第一上除尘通道内倾斜向下设置有一倾斜面。

进一步地，所述倾斜面与水平面的夹角为68°～70°。

进一步地，所述第一上除尘通道从下到上与模切冲头之间的距离逐渐增大。

进一步地，所述下模板的底面设置有安装槽，所述安装槽内设置有除尘板，所述除尘板上设置有除尘槽，所述除尘槽内设置有下料槽。

进一步地，所述除尘板上设置有依次连通的第一下除尘通道、第二下除尘通道、第三下除尘通道和第四下除尘通道。

一种电池极片模切装置的模切方法：包括以下步骤：

a、送料装置驱动极片料带移动；

b、当极片料带来到模切垫板上后，上模开始向下运动，带动压料板和模切冲头同时下降，压料板先将极片料带压紧在模切垫板上，从而压料板先对极片料带进行定位和压紧；

c、上模继续下降，带动模切冲头继续下降，直到模切冲头将整片极片从料带上模切出来，模切出来的极片位于下料座上；

d、接着上模向上复位，带动模切冲头向上运动，当模切冲头向上复位到压料板的模切槽时，压料板上的除尘装置开始对模切冲头和模切槽的下端口处进行除尘；

e、下料座在模切冲头离开极片的同时启动真空吸附装置，通过下料座上的真空吸附孔将极片吸附固定在下料座的上表面；

f、在下料驱动装置的驱动下下料座带动极片向下运动，当极片来到下模板的除尘板处时，除尘板上的除尘通道开始启动，将极片和下料座上的粉尘去除掉；

g、当极片在下料座的驱动下离开除尘板后，通过下料机械手对极片下料；

h、下料座上的极片下料后，下料座向上复位，当下料座来到除尘板处时，除尘板上的除尘通道开始启动，将下料座的上表面的粉尘去除掉，最后下料座向上复位到模切垫板处。

本发明的有益效果为：

与现有相对比，本发明的通过设置模切装置，模切时，当极片料带输送到下模的模切垫板后，上模开始下降，上模带动压料板和模切冲头同时下降，首先压料板先将极片料带压紧进行初定位，然后模切冲头将极片从料带中冲裁出来，冲裁后的极片位于下料座上，最后下料座驱动极片向下下料。本发明从而实现了极片的一次成型，无需模切两次，从而减少了模具的占地面积，而且产品尺寸稳定，精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中极片裁切时的工艺流程图；

图2是本发明极片裁切时的工艺流程图；

图3是本发明的立体结构示意图；

图4是本发明的俯视图；

图5是图4在A-A处的阶梯剖视图；

图6是图5在B处的局部放大图；

图7是本发明上模的压料板的剖视图；

图8是图5在C处的局部放大图；

图9是本发明上模的压料板和模切冲头分开时的立体结构示意图；

图10是本发明的下模的立体结构示意图；

图11是本发明的下模板和除尘板的剖视图；

图12是本发明除尘板的立体结构示意图；

图13是本发明下料座在除尘板上进行除尘时的结构示意图；

图14是图11在H处的局部放大图；

图15是本发明下模的下料座分解后的结构示意图。

附图标识说明：

1、上模；2、下模；

11、上模顶板；12、上模板；13、上模中板；14、压料板；15、模切冲头； 16、模切槽；17、第一滚珠导柱；18、复位组件；

181、复位弹簧；182、垫片；183、顶杆；

141、第一上除尘通道；142、第二上除尘通道；143、第三上除尘通道；144、倾斜面；

21、模切垫板；22、下模板；23、下料槽；24、下料座；

222、除尘板；223、除尘槽；225、第一下除尘通道；226、第二下除尘通道； 227、第三下除尘通道；228、第四下除尘通道；

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图2所示，是本发明极片模切时的工艺流程图，本发明可一次性将极片从料带中模切出来，不但模切效率高，而且模切精度高。

