CN217144059U - 超声波切刀组件、切刀装置以及电池制造设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种超声波切刀组件、切刀装置以及电池制造设备，属于电池制造技术领域。本申请提出一种超声波切刀组件，包括：第一机架；第一切刀，所述第一切刀包括本体，所述本体的表面形成有凸起；夹持机构，固定于所述第一机架，用于夹持所述第一切刀，所述夹持机构抵接于所述凸起；超声波发生器，固定于所述第一机架，且与所述本体连接。该超声波切刀组件中超声波切刀的振动对与其连接的机架的影响较小，在裁切过程中切刀间距的稳定性较好，具有较好的裁切精度，进而提高料带的裁切质量。本申请还提出一种切刀装置，包括该超声波切刀组件。本申请还提出一种电池制造设备，包括该切刀装置。

Description

超声波切刀组件、切刀装置以及电池制造设备

技术领域

本申请涉及电池制造技术领域，具体而言，涉及一种超声波切刀组件、切刀装置以及电池制造设备。

背景技术

随着新能源汽车的发展，锂电池行业的技术水平也越来越高，对电池的安全性能的要求也越来越高。其中，成型电池的极片的质量优劣对电池的安全性能有重要影响。

在电池的制备工艺中，需要对极片料带进行裁切，以形成极片。如果用于裁切的切刀装置精度过差，将在刀口处形成拉丝，拉丝可能会刺穿隔膜，导致电池的内部发生短路。

实用新型内容

本申请提出一种超声波切刀组件、切刀装置以及电池制造设备，超声波切刀的振动对与其连接的机架的影响较小，使得切刀装置的切刀间距的稳定性较好，具有较好的裁切精度，进而提高料带的裁切质量。

本申请第一方面实施例提出一种超声波切刀组件，包括：第一机架；第一切刀，所述第一切刀包括本体，所述本体的表面形成有凸起；夹持机构，固定于所述第一机架，用于夹持所述第一切刀，所述夹持机构抵接于所述凸起；超声波发生器，固定于所述第一机架，且与所述本体连接。

超声波发生器与本体连接，本体的表面形成有凸起，当超声波发生器带动本体振动时，凸起表面的振动幅度小于本体表面的振动幅度。夹持机构固定于第一机架，夹持机构抵接于凸起以夹持第一切刀，能够降低第一切刀自身的振动对第一机架的影响，在裁切过程中切刀间距的稳定性较好。使用超声波切刀裁切料带，具有较好的裁切精度，能够提高料带的裁切质量。

根据本申请的一些实施例，所述凸起包括第一子凸起和第二子凸起，所述第一子凸起和所述第二子凸起分别形成在所述本体的厚度方向的两侧；所述夹持机构包括第一夹持单元和第二夹持单元，所述第一夹持单元和所述第二夹持单元位于所述本体的厚度方向的两侧，所述第一夹持单元沿所述本体的厚度方向抵接于所述第一子凸起，所述第二夹持单元沿所述本体的厚度方向抵接于所述第二子凸起。

使用第一夹持单元抵接于第一子凸起，使用第二夹持单元抵接于第二子凸起，第一夹持单元和第二夹持单元均作用于凸起，能够较好的降低第一切刀的振动对第一机架的影响，在裁切过程中切刀间距的稳定性较好。

根据本申请的一些实施例，所述第一子凸起在垂直于所述本体的厚度方向的平面内的投影与所述第二子凸起在垂直于所述本体的厚度方向的平面内的投影重合。

第一子凸起和第二子凸起沿垂直于本体的厚度方向的平面内的投影重合，能够较好地降低第一切刀的振动对第一机架的影响，在裁切过程中切刀间距的稳定性较好。

根据本申请的一些实施例，所述第一子凸起的数量和所述第二子凸起的数量均为多个，多个所述第一子凸起沿所述本体的长度方向间隔设置，多个所述第二子凸起沿所述本体的长度方向间隔设置。

多个第一子凸起沿本体的长度方向间隔设置，多个第二子凸起沿本体的长度方向间隔设置，既能够增加凸起与夹持机构的抵接面积，又能够减少凸起与本体的连接面积，从而能够较好的降低第一切刀的振动对第一机架的影响，在裁切过程中切刀间距的稳定性较好。

根据本申请的一些实施例，所述第一夹持单元包括楔形块，所述楔形块沿第一方向可移动地安装于所述第一机架，所述第一方向垂直于所述本体的厚度方向，所述楔形块被配置为在沿所述第一方向移动时向所述第一子凸起施加沿所述本体的厚度方向的挤压力，以将所述第一切刀压紧于所述第二夹持单元。

楔形块与第一子凸起楔形配合，楔形块沿第一方向移动时能够沿本体的厚度方向挤压于第一子凸起。通过调节楔形块沿第一方向发生位移，能够调节夹持机构对第一切刀的夹持力，从而使夹持机构的夹持力与第一切刀的振动频率匹配，较好的降低第一切刀的振动对第一机架的影响，在裁切过程中切刀间距的稳定性较好。

根据本申请的一些实施例，所述第一夹持单元还包括螺杆，所述螺杆可转动地安装于所述第一机架，所述楔形块套设于所述螺杆且与所述螺杆螺纹配合。

使用螺杆驱动楔形块沿第一方向移动，不仅能够高精度驱动楔形块移动，从而实现高精度调节夹持力，且构造简单，易于组装。

根据本申请的一些实施例，所述第一夹持单元还包括过渡块，所述过渡块设置于所述楔形块和所述第一子凸起之间，所述过渡块的一侧与所述楔形块楔形配合，所述过渡块的另一侧抵接于所述第一子凸起。

