CN114502343A - 切口设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种使冲头下降以在电极上切口的切口设备，所述切口设备包括：保持器，所述保持器具有设置安装槽的一个表面；所述冲头，所述冲头具有插入所述安装槽的一端；和块，所述块与所述冲头一起插入所述安装槽。当插入到所述安装槽时，所述块挤压所述冲头，使得所述冲头与所述安装槽的内表面之一紧密接触。具有上述构造的本发明可防止冲头晃动，因为楔形块与冲头一起插入到安装槽并挤压冲头，使得冲头与安装槽的内表面之一紧密接触。

Description

切口设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年12月4日提交的韩国专利申请第10-2019-0160231号的优先权的权益，通过引用将其公开内容并入于此。

技术领域

本发明涉及一种将电极基板切割并处理成其中形成有电极接片的单独电极的切口设备，更具体地，涉及一种防止安装并固定到保持器上的冲头晃动的切口设备。

背景技术

可充电/放电、重量轻且具有高输出密度的锂二次电池正被广泛用作各种装置的能源。

此外，锂二次电池作为用于混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、纯电动车辆(BEV)和电动车辆(EV)的电源已引起相当多的关注，它们已被开发用于解决现有的使用化石燃料的内燃机车辆(如汽油和柴油车辆)造成的限制，例如空气污染和温室气体。

这种二次电池通常具有包括下述的结构：交替堆叠了电极(正极、负极)和隔膜的电极组件；用于使离子移动到电极的电解质；和容纳电极组件和电解质的壳体。

此外，用于制造二次电池的方法可主要分为：制造正极和负极中的每一个的电极板工艺；使用正极和负极制造电极组件并将电极组件与电解质一起插入壳体的组装工艺；和激活电极组件的离子运动的化成工艺。电极板工艺、组装工艺和化成工艺中的每一个都被分为单独的子工艺。

这里，电极板工艺包括：在活性材料中加入导电材料和粘合剂并进行混合的混合工艺；将混合的活性材料涂覆到集流体上的涂覆工艺；将活性材料压制到集流体的表面的压制工艺；和将通过在集流体的表面附着活性材料而制造的电极基板切割成期望的尺寸，然后(或与切割同时)将切割过的电极基板剪切以形成电极接片的切口和分切工艺(切口工艺)。

这里，在集流体的表面上涂覆有活性材料的电极基板处于切割成一定尺寸的状态，并且在电极基板上形成有涂覆了活性材料的涂覆部分和未涂覆活性材料的非涂覆部分。电极基板中的活性材料的涂覆宽度小于集流体的宽度，因此在电极基板的结构中，在两侧边缘形成非涂覆部分，非涂覆部分之间具有涂覆部分。

用于切割电极基板以形成电极接片的切口设备通常配置有冲压(压制)模具，该冲压模具易于执行一致的均匀的可重复处理。

用于切口设备的冲压模具包括上模具和下模具(或具有上模具和下模具之一，且包括支撑件而不是另一个模具)。上模具和下模具中的一个模具被固定，另一个模具被配置为可垂直地滑动，以在电极基板在上模具和下模具之间移动的同时，周期性地下降和冲压作为冲压目标的电极基板。

这里，在滑动的上模具或下模具的结构中，板形保持器2耦接到板形基部3。安装槽2a设置在保持器2中，并且撞击电极基板以形成形状或切割电极基板的冲头1耦接到安装槽2a。

也就是说，参考图示冲头1耦接到保持器2的安装槽2a的状态的图1A、图示从图1中移除冲头1的状态的图1B、以及图示安装了冲头1的图1A的部分截面的图1C，冲头1处于插入安装槽2a中的状态，并且安装槽2a设置为在冲头1插入的方向上具有相同的尺寸。

然而，随着冲压处理的连续进行，冲击和振动累积，并且安装槽2a与冲头1之间的间隙逐渐增大(安装槽略微加宽)。因此，冲头1发生晃动。

由于冲头1的这种晃动而没有击中准确的位置，导致工艺故障。此外，冲头1和/或保持器2的更换周期缩短，增加了生产成本。

发明内容

技术问题

因此，为了解决上述问题，本发明的主要目的是提供一种将安装槽中产生的间隙最小化以防止冲头晃动的切口设备。

技术方案

为实现上述目的，本发明提供一种使冲头下降以在电极上切口的切口设备，所述切口设备包括：保持器，所述保持器具有设置安装槽的一个表面；所述冲头，所述冲头具有插入所述安装槽的一端；和块，所述块与所述冲头一起插入所述安装槽，其中，当插入到所述安装槽时，所述块挤压所述冲头，使得所述冲头与所述安装槽的内表面之一紧密接触。