如图3所示的，一种电池极片模切装置，包括极片料带输送装置(图中未示出)、上模1和下模2，极片料带输送装置用于将极片料带输送到下模上，当极片料带裁切出来后，将剩余的余料继续向后运输。与现有相对比，本发明的通过设置模切装置，模切时，当极片料带输送到下模的模切垫板21后，上模开始下降，上模带动压料板14和模切冲头15同时下降，首先压料板14先将极片料带压紧进行初定位，然后模切冲头15将极片从料带中冲裁出来，冲裁后的极片位于下料座24上，最后下料座24驱动极片向下下料。本发明从而实现了极片的一次成型，无需模切两次，从而减少了模具的占地面积，而且产品尺寸稳定，精度高。

如图4和图5所示的，上模包括从上到下依次设置的上模顶板11、上模板 12、上模中板13和压料板14，上模中板13的底部设置有模切冲头15，压料板14上设置有模切槽16，模切冲头15可沿模切槽16做升降运动，压料板14通过第一滚珠导柱17和复位组件18与上模板12连接，复位组件18可驱动压料板向下复位，压料板可沿第一滚珠导柱17做升降运动。

如图6所示的，复位组件18包括复位弹簧181、垫片182和顶杆183，复位弹簧181安装在上模板12上，垫片182位于复位弹簧181的下端，顶杆183 的上端抵靠在垫片182底部，顶杆183的下端抵靠在压料板14上。设置复位组件18可对压料板14进行复位，而且压料板在压紧极片料带时更为平稳，与极片料带的接触是软接触，可以防止压料板压坏极片料带。

如图7所示的，本实施例中，压料板14的模切槽16内设置有第一上除尘通道141，第一上除尘通道141环绕模切槽16设置，压料板14内还设置有与第一上除尘通道141连通的第二上除尘通道142和第三上除尘通道143，第二上除尘通道142和第三上除尘通道143相互垂直设置，第二上除尘通道142高于第三上除尘通道143，第二上除尘通道142和第三上除尘通道143相互垂直设置除尘时，可以让抽出的风更为均匀，可以更好的去除模切刀冲头和压料板上的粉尘。

如图8所示的，本实施例中，第一上除尘通道141内倾斜向下设置有一倾斜面144。除尘时，气压沿着斜面向下方向逐渐增强，让模切冲头的刀刃处于气压最强处，从而可以增强模切冲头的刀刃处的除尘效果。

如图8和图9所示的，本实施例中，倾斜面144与水平面的夹角a为68°～ 70°；倾斜面144与水平面的最佳夹角a为69.8°。若该夹角a小于68°会导致第一上除尘通道141的横截面积过大，导致除尘时第一上除尘通道141内的气压过小，影响除尘效果，若该夹角a大于70°会导致第一上除尘通道141的横截面积过小，导致除尘时第一上除尘通道141内的气压过大，同样影响除尘效果。

如图8所示的，本实施例中，第三上除尘通道143从下到上与模切冲头之间的距离H逐渐增大，可以让位于模切冲头刃口处的抽风压强最高，增强对模切冲头刃口处的除尘效果。

如图10所示的，下模包括从上到下依次设置的模切垫板21和下模板22，模切垫板21和下模板22上均设置有下料槽23，下料槽23贯穿依次模切垫板21 和下模板22，下料槽23内设置有下料座24，模切冲头15可将电池极片模切后，电池极片位于下料座24上，下料座24可驱动电池极片沿下料槽23进行下料。

