電池極片無毛刺超速切分的制造方法
【專利摘要】一種電池極片無毛刺超速切分機(jī)，包括電池極片支撐件，用于支撐電池極片，并允許電池極片在其表面上移動；電池極片輸送裝置，用于輸送電池極片朝同一方向移動；至少一個(gè)圓盤刀，設(shè)置在電池極片一側(cè)；圓盤刀驅(qū)動裝置，驅(qū)動所述圓盤刀旋轉(zhuǎn)，圓盤刀刃口的線速度大于電池極片移動的線速度，使在旋轉(zhuǎn)中的圓盤刀通過其圓盤刀刃口將電池極片切分開來。本實(shí)用新型具有對電池極片上的正極或負(fù)極材料的性能沒有任何影響，且不會在極片金屬本體的截面上形成毛刺的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】電池極片無毛刺超速切分機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種可能電池極片進(jìn)行切分的電池極片無毛刺超速切分機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰電池因其具有髙能量密度大、輸出功率髙、循環(huán)使用壽命長、無環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于移動通訊設(shè)備和便攜式電子設(shè)備。在鋰電池生產(chǎn)過程中，電池極片裁切是一道很重要的工序，只有將成卷的電池極片裁切后后，才可以與隔膜卷繞形，做成電芯?，F(xiàn)有的裁切極片的方法，最常見的是通過上下切刀剪切極片，其原理是通過上下兩個(gè)(組)刀具縱向咬合而將電池極片的金屬基片(一般為銅箔或鋁箔)剪切分開，這種方法具有較高的生產(chǎn)效率，但是這種剪切極片的方法，很容易由于切刀某個(gè)部位出現(xiàn)問題，如產(chǎn)生一個(gè)小缺口或粗糙面，就會在極片金屬本體的截面上形成毛刺，如果極片毛刺超過一定大小，在電芯內(nèi)部就會存在刺穿隔膜，致使電池正、負(fù)極發(fā)生短路，造成安全隱患的問題。
[0003]為了解決上述問題，人們提出許多解決毛刺的方案，如中國專利文獻(xiàn)CN200995302Y公開了一種電池極片切割機(jī)，通過在切割后的極片輸送通道上設(shè)置攝像設(shè)備，并將攝像設(shè)備得到的圖像輸入圖像識別器，圖像識別器將攝像設(shè)備得到的圖像與理想圖像對比，自動識別極片邊緣毛刺長度超過能接受的范圍的不合格極片，以免毛刺刺破極片上的絕緣層，造成短路，在后續(xù)工序中產(chǎn)生廢品，浪費(fèi)后續(xù)工藝的成本。這種方法雖然可以挑出不合格的極片，但是，這是在事實(shí)形成之后的一種補(bǔ)救措施，它可以減少后續(xù)工藝的成本，消除安全隱患，可是，已形成的帶毛刺的電極片還是一種浪費(fèi)。
[0004]再如中國專利文獻(xiàn)CN101777640A公開了一種用于汽車動力電池極片的光纖激光切割裝置。包括工作臺，工作臺上依次布置有放置電池極片的放料機(jī)構(gòu)、用于傳送電池極片的傳送機(jī)構(gòu)以及對電池極片進(jìn)行切割的切割機(jī)構(gòu)，所述的切割機(jī)構(gòu)的切割頭為光纖激光切割頭。該方案采用光纖激光對電池極片進(jìn)行切割，具有切割出來的極片切縫窄，切邊光滑，無毛刺，精度高的優(yōu)點(diǎn)。但是，這種光纖激光切割裝置在實(shí)際使用中，由于光纖激光切割存在較高的溫度，引起極片切縫窄兩側(cè)的正極或負(fù)極材料變性，造成電池極片與集流片之間的電阻過大，電池在使用過程中容易升溫，形成新的安全隱患；另外，光纖激光切割會燃燒正極或負(fù)極材料，在工作現(xiàn)場產(chǎn)生粉沫，造成二次污染，對現(xiàn)場工作的工人的身體健康有影響；由于上述多種不利因素的影響，所以，目前，光纖激光切割裝置在電池極片分切行業(yè)中難于推廣，甚至有些已經(jīng)使用了光纖激光切割裝置工廠計(jì)劃更換其它極片切割設(shè)備，來替代光纖激光切割裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述問題，本實(shí)用新型向社會提供一種對電池極片上的正極或負(fù)極材料的性能沒有任何影響，且不會在極片金屬本體的截面上形成毛刺的電池極片無毛刺超速切分機(jī)。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:提供一種電池極片無毛刺超速切分機(jī)，包括，[0007]電池極片支撐件，用于支撐電池極片，并允許電池極片在其表面上移動；
