CN115243849A - 用于电极切割设备的动力传输单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电极切割设备的动力传输单元,该动力传输单元包括:升降块,升降块包括能够上下移动地安装至主框架的结构;上框架,上切割器保持件安装至上框架,上切割器保持件固定有配置为切割电极片的上切割器;连接轴,连接轴配置为将升降块与上框架彼此连接;和位于连接轴的上部的弹性构件。

Description

用于电极切割设备的动力传输单元
技术领域
本申请要求于2020年7月24日提交的韩国专利申请第2020-0092585号的优先权的权益,通过引用将上述专利申请的整个公开内容结合在此。
本发明涉及一种用于电极切割设备的动力传输单元,更具体地,涉及一种配置为具有以下结构的用于电极切割设备的动力传输单元,即,在该结构中,能够上下移动地安装至主框架以校正配置为切割电极片的上切割器和下切割器之间的平行度的升降块与连接轴彼此松结合,连接轴与固定上切割器的上框架结合。
背景技术
能够充电和放电的锂二次电池已被广泛用作无线移动装置(wireless mobiledevice)或穿戴在身体上的可穿戴装置(wearable device)的能源,并且还已被用作提出为引起空气污染的现有汽油和柴油车辆的替代品的电动车辆和混合动力电动车辆的能源。
锂二次电池包括:电极组件,电极组件包括涂覆有正极活性材料的正极板、涂覆有负极活性材料的负极板、以及位于正极板与负极板之间的隔膜的堆叠体,隔膜配置为防止短路,隔膜配置为使得锂离子(Li-ion)能够穿过隔膜移动;配置为容纳电极组件的电池壳体;以及被注入到电池壳体中以使得锂离子能够移动的电解液。
通常,可通过分别利用正极活性材料和负极活性材料涂覆长片型正极片和长片型负极片、干燥并碾压活性材料、以及将正极片和负极片切割为预定尺寸以制造单位电极的工序来制造正极板和负极板。
配置为制造单位电极的常规的电极板切割设备包括:配置为将电极板在被安置的状态下供应的供应单元;和安装在供应单元的一侧的切割器。切割器分为上切割器和下切割器。具体地,以电极板为基准,上切割器固定至电极板的上侧,下切割器安装在电极板的下侧,并且在电极板切割位置处,上切割器向下移动或者下切割器向上移动。因此,当电极板被供应到切割设备时,上切割器的边缘和下切割器的边缘彼此接触以切割电极板。
然而,当反复执行使用上切割器和下切割器的切割工序时,上切割器的边缘和下切割器的边缘磨损并且上切割器的边缘和下切割器的边缘弯曲,从而在切割部分不平滑或者产生毛刺(burr)的状态下切割电极板。
此外,如果上切割器和下切割器的安装面不彼此一致,则必然在切割器反复磨损之后进行工作。在这种情况下,上切割器与下切割器之间的间隙(clearance)由于切割器的宽度减小而逐渐增加,这导致对切割器的边缘的损坏并且增加异物的量,从而生产出有缺陷的电极组件。
与此相关,图1是常规的电极切割设备的侧视图和局部放大图,其示出了电极切割设备的一部分,该电极切割设备具有其中上单元和下单元的各部件被一步一步地直接紧固到主框架的链型组装结构。
参照图1,常规的电极切割设备使用其中利用侧方压力对准上切割器21和下切割器25的系统,从而由于侧方压力D以及侧方压力轴与上切割器21的端部之间的距离不同,上切割器21倾斜,因此上切割器21与下切割器25彼此接合的面变形。因此,为了防止上切割器的倾斜,使用无头螺栓15在与侧方压力相反的方向上推动上切割器21。
此外,配置为将升降块10与上框架20彼此连接的连接轴30通过螺栓牢固地结合至升降块10。
因此,当在升降块10的上下移动与上框架20的上下移动之间出现平行度公差时,上切割器21会变形。
为了解决该问题,使用微调无头螺栓15的紧固距离的方法。然而,该方法非常复杂、非常耗时并且提供不满意的结果。
作为相关技术,专利文献1公开了一种电极板切割设备,包括:构成切割设备的主体的主体单元;和切割器单元,切割器单元包括配置为切割电极板的上切割器和下切割器、以及配置为自动调节上切割器与下切割器之间的间隙的间隙调节部件。
在专利文献1中,为了防止随着电极板的切割次数增加,上切割器与下切割器之间的间隙增加的问题,设置配置为自动调节上切割器与下切割器之间的间隙的间隙调节部件。
