CN220638102U - 一种减少掉粉的电池极片分切刀、分切刀组及分切机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池生产设备技术领域，具体涉及一种减少掉粉的电池极片分切刀、分切刀组及分切机。其包括刀身与刀刃，所述刀刃连接于所述刀身在第一方向上的边缘处，所述刀刃包括在所述刀身的厚度方向上相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面与所述第一方向的锐角夹角大于等于13°且小于等于17°；其中，所述第一方向与所述刀身的厚度方向相垂直。本实用新型通过优化分切刀的结构，有效减少斜刀面对极片挤压程度，减少极片掉粉，由此解决因极片掉粉导致电芯K值不良的技术问题。

Description

一种减少掉粉的电池极片分切刀、分切刀组及分切机

技术领域

本实用新型涉及电池生产设备技术领域，特别是一种减少掉粉的电池极片分切刀、分切刀组及分切机。

背景技术

极片是电池的核心，在电池的生产过程中，极片直接影响蓄电池的性能的关键因素。制备极片时，要用专门的溶剂和粘接剂分别于正负极的活性物质混合，经搅拌混匀后，制成正负极浆料物质，将制成的浆料均匀的涂覆在金属箔的表面，烘干碾压后制成极片。

由于制成的极片的面积很大，为了满足不同规格的电池极片的要求，需要对极片进行分切。如图2所示，目前电池极片分切刀的单边斜角大小为30°，在对极片切割的过程中，斜面会对极片造成较大程度的挤压，导致极片端面掉粉，进而容易引起电芯K值不良。

实用新型内容

本实用新型实施例要解决的技术问题在于，提供一种减少掉粉的电池极片分切刀、分切刀组及分切机，以解决现有技术中分切刀在分切极片时，极片容易掉粉，进而引起电芯K值不良的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种减少掉粉的电池极片分切刀，包括刀身与刀刃，所述刀刃连接于所述刀身在第一方向上的边缘处，所述刀刃包括在所述刀身的厚度方向上相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面与所述第一方向(如图1中γ)的锐角夹角大于等于13°且小于等于17°；其中，所述第一方向与所述刀身的厚度方向相垂直。

在本实用新型的一些实施例中，所述第二表面与所述第一方向的锐角夹角大于等于13°且小于等于17°。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一表面与所述第一方向的锐角夹角等于15°，所述第二表面与所述第一方向的锐角夹角等于15°。

在本实用新型的一些实施例中，所述刀刃为钨钢刀刃。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种分切刀组，其包括两个上述第一方面所述的分切刀，两个所述分切刀的刀刃相对设置，且两个所述分切刀的刀刃在所述切刀的刀身的厚度方向上间隔设置，两个所述分切刀的所述第一表面位于两个所述分切刀的所述第二表面之间。

在本实用新型的一些实施例中，所述分切刀呈圆形，从所述刀身的厚度方向上看，两个所述分切刀的刀刃投影至少部分重合。

在本实用新型的一些实施例中，两个所述分切刀的刀刃均包括远离所述刀身设置的远端，两个所述分切刀的远端在第一方向上的距离大于等于0.2mm且小于等于0.3mm。

第三方面，本实用新型实施例还提供了一种分切机，包括：

安装座；

刀模，其包括第一刀轴和第二刀轴，所述第一刀轴与所述第二刀轴均可转动式装设于所述安装座上，所述第二刀轴在所述第一刀轴的径向上与所述第一刀轴间隔设置；

分切刀组，其为上述第二方面所述的分切刀组，每一所述分切刀组中的其中一个分切刀装设于所述第一刀轴上，其中另一个分切刀装设于所述第二刀轴上；

旋转驱动机构，其与所述第一刀轴和所述第二刀轴连接，以驱动所述第一刀轴与所述第二刀轴转动。

在本实用新型的一些实施例中，所述分切刀组的数量为若干个，若干个所述分切刀组的其中一个分切刀在所述第一刀轴的轴向上间隔设置，若干所述分切刀组的其中另一个分切刀在所述第二刀轴的轴向上间隔设置。