过渡块设置于楔形块和第一子凸起之间，能够简化第一子凸起的形状，降低第一切刀的成型难度，还能够吸收部分第一切刀的振动，较好地降低第一切刀的振动对第一机架的影响，在裁切过程中切刀间距的稳定性较好。

根据本申请的一些实施例，所述过渡块的一侧与所述楔形块通过一对配合面楔形配合，所述第一方向与所述配合面之间的锐角夹角小于所述本体的厚度方向与所述配合面之间的锐角夹角。

楔形块沿第一方向发生的位移量大于第一切刀沿其厚度方向发生的位移量，楔形块发生同样位移量时第一切刀的位移量较小，从而能够高精度调节夹持机构对第一切刀沿其厚度方向的夹持力，使夹持机构的夹持力与第一切刀的振动频率匹配。

根据本申请的一些实施例，所述第一子凸起和所述第二子凸起均包括端面和外周面，所述端面用于与所述夹持机构抵接，所述外周面位于所述端面和所述本体之间，所述外周面上设置有凹槽。

第一子凸起和第二子凸起的外周面设置有凹槽，当夹持机构抵接于第一子凸起和第二子凸起的端面时，凹槽能够容许第一子凸起和第二子凸起沿本体的厚度方向发生形变，以缓冲第一切刀的振动对夹持机构的影响。

根据本申请的一些实施例，所述第一机架设置有避空孔，所述第一切刀设置于所述避空孔处，所述第一子凸起和所述第二子凸起沿重力方向搭接于所述第一机架，以使所述第一切刀被所述第一机架支撑。

第一切刀通过第一子凸起和第二子凸起搭接于第一机架，能够避免本体与第一机架接触，从而降低第一切刀的振动对第一机架的影响，在裁切过程中切刀间距的稳定性较好。

根据本申请的一些实施例，所述超声波切刀组件还包括限位件，所述限位件固定于所述第一机架，所述限位件沿重力方向抵接于所述第二子凸起，以限制所述第一切刀沿重力方向向上移动。

限位件沿重力方向抵接于第二子凸起，能够避免第一切刀在振动时向上跳动，从而使第一切刀沿重力方向稳定可靠地安装于第一机架。

根据本申请的一些实施例，所述本体包括基部和切割部，所述基部和所述切割部沿所述本体的宽度方向排列，所述基部的厚度大于所述切割部的厚度，所述凸起形成于所述基部。

凸起形成于基部，基部的厚度大于切割部的厚度，既利于第一切刀的结构强度，使第一凸起与本体牢固连接，还能够避让切割部裁切料带所需要的宽度范围，使超声波切刀组件具有较好的安全性。

根据本申请的一些实施例，所述超声波发生器与所述基部连接。

超声波发生器与基部连接以带动第一切刀振动，不仅能够使超声波发生器远离切割部布置以提高超声波切刀组件的安全性，还能够使振动较好地传递至切割部，提高超声波切刀组件的裁切质量。

根据本申请的一些实施例，所述第一机架包括：基座；支架，沿所述本体的厚度方向位置可调节地安装于所述基座；其中，所述第一切刀和所述夹持机构均安装于所述支架。

支架沿本体的厚度方向位置可调节地安装于基座，第一切刀和夹持机构均安装于支架，通过调节支架相对于基座的位置，能够从整体调节夹持机构的位置，再基于支架进一步地调节第一切刀相对于支架的位置，容许基座和支架之间的组装精度低于夹持机构和支架之间的组装精度，在保证调节精度的同时降低了超声波切刀组件的制造成本。

本申请第二方面实施例提出一种切刀装置，包括：第一切刀组件，所述第一切刀组件为本申请第一方面实施例所述的超声波切刀组件；第二切刀组件，包括第二机架和第二切刀，所述第二切刀安装于所述第二机架；驱动组件，被配置为驱动所述第一机架和所述第二机架相对移动，以使所述第一切刀和所述第二切刀共同裁切料带。

第一切刀和第二切刀相对移动以共同裁切料带，第一切刀连接有超声波发生器，第一切刀发生的振动较小地影响第一机架，从而在裁切作业过程中第一切刀的位置不容易松动，第一切刀和第二切刀之间的切刀间距具有较好的稳定性，使切刀装置具有较好的裁切精度，提高了料带的裁切质量。

本申请第三方面实施例提出一种电池制造设备，包括：输送装置，用于输送极片料带；本申请第二方面实施例所述的切刀装置，用于裁切所述极片料带。

切刀装置布置于极片料带的输送路径上，并用于裁切极片料带。由于切刀装置的特性，提高了料带的裁切质量，进而提高了使用经裁切的极片料带成型的电芯以及电池单体的安全性能。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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示出的是本申请的一些实施例中电池制造设备的示意图；