间隙调节部件配置为对下切割器施加压力,以便保持下切割器与上切割器之间的均匀间隙,间隙调节部件由诸如弹簧之类的弹性构件构成。然而,该专利文献未提出保持上切割器与下切割器之间的平行度的方法。
(现有技术文献)
(专利文献1)韩国授权专利公开第1106337号(2012.01.09)
发明内容
技术问题
鉴于上述问题而做出了本发明,本发明的目的是提供一种用于电极切割设备的动力传输单元,其包括能够防止由于电极片的反复切割发生的电极切割设备的上切割器与下切割器之间的间隙公差而导致的电极片的切割面的非均匀性和切割力的减小的结构。
技术方案
为了实现上述目的,根据本发明的用于电极切割设备的动力传输单元包括:升降块,所述升降块包括能够上下移动地安装至主框架的结构;上框架,上切割器保持件安装至所述上框架,所述上切割器保持件固定有配置为切割电极片的上切割器;连接轴,所述连接轴配置为将所述升降块与所述上框架彼此连接;和位于所述连接轴的上部的弹性构件。
在根据本发明的所述动力传输单元中,所述弹性构件可以是弹簧或橡胶。
在根据本发明的所述动力传输单元中,所述连接轴可插入并结合至形成在所述上框架中的凹部中。
在根据本发明的所述动力传输单元中,所述升降块中可设置有配置为容纳所述连接轴和所述弹性构件的凹部。
在根据本发明的所述动力传输单元中,所述上框架可在与所述连接轴结合的状态下通过滑动紧固至所述升降块。
在根据本发明的所述动力传输单元中,所述连接轴可经由位于与所述升降块结合的固定螺钉的下部的所述弹性构件松结合至所述升降块。
在根据本发明的所述动力传输单元中,所述连接轴可包括第一连接轴和第二连接轴,在所述第一连接轴和所述第二连接轴上可设置有固定至所述升降块的固定框架,并且所述弹性构件可设置在所述固定框架的上部。
在根据本发明的所述动力传输单元中,所述弹性构件相对于所述固定框架的按压力和弹力可相等地施加至所述第一连接轴和所述第二连接轴。
此外,即使在执行用来切割所述电极片的所述上框架的上下移动与所述升降块的上下移动之间出现平行度公差,也可保证所述上框架的上下移动的直线度。
此外,本发明提供了一种组装所述动力传输单元的方法,包括以下步骤:(a)准备安装至主框架的升降块;(b)将连接轴固定至上框架;(c)通过滑动将固定有所述连接轴的所述上框架紧固至所述升降块;(d)经由所述升降块的通孔在所述连接轴的上部设置弹性构件;和(e)将固定螺钉紧固至所述升降块的所述通孔以固定所述弹性构件。
在根据本发明的方法中,在步骤(c)中,所述上框架可在其中在形成于所述升降块中的凹部中设置固定框架的状态下通过滑动紧固至所述升降块。
有益效果
通过上面的描述显见的是,根据本发明的用于电极切割设备的动力传输单元配置为使得,上框架和安装至主框架以提供上框架的上下移动所需的动力的升降块在上框架与升降块之间设置有弹性构件的状态下彼此紧固,从而上框架与升降块彼此松结合。
因此,即使在升降块上下移动和上框架上下移动时在升降块与上框架之间出现平行度公差,也可保证上框架的直线度。
由于如上所述保证了上框架的直线度,所以可防止在电极片的反复切割过程中上切割器与下切割器之间的间隙波动。
因而,电极片的切割面不会弯曲,不会产生毛刺(burr),可防止电极混合物层的分离,并且可均匀地保持高切割力。
此外,可减少保持上切割器与下切割器之间的平行度所需的校正时间,从而可提高生产率。
附图说明
图1是常规的电极切割设备的侧视图和局部放大图。
图2是根据本发明的用于电极切割设备的动力传输单元的截面透视图。
图3是图2的侧视图。
图4是用于电极切割设备的动力传输单元的一部分的透视图。
图5是示出用于电极切割设备的动力传输单元安装至主框架的状态的局部透视图。
图6是根据比较例的电极片的切割面。
图7是根据实施例的电极片的切割面。
具体实施方式
现在,将参照附图详细描述本发明的优选实施方式,使得本发明所属领域的普通技术人员能够容易实施本发明的优选实施方式。然而,在详细描述本发明的优选实施方式的工作原理中,当本文中并入的已知功能和构造的详细描述可能会使本发明的主旨模糊不清时,则将省去该详细描述。
此外,整个附图中将使用相同的参考标记来表示执行相似功能或操作的部件。在整个申请中一个部件被称为连接至另一个部件的情况下,该一个部件不仅可直接连接至该另一个部件,而且该一个部件还可经由另外的部件间接连接至该另一个部件。此外,包括某一要素并不意指排除其他要素,而是指可进一步包括其他要素,除非另有说明。
