CN211803340U - 电池极片造孔装置 - Google Patents

Abstract

一种电池极片造孔装置，包括置料板，置料板设置有置料区；打孔压板，打孔压板与置料板间隔设置；及多个针体，针体的一端与打孔压板朝向置料区的一面连接，针体用于对电池极片的涂层进行打孔。本实用新型通过在打孔压板上设置有多个针体，将锂离子电池极片放置于置料区上，通过针体对锂离子电池极片的涂层进行打孔，使锂离子电池的极片具有多个孔洞，提高了锂离子电池的极片的孔隙率，加快锂离子电池极片后续对电解液的吸收，有利于提高生产效率，增大了离子电池极片对电解液的容量，有利于提高锂离子电池的充放电倍率性能，改善锂离子电池的循环性能和循环寿命。

Description

电池极片造孔装置

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池极片加工设备技术领域，特别是涉及一种电池极片造孔装置。

背景技术

锂离子电池广泛应用于各种数码产品和电动车、储能电池等领域，其主要由正极片、负极片、隔膜、电解液、外壳等组成，其中正极片的涂层通常是钴酸锂或镍钴锰酸锂或磷酸铁锂或锰酸锂与导电剂、粘结剂的混合物，正极片的基材是铝箔，负极片的涂层通常是人造石墨或天然石墨或钛酸锂与导电剂、粘结剂的混合物，负极片的基材是铜箔，组成正极片和负极片的涂层材料，都是以颗粒状存在的，颗粒之间存在孔隙，电解液可以进入空隙内，电解液为锂离子电池的充放电化学反应提供了动力学基础，极片的孔隙率与电池的充放电倍率性能直接相关，孔隙率大有利于提高电池的充放电倍率性能，从而有利于提高电池的循环性能。

然而，随着社会发展与科技进步，人们对电池性能的要求也越来越高，人们不仅要求安全性能高之外，还对锂离子电池的循环性能和循环寿命提出了较高的要求，但是，现有的锂离子电池的极片孔隙率较小，由于极片的孔隙率小不利于提高锂离子电池的充放电倍率性能，因此，需要提供一种设备来提高锂离子电池极片的孔隙率，以提高锂离子电池的充放电倍率性能，改善锂离子电池的循环性能和循环寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种可以在锂离子电池极片上打孔，提高极片孔隙率的电池极片造孔装置，可以提高锂离子电池的充放电倍率性能，改善锂离子电池的循环性能和循环寿命。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电池极片造孔装置，包括：

置料板，所述置料板设置有置料区；

打孔压板，所述打孔压板与所述置料板间隔设置；及

多个针体，所述针体的一端与所述打孔压板朝向所述置料区的一面连接，所述针体用于对电池极片的涂层进行打孔。

在其中一个实施例中，多个所述针体以所述打孔压板的中心轴线呈矩阵状分布。

在其中一个实施例中，所述针体的半径由靠近所述打孔压板的一端向远离所述打孔压板的一端逐渐变小。

在其中一个实施例中，所述针体靠近所述打孔压板的一端的半径为0.0025mm～2.5mm。

在其中一个实施例中，所述针体的长度为0.005mm～0.2mm。

在其中一个实施例中，所述针体的一端与所述打孔压板朝向所述置料区的一面焊接。

在其中一个实施例中，所述电池极片造孔装置还包括导轨柱，所述导轨柱的一端与所述置料板朝向所述打孔压板的一面连接，所述打孔压板开设有活动孔，所述打孔压板通过所述活动孔滑动设置于所述导轨柱上。

在其中一个实施例中，所述电池极片造孔装置还包括除尘管，所述除尘管设置于所述导轨柱的一侧，所述除尘管包括吸尘部及出尘部，所述吸尘部与所述出尘部连通，所述吸尘部远离所述出尘部的一端开设有与所述吸尘部内部空间连通的吸尘口，所述出尘部远离所述吸尘部的一端开设有与所述出尘部内部空间连通的出尘口。

在其中一个实施例中，所述电池极片造孔装置还包括驱动设备，所述驱动设备与所述打孔压板连接，用于驱动所述打孔压板靠近或远离所述置料板。

在其中一个实施例中，所述针体为不锈钢针体。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

本实用新型通过在打孔压板朝向置料板的一面上设置有多个针体，将锂离子电池极片放置于置料板的置料区上，可以通过针体对锂离子电池极片的涂层进行打孔，使锂离子电池的极片具有多个孔洞，大大提高了锂离子电池的极片的孔隙率，可以加快锂离子电池极片后续对电解液的吸收，有利于提高生产效率，同时，增大了锂离子电池极片对电解液的容量，有利于提高锂离子电池的充放电倍率性能，改善锂离子电池的循环性能和循环寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型一实施方式的电池极片造孔装置的结构示意图；