图2示出的分别是本申请一些实施例中切刀装置的结构示意图；

图3示出的是本申请一些实施例中第一切刀组件的第一种视角的结构示意图；

图4示出的是图3中A处的局部放大图；

图5示出的是本申请一些实施例中第一切刀的结构示意图；

图6示出的是图5中B处的局部放大图；

图7示出的是本申请一些实施例中第一切刀组件的第二种视角的结构示意图；

图8为图7中C处的局部放大图；

图9示出的是本申请一些实施例中第一夹持单元的工作原理示意图；

图10示出的是本申请一些实施例中第一切刀组件的另一种视角的结构示意图；

图11示出的是图10中D处的局部放大图；

上述附图未按比例提供。

图标：1000-电池制造设备；100-切刀装置；110-第一切刀组件；111-第一机架；1111-避空孔；1112-基座；1113-支架；1114-调节部；11141-第四连接件；11142-调节螺栓；112-第一切刀；1121-本体；11211-第一侧；11212-第二侧；11213-基部；11214-切割部；1122-凸起；11221-第一子凸起；11222-第二子凸起；11223-端面；11224-外周面；11225-凹槽；113-夹持机构；1131-第一夹持单元；11311-楔形块；11312-螺杆；11313-第一弹性件；11314-过渡块；11315-第一配合面；11316-第二配合面；11317-第三配合面；11318-第一连接件；11319-第二连接件；1132-第二夹持单元；11321-第三连接件；114-超声波发生器；115-限位件；120-第二切刀组件；121-第二机架；122-第二切刀；123-导向轴；130-驱动组件；140-导向套筒组件；200-输送装置；210-主动辊；220-从动辊；300-放卷装置；400-收卷装置；2000-极片料带；P-输送路径；Z-第一方向；X-第二方向；Y-第三方向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系。

在本申请中提及“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请的描述中需要说明的是除非另有明确的规定和限定术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。

本申请中，电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种：圆柱电池单体、方形电池单体和软包电池单体。

电池单体包括电极组件和电解液，电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面，未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体，未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体，未涂敷负极活性物质层的负极集流体作负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。

相关技术中，切刀装置包括相对设置的一对切刀，一对切刀共同裁切极片。如果裁切质量不良，切刀与极片接触时引起极片的金属断面层沿着切刀运动的方向产生延展，形成拉丝缺陷。当极片与隔膜复合时，极片的拉丝可能会刺穿隔膜。当极片卷绕或者层叠形成电极组件时，可能会导致不同极性的两层极片直接接触，进而导致电池单体内部发生短路。

发明人经研究发现，极片厚度、切刀的刀速与切刀间距具有相关性，在确定极片厚度、切刀的刀速的情况下，调节控制一对切刀沿极片走带方向的间距能够有效避免上述的拉丝缺陷。进一步地，使用超声波切刀进行极片裁切也能够改善极片切口处的拉丝现象，从而保证电池单体的安全性能。但是，由于超声波切刀产生振动，很容易将振动传递到与其连接的机架，引起超声波切刀松动，这导致切刀装置的切刀间距的稳定性较差，在调节到位后切刀间距可能发生改变，导致切刀装置的裁切精度也较差，极片料带的裁切质量也较差。

基于上述思路，本申请提供一种新的技术方案，能够降低超声波切刀的振动对与其连接的机架的影响，在裁切过程中切刀间距的稳定性较好，具有较好的裁切精度，进而提高料带的裁切质量。

图1示出的是本申请的一些实施例中电池制造设备的示意图。

如图1所示，本申请的一些实施例提出一种电池制造设备1000，包括切刀装置100、输送装置200、放卷装置300和收卷装置400。输送装置200用于输送极片料带2000，极片料带2000的输送路径为P，放卷装置300和收卷装置400分别位于极片料带2000沿输送路径P的两端，切刀装置100设置于放卷装置300与收卷装置400之间且经过极片料带2000的输送路径P，切刀装置100用于裁切极片料带2000，以对连续输送的极片料带2000进行分段。

可以理解的是，极片料带2000可以为正极极片料带或者负极极片料带，也可以为极片与隔膜覆合后形成的复合料带。在其他实施例中，切刀装置100也可以适用于其他类型的料带，而不局限于极片料带2000。

输送装置200可以为一对夹紧辊，一对夹紧辊中的一者为主动辊210，另一者为从动辊220，极片料带2000从主动辊210和从动辊220之间的间隙穿过，主动辊210转动以与从动辊220共同输送极片料带2000沿输送路径P行进。

图2示出的分别是本申请一些实施例中切刀装置的结构示意图。

如图2所示，切刀装置100包括第一切刀组件110、第二切刀组件120和驱动组件130。

其中，第一切刀组件110为超声波切刀组件，超声波切刀组件包括第一机架111和第一切刀112，第一切刀112安装于第一机架111。第二切刀组件120包括第二机架121和第二切刀122，第二切刀122安装于第二机架121，驱动组件130被配置为驱动第一机架111和第二机架121相对移动，以使第一切刀112和第二切刀122共同裁切极片料带2000(如图1所示)。

可以理解的是，第一切刀112和第二切刀122沿其厚度方向上的间距定义为切刀装置100的切刀间距。

第一切刀112和第二切刀122相对设置，第一切刀112和第二切刀122的厚度沿第二方向X延伸。第一切刀112和第二切刀122相互靠近时以共同裁切极片料带2000。第二方向X可以与极片料带2000的输送方向P平行设置，第二方向X也可以与极片料带2000的输送方向P倾斜设置。

第一切刀组件110和第二切刀组件120可以同时移动以相互靠近或远离，也可以是第一切刀组件110和第二切刀组件120中的一者固定设置，另一者能够移动。第一机架111和第二机架121可以通过导向轴123滑动配合，驱动组件130安装于第一机架111和第二机架121中的一者，驱动组件130的输出端与另一者连接；第一机架111和第二机架121也可以彼此独立设置，第一切刀组件110和第二切刀组件120分别布置于极片料带2000的厚度方向的两侧。

