一種用於鋰電池極耳成形的組合刀模的製作方法
2023-10-07 16:29:19 4
專利名稱：一種用於鋰電池極耳成形的組合刀模的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鋰電池極耳成形的裝置，特別是一種用於鋰電
池極耳成形的組合刀模。
背景技術：
鋰電池的極片採用在金屬箔片基材上塗布製作，由於金屬箔片超薄、厚度僅 0.01-0. 02mm，很難成形加工，現有技術可實現對這種箔片的分切和直線裁切，採用衝剪成 形容易形成毛刺、甚至切不斷，且衝模壽命短；而在鋰電池生產中極片的毛刺是必須控制 的，在製作電池電芯時陰陽極片間是用極薄的隔離膜進行隔離，極片上的金屬毛刺一旦刺 穿隔離膜，便有發生短路的危險；
為此，目前電池製作時不得不退而求其次，採用焊接方式製作極耳，一種採用先行卷繞 或摺疊，而後在極片的兩側邊各焊接一極耳製成正負極，該方法電芯兩側都有正極或負極 引線所佔空間大，電池能量密度小，另一種採用在極片邊緣焊接極片製成極耳，雖然正負極 可布置在同側，但電池內阻大，焊接穩定性差、極片厚薄不均給後面工序增加難度、產品一 致性不好、工藝複雜。採用直接在極片上加工極耳，即對金屬箔片進行切除以成形極耳狀，極耳與金屬 箔片為一體，便可克服上述問題；問題的關鍵在於能有刀具對箔片進行可靠地切除，本發明 提供一種對金屬箔片進行切除的組合刀模。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足之處，而提供一種可直接在極片上加工出 所需的極耳凸緣的一種用於鋰電池極耳成形的組合刀模。—種用於鋰電池極耳成形的組合刀模，其結構要點在於所述的組合刀模包括有 上刀及下刀，所述的上刀包括設置於轉軸上的沿轉軸軸向分布的縱向刀以及設置於轉軸上 與轉軸的軸向具有夾角的兩把橫向刀，兩把橫向刀間隔排列，縱向刀置於兩把橫向刀間隔 之內，橫向刀與縱向刀跟隨轉軸做往復擺動，在旋轉方向上橫向刀與縱向刀呈一角度排列， 橫向刀在前，縱向刀在後，轉動時兩把橫向刀與下刀先接觸，然後縱向刀與下刀再接觸，所 述的下刀包括與上刀一一對應的橫向刀與縱向刀，其設置於下刀固定座上，上刀相對下刀 做往復擺動以實現對極片的剪切。這種結構的鋰電池極耳成形的組合刀模，可利用上刀相對下刀所做的往復運動， 可實現在極片這種超薄箔片的兩邊緣剪切出「U」槽形的凹槽，從而在極片上留下充當極耳 的凸緣，從而使得本組合刀模可實現在極片這種超薄箔片上加工出所需的極耳。所述的組合刀模還包括有設置於下刀上方的壓料裝置。所述的下刀的各對應刀或為整體式的，或為組合式的。
所述的上刀的兩把橫向刀與下刀的相對應刀在剪切方向設置有夾角以保證剪切 的單點進行。所述的上刀的縱向刀與下刀的相對應刀在剪切方向設置有夾角以保證剪切的單 點進行。將上、下各刀在剪切方向設置有夾角可保證剪切時單點進行，從而提高剪切時的 剪切力，避免發生切不斷的現象。所述的上刀的橫向刀還可相對轉軸的軸向擺動。橫向刀相對轉軸的軸向具有一定的擺動能力，從而就能夠調整上刀的橫向刀與下 刀剪切時能貼緊，無間隙，從而保證良好的剪切效果。所述的上刀的橫向刀相對轉軸的軸向擺動，橫向刀通過轉銷軸安裝於轉軸上，同 時在橫向刀與轉軸之間、相對轉軸擺動的方向上設置預壓彈簧進行橫向刀的壓緊、設置限 位銷釘進行橫向刀的定位。所述的上刀的縱向刀可相對轉軸做相向與遠離轉動。縱向刀相對轉軸做相向與遠離轉動，從而能調整縱向刀與下刀之間的間隙，從而 保證剪切的精確性。