[0008]電池極片輸送裝置，用于輸送電池極片朝同一方向移動；
[0009]至少一個(gè)圓盤刀，設(shè)置在電池極片一側(cè)；
[0010]圓盤刀驅(qū)動裝置，驅(qū)動所述圓盤刀旋轉(zhuǎn)，圓盤刀刃口的線速度大于電池極片移動的線速度，使在旋轉(zhuǎn)中的圓盤刀通過其圓盤刀刃口將電池極片切分開來。
[0011]作為對本實(shí)用新型的切分機(jī)的改進(jìn)，所述圓盤刀刃口的線速度是所述電池極片移動的線速度的2倍以上。
[0012]作為對本實(shí)用新型的切分機(jī)的改進(jìn)，所述圓盤刀是一體式圓盤刀，所述圓盤刀的圓盤刀主體和圓盤刀刃的材料相同，所述圓盤刀刃直接形成于所述圓盤刀主體的外緣上。
[0013]作為對本實(shí)用新型的切分機(jī)的改進(jìn)，所述圓盤刀是復(fù)合式圓盤刀，所述圓盤刀的圓盤刀主體的外緣上設(shè)有與所述圓盤刀主體材料不同的圓盤刀刃。
[0014]作為對本實(shí)用新型的切分機(jī)的改進(jìn)，所述電池極片輸送裝置包括放卷裝置和收卷裝置，放卷裝置和收卷裝置向同一方向旋轉(zhuǎn)，輸送所述電池極片按預(yù)定速度移動。
[0015]作為對本實(shí)用新型的切分機(jī)的改進(jìn)，其特征在于:所述圓盤刀驅(qū)動裝置是電動機(jī)或伺服電機(jī)。
[0016]本實(shí)用新型的技術(shù)核心是利用比電池極片的線速度大的旋轉(zhuǎn)的圓盤刀的圓盤刀刃直接切割電池極片，不同 于現(xiàn)有的利用上下刀縱向咬合的剪切方式；假設(shè)本實(shí)用新型中的圓盤刀刃出現(xiàn)有一個(gè)小的問題，如有一個(gè)小缺口，當(dāng)本實(shí)用新型中的圓盤刀刃的缺口切過電池極片時(shí)，會在電池極片的截面上留下毛刺，但是由于本實(shí)用新型中圓盤刀刃的線速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電池極片的移動線速度，這時(shí)，本實(shí)用新型的圓盤刀刃的缺后的刃口會緊接著對電池極片上留有毛刺的部位，再次切割一次或多次，這樣，留在電池極片上的毛刺就會被迅速切除，不會留在電池極片上，徹底有效地消除了由于毛刺而帶來的電池的安全隱患?’關(guān)于這一點(diǎn)，本文將在【具體實(shí)施方式】中結(jié)合附圖作更加詳細(xì)的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的第一種實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本實(shí)用新型的第二種實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本實(shí)用新型的第三種實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4是本實(shí)用新型的第四種實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5是圖1-圖4中的圓盤刀的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖6是圖1-圖4中的另一種圓盤刀的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]請參見圖1，圖1揭示的是一種電池極片無毛刺超速切分機(jī)，包括，