驱动组件130固定于第一机架111，驱动组件130的输出端与第二机架121连接。驱动组件130可以为电机结合凸轮连杆机构，也可以为气缸、液压推杆等常见的直线驱动机构。

切刀装置100还包括导向套筒组件140，设置于第一机架111与第二机架121之间，以缓冲第一机架111与第二机架121相对运动过程中所产生的冲量。

图3示出的是本申请一些实施例中第一切刀组件的第一种视角的结构示意图；图4示出的是图3中A处的局部放大图。

如图3和图4所示，第一切刀组件110为超声波切刀组件，超声波切刀组件包括第一机架111、第一切刀112、夹持机构113和超声波发生器114。第一切刀112包括本体1121，本体1121的表面形成有凸起1122。夹持机构113固定于第一机架111，用于夹持第一切刀112，夹持机构113抵接于凸起1122。超声波发生器114固定于第一机架111，且与本体1121连接。

基于上述的“第一切刀组件110和第二切刀组件120中的一者固定设置，另一者移动设置”的实施方式，第一机架111固定设置，第一切刀112为定切刀；第二机架121与第一机架111滑动配合，以带动第二切刀122移动，第二切刀122为动切刀。其中，第一切刀112与超声波发生器114连接，在裁切极片料带2000的过程中通过振动实现高频裁切，具有较好的裁切精度，提高了极片料带2000的裁切质量。

本体1121的厚度方向沿第二方向X延伸，长度方向沿第三方向Y延伸。

凸起1122可以直接形成于本体1121，在制造加工的过程中本体1121与凸起1122一体成型且材质相同；凸起1122也可以为单独的部件，通过焊接、粘接等方式与本体1121连接。

凸起1122可以沿第二方向X形成于本体1121的一侧或两侧，也可以沿第三方向Y形成于本体1121的一侧或两侧。凸起1122的形状可以为立方体，也可以为圆柱体或者其他形状。

夹持机构113可以沿某一方向的相反的两侧抵接于凸起1122以在该方向上夹持第一切刀112，夹持机构113也可以沿某一方向的一侧抵接于凸起1122，凸起1122沿该方向的另一侧与第一机架111抵接，夹持机构113与第一机架111共同在该方向上夹持第一切刀112。

超声波发生器114可以设置有两个，两个超声波发生器114沿第三方向Y间隔设置且均第一切刀112连接，使第一切刀112沿其宽度方向上均匀受到振动，使第一切刀112各部分均匀振动；超声波发生器114也可以设置有一个，一个超声波发生器114沿第三方向Y居中连接于第一切刀112。

超声波发生器114与本体1121连接，本体1121的表面形成有凸起1122，当超声波发生器114带动本体1121振动时，凸起1122表面的振动幅度小于本体1121表面的振动幅度。夹持机构113固定于第一机架111，夹持机构113抵接于凸起1122以夹持第一切刀112，能够降低第一切刀112自身的振动对第一机架111的影响，在裁切过程中切刀间距的稳定性较好。使用超声波切刀裁切极片料带2000，具有较好的裁切精度，能够提高极片料带2000的裁切质量。

图5示出的是本申请一些实施例中第一切刀的结构示意图；图6示出的是图5中B处的局部放大图。

如图3、图4、图5和图6所示，在本申请的一些实施例中，凸起1122包括第一子凸起11221和第二子凸起11222，第一子凸起11221和第二子凸起11222分别形成在本体1121的厚度方向(即第二方向X)的两侧。夹持机构113包括第一夹持单元1131和第二夹持单元1132，第一夹持单元1131和第二夹持单元1132位于本体1121的第二方向X的两侧，第一夹持单元1131沿第二方向X抵接于第一子凸起11221，第二夹持单元1132沿第二方向X抵接于第二子凸起11222。

如图5和图6所示，具体而言，本体1121沿第二方向X的两侧分别为第一侧11211和第二侧11212，第一子凸起11221形成于本体1121的第一侧11211，第二子凸起11222形成于本体1121的第二侧11212。

第一子凸起11221和第二子凸起11222的数量可以为一个或者多个；第一子凸起11221和第二子凸起11222可以成对设置，也可以不成对设置。凸起1122也可以形成于本体1121的第一侧11211或第二侧11212，夹持机构113在垂直于第二方向X的方向上夹持凸起1122。

使用第一夹持单元1131和第二夹持单元1132在第二方向X上夹持第一切刀112，能够在第二方向X上将第一切刀112牢固固定于第一机架111，且在振动和裁切冲击的影响下不会松动，从而使切刀装置100的切刀间距的稳定性较好。

如图5所示，在本申请的一些实施例中，第一子凸起11221在垂直于第二方向X的平面内的投影与第二子凸起11222在垂直于第二方向X的平面内的投影重合。

本体1121在垂直于第二方向X的平面内具有振动较小的区域，从本体1121沿第二方向X的两侧分别形成有第一子凸起11221和第二子凸起11222，且第一子凸起11221和第二子凸起11222与本体1121的连接区域在第二方向X的平面上的投影重合。通过该种结构形式，不仅能够从本体1121沿第二方向X的两侧大致对称地与夹持机构113抵接，沿第二方向X的两侧均匀传递振动，还能够简化第一切刀112的构造，使其易于成型。