在本实用新型的一些实施例中，所述旋转驱动机构包括：

旋转电机；

主动带轮，其与所述旋转电机连接；

两个从动带轮，其分别与所述第一刀轴和所述第二刀轴连接；

传动带，其装设于所述主动带轮与两个所述从动带轮上。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的一种减少掉粉的电池极片分切刀及分切机的有益效果在于：本实用新型实施例提供的分切刀包括刀身与刀刃，刀刃连接于刀身在第一方向上的边缘处，刀刃包括在刀身的厚度方向上相对设置的第一表面和第二表面，第一表面与第一方向的锐角夹角大于等于13°且小于等于17°；其中，第一方向与刀身的厚度方向相垂直。本实用新型在保证分切效果前提下，通过优化分切刀的结构，即，减小分切刀的刀刃的斜面角度，来有效减少了斜刀面对极片挤压程度。具体地，刀刃的第一表面与极片相接触后会施加作用力到极片上。此时，作用力被分为两个分量力，一个是垂直于极片表面的分量力即法向力；另一个时平行于极片表面的分量力即剪切力。而随着斜面角度减少，剪切力也减小，极片在该方向上受到挤压力也会随之减小，进而减少了斜刀面对极片挤压程度，减少极片掉粉，由此解决因极片掉粉导致电芯K值不良的技术问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，附图中：

图1是本实用新型实施例提供的分切刀的侧视图；

图2是现有技术中提供的分切刀实施例的侧视图；

图3是本实用新型实施例提供的分切刀的正视图；

图4是本实用新型实施例提供的分切刀组的侧视图；

图5是图4中A位置的局部放大图；

图6是本实用新型实施例提供的分切刀组的正视图；

图7是本实用新型实施例提供的分切机的立体结构示意图。

图中各附图标记为：

1000、分切机；

100、分切刀组；200、安装座；300、刀模；310、第一刀轴；320、第二刀轴；400、旋转驱动机构；410、主动带轮；420、从动带轮；

10、分切刀；11、刀身；12、刀刃；121、第一表面121；122、第二表面。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。

本实用新型提实施例提供了一种减少掉粉的电池极片分切刀10，如图1与图3所示，分切刀10包括刀身11与刀刃12，刀刃12连接于刀身11在第一方向(图1中的γ方向)上的边缘处，刀刃12包括在刀身11的厚度方向(图1中的λ方向)上相对设置的第一表面121和第二表面122，第一表面121与第一方向的锐角夹角(图1中的α)大于等于13°且小于等于17°；其中，第一方向与刀身11的厚度方向相垂直。

通过实施上述实施例，优化了分切刀10的结构，具体地，将第一表面121与第一方向的锐角夹角范围设置在13°至17°；即，分切刀10的刀刃12的斜面角度范围设置在13°至17°。相较于现有技术中分切刀10的斜刀的单边斜角大小为30°(如图2所示)的实施例而言。本实用新型提供的分切刀10能在保证分切效果前提下，通过优化分切刀10的结构，即，减小分切刀10的刀刃12的斜面角度，来有效减少了斜刀面对极片挤压程度。具体地，刀刃12的第一表面121与极片相接触后会施加作用力到极片上。此时，作用力被分为两个分量力，一个是垂直于极片表面的分量力即法向力；另一个时平行于极片表面的分量力即剪切力。而随着斜面角度减少，剪切力也减小，极片在该方向上受到挤压力也会随之减小，进而减少了斜刀面对极片挤压程度，减少极片掉粉，由此解决因极片掉粉导致电芯K值不良的技术问题。

在本实用新型的一些实施例中，第二表面122与第一方向的锐角夹角(如图1中β)大于等于13°且小于等于17°。相较于第二表面122与第一方向平行的实施例而言，本实施例可以增加刀刃12的结构强度，使刀刃12不过于单薄，大大降低了分切过程中分切刀10崩刀的概率，进而提高了分切刀10的使用寿命。

此外，在对极片进行切割时，第一表面121与第二表面122都会与极片接触，为了让分切出来的极片具有较高的一致性，在一实施例中，第一表面121与第一方向的锐角夹角和第二表面122与第一方向的锐角夹角相等。