此外,除非特别限制,否则通过限制或添加来具体化要素的描述可应用于所有发明,并且不限制具体发明。
此外,在本发明的说明书和本申请的权利要求书中,除非另外提及,否则单数形式旨在包括复数形式。
此外,在本发明的说明书和本申请的权利要求书中,除非另外提及,否则“或”包括“和”。因此,“包括A或B”是指三种情况,即,包括A的情况、包括B的情况、以及包括A和B的情况。
此外,除非上下文另有明确指示,否则所有数值范围包括最低值、最高值以及它们之间的所有中间值。
将参照附图详细描述本发明的实施方式。
图2是根据本发明的用于电极切割设备的动力传输单元的截面透视图,图3是图2的侧视图。
参照图2和图3,根据本发明的用于电极切割设备的动力传输单元包括:升降块100,升降块100包括能够上下移动地安装至主框架(未示出)的结构;上框架200,上切割器保持件220安装至上框架200,上切割器保持件220固定有配置为切割电极片的上切割器210;连接轴300,连接轴300配置为将升降块100与上框架200彼此连接;和位于连接轴300的上部的弹性构件400。
当通过供应辊供应电极片时,主框架与电极片的供应速度同步并且在电极片的供应方向上移动。当在供应方向上主框架与电极片之间的相对速度变为0时,上框架上下移动以切割电极片。
随后,当主框架返回工作开始为止时,完成1个循环(Cycle),并且在重复循环(Cycle)的同时切割电极片。
升降块100中设置有配置为容纳连接轴300和弹性构件400的凹部。上框架200可在一体结合至安装有下切割器250的下框架260的情况下,在其中连接轴300与上框架200结合的状态下通过滑动固定结合至形成在升降块100中的凹部。
因而,上框架和下框架可容易安装至电极切割设备。
弹性构件400位于插入形成在升降块100中的凹部中的连接轴300的上部并且位于与升降块100结合的固定螺钉110的下部,弹性构件400具有通过插入固定螺钉而足以在凹部中收缩的高度。
因而,升降块的上下移动引起的动力可经由弹性构件和连接轴传输至上框架。然而,在根据本发明的用于电极切割设备的动力传输单元中,弹性构件设置在上框架中,因此升降块与连接轴彼此松结合。
例如,即使升降块上下移动的移动轴偏离最初设定位置,从而在执行用来切割电极片的上框架的上下移动与升降块的上下移动之间出现平行度公差,这种变化也较少影响上框架的上下移动。因而,保证了上框架的上下移动的直线度,从而可防止在初始阶段精密设定的上切割器与下切割器之间的间隙和平行度的变化。
在升降块的凹部中安装有弹性构件,从而在升降块与连接轴之间允许一定程度的间隙。例如,弹簧或橡胶可用作弹性构件。
图4是用于电极切割设备的动力传输单元的一部分的透视图,图5是示出用于电极切割设备的动力传输单元安装至主框架600的状态的局部透视图。
参照图4,两个连接轴,即,第一连接轴310和第二连接轴320连接至上框架200,第一连接轴310和第二连接轴320彼此间隔开设置。
在第一连接轴310和第二连接轴320上设置固定至升降块100的固定框架500,并且通过紧固到升降块100的固定螺钉110固定设置在固定框架500的上部的弹性构件400。
在该结构中,弹性构件400相对于固定框架500的按压力和弹力相等地施加至第一连接轴310和第二连接轴320。
根据本发明的组装用于电极切割设备的动力传输单元的方法包括以下步骤:(a)准备安装至主框架的升降块;(b)将连接轴固定至上框架;(c)通过滑动将固定有连接轴的上框架紧固至升降块;(d)经由升降块的通孔在连接轴的上部设置弹性构件;和(e)将固定螺钉紧固至升降块的通孔以固定弹性构件。
连接轴结合至上框架,使得连接轴相对于上框架的上表面的结合角为精确公差允许范围内的直角。
此外,在步骤(c)中,上框架可在其中在形成于升降块中的凹部中设置固定框架的状态下通过滑动紧固至升降块。
在滑动紧固之后,可将作为弹性构件的弹簧插入升降块的通孔中,并且可将固定螺钉紧固至升降块的通孔,以便固定弹簧。
下文中,将参照以下实施例描述本发明,提供实施例是为了更容易理解本发明,本发明的范畴不限于此。
<比较例>
如图1中所示的电极切割设备那样,使用配置为使得连接轴经由螺栓牢固地结合至升降块的用于电极切割设备的动力传输单元切割电极片,该连接轴配置为将升降块与上框架彼此连接。