第一子凸起11221和第二子凸起11222在第二方向X上凸出于本体1121的尺寸可以相同，使第一切刀112的振动沿第二方向X对称地向夹持机构113传递，以较大地降低第一切刀112的振动对第一机架111的影响。第一子凸起11221和第二子凸起11222在第二方向X凸出于本体1121的尺寸也可以不同，灵活适应本体1121沿第二方向X的两侧与夹持机构113之间的空间。

第一子凸起11221和第二子凸起11222在垂直于第二方向X的平面的投影重合，能够较好地降低第一切刀112的振动对第一机架111的影响，在裁切过程中切刀间距的稳定性较好。

在本申请的一些实施例中，第一子凸起11221的数量和第二子凸起11222的数量均为多个，多个第一子凸起11221沿本体1121的长度方向(即第三方向Y)间隔设置，多个第二子凸起11222沿第三方向Y间隔设置。

如图3、图4、图5和图6所示，例如，第一子凸起11221的数量和第二子凸起11222的数量均为四个，四个第一子凸起11221第三方向Y间隔设置于本体1121，四个第二子凸起11222第三方向Y间隔设置于本体1121。

在其他实施例中，第一子凸起11221和第二子凸起11222的数量也可以均为一个，第一子凸起11221和第二子凸起11222的长度方向沿第三方向Y延伸，以简化凸起1122的构造。

多个第一子凸起11221沿本体1121的长度方向(即第三方向Y)间隔设置，多个第二子凸起11222沿第三方向Y间隔设置，既能够增加凸起1122与夹持机构113的抵接面积，又能够减少凸起1122与本体1121的连接面积，从而能够较好的降低第一切刀112的振动对第一机架111的影响，在裁切过程中切刀间距的稳定性较好。

图7示出的是本申请一些实施例中第一切刀组件的第二种视角的结构示意图，图8为图7中C处的局部放大图。

如图6、图7和图8所示，在本申请的一些实施例中，第一夹持单元1131包括楔形块11311，楔形块11311沿第一方向Z可移动地安装于第一机架111，第一方向Z垂直于本体1121的厚度方向(即第二方向X)。楔形块11311被配置为在沿第一方向Z移动时向第一子凸起11221施加沿第二方向X的挤压力，以将第一切刀112压紧于第二夹持单元1132。

在本申请的一些实施例中，楔形块11311的移动方向与第二切刀组件120与第一切刀组件110的相对移动方向相同，即第一切刀112和第二切刀122沿第一方向Z相互靠近以共同裁切极片料带2000。在其他实施例中，第一切刀112和第二切刀122也可以沿第三方向Y或者其他与第二方向X垂直的方向相互靠近以共同裁切极片料带2000。

楔形块11311可以通过多种形式的驱动件驱动以实现沿第一方向Z移动；楔形块11311可以直接抵接于第一子凸起11221，也可以间接抵接于第一子凸起11221。

如图5、图6、图7和图8所示，第二夹持单元1132包括第三连接件11321(如图4所示)，第三连接件11321固定于第一机架111，第三连接件11321设置于本体1121的第二侧11212，第三连接件11321与第二子凸起11222均抵接，以从本体1121的一侧抵接于第一切刀112。

楔形块11311与第一子凸起11221楔形配合，楔形块11311沿第二方向X移动时能够沿本体1121的厚度方向挤压于第一子凸起11221。通过调节楔形块11311沿第二方向X发生位移，能够调节夹持机构113对第一切刀112的夹持力，从而使夹持机构113的夹持力与第一切刀112的振动频率匹配，较好的降低第一切刀112的振动对第一机架111的影响，在裁切过程中切刀间距的稳定性较好。

如图6和图7所示，在本申请的一些实施例中，第一夹持单元1131还包括螺杆11312，螺杆11312可转动地安装于第一机架111，楔形块11311套设于螺杆11312且与螺杆11312螺纹配合。

如图6和图8所示，具体而言，第一夹持单元1131还包括第一连接件11318和第二连接件11319。第一连接件11318固定于第一机架111且设置于本体1121的第一侧11211。第二连接件11319固定于第一连接件11318，且螺杆11312可转动地安装于第二连接件11319，螺杆11312的自身轴线沿第一方向Z延伸，楔形块11311套设于螺杆11312且与螺杆11312螺纹配合，转动螺杆11312以驱动楔形块11311沿第一方向Z移动。

一个螺杆11312和对应的楔形块11311组成一个调节组件，每个调节组件设有一个第二连接件11319。可以是每个调节组件独立设置一个第一连接件11318，也可以是多个调节组件共用一个第一连接件11318。

如图6和图8所示，螺杆11312的一端可以设有螺帽和环形凸台，螺帽和环形凸台沿第一方向Z从相对的两侧夹持第二连接件11319，以转动支撑螺杆11312的同时防止螺杆11312沿其轴向移动；也可以是从螺杆11312的两端分别设置端部轴承来转动支撑螺杆11312，以转动支撑螺杆11312的同时防止螺杆11312沿其轴向移动。可以手拧螺帽以驱动螺杆11312转动，也可以通过电机皮带组件作用于螺帽，以驱动螺杆11312转动。

如图6和图7所示，第一夹持单元1131还包括第一弹性件11313，第一弹性件11313套设于螺杆11312且两端分别与楔形块11311和环形凸台抵接，以防止楔形块11311与螺杆11312发生松动。