[0024]張緊機(jī)構(gòu)I，本實(shí)施例中，所述張緊機(jī)構(gòu)I是一個(gè)輥筒，輥筒可以在電池極片2的帶動下被動旋轉(zhuǎn)，其主要作用是用于張緊電池極片2，并允許電池極片2在其表面11上移動；
[0025]電池極片輸送裝置3,用于輸送電池極片2朝同一方向移動；本實(shí)施例中，所述電池極片輸送裝置3包括放卷裝置31和收卷裝置32，放卷裝置31和收卷裝置32向同一方向旋轉(zhuǎn)，輸送所述電池極片2按預(yù)定速度移動，本實(shí)施例中的預(yù)定速度依據(jù)不同的電池極片而設(shè)定，通過放卷裝置31和收卷裝置32的轉(zhuǎn)速而實(shí)現(xiàn)。
[0026]至少一個(gè)圓盤刀4，設(shè)置在電池極片上側(cè)，所述圓盤刀4具有圓盤刀主體41和位于圓盤刀主體41外緣上的圓盤刀刃42，所述圓盤刀刃42具有兩個(gè)傾斜表面421、422，兩個(gè)所述傾斜表面421、422相向傾斜，兩個(gè)傾斜表面421、422的相交處形成圓盤刀刃口 423(請參見圖5,圖5中為三個(gè)圓盤刀4，當(dāng)然，根據(jù)需要可以設(shè)置任意個(gè)圓盤刀5);顯然,所述圓盤刀刃也可以僅具有一個(gè)傾斜表面421，而與圓盤刀另一向外延伸的表面相交所形成的圓盤刀刃口(參見圖6)；
[0027]圓盤刀驅(qū)動裝置(圖中未示出)，驅(qū)動所述圓盤刀4旋轉(zhuǎn)，所述圓盤刀刃口 423的線速度大于電池極片2移動的線速度，使在旋轉(zhuǎn)中的圓盤刀4通過其圓盤刀刃口 423將電池極片2切分開來。圓盤刀4的旋轉(zhuǎn)方向可以與電池極片的移動方向同向，也可以與電池極片的移動方向反向；優(yōu)選的，圓盤刀4的旋轉(zhuǎn)方向可以與電池極片的移動方向同向。
[0028]本實(shí)施例中，在所述輥筒的表面上對應(yīng)于所述圓盤刀刃口 423可以設(shè)置一個(gè)切槽(未畫出)，以便所述圓盤刀刃口 423伸入所述切槽內(nèi)，這樣有利于保護(hù)圓盤刀刃口 423，不至于使圓盤刀刃口 423長期與輥筒表面長期磨擦，而快速磨損；
[0029]本實(shí)施例中，所述輥筒可以金屬輥筒，也可以是非金屬輥筒，如橡膠輥、塑料輥或硅膠輥等。在所述輥筒的下面可以設(shè)置彈性件，用于自動將輥筒與電池極片2張緊。
[0030]本實(shí)用新型的技術(shù)核心是利用比電池極片2的線速度大的旋轉(zhuǎn)的圓盤刀4的圓盤刀刃42直接切割電池極片2，它不同于現(xiàn)有的利用上下刀縱向咬合的剪切方式；人們可以把圓盤刀刃口 423想像成是由N個(gè)質(zhì)點(diǎn)411、412……41N構(gòu)成的，假設(shè)本實(shí)用新型中的圓盤刀刃42的圓盤刀刃口 423上出現(xiàn)有一個(gè)小的問題，如有一個(gè)質(zhì)點(diǎn)411成為了小缺口，而后面的圓盤刀刃口 423沒有出現(xiàn)問題，當(dāng)本實(shí)用新型中的圓盤刀刃的缺口切過電池極片2時(shí)，會在電池極片2的截面上的相應(yīng)位置留下毛刺，但是，由于本實(shí)用新型中圓盤刀刃42的線速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電池極片2的移動線速度，這時(shí)，本實(shí)用新型的圓盤刀刃42的缺后的刃口(即質(zhì)點(diǎn)412……41N)會緊接著對電池極片上留有毛刺的部位，再次切割一次或多次，這樣，留在電池極片2上的毛刺就會被迅速切除，不會留在電池極片2上，可以徹底有效地消除由于毛刺而帶來的電池的安全隱患。
[0031]優(yōu)選的，所述圓盤刀刃口 42的線速度是所述電池極片2移動的線速度的2倍以上；最佳為2-4倍。