所述的上刀的縱向刀相對轉軸運動是通過將縱向刀固定於縱向刀固定架上，再將 固定架通過轉銷軸(1 14)安裝於聯接體(1 15)上，再將聯接體安裝於轉軸上，在將縱向刀 設置於固定架時，設置預壓彈簧(1 1 2)進行縱向刀的壓緊，設置限位銷釘(1 1 3)進行 縱向刀的定位。所述的上刀的橫向刀為L形的刀，刀尖沿著縱向刀的方向彎曲，縱向刀的刀尖部 分與橫向刀具有重疊部分。所述的壓料裝置為一種可做上下往復運動的裝置。所述的往復運動的實現可以是採用液壓缸，氣缸、電機或者凸輪機構等等。所述的組合刀模可採用一組或幾組並列使用。綜上所述的，本發明相比現有技術如下優點
本專利提供一種全新的極耳成形方法，利用本專利的組合刀模在陰陽極片上直接對基 材進行剪切，加工出極耳的形狀，本專利技術成功地解決了在金屬箔片上剪切出「U」槽 形的凹槽，在極片上直接成形多個極耳，並通過程序控制可實現極耳間距不等距的問題，極 耳卷繞時隨著層數的增加，為了極耳的重疊度要求極耳間距也隨之加大。本技術加工出的 電芯消除了極耳因焊接產生的各種問題，電芯內阻小、質量穩定。
圖1是發明實施例的用於鋰電池極耳成形的組合刀模的結構示意圖。圖2是本發明實施例的用於鋰電池極耳成形的組合刀模的另一狀態圖。圖3是本發明實施例的用於鋰電池極耳成形的組合刀模的上刀總成結構示意 圖。圖4是上刀的橫向刀布置示意圖。圖5是上刀的縱向刀布置示意圖。
圖6是下刀總成示意圖。圖7是下刀總成側視圖。標號說明1上刀11縱向刀111縱向刀固定架112預壓彈簧113限位銷釘114 轉銷軸115聯接體12橫向刀121轉銷軸122預壓彈簧123限位銷釘2下刀21下刀固定座 3壓料裝置4轉軸。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明進行更詳細的描述。實施例1
一種如圖1一7所示的用於鋰電池極耳成形的組合刀模，所述的組合刀模包括有上刀 1及下刀2，所述的上刀包括設置於轉軸4上的沿轉軸軸向分布的縱向刀11以及與轉軸的 軸向具有夾角的兩把橫向刀12，兩把橫向刀間隔排列，縱向刀設置於兩橫向刀的間隔之中， 橫向刀與縱向刀跟隨轉軸做往復擺動，所述的下刀2包括與上刀一一對應的橫向刀與縱向 刀，其設置於下刀固定座21上，上刀相對下刀做往復擺動以實現對極片的剪切，所述的組 合刀模還包括有設置於下刀上方的壓料裝置3。所述的上刀的橫向刀與縱向刀在轉軸上的 布置為，以上刀靠近下刀的旋轉運動方向為基準，兩橫向刀設置於縱向刀的前方，轉動時兩 把橫向刀與下刀先接觸，然後縱向刀與下刀再接觸。所述的上刀與下刀的各對應刀在剪切 方向設置有夾角以保證剪切的單點進行。所述的上刀的橫向刀相對轉軸4的軸向可擺動， 所述的上刀的橫向刀相對轉軸的軸向擺動，橫向刀通過轉銷軸121安裝於轉軸上，同時在 橫向刀與轉軸之間、相對轉軸擺動的方向上設置預壓彈簧122進行橫向刀的壓緊、設置限 位銷釘123進行橫向刀的定位。所述的上刀的縱向刀可相對轉軸做相向與遠離轉動。所述 的上刀的縱向刀相對轉軸運動是通過將縱向刀固定於縱向刀固定架111上，再將固定架通 過轉銷軸(1 14)安裝於聯接體(1 15)上，再將聯接體安裝於轉軸上，在將縱向刀設置於固 定架時，設置預壓彈簧(1 1 2)進行縱向刀的壓緊，設置限位銷釘(1 1 3)進行縱向刀的 定位。所述的壓料裝置3為一種可做上下往復運動的裝置。其為由氣缸帶動壓料板做上下 往復運動，實現對極片物料的壓緊或鬆開。所述的上刀的橫向刀為L形的刀，刀尖沿著縱向 刀的方向彎曲，橫向刀的刀尖部分與縱向刀具有重疊部分。所述的組合刀模由兩組並列而成的。本實施例未述部分與現有技術相同。
權利要求