本实施例中，下模板22的侧边设置有把手25，设置把手25可以方便下模2 的运输和安装。

本实施例中，模切冲头15至少设置有2组，对应的下料槽23和下料座24 同样至少设置有2组。设置2组模切冲头15，可以大大的提高模切效率。

本实施例中，模切槽16和下料槽23的型腔尺寸的误差需为±0.001mm。

本实施例中，下模板22的底面设置有安装槽，安装槽内设置有除尘板222，除尘板222上设置有除尘槽223，除尘槽223内设置有下料槽23。

如图11所示的，本实施例中，除尘板222上设置有依次连通的第一下除尘通道225、第二下除尘通道226、第三下除尘通道227和第四下除尘通道228。

如图12和图13所示的，本发明通过在下模底板的底部设置除尘板222，当极片被上模裁切后，会位于下料座24上，而下料座24在驱动装置的驱动下会沿着下料槽23带动极片向下运动，当极片输送到除尘板222的除尘槽223处时，外部与第四除尘通道连通的负压吸尘装置开始抽气，空气首先从第一下除尘通道 225的一端进入，沿着第一下除尘通道225进入到第二下除尘通道226中，经过第二下除尘通道226的分流后，分别进入到第三下除尘通道227中，第三下除尘通道227对空气进行加压，当空气通过第三下除尘通道227进入到除尘槽223的下料槽23时，会产生强力的气刀，当下料座24和极片向下经过气刀时，可快速将下料座24和极片上的粉尘吹入到除尘槽223中，最后经过第四下除尘通道228 将灰尘进行收集.

另外当下料座24上的极片被取走后，下料座24向上复位时，通过气刀可以对下料座24的上表面的粉尘进行去除。综上，本发明在去除粉尘时，粉尘是在密闭的环境在去除的，可以防止粉尘去除时，粉尘直接进入到生产环境中，从而影响工人身体健康，另外本发明采用刀气的方式进行去除粉尘，粉尘去除效果好，而且去除效率高。

如图14所示的，本实施例中，第三下除尘通道227的槽宽e小于第一下除尘通道225的槽宽b小于第二下除尘通道226的槽宽d，这样空气从第一下除尘通道225进入第二下除尘通道226时进气量逐渐增大，当第二下除尘通道226的空气进入到第三下除尘通道227时，由于槽宽变小，使得第三下除尘通道227内的空气的压强变大，这样从第三下除尘通道227出去的空气进入除尘口后会形成气刀。

如图15所示的，下料座24包括下料底座241和下料吸附板242，下料底座内设置有真空吸附通道243，下料吸附板盖设在下料底座上，下料吸附板上设置有真空吸附孔244。设置真空吸附孔可以快速将裁切后的极片进行固定，方便除尘和下料。

一种电池极片模切装置的模切方法，可以一次裁切出2组极片，无需多次裁切，而且裁切后，无需另外设置除尘装置，裁切和除尘都在同一个模具中完成，大大的提高了模切的效率：包括以下步骤：

a、送料装置驱动极片料带移动；

b、当极片料带来到模切垫板21上后，上模开始向下运动，带动压料板14 和模切冲头15同时下降，压料板14先将极片料带压紧在模切垫板21上，从而压料板14先对极片料带进行定位和压紧；

c、上模继续下降，带动2组模切冲头15继续下降，直到2组模切冲头15 将整片极片从料带上模切出来，模切出来的极片位于2组下料座24上，设置2 组模切冲头可以提高冲裁效率；

d、接着上模向上复位，带动模切冲头15向上运动，当模切冲头15向上复位到压料板14的模切槽16时，压料板14上的除尘装置开始对模切冲头15和模切槽16的下端口处进行除尘，对模切冲头和模切槽进行除尘，可以防止灰尘着附模切冲头的刃口上，影响下一次极片的裁切；

e、下料座24在模切冲头15离开极片的同时启动真空吸附装置，通过下料座24上的真空吸附孔将极片吸附固定在下料座24的上表面；

f、在下料驱动装置的驱动下下料座24带动极片向下运动，当极片来到下模板22的除尘板222处时，除尘板222上的除尘通道开始启动，将极片和下料座 24上的粉尘去除掉；可以防止灰尘着附在极片上，影响极片后续的加工；