在其他实施例中，也可以使用气缸、液压推杆等驱动楔形块11311沿第一方向Z移动。

使用螺杆11312驱动楔形块11311沿第一方向Z移动，不仅能够高精度驱动楔形块11311移动，从而实现高精度调节夹持力，且构造简单，易于组装。

如图6和图8所示，在本申请的一些实施例中，第一夹持单元1131还包括过渡块11314，过渡块11314设置于楔形块11311和第一子凸起11221之间，过渡块11314的一侧与楔形块11311楔形配合，过渡块11314的另一侧抵接于第一子凸起11221。

如图6和图8所示，具体而言，楔形块11311具有第一配合面11315，过渡块11314的靠近楔形块11311的一侧具有第二配合面11316，背离楔形块11311的一侧具有第三配合面11317。楔形块11311与过渡块11314通过第一配合面11315和第二配合面11316楔形配合，第三配合面11317的法线方向沿第二方向X延伸，第三配合面11317与第一子凸起11221的表面抵接。通过上述结构，楔形块11311通过过渡块11314沿第二方向X挤压第一子凸起11221。

在其他实施例中，也可以不设置过渡块11314，楔形块11311和第一子凸起11221直接通过一对配合面楔形配合。

过渡块11314设置于楔形块11311和第一子凸起11221之间，能够简化第一子凸起11221的形状，降低第一切刀112的成型难度，还能够吸收部分第一切刀112的振动，较好地降低第一切刀112的振动对第一机架111的影响，在裁切过程中切刀间距的稳定性较好。

图9示出的是本申请一些实施例中第一夹持单元的工作原理示意图。

如图8和图9所示，在本申请的一些实施例中，过渡块11314的一侧与楔形块11311通过一对配合面楔形配合，第一方向Z与配合面之间的锐角夹角α小于本体1121的厚度方向(即第二方向X)与配合面之间的锐角夹角β。

α＜β时，能够使楔形块11311沿第一方向Z的位移量大于第一切刀112沿第二方向X的位移量。基于同等螺距的螺杆11312，调节第一切刀112相同的位移量需要螺杆11312转动更多的圈数，从而提高了第一切刀112的位移精度，提高了夹持机构113对第一切刀112的夹持力的调节精度。例如，α＝5°，β＝85°；再例如，α＝40°，β＝50°等。

在其他实施例中，α与β也可以相等，或者α＞β，以实现更大的夹持力调节范围。

楔形块11311沿第一方向Z发生的位移量大于第一切刀112沿第二方向X发生的位移量，楔形块11311发生同样位移量时第一切刀112的位移量较小，从而能够高精度调节夹持机构113对第一切刀112沿第二方向X的夹持力，使夹持机构113的夹持力与第一切刀112的振动频率匹配。

在本申请的一些实施例中，第一子凸起11221和第二子凸起11222均包括端面和外周，端面用于与夹持机构113抵接，外周面位于端面11223和本体1121之间，外周面上设置有凹槽。

如图8所示，以第一子凸起11221为例，第一子凸起11221包括端面11223和外周面11224，端面11223用于与过渡块11314抵接，外周面11224位于端面11223和本体1121之间，外周面11224设置有凹槽11225。凹槽11225可以是第一子凸起11221的外周面11224沿第一方向Z的一侧或者相反的两侧凹陷形成，可以沿第三方向Y的一侧或者相反的两侧凹陷形成，也可以呈绕第二方向X周向延伸的环槽。

如图8所示，作为优选的一种实施方式，第一子凸起11221的外周面11224沿第一方向Z的一侧凹陷形成凹槽11225，凹槽11225沿第三方向Y贯穿第一子凸起11221。在其他实施例中，也可以是第一子凸起11221的外周面11224沿第一方向Z的两侧均凹陷形成一个凹槽11225。

第一子凸起11221和第二子凸起11222的外周面11224设置有凹槽11225，当夹持机构113抵接于第一子凸起11221和第二子凸起11222的端面11223时，凹槽11225能够容许第一子凸起11221和第二子凸起11222沿第二方向X发生形变，以缓冲第一切刀112的振动对夹持机构113的影响。

图10示出的是本申请一些实施例中第一切刀组件的另一种视角的结构示意图；图11示出的是图10中D处的局部放大图；

如图10和图11所示，在本申请的一些实施例中，第一机架111设置有避空孔1111，第一切刀112设置于避空孔1111处，第一子凸起11221和第二子凸起11222沿重力方向搭接于第一机架111，以使第一切刀112被第一机架111支撑。

也就是说，第一方向Z沿竖直方向延伸，第一切刀112沿竖直方向移动。

避空孔1111沿第一方向Z贯穿第一机架111，第一子凸起11221和第二子凸起11222沿重力方向搭接于第一机架111，第一切刀112在重力作用下放置于第一机架111。

第一切刀112通过第一子凸起11221和第二子凸起11222(如图5和图6所示)搭接于第一机架111，能够避免本体1121与第一机架111接触，从而降低第一切刀112的振动对第一机架111的影响，在裁切过程中切刀间距的稳定性较好。

如图10和图11所示，在本申请的一些实施例中，第一切刀组件110还包括限位件115，限位件115固定于第一机架111，限位件115沿重力方向抵接于第二子凸起11222，以限制第一切刀112沿重力方向向上移动。

限位件115可以设置有多个，多个限位件115均安装于第三连接件11321，限位件115与第二子凸起11222一一对应，每个限位件115沿第一方向Z抵接于对应的第二子凸起11222。限位件115也可以设置有一个，一个限位件115安装于第三连接件11321，一个限位件115第一方向Z同时抵接于多个第二子凸起11222。