[0032]優(yōu)選的，所述圓盤刀4是一體式圓盤刀，所述圓盤刀4的圓盤刀主體41和圓盤刀刃42的材料相同，所述圓盤刀刃42直接形成于所述圓盤刀主體41的外緣上。
[0033]優(yōu)選的，所述圓盤刀4是復(fù)合式圓盤刀，所述圓盤刀4的圓盤刀主體41的外緣上設(shè)有與所述圓盤刀主體41材料不同的圓盤刀刃42。所述圓盤刀刃42的材料的硬度大于圓盤刀主體41材料的硬度。最好選用優(yōu)質(zhì)合金鋼制作。復(fù)合式圓盤刀的圓盤刀主體41與圓盤刀刃42的結(jié)合，可以采用焊接，也可以采用復(fù)合煅壓工藝制作。
[0034]優(yōu)選的，所述圓盤刀驅(qū)動裝置可以是電動機(jī)或伺服電機(jī)。
[0035]請參見圖2，圖2是本實(shí)用新型的第二種實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2所示實(shí)施例與圖1所示實(shí)施例相比，其大體結(jié)構(gòu)相同，其均包括張緊機(jī)構(gòu)1，用于張緊電池極片2，并允許電池極片2在其 表面11上移動；
[0036]電池極片輸送裝置3,用于輸送電池極片2朝同一方向移動；本實(shí)施例中，所述電池極片輸送裝置3包括放卷裝置31和收卷裝置32，放卷裝置31和收卷裝置32向同一方向旋轉(zhuǎn)，輸送所述電池極片2按預(yù)定速度移動，本實(shí)施例中的預(yù)定速度依據(jù)不同的電池極片而設(shè)定，通過放卷裝置31和收卷裝置32的轉(zhuǎn)速而實(shí)現(xiàn)。
[0037]至少一個(gè)圓盤刀4，設(shè)置在電池極片上側(cè)，所述圓盤刀4具有圓盤刀主體41和位于圓盤刀主體41外緣上的圓盤刀刃42，所述圓盤刀刃42具有兩個(gè)傾斜表面421、422，兩個(gè)所述傾斜表面421、422相向傾斜，兩個(gè)傾斜表面421、422的相交處形成圓盤刀刃口 423(請參見圖5);顯然,所述圓盤刀刃也可以僅具有一個(gè)傾斜表面421,而與圓盤刀另一向外延伸的表面相交所形成的圓盤刀刃口(參見圖6)；
[0038]圓盤刀驅(qū)動裝置(圖中未示出)，驅(qū)動所述圓盤刀4旋轉(zhuǎn)，所述圓盤刀刃口 423的線速度大于電池極片2移動的線速度，使在旋轉(zhuǎn)中的圓盤刀4通過其圓盤刀刃口 423將電池極片2切分開來。圓盤刀4的旋轉(zhuǎn)方向可以與電池極片的移動方向同向，也可以與電池極片2的移動方向反向；優(yōu)選的，圓盤刀4的旋轉(zhuǎn)方向可以與電池極片的移動方向同向。
[0039]所不同的是圖2所示實(shí)施例中的張緊機(jī)構(gòu)I是平面式支撐件5 ；
[0040]本實(shí)施例中，在所述平面式支撐件5的表面上對應(yīng)于所述圓盤刀刃口 423可以設(shè)置一個(gè)切槽(未畫出)，以便所述圓盤刀刃口 423伸入所述切槽內(nèi)，這樣有利于保護(hù)圓盤刀刃口 423，不至于使圓盤刀刃口 423長期與平面式支撐件5的表面長期磨擦，而快速磨損；
[0041]本實(shí)施例中，所述平面式支撐件5可以金屬或非金屬材料制作的，金屬材料如鋼板，鋁板或銅板等，非金屬材料如橡膠板、塑料板或硅膠板等。在所述平面式支撐件5的下面可以設(shè)置彈性件，用于自動將平面式支撐件5與電池極片2張緊。。
[0042]圖3是本實(shí)用新型的第三種實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3所示實(shí)施例與圖2所示實(shí)施例相比，其大體結(jié)構(gòu)相同，所不同的是所述圓盤刀4位于電池極片2的下側(cè)，通過平面式支撐件5上的槽51伸出于平面式支撐件5上平面52之上，圖3所示實(shí)施例中，圓盤刀4的旋轉(zhuǎn)方向最好與電池極片2的移動方向相反?？梢詫?shí)現(xiàn)同樣的切分效果。
[0043]圖4是本實(shí)用新型的第四種實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是另一種電池極片無毛刺超速切分機(jī)，包括，