图6中示出了电极片的切割面。
<实施例>
使用根据本发明的用于电极切割设备的动力传输单元切割电极片,图7中示出了电极片的切割面。
参照图6和图7,在根据比较例的电极片的切割面中,电极片板711弯曲并被向下推,从而产生毛刺(burr)。电极混合物层712破裂,从而粉末被吹出,并且电极混合物层的切割面不平滑。
相比之下,在根据实施例的电极片的切割面中,电极片板811未弯曲,并且电极混合物层812的切割面平滑。
在使用根据本发明的用于电极切割设备的动力传输单元的情况下,如上所述,可将电极片整齐地切割为具有平滑的切割面并且防止电极混合物层的分离。
本发明所属领域的技术人员将理解到,基于上面的描述,在本发明的范畴内各种应用和修改是可能的。
(参考标号说明)
10、100:升降块
15:无头螺栓
21、210:上切割器
110:固定螺钉
20、200:上框架
220:上切割器保持件
25、250:下切割器
260:下框架
30、300:连接轴
310:第一连接轴
320:第二连接轴
400:弹性构件
500:固定框架
600:主框架
711、811:电极片板
712、812:电极混合物层。
工业实用性
通过上面的描述显见的是,根据本发明的用于电极切割设备的动力传输单元配置为使得,上框架和安装至主框架以提供上框架的上下移动所需的动力的升降块在上框架与升降块之间设置有弹性构件的状态下彼此紧固,从而上框架与升降块彼此松结合。
因此,即使在升降块上下移动和上框架上下移动时在升降块与上框架之间出现平行度公差,也可保证上框架的直线度。
由于如上所述保证了上框架的直线度,所以可防止在电极片的反复切割过程中上切割器与下切割器之间的间隙波动。
因而,电极片的切割面不会弯曲,不会产生毛刺(burr),可防止电极混合物层的分离,并且可均匀地保持高切割力。
此外,可减少保持上切割器与下切割器之间的平行度所需的校正时间,从而可提高生产率。

Claims (11)

1.一种用于电极切割设备的动力传输单元,所述动力传输单元包括:
升降块,所述升降块包括能够上下移动地安装至主框架的结构;
上框架,上切割器保持件安装至所述上框架,所述上切割器保持件固定有配置为切割电极片的上切割器;
连接轴,所述连接轴配置为将所述升降块与所述上框架彼此连接;和
位于所述连接轴的上部的弹性构件。
2.根据权利要求1所述的动力传输单元,其中所述弹性构件是弹簧或橡胶。
3.根据权利要求1所述的动力传输单元,其中所述连接轴插入并结合至形成在所述上框架中的凹部中。
4.根据权利要求1所述的动力传输单元,其中所述升降块中设置有配置为容纳所述连接轴和所述弹性构件的凹部。
5.根据权利要求4所述的动力传输单元,其中所述上框架在与所述连接轴结合的状态下通过滑动紧固至所述升降块。
6.根据权利要求1所述的动力传输单元,其中所述连接轴经由位于与所述升降块结合的固定螺钉的下部的所述弹性构件松结合至所述升降块。
7.根据权利要求1所述的动力传输单元,其中
所述连接轴包括第一连接轴和第二连接轴,
在所述第一连接轴和所述第二连接轴上设置有固定至所述升降块的固定框架,并且
所述弹性构件设置在所述固定框架的上部。
8.根据权利要求7所述的动力传输单元,其中所述弹性构件相对于所述固定框架的按压力和弹力相等地施加至所述第一连接轴和所述第二连接轴。
9.根据权利要求1所述的动力传输单元,其中,即使在执行用来切割所述电极片的所述上框架的上下移动与所述升降块的上下移动之间出现平行度公差,也保证所述上框架的上下移动的直线度。
10.一种组装根据权利要求1至9中任一项所述的动力传输单元的方法,包括以下步骤:
(a)准备安装至主框架的升降块;
(b)将连接轴固定至上框架;
(c)通过滑动将固定有所述连接轴的所述上框架紧固至所述升降块;
(d)经由所述升降块的通孔在所述连接轴的上部设置弹性构件;和
(e)将固定螺钉紧固至所述升降块的所述通孔以固定所述弹性构件。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,在步骤(c)中,所述上框架在其中在形成于所述升降块中的凹部中设置固定框架的状态下通过滑动紧固至所述升降块。
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