图2为图1所示实施方式中A部分的放大结构示意图；

图3为本实用新型一实施方式的电池极片造孔装置的打孔压板与针体的结构示意图；

图4为采用本实用新型一实施方式的电池极片造孔装置进行打孔的电池极片的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1，电池极片造孔装置10，包括置料板100、打孔压板200及多个针体300。置料板100设置有置料区。打孔压板200与置料板100间隔设置。针体300的一端与打孔压板200朝向置料区的一面连接，针体300用于对电池极片的涂层进行打孔。

请再次参阅图1，需要说明的是，打孔压板200与置料板100上下相对间隔设置，其中，置料板100设置于打孔压板200的下方，置料板100朝向打孔压板200的一面设置了置料区，可以用于放置待打孔的电池极片，打孔压板200朝向置料区的一面设置有多个针体300，一实施方式中，针体300的一端与打孔压板200朝向置料区的一面焊接，具体的，本实施例中，多个针体300垂直焊接于打孔压板200上，通过将待打孔的电池极片放置于置料区上，将打孔压板200下压，使打孔压板200向置料板100靠近，带动针体300在电池极片的涂层上进行打孔，打孔完成后，对打孔压板200进行复位，完成打孔操作。

通过对电池极片进行打孔，提高了锂离子电池的极片的孔隙率，有利于提高锂离子电池的充放电倍率性能，改善锂离子电池的循环性能和循环寿命。值得一提的是，一实施方式中，电池极片造孔装置10还包括驱动设备，驱动设备与打孔压板200连接，用于驱动打孔压板200靠近或远离置料板100。通过驱动设备驱动打孔压板200靠近或远离置料板100，从而带动针体300靠近待打孔的电池极片，对电池极片上的涂层进行打孔，打孔后退出针体300，实现打孔操作，例如，驱动设备为气缸。

为了提高电池极片的涂层上的孔隙分布的均匀性，请参阅图3，在其中一个实施例中，多个针体300以打孔压板200的中心轴线呈矩阵状分布。具体的，多个针体300呈矩阵状分布，可以实现针体300的均匀间隔分布，从而通过针体300可以在电池极片上打出均匀间隔分布的孔隙，提高电池极片涂层上的孔隙分布的均匀性，均匀的孔隙分布有利于提高电池性能的稳定性。具体地，一实施方式中，一针体300与相邻的另一针体300之间的间距为0.005mm～5mm。不同的相邻的两个针体300之间的间距，可以在电池极片上打出不同密度的孔隙，适用于不同尺寸的电池极片以及不同的生产要求。应该理解的是，相邻的两个针体300之间的间距并不局限上述范围，本领域技术人员也可以根据实际情况作出调整。

请一并参阅图2及图3，为了针体300更好地插入电池极片的涂层，便于针体300在电池极片上打孔，其中一个实施例中，针体300的半径由靠近打孔压板200的一端向远离打孔压板200的一端逐渐变小。可以理解，针体300由靠近打孔压板200的一端向远离打孔压板200的一端半径逐渐变小，也就是将针体300设置为锥形状的尖针结构，尖针结构有利于针体300插入电池极片的涂层，可以更快更好地在电池极片上造出孔隙。

进一步地，针体300靠近打孔压板200的一端的半径为0.0025mm～2.5mm。针体300的长度为0.005mm～0.2mm。也就是说，针体300根部的半径为0.0025mm～2.5mm，长度为0.005mm～0.2mm，从而可以根据具体的生产需要，通过对针体300的根部半径以及长度进行设计，也就是对针体300的尺寸进行设计，可以在电池极片的涂层上打出对应大小的孔隙，从而适应不同的生产需求，同时，可以通过对针体300的根部半径以及长度进行精确设计，从而精准控制电池极片的孔隙率，对电池倍率性能实现精准调节。应该理解的是，针体300的根部半径以及长度并不局限上述范围，本领域技术人员也可以根据实际情况作出调整。

进一步地，由于电池极片的涂层都是以颗粒状形式存在的，针体300需要选用硬度高的材质，具体的，一实施方式中，针体300为碳化钨针体、碳化钽针体、碳化钒针体、碳化铬针体、不锈钢针体、钨钢针体、碳钢针体、合金钢针体、铝合金针体及三氧化二铝针体中的任一一种。碳化钨、碳化钽、碳化钒、碳化铬、不锈钢、钨钢、碳钢、合金钢、铝合金及三氧化二铝都是具有高硬度的材料，可以保证制成的针体300具有较高的硬度和良好的机械性能，实现对电池极片的打孔功能。

更具体地，针体300为不锈钢针体。不锈钢材料硬度高，韧性好，具有优良的机械性能，易于加工，针体300选用不锈钢材质，可以保证针体300对电池极片的涂层进行打孔所需的机械强度，提高针体300的使用寿命，从而提高该电池极片造孔装置10的使用寿命，而且不锈钢材料易于加工成型，有利于针体300加工成所需的形状，同时，不锈钢材质表面光滑，便于清洁。