[0044]張緊機(jī)構(gòu)1，本實(shí)施例中，所述張緊機(jī)構(gòu)I包括兩個(gè)平行且間隔預(yù)定距離的張緊輥筒6、7，張緊輥筒6、7可以在電池極片2的帶動下被動旋轉(zhuǎn)，其主要作用是用于張緊電池極片2，并允許電池極片2在其表面11上移動；
[0045]電池極片輸送裝置3,用于輸送電池極片2朝同一方向移動；本實(shí)施例中，所述電池極片輸送裝置3包括放卷裝置31和收卷裝置32，放卷裝置31和收卷裝置32向同一方向旋轉(zhuǎn)，輸送所述電池極片2按預(yù)定速度移動，本實(shí)施例中的預(yù)定速度依據(jù)不同的電池極片而設(shè)定，通過放卷裝置31和收卷裝置32的轉(zhuǎn)速而實(shí)現(xiàn)。
[0046]至少一個(gè)圓盤刀4，設(shè)置在電池極片上側(cè)，所述圓盤刀4具有圓盤刀主體41和位于圓盤刀主體41外緣上的圓盤刀刃42，所述圓盤刀刃42具有兩個(gè)傾斜表面421、422，兩個(gè)所述傾斜表面421、422相向傾斜，兩個(gè)傾斜表面421、422的相交處形成圓盤刀刃口 423(請參見圖5,圖5中為三個(gè)圓盤刀4，當(dāng)然，根據(jù)需要可以設(shè)置任意個(gè)圓盤刀4);顯然,所述圓盤刀刃也可以僅具有一個(gè)傾斜表面421，而與圓盤刀另一向外延伸的表面相交所形成的圓盤刀刃口(參見圖6)；
[0047]圓盤刀驅(qū)動裝置(圖中未示出)，驅(qū)動所述圓盤刀4旋轉(zhuǎn)，所述圓盤刀刃口 423的線速度大于電池極片2移動的線速度，使在旋轉(zhuǎn)中的圓盤刀4通過其圓盤刀刃口 423將電池極片2切分開來。圓盤刀4的旋轉(zhuǎn)方向可以與電池極片的移動方向同向，也可以與電池極片的移動方向反向；優(yōu)選的，圓盤刀4的旋轉(zhuǎn)方向可以與電池極片的移動方向同向。
[0048]本實(shí)施例中，所述張緊輥筒6、7可以金屬輥筒，也可以是非金屬輥筒，如橡膠輥、塑料輥或硅膠輥等。
【權(quán)利要求】
1.一種電池極片無毛刺超速切分機(jī)，其特征在于:包括， 電池極片張緊機(jī)構(gòu)，用于將電池極片張緊，并允許電池極片在其表面上移動； 電池極片輸送裝置，用于輸送電池極片朝同一方向移動； 至少一個(gè)圓盤刀，設(shè)置在電池極片一側(cè)； 圓盤刀驅(qū)動裝置，驅(qū)動所述圓盤刀旋轉(zhuǎn)，所述圓盤刀刃口的線速度大于電池極片移動的線速度，使在旋轉(zhuǎn)中的圓盤刀通過其圓盤刀刃口將電池極片切分開來。
2.如權(quán)利要求1所述的電池極片無毛刺超速切分機(jī)，其特征在于:所述圓盤刀刃口的線速度是所述電池極片移動的線速度的2倍以上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電池極片無毛刺超速切分機(jī)，其特征在于:所述圓盤刀是一體式圓盤刀，所述圓盤刀的圓盤刀主體和圓盤刀刃的材料相同，所述圓盤刀刃直接形成于所述圓盤刀主體的外緣上。
4.如權(quán)利要求1或2所述的電池極片無毛刺超速切分機(jī)，其特征在于:所述圓盤刀是復(fù)合式圓盤刀，所述圓盤刀的圓盤刀主體的外緣上設(shè)有與所述圓盤刀主體材料不同的圓盤刀刃。
5.如權(quán)利要求1或2所述的電池極片無毛刺超速切分機(jī)，其特征在于:所述電池極片輸送裝置包括放卷裝置和收卷裝置，放卷裝置和收卷裝置向同一方向旋轉(zhuǎn)，輸送所述電池極片按預(yù)定速度移動。
6.如權(quán)利要求1或2所述的電池極片無毛刺超速切分機(jī)，其特征在于:所述張緊機(jī)構(gòu)是圓輥式或平板式，在所述圓輥或平板的表面設(shè)有切槽。
【文檔編號】H01M4/04GK203733882SQ201420101105
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】楊志明 申請人:深圳市信宇人科技有限公司