所述安装槽包括垂直于所述保持器的底面的第一内表面和相对于所述保持器的底面倾斜的第二内表面，并且所述块接触所述第二内表面以朝向所述第一内表面挤压所述冲头。

所述块的与所述第二内表面接触的部分被设置为倾斜表面，并且当设置为所述倾斜表面的部分与所述第二内表面接触时，所述块的倾斜表面的相反表面平行于所述冲头的外周面以与所述冲头接触。

在所述块中，从所述倾斜表面延伸的虚线与从所述相反表面延伸的虚线相交的点处的角度在0.5°至2°的范围内。

所述块与所述第二内表面之间的摩擦力大于所述块与所述第一内表面之间的摩擦力。

所述块由摩擦系数大于所述冲头的摩擦系数的金属材料制成。

所述块被冲压以提供耦接孔，并且所述耦接孔的内周面上设置有内螺纹。

此外，所述第二内表面与所述块之间的摩擦力可大于所述块与所述冲头之间的摩擦力。也就是说，所述第二内表面与所述块之间的表面比所述块与所述冲头之间的表面更粗糙以增加摩擦力。此外，期望的是所述块由与所述保持器相同的金属材料制成。

因此，本发明可进一步提供由具有上述构造的切口设备切口的电极和通过堆叠多个电极而制造的电极组件。

有益效果

具有上述构造的本发明可防止冲头晃动，因为楔形块与冲头一起插入安装槽中并挤压冲头，使得冲头与安装槽的内表面之一紧密接触。

因为块与第二内表面之间的摩擦力大于块与第一内表面之间的摩擦力，所以可防止块分离。

块被冲压以提供耦接孔，并且内螺纹设置在耦接孔的内周面上。因此，可以使用通用工具和专用工具移除块。

附图说明

图1A是图示冲头耦接到保持器的安装槽的状态的立体图。

图1B是图示从图1A移除冲头的状态的立体图。

图1C是图示安装了冲头的图1A的一部分的状态的截面图。

图2是图示将根据本发明的块与冲头一起插入安装槽的状态的截面图。

图3是图示安装槽的第二内表面与块彼此接触的状态的放大图和图示冲头与块彼此接触的状态的放大图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明，以使本发明可由本发明所属领域的技术人员容易地实施。然而，本发明可以以各种不同的形式实施，并且不应该限于这里阐述的实施例。

为了清楚地说明本发明，省略了与说明无关的部分，并且在整个说明书中，相同或相似的元件被赋予相同的附图标记。

另外，在说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应被限制性地解释为普通含义或基于词典的含义，而应基于发明人可适当地定义术语的概念以最佳方式描述和解释发明人的发明的原则，被解释为符合本发明范围的含义和概念。

本发明是为了实现上述目的，并且涉及一种使冲头下降以在电极上切口的切口设备。在下文中，将参考附图更详细地描述本发明的实施例。

第一实施例

该实施例中的切口设备被设置为包括上模具和下模具(或上模具和下模具中的至少一个)的如上所述的冲压模具。也就是说，上模具和下模具中的一个模具被固定，另一个模具被配置为可垂直滑动，以在电极基板在上模具和下模具之间移动的同时，周期性地下降和冲压作为冲压目标的电极基板。在实施例中，冲头10和保持器20安装在上模具和下模具中的一个模具上，该模具上升和下降以执行冲压。

在上模具和下模具中，滑动的模具具有其中板形保持器20耦接到板形基部30的结构。

此外，如在图示根据发明的块40与冲头10一起插入安装槽23中的状态的图2中，安装槽23设置在保持器20中，并且冲头10和块40插入安装槽23中，冲头10撞击电极基板以形成形状或切割电极基板。

块40具有楔形结构，其在纵向方向上朝向一侧逐渐变细，以在块40插入安装槽23中时挤压冲头10，使得冲头10与安装槽23的内表面之一紧密接触。

也就是说，为了使块40在进入安装槽23的方向上逐渐变细，块40的一个表面形成为倾斜表面41，而背面(相反表面)形成为竖直表面42。

因此，在块40中，在从倾斜表面41延伸的虚线与从相反表面延伸的虚线相交的点处形成夹角α。在实施例中，夹角α在0.5°至2°的范围内。作为参考，虽然夹角α在图2和图3中被夸大以清楚地表示形成倾斜表面41的状态，但是期望的是实际夹角α在0.5°至2°的范围内，并且期望的是夹角α尽可能不超过20°。

而且，安装槽23包括垂直于保持器20的底面和/或顶面的第一内表面21和相对于保持器20的底面和/或顶面倾斜的第二内表面22。

因此，当块40处于倾斜表面41与安装槽23的第二内表面22接触的状态时，冲头10被挤压成与第一内表面21紧密接触。也就是说，当块40的倾斜表面41在第二内表面22上滑动的同时被插入时，块40沿图2中的左方向挤压冲头10，并且冲头10被挤压并与第一内表面21接触。

此外，块40的顶表面被冲压到一定深度以提供耦接孔43，该顶表面在插入块40时是暴露的，内螺纹设置在耦接孔43的内周面上。在拉出块40以移除冲头10时，内螺纹可以接合并固定到用于移除块40的专用工具的外螺纹。