限位件115沿重力方向抵接于第二子凸起11222，能够避免第一切刀112在振动时向上跳动，从而使第一切刀112沿重力方向稳定可靠地安装于第一机架111。

如图5、图6和图10所示，在本申请的一些实施例中，本体1121包括基部11213和切割部11214，基部11213和切割部11214沿本体1121的宽度方向排列，基部11213的厚度大于切割部11214的厚度，凸起1122形成于基部11213。

具体而言，基部11213用于与第一机架111以及夹持机构113连接，切割部11214用于与第二切刀122配合以共同裁切极片料带2000。

在其他实施例中，本体1121也可以为厚度均匀的部件。

凸起1122形成于基部11213，基部11213的厚度大于切割部11214的厚度，既利于第一切刀112的结构强度，使第一凸起1122与本体1121牢固连接，还能够避让切割部11214裁切极片料带2000所需要的宽度范围，使第一切刀组件110具有较好的安全性。

如图10所示，在本申请的一些实施例中，超声波发生器114与基部11213连接。

超声波发生器114布置于第一机架111的底侧，基部11213位于避空孔1111内，超声波发生器114从第一机架111的底侧与第一切刀112的基部11213连接，能够有效隔离裁切过程中产生的粉尘进入超声波发生器114。

超声波发生器114与基部11213连接以带动第一切刀112振动，不仅能够使超声波发生器114远离切割部11214布置以提高第一切刀组件110的安全性，还能够使振动较好地传递至切割部11214，提高切刀装置100的裁切质量。

如图10和图11所示，在本申请的一些实施例中，第一机架111包括基座1112和支架1113，支架1113沿本体的厚度方向(即第二方向X)位置可调节地安装于基座1112；其中，第一切刀112和夹持机构113均安装于支架1113。

支架1113和基座1112沿第一方向Z设置有过孔，两个过孔形成避空孔1111。超声波发生器114安装于基座1112的底侧，第一切刀112和夹持机构113均安装于支架1113。基座1112设有沿第二方向X延伸且沿第一方向Z贯穿的腰型孔，支架1113通过螺纹件贯穿腰型孔以安装于基座1112。

第一机架111还包括多个调节部1114，调节部1114固定于基座1112，多个调节部1114沿第二方向X从支架1113的两侧夹持支架1113，且能够调节支架1113沿第二方向X安装于基座1112的位置。

如图10和图11所示，调节部1114设置有四个，沿第二方向X，其中两个调节部1114位于支架1113的一侧，另外两个调节部1114位于支架1113的另一侧。以其中一个调节部1114为例，调节部1114包括第四连接件11141和调节螺栓11142，第四连接件11141固定于基座1112，调节螺栓11142沿第二方向X贯穿第四连接件11141且与第四连接件11141螺纹配合，第四连接件11141的端部抵接于支架1113的表面。

支架1113沿本体1121的厚度方向位置可调节地安装于基座1112，第一切刀112和夹持机构113均安装于支架1113，通过调节部1114调节支架1113相对于基座1112的位置，能够从整体调节夹持机构113的位置，再基于支架1113进一步地调节第一切刀112相对于支架1113的位置，容许基座1112和支架1113之间的组装精度低于夹持机构113和支架1113之间的组装精度，在保证调节精度的同时降低了第一切刀组件110的制造成本。

本申请的一些实施例提出一种切刀装置100，包括第一切刀组件110、第二切刀组件120和驱动组件130。第一切刀组件110为超声波切刀组件；第二切刀组件120包括第二机架121和第二切刀122，第二切刀122安装于第二机架121；驱动组件130被配置为驱动第一机架111和第二机架121相对移动，以使第一切刀112和第二切刀122共同裁切极片料带2000。

第一切刀112和第二切刀122相对移动以共同裁切极片料带2000，第一切刀112连接有超声波发生器114，第一切刀112发生的振动较小地影响第一机架111，从而在裁切作业过程中第一切刀112的位置不容易松动，第一切刀112和第二切刀122之间的切刀间距具有较好的稳定性，使切刀装置100具有较好的裁切精度，提高了料带的裁切质量。

本申请的一些实施例提出一种电池制造设备1000，包括切刀装置100和输送装置200。输送装置200用于输送极片料带2000，切刀装置100用于裁切极片料带2000。

切刀装置100布置于极片料带2000的输送路径P上，并用于裁切极片料带2000。由于切刀装置100的特性，提高了极片料带2000的裁切质量，进而提高了使用经裁切的极片料带2000成型的电芯以及电池单体的安全性能。

如图1至图11所示，本申请的一些实施例提出一种切刀装置100，包括基座1112、支架1113、第一切刀112、第一夹持单元1131、第二夹持单元1132、超声波发生器114、第二机架121、第二切刀122、驱动组件130和限位件115。第一切刀112和第二切刀122上下相对设置。支架1113沿第二方向X位置可调节地安装于基座1112。第一切刀112沿其厚度方向的两侧分别形成有多个第一子凸起11221和多个第二子凸起11222，第一切刀112通过第一子凸起11221和第二子凸起11222悬挂于支架1113，第一切刀112的基部11213对准避空孔1111，超声波发生器114从基座1112的底部与基部11213连接，以带动第一切刀112振动。在第一切刀112的一侧，第一夹持单元1131包括四个调节组件，每个调节组件包括螺杆11312和楔形块11311，螺杆11312转动以带动楔形块11311升降，楔形块11311通过过渡块11314挤压第一子凸起11221。在第一切刀112的另一侧，第二子凸起11222与第二夹持单元1132的长条形的第三连接件11321抵接。调节组件和第三连接件11321共同在第一切刀112的厚度方向上夹持第一切刀112。使用限位件115抵接于第二子凸起11222，以在竖直方向上限制第一切刀112跳动。