优选地，第一表面121与第一方向的锐角夹角等于15°，第二表面122与第一方向的锐角夹角等于15°。如此设置，不仅能减少极片掉粉，还能使刀刃具有良好的结构强度。

在本实用新型的一些实施例中，刀刃120为钨钢刀刃。如此设置，钨钢材料对极片切割具有耐磨性好、抗腐蚀性强、切割精度高等优点。因此使用钨钢刀刃更能够保障切割质量和分切刀10的使用寿命。

采用单个分切刀10对极片进行切割时，极片没有支撑力，容易出现抖动，进而发生位移。当极片低于刀刃12的时候，甚至会出现极片切不断的现象。为解决这一技术问题，参照图4，本实用新型实施例还提供了一种分切刀组100，其包括两个上述实施例所展示的分切刀10，两个分切刀10的刀刃12相对设置，且两个分切刀10的刀刃12在切刀的刀身11的厚度方向上间隔设置，两个分切刀10的第一表面121位于两个分切刀10的第二表面122之间。如此设置，就能在对极片切割时为极片提供支撑力，保障极片的分切效果。

在一实施例中，两个分切刀铰接，以此实现对极片的分切，其分切原理与剪刀类似，因此本实施例在此不进行赘述。

参照图3，在另一实施例中，分切刀10呈圆形。两个分切刀10通过转动的方式对极片进行切割，这种切割方式可以使两个分切刀10与极片的相对位置保持不变，即两个分切刀10始终可以保持刀刃12分切处处于相同位置，从而提高极片分切效果。

在具体地实施例中，分切刀10中心处设置有安装口，以使分切刀10呈环状。分切刀10的外圈用于切割极片，内圈用于与设备的组装。分切刀10的尺寸有许多，本实施例在此对具体分切刀10的外形尺寸不做限定，本领域技术人员可以根据极片以及使用加工设备来适配分切刀10外形尺寸。示例性地，外圈尺寸(如图3中δ)为100mm，内圈尺寸(如图3中ε)为60mm；或者，外圈尺寸为90mm，内圈尺寸为50mm。

由于极片是有一定的厚度，分切刀组100要有一定的重叠咬合区才能保证分切效果。因此从刀身11的厚度方向上看，参照图6，在本实施例中两个分切刀10的刀刃12投影至少部分重合(如图6中η)。如此设置，极片穿过两个分切刀10的刀刃12重叠处缝隙，分切刀组100转动切割极片，极片两侧分别接触两个分切刀10的第一表面121与第二表面122，两个分切刀10的第一表面121与第二表面122为极片提供一定支撑，提高极片切割过程中的平稳性，进而减少分切刀与极片之间的摩擦，减少分切过程中极片产生的毛刺。

当两个分切刀10的刀刃12的投影重合面积设置过大时，极片在被切割时变形会比较严重，影响极片的分切效果。当投影重合面积设置过小时，分切刀组100又难以给极片提供良好的支撑，亦会影响极片的分切效果。为解决这一技术问题，参照图5，在具体地实施例中，两个分切刀10的刀刃12均包括远离刀身11设置的远端，两个分切刀10的远端在第一方向上的距离大于等于0.2mm且小于等于0.3mm。如此设置，能更好地提高分切效果。

参照图7，本实用新型实施例还提供了一种分切机300，分切机300包括分切刀组100、安装座200、刀模300以及旋转驱动机构400。刀模300包括第一刀轴310和第二刀轴320，第一刀轴310与第二刀轴320均可转动式装设于安装座200上，第二刀轴320在第一刀轴310的径向上与第一刀轴310间隔设置。分切刀组100为上述实施例所展示的分切刀组100，每一分切刀组100中的其中一个分切刀10装设于第一刀轴310上，其中另一个分切刀10装设于第二刀轴310上；旋转驱动机构400与第一刀轴310和第二刀轴320连接，以驱动第一刀轴310与第二刀轴320转动。

通过实施上述实施例，旋转驱动机构400便可带动第一刀轴310与第二刀轴320转动，进而带动若干分切刀组100转动，极片穿过分切刀组100中的重叠处的缝隙同时被分切刀组100切割开。本实用新型的分切机300能高效地完成对极片的切割，提高生产效率。