请一并参阅图1及图3，电池极片造孔装置10还包括导轨柱400，导轨柱400的一端与置料板100朝向打孔压板200的一面连接，打孔压板200开设有活动孔201，打孔压板200通过活动孔201滑动设置于导轨柱400上。具体的，本实施例中，导轨柱400垂直于置料板100朝向打孔压板200的一面设置，导轨柱400的数量设置为四个，打孔压板200对应开设四个相适配的活动孔201，从而将打孔压板200滑动安装于导轨柱400上，设置了导轨柱400，可以为打孔压板200提供上下运动的轨道，对打孔压板200的运动进行限位，进一步提高了打孔操作的精度。

请参阅图1，电池极片造孔装置10还包括除尘管500，除尘管500设置于导轨柱400的一侧，除尘管500包括吸尘部510及出尘部520，吸尘部510与出尘部520连通，吸尘部510远离出尘部520的一端开设有与吸尘部510内部空间连通的吸尘口511，出尘部520远离吸尘部510的一端开设有与出尘部520内部空间连通的出尘口521。具体的，吸尘部510及出尘部520一体成型，由于在对电池极片进行打孔的过程中，会产生废屑粉尘，影响打孔操作的顺利进行，可以理解，设置了除尘管500，可以配合外部的吸尘装置使用，对打孔过程中产生的废屑粉尘通过吸尘口511吸取收集进入吸尘部510，然后经过出尘部520输送排出，保证打孔操作的顺利进行。

为了更好地理解该电池极片造孔装置10，下面还提供一种采用该电池极片造孔装置10进行打孔的电池极片。

请参阅图4，本实用新型还提供一种电池极片90，该电池极片90包括基材910、第一涂层920及第二涂层930，第一涂层920设置于基材910的第一面上，第二涂层930设置于基材910的第二面上，第一涂层920形成有多个第一机械插孔，第二涂层930形成有多个第二机械插孔。具体地，基材910的第一面与第二面相背设置，也就是说，第一涂层920及第二涂层930分别设置于基材910相背的两个面，第一机械插孔及第二机械插孔均可以通过上述电池极片造孔装置10来形成，电池极片具有多个孔洞，可以增大电池极片对电解液的容量，得到的电池的充放电倍率性能好，可以应该理解的是，也可以采用其它装置来进行，只要能形成第一机械插孔及第二机械插孔即可。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

本实用新型通过在打孔压板朝向置料板的一面上设置有多个针体，将锂离子电池极片放置于置料板的置料区上，可以通过针体对锂离子电池极片的涂层进行打孔，使锂离子电池的极片具有多个孔洞，大大提高了锂离子电池的极片的孔隙率，可以加快锂离子电池极片后续对电解液的吸收，有利于提高生产效率，同时，增大了锂离子电池极片对电解液的容量，有利于提高锂离子电池的充放电倍率性能，改善锂离子电池的循环性能和循环寿命。

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

Claims (10)

1.一种电池极片造孔装置，其特征在于，包括：

置料板，所述置料板设置有置料区；

打孔压板，所述打孔压板与所述置料板间隔设置；及

多个针体，所述针体的一端与所述打孔压板朝向所述置料区的一面连接，所述针体用于对电池极片的涂层进行打孔。

2.根据权利要求1所述的电池极片造孔装置，其特征在于，多个所述针体以所述打孔压板的中心轴线呈矩阵状分布。

3.根据权利要求1所述的电池极片造孔装置，其特征在于，所述针体的半径由靠近所述打孔压板的一端向远离所述打孔压板的一端逐渐变小。

4.根据权利要求1所述的电池极片造孔装置，其特征在于，所述针体靠近所述打孔压板的一端的半径为0.0025mm～2.5mm。

5.根据权利要求4所述的电池极片造孔装置，其特征在于，所述针体的长度为0.005mm～0.2mm。

6.根据权利要求1所述的电池极片造孔装置，其特征在于，所述针体的一端与所述打孔压板朝向所述置料区的一面焊接。

7.根据权利要求1所述的电池极片造孔装置，其特征在于，所述电池极片造孔装置还包括导轨柱，所述导轨柱的一端与所述置料板朝向所述打孔压板的一面连接，所述打孔压板开设有活动孔，所述打孔压板通过所述活动孔滑动设置于所述导轨柱上。

8.根据权利要求7所述的电池极片造孔装置，其特征在于，所述电池极片造孔装置还包括除尘管，所述除尘管设置于所述导轨柱的一侧，所述除尘管包括吸尘部及出尘部，所述吸尘部与所述出尘部连通，所述吸尘部远离所述出尘部的一端开设有与所述吸尘部内部空间连通的吸尘口，所述出尘部远离所述吸尘部的一端开设有与所述出尘部内部空间连通的出尘口。

9.根据权利要求1所述的电池极片造孔装置，其特征在于，所述电池极片造孔装置还包括驱动设备，所述驱动设备与所述打孔压板连接，用于驱动所述打孔压板靠近或远离所述置料板。

10.根据权利要求1所述的电池极片造孔装置，其特征在于，所述针体为不锈钢针体。

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