1.一種用於鋰電池極耳成形的組合刀模，其特徵在於所述的組合刀模包括有上刀 (ι )及下刀(2 )，所述的上刀包括設置於轉軸上的沿轉軸軸向分布的縱向刀(1 1 )以及設 置轉軸上與轉軸的軸向具有夾角的兩把橫向刀(ι 2)，兩把橫向刀間隔排列，縱向刀置於 兩把橫向刀間隔之內，橫向刀與縱向刀跟隨轉軸(4 )做往復擺動，在旋轉方向上橫向刀與 縱向刀呈一角度排列，橫向刀在前，縱向刀在後，轉動時兩把橫向刀與下刀先接觸，然後縱 向刀與下刀再接觸，所述的下刀包括與上刀一一對應的橫向刀與縱向刀，其設置於下刀固 定座(2 1 )上，上刀相對下刀做往復擺動以實現對極片的剪切。
2.根據權利要求1所述的用於鋰電池極耳成形的組合刀模，其特徵在於所述的組合 刀模還包括有設置於下刀上方的壓料裝置(3 )。
3.根據權利要求2所述的用於鋰電池極耳成形的組合刀模，其特徵在於所述的上刀 的兩把橫向刀與下刀的相對應刀在剪切方向設置有夾角以保證剪切的單點進行。
4.根據權利要求1至3任何一項所述的用於鋰電池極耳成形的組合刀模，其特徵在於 所述的上刀的縱向刀與下刀的相對應刀在剪切方向設置有夾角以保證剪切的單點進行。
5.根據權利要求4所述的用於鋰電池極耳成形的組合刀模，其特徵在於所述的上刀 的橫向刀還可相對轉軸的軸向擺動。
6.根據權利要求5所述的用於鋰電池極耳成形的組合刀模，其特徵在於所述的上刀 的橫向刀相對轉軸的軸向擺動，橫向刀通過轉銷軸(1 2 1)安裝於轉軸上，同時在橫向刀 與轉軸之間、相對轉軸擺動的方向上設置預壓彈簧(1 2 2)進行橫向刀的壓緊、設置限位 銷釘(1 2 3)進行橫向刀的定位。
7.根據權利要求6所述的用於鋰電池極耳成形的組合刀模，其特徵在於所述的上刀 的縱向刀可相對轉軸做相向與遠離轉動。
8.根據權利要求7所述的用於鋰電池極耳成形的組合刀模，其特徵在於所述的上刀 的縱向刀相對轉軸運動是通過將縱向刀固定於縱向刀固定架(1 1 1)上，再將固定架通過 轉銷軸(1 14)安裝於聯接體(1 15)上，再將聯接體安裝於轉軸上，在將縱向刀設置於固定 架時，設置預壓彈簧(1 1 2)進行縱向刀的壓緊，設置限位銷釘(1 1 3)進行縱向刀的定 位。
9.根據權利要求8所述的用於鋰電池極耳成形的組合刀模，其特徵在於所述的上刀 的橫向刀為L形的刀，刀尖沿著縱向刀的方向彎曲。
10.根據權利要求1所述的用於鋰電池極耳成形的組合刀模，其特徵在於所述的組合 刀模可採用一組或幾組並列使用。
全文摘要
本發明公開了一種用於鋰電池極耳成形的組合刀模，所述的組合刀模由上刀及下刀構成，上刀包括兩把間隔排列的橫向刀及排列橫向刀間隔之間的縱向刀，上刀設置於旋轉軸上，其中橫向刀在轉軸旋轉方向上排列於縱向刀的前面，下刀包含與上刀一一對應的橫向刀與縱向刀，上刀相對下刀做往復擺動以實現對極片的剪切。本發明的優點在於本發明提供一種全新的極耳成形方法，利用本發明的組合刀模在陰陽極片上直接對基材進行剪切，加工出極耳的形狀，本發明技術成功地解決了在金屬箔片上剪切出「凵」槽形的凹槽，在極片上直接成形多個極耳，並通過程序控制可實現極耳間距不等距的問題，極耳卷繞時隨著層數的增加，為了極耳的重疊度要求極耳間距也隨之加大。本技術加工出的電芯消除了極耳因焊接產生的各種問題，電芯內阻小、質量穩定。
文檔編號B26F1/44GK102101307SQ201010614850
公開日2011年6月22日 申請日期2010年12月30日 優先權日2010年12月30日
發明者左允文, 左祥華, 林景斌, 田文進, 蔡開貴 申請人:寧德新能源科技有限公司