第二实施例

该实施例中的切口设备提供的结构与第一实施例提供的切口设备的结构相同，能够有效防止块40分离。

也就是说，参考图3，图3是图示安装槽23的第二内表面22和块40彼此接触的状态的放大图以及图示冲头10和块40彼此接触的状态的放大图，该实施例的块40的倾斜表面41和安装槽23的第二内表面22具有相对更不平坦的表面(具有高的表面粗糙度)，摩擦力会进一步增大。

当然，可通过将粗糙表面赋予块40的竖直表面42和冲头10彼此接触的区域而增加摩擦力。然而，因为如果块40的两个表面都具有过高的摩擦力，则可能难以移除块40以在稍后更换冲头10，所以期望的是块40的竖直表面42和冲头10彼此接触的表面相对较光滑(具有低的表面粗糙度)。

图3图示块40的竖直表面42和冲头10彼此接触的区域具有光滑表面，并且块40的倾斜表面41和安装槽23的第二内表面22之间的区域具有不平坦的表面。然而，块40的倾斜表面41和安装槽23的第二内表面22之间的区域可具有光滑表面，并且块40的竖直表面42和冲头10彼此接触的区域可具有不平坦的表面。此外，根据块40和冲头10的表面粗糙度和材料特性，块40的倾斜表面41与安装槽23的第二内表面22之间的区域以及块40的竖直表面42和冲头10彼此接触的表面可具有适当的粗糙度。

作为参考，期望的是块40由与保持器20相同的金属材料制成，以尽可能地最小化块40由于外部冲击和热而引起的变形。然而，当如上所述制造块40时，对表面赋予不同的粗糙度以增加摩擦力，因此可防止分离。

此外，块40可由摩擦系数大于冲头10的摩擦系数的金属材料制成。

具有上述构造的本发明可防止冲头10晃动，因为楔形块40与冲头10一起插入安装槽23中并挤压冲头10，使得冲头10与安装槽23的内表面之一紧密接触。

因为块40与第二内表面22之间的摩擦力大于块40与第一内表面21之间的摩擦力，所以可以防止块40分离。

块40被冲压以提供耦接孔43，并且内螺纹设置在耦接孔43的内周面上。因此，可以使用通用工具和专用工具移除块40。

此外，由于在电极板工艺中提供根据本发明的切口设备，本发明可进一步提供由具有上述构造的切口设备切口的电极和通过堆叠多个电极而制造的电极组件。

尽管通过具体实施例和附图描述了本发明，但本发明不限于此，本发明所属技术领域的技术人员可以在本发明的技术思想范围内和随附权利要求书的等效范围内做出各种改变和修改。

Claims (12)

1.一种使冲头下降以在电极上切口的切口设备，所述切口设备包括：

保持器，所述保持器具有设置安装槽的一个表面；

所述冲头，所述冲头具有插入所述安装槽的一端；和

块，所述块与所述冲头一起插入所述安装槽，

其中，当插入到所述安装槽时，所述块挤压所述冲头，使得所述冲头与所述安装槽的内表面之一紧密接触。

2.如权利要求1所述的切口设备，其中，所述安装槽包括垂直于所述保持器的底面的第一内表面和相对于所述保持器的底面倾斜的第二内表面，并且

所述块接触所述第二内表面以朝向所述第一内表面挤压所述冲头。

3.如权利要求2所述的切口设备，其中，所述块的与所述第二内表面接触的部分被设置为倾斜表面，并且

当设置为所述倾斜表面的部分与所述第二内表面接触时，所述块的倾斜表面的相反表面平行于所述冲头的外周面以与所述冲头接触。

4.如权利要求3所述的切口设备，其中，在所述块中，从所述倾斜表面延伸的虚线与从所述相反表面延伸的虚线相交的点处的角度在0.5°至2°的范围内。

5.如权利要求2所述的切口设备，其中，所述块与所述第二内表面之间的摩擦力大于所述块与所述第一内表面之间的摩擦力。

6.如权利要求1所述的切口设备，其中，所述块被冲压以提供耦接孔，并且

所述耦接孔的内周面上设置有内螺纹。

7.如权利要求1所述的切口设备，其中，所述块由摩擦系数大于所述冲头的摩擦系数的金属材料制成。

8.如权利要求2所述的切口设备，其中，所述第二内表面与所述块之间的摩擦力大于所述块与所述冲头之间的摩擦力。

9.如权利要求8所述的切口设备，其中，所述第二内表面与所述块之间的表面比所述块与所述冲头之间的表面更粗糙以增加摩擦力。

10.如权利要求1所述的切口设备，其中，所述块由与所述保持器相同的金属材料制成。

11.一种由如权利要求1所述的切口设备切口的电极。

12.一种通过堆叠多个如权利要求11所述的电极而制造的电极组件。

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