在具体地一实施例中，设有分切刀组100若干个，若干个分切刀组100的其中一个分切刀10在第一刀轴310的轴向上间隔设置，若干分切刀组100的其中另一个分切刀10在第二刀轴320的轴向上间隔设置。如此设置，若干个分切刀组200可以为极片提供更好的支撑力，同时，可以对极片的多个位置进行切割，有效地提高了极片的切割效率。示例性地，单个极片可以根据需求被均分切割，比如说分切前极片宽度500mm，分切宽度要求是49mm，那么需要组装11组分切刀组100，将极片均切为10条。由此可知，更好地提高了生产效率。

在具体地一实施例中，旋转驱动机构400包括旋转电机(图未示)、主动带轮410、两个从动带轮420以及传动带。主动带轮410与旋转电机连接；两个从动带轮420分别与第一刀轴310和第二刀轴320连接；传动带装设于主动带轮410与两个从动带轮420上。如此设置，通过一个旋转电机便可给第一刀轴310与第二刀轴320提供动力源，减少电机的数量，降低设备制造成本。

当然，可以理解的是，旋转驱动机构400也可以包括两个旋转电机，两个旋转电机分别带动第一刀轴310和第二刀轴320转动。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本实用新型所附权利要的保护范围。

Claims (10)

1.一种减少掉粉的电池极片分切刀，用于裁切电池的极片，其特征在于，其包括刀身与刀刃，所述刀刃连接于所述刀身在第一方向上的边缘处，所述刀刃包括在所述刀身的厚度方向上相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面与所述第一方向的锐角夹角大于等于13°且小于等于17°；其中，所述第一方向与所述刀身的厚度方向相垂直。

2.根据权利要求1所述的分切刀，其特征在于，所述第二表面与所述第一方向的锐角夹角大于等于13°且小于等于17°。

3.根据权利要求2所述的分切刀，其特征在于，所述第一表面与所述第一方向的锐角夹角等于15°，所述第二表面与所述第一方向的锐角夹角等于15°。

4.根据权利要求1-3任一项所述的分切刀，其特征在于，所述刀刃为钨钢刀刃。

5.一种分切刀组，其特征在于，其包括两个如权利要求1-4中任一项所述的分切刀，两个所述分切刀的刀刃相对设置，且两个所述分切刀的刀刃在所述切刀的刀身的厚度方向上间隔设置，两个所述分切刀的所述第一表面位于两个所述分切刀的所述第二表面之间。

6.根据权利要求5所述的分切刀组，其特征在于，所述分切刀呈圆形，从所述刀身的厚度方向上看，两个所述分切刀的刀刃投影至少部分重合。

7.根据权利要求6所述的分切刀组，其特征在于，两个所述分切刀的刀刃均包括远离所述刀身设置的远端，两个所述分切刀的远端在第一方向上的距离大于等于0.2mm且小于等于0.3mm。

8.一种分切机，其特征在于，包括：

安装座；

刀模，其包括第一刀轴和第二刀轴，所述第一刀轴与所述第二刀轴均可转动式装设于所述安装座上，所述第二刀轴在所述第一刀轴的径向上与所述第一刀轴间隔设置；

分切刀组，其包括如上述权利要求5-7中任一项所述的分切刀组，每一所述分切刀组中的其中一个分切刀装设于所述第一刀轴上，其中另一个分切刀装设于所述第二刀轴上；

旋转驱动机构，其与所述第一刀轴和所述第二刀轴连接，以驱动所述第一刀轴与所述第二刀轴转动。

9.根据权利要求8所述的分切机，其特征在于，所述分切刀组的数量为若干个，若干个所述分切刀组的其中一个分切刀在所述第一刀轴的轴向上间隔设置，若干所述分切刀组的其中另一个分切刀在所述第二刀轴的轴向上间隔设置。

10.根据权利要求8所述的分切机，其特征在于，所述旋转驱动机构包括：

旋转电机；

主动带轮，其与所述旋转电机连接；

两个从动带轮，其分别与所述第一刀轴和所述第二刀轴连接；

传动带，其装设于所述主动带轮与两个所述从动带轮上。