g、当极片在下料座24的驱动下离开除尘板222后，通过下料机械手对极片下料；可以防止灰尘着附在下料座上，影响下一次极片的裁切；

h、下料座24上的极片下料后，下料座24向上复位，当下料座24来到除尘板222处时，除尘板222上的除尘通道开始启动，将下料座24的上表面的粉尘去除掉，最后下料座24向上复位到模切垫板21处。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电池极片模切装置，其特征在于：包括上模和下模，所述上模包括从上到下依次设置的上模顶板、上模板、上模中板和压料板，所述上模中板的底部设置有模切冲头，所述压料板上设置有模切槽，所述模切冲头可沿模切槽做升降运动，所述压料板通过第一滚珠导柱和复位组件与上模板连接，所述复位组件可驱动压料板向下复位，所述压料板可沿第一滚珠导柱做升降运动；所述下模包括从上到下依次设置的模切垫板和下模板，所述模切垫板和下模板上均设置有下料槽，所述下料槽贯穿依次模切垫板和下模板，所述下料槽内设置有下料座，所述模切冲头可将电池极片模切后，电池极片位于下料座上，所述下料座可驱动电池极片沿下料槽进行下料。

2.根据权利要求1所述的一种电池极片模切装置，其特征在于：所述模切冲头至少设置有2组，对应的所述下料槽和下料座同样至少设置有2组。

3.根据权利要求1所述的一种电池极片模切装置，其特征在于：所述模切槽和下料槽的型腔尺寸的误差需为±0.001mm。

4.根据权利要求1所述的一种电池极片模切装置，其特征在于：所述压料板的模切槽内设置有第一上除尘通道，所述第一上除尘通道环绕模切槽设置，所述压料板内还设置有与第一上除尘通道连通的第二上除尘通道和第三上除尘通道，所述第二上除尘通道和第三上除尘通道相互垂直设置，所述第二上除尘通道高于第三上除尘通道。

5.根据权利要求4所述的一种电池极片模切装置，其特征在于：所述第一上除尘通道内倾斜向下设置有一倾斜面。

6.根据权利要求5所述的一种电池极片模切装置，其特征在于：所述倾斜面与水平面的夹角为68°～70°。

7.根据权利要求4所述的一种电池极片模切装置，其特征在于：所述第一上除尘通道从下到上与模切冲头之间的距离逐渐增大。

8.根据权利要求1所述的一种电池极片模切装置，其特征在于：所述下模板的底面设置有安装槽，所述安装槽内设置有除尘板，所述除尘板上设置有除尘槽，所述除尘槽内设置有下料槽。

9.根据权利要求8所述的一种电池极片模切装置，其特征在于：所述除尘板上设置有依次连通的第一下除尘通道、第二下除尘通道、第三下除尘通道和第四下除尘通道。

10.一种如权利要求1所述的电池极片模切装置的模切方法：其特征在于：包括以下步骤：

a、送料装置驱动极片料带移动；

b、当极片料带来到模切垫板上后，上模开始向下运动，带动压料板和模切冲头同时下降，压料板先将极片料带压紧在模切垫板上，从而压料板先对极片料带进行定位和压紧；

c、上模继续下降，带动模切冲头继续下降，直到模切冲头将整片极片从料带上模切出来，模切出来的极片位于下料座上；

d、接着上模向上复位，带动模切冲头向上运动，当模切冲头向上复位到压料板的模切槽时，压料板上的除尘装置开始对模切冲头和模切槽的下端口处进行除尘；

e、下料座在模切冲头离开极片的同时启动真空吸附装置，通过下料座上的真空吸附孔将极片吸附固定在下料座的上表面；

f、在下料驱动装置的驱动下下料座带动极片向下运动，当极片来到下模板的除尘板处时，除尘板上的除尘通道开始启动，将极片和下料座上的粉尘去除掉；

g、当极片在下料座的驱动下离开除尘板后，通过下料机械手对极片下料；

h、下料座上的极片下料后，下料座向上复位，当下料座来到除尘板处时，除尘板上的除尘通道开始启动，将下料座的上表面的粉尘去除掉，最后下料座向上复位到模切垫板处。

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