一方面，第一子凸起11221和第二子凸起11222的振动幅度小于本体1121的振动幅度，通过与第一子凸起11221和第二子凸起11222抵接来夹持第一切刀112，能够降低第一切刀112的振动对第一机架111的影响，从而提高了切刀装置100的裁切精度，提高了极片料带2000的裁切质量。另一方面，通过转动螺杆11312能够调节对第一切刀112的夹持力，通过高精度调节夹持力，能够使夹持力与第一切刀112的厚度以及振动频率匹配，使切刀装置100具有较好的裁切精度，提高了极片料带2000的裁切质量。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种超声波切刀组件，其特征在于，包括：

第一机架；

第一切刀，所述第一切刀包括本体，所述本体的表面形成有凸起；

夹持机构，固定于所述第一机架，用于夹持所述第一切刀，所述夹持机构抵接于所述凸起；

超声波发生器，固定于所述第一机架，且与所述本体连接。

2.根据权利要求1所述的超声波切刀组件，其特征在于，所述凸起包括第一子凸起和第二子凸起，所述第一子凸起和所述第二子凸起分别形成在所述本体的厚度方向的两侧；

所述夹持机构包括第一夹持单元和第二夹持单元，所述第一夹持单元和所述第二夹持单元位于所述本体的厚度方向的两侧，所述第一夹持单元沿所述本体的厚度方向抵接于所述第一子凸起，所述第二夹持单元沿所述本体的厚度方向抵接于所述第二子凸起。

3.根据权利要求2所述的超声波切刀组件，其特征在于，所述第一子凸起在垂直于所述本体的厚度方向的平面内的投影与所述第二子凸起在垂直于所述本体的厚度方向的平面内的投影重合。

4.根据权利要求2所述的超声波切刀组件，其特征在于，所述第一子凸起的数量和所述第二子凸起的数量均为多个，多个所述第一子凸起沿所述本体的长度方向间隔设置，多个所述第二子凸起沿所述本体的长度方向间隔设置。

5.根据权利要求2所述的超声波切刀组件，其特征在于，所述第一夹持单元包括楔形块，所述楔形块沿第一方向可移动地安装于所述第一机架，所述第一方向垂直于所述本体的厚度方向，所述楔形块被配置为在沿所述第一方向移动时向所述第一子凸起施加沿所述本体的厚度方向的挤压力，以将所述第一切刀压紧于所述第二夹持单元。

6.根据权利要求5所述的超声波切刀组件，其特征在于，所述第一夹持单元还包括螺杆，所述螺杆可转动地安装于所述第一机架，所述楔形块套设于所述螺杆且与所述螺杆螺纹配合。

7.根据权利要求5所述的超声波切刀组件，其特征在于，所述第一夹持单元还包括过渡块，所述过渡块设置于所述楔形块和所述第一子凸起之间，所述过渡块的一侧与所述楔形块楔形配合，所述过渡块的另一侧抵接于所述第一子凸起。

8.根据权利要求7所述的超声波切刀组件，其特征在于，所述过渡块的一侧与所述楔形块通过一对配合面楔形配合，所述第一方向与所述配合面之间的锐角夹角小于所述本体的厚度方向与所述配合面之间的锐角夹角。

9.根据权利要求2-8中任一项所述的超声波切刀组件，其特征在于，所述第一子凸起和所述第二子凸起均包括端面和外周面，所述端面用于与所述夹持机构抵接，所述外周面位于所述端面和所述本体之间，所述外周面上设置有凹槽。

10.根据权利要求2-8中任一项所述的超声波切刀组件，其特征在于，所述第一机架设置有避空孔，所述第一切刀设置于所述避空孔处，所述第一子凸起和所述第二子凸起沿重力方向搭接于所述第一机架，以使所述第一切刀被所述第一机架支撑。

11.根据权利要求10所述的超声波切刀组件，其特征在于，所述超声波切刀组件还包括限位件，所述限位件固定于所述第一机架，所述限位件沿重力方向抵接于所述第二子凸起，以限制所述第一切刀沿重力方向向上移动。

12.根据权利要求1-8中任一项所述的超声波切刀组件，其特征在于，所述本体包括基部和切割部，所述基部和所述切割部沿所述本体的宽度方向排列，所述基部的厚度大于所述切割部的厚度，所述凸起形成于所述基部。

13.根据权利要求12所述的超声波切刀组件，其特征在于，所述超声波发生器与所述基部连接。

14.根据权利要求1-8中任一项所述的超声波切刀组件，其特征在于，所述第一机架包括：

基座；

支架，沿所述本体的厚度方向位置可调节地安装于所述基座；

其中，所述第一切刀和所述夹持机构均安装于所述支架。

15.一种切刀装置，其特征在于，包括：

第一切刀组件，所述第一切刀组件为权利要求1-14中任一项所述的超声波切刀组件；

第二切刀组件，包括第二机架和第二切刀，所述第二切刀安装于所述第二机架；

驱动组件，被配置为驱动所述第一机架和所述第二机架相对移动，以使所述第一切刀和所述第二切刀共同裁切料带。

16.一种电池制造设备，其特征在于，包括：

输送装置，用于输送极片料带；

如权利要求15所述的切刀装置，用于裁切所述极片料带。

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