一种电池极片模切机的制作方法

摘要: 本发明属于电池制造设备,具体涉及一种电池极片模切机。背景技术:1、在锂电池极片的生产过程中,模切工序是关键环节之一:将涂覆有活性物质涂层的大卷极片,按照设计尺寸...
一种电池极片模切机的制作方法

本发明属于电池制造设备,具体涉及一种电池极片模切机。

背景技术:

1、在锂电池极片的生产过程中,模切工序是关键环节之一:将涂覆有活性物质涂层的大卷极片,按照设计尺寸裁切成特定形状(通常为带有极耳的片状结构),以便后续进行叠片或卷绕。目前,主流的模切方式包括五金模具冲切和激光模切。其中,五金模切因其设备成熟、单件成本低、适合大规模生产等特点,在行业内仍保有较大的应用份额。

2、电池极片的表面涂覆有正极材料(如磷酸铁锂、镍钴锰酸锂等)或负极材料(如石墨、硅碳等)。这些涂层材料通常具有较高的硬度但脆性较大,与金属箔材(正极为铝箔,负极为铜箔)的结合强度有限。在传统的五金模切过程中,巨大的冲击应力和剪切应力作用下,涂层与箔材的结合界面容易发生破坏,导致涂层从切割边缘呈颗粒状或片状剥落,即“掉粉”现象,掉落的涂层粉末多为硬质颗粒(如陶瓷相材料),残留在模具刃口及型腔内,在反复冲切过程中对模具表面产生磨料磨损,导致刃口快速钝化、间隙增大,进一步加剧毛刺和掉粉,形成恶性循环,并且在模切后进行转运时,极片与极片之间、极片与转运装置之间会产生摩擦,从而容易使极片上再次出现掉粉的情况,并粘附在极片上,如果不将极片上粉尘进行清理,极易刺穿隔膜造成短路,造成电池的报废。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电池极片模切机,旨在解决现有技术中的模切机在对极片进行模切后,粉尘容易粘附在模具上,以及模切下来的极片在运输时,表面容易摩擦出粉尘的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种电池极片模切机,包括:模切机本体和安装在模切机本体上的模具,还包括:上送膜单元和下送膜单元,分别安装在模切机本体上,且位于极片的上方和下方,用于分别向极片的上表面和下表面贴合保护膜;起皱单元,镜像设置有两个,设置在模切机本体上,且位于极片的上方和下方,用于将保护膜压合在极片的上下表面上;起皱单元包括框架和固定夹持件,框架靠近极片的一侧设置有开口,固定夹持件固定在框架上,固定夹持件靠近极片的一端能够抵着保护膜与极片接触。

3、本发明的进一步的技术方案为,所述起皱单元还包括活动夹持件,活动夹持件滑动设置在框架内,且固定夹持件与活动夹持件相互平行设置,固定夹持件和活动夹持件上均设置有用于吸附保护膜的吸孔,框架上设置有驱动活动夹持件滑动的驱动件。

4、本发明的进一步的技术方案为,所述固定夹持件内部设置有第一空腔,活动夹持件内部设置有第二空腔,第一空腔与第二空腔通过软管相连通,第一空腔上开设有用于连接负压装置的第一转接口。

5、本发明的进一步的技术方案为,所述活动夹持件与框架的侧壁之间形成腔体,腔体的上方为开口,框架上开设有与腔体内部相连通的第二转接口。

6、本发明的进一步的技术方案为,所述驱动件与活动夹持件之间设置有抵压结构,抵压结构包括安装在驱动件伸缩端上的推块,活动夹持件上开设有贯穿口,推块通过贯穿口穿入活动夹持件内部。

7、本发明的进一步的技术方案为,所述活动夹持件的第二空腔内设置有抵板,吸孔设置在抵板上,抵板上设置有多根肋条,肋条上设置有斜面,推块与斜面相抵,用于推动抵板向极片方向移动,活动夹持件的内部设置有用于将抵板复位的第一弹性件。

8、本发明的进一步的技术方案为,所述框架上设置有搭接板,搭接板的两侧可拆卸设置有遮挡板,两个遮挡板之间预留的间距与极片的宽度相适配,用于将腔体开口处未被保护膜覆盖的部分进行遮挡。

9、本发明的进一步的技术方案为,还包括除泡单元,除泡单元位于起皱单元与模具之间,除泡单元包括压板和用于推动压板向极片移动的第三弹性件,压板呈v型设置,且v型开口方向朝向极片的移动方向。

10、本发明的进一步的技术方案为,所述保护膜遮挡以外的吸孔内部可拆卸设置有堵块,堵块能够将保护膜以外的吸孔进行封堵。

11、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

12、1、通过在极片的上表面和下表面分别贴合保护膜,并使保护膜与极片同时进入模具进行模切。保护膜在极片与模具之间形成物理隔离,模切过程中极片涂层脱落产生的硬质粉尘被保护膜阻挡,不会直接粘附在模具刃口及型腔内,从而避免了粉尘对模具的磨料磨损,防止刃口钝化和间隙增大,显著延长了模具的使用寿命。

13、2、模切后的极片表面覆盖有保护膜,在后续的转运、堆叠过程中,保护膜能够有效隔离极片与极片之间、极片与转运装置之间的直接接触,从而大幅减少因摩擦而产生的二次掉粉。同时,在后续叠片或卷绕工序中,工作人员将保护膜剥离时,保护膜的胶粘层能够将极片表面原本已松动但尚未脱落的粉尘一并粘落,实现了对极片的主动清洁,降低了粉尘刺穿隔膜造成短路的风险,提高了电池的生产良率。

14、3、通过上下对称布置的两个起皱单元,能够在极片上表面和下表面的保护膜上同时形成易撕边。通过控制极片的移动量与模具尺寸,使得每个裁切下来的极片范围内恰好包含一个易撕边,且易撕边位于靠近极片边缘的预定位置。使得每一片成品极片都自带一个位于边缘的易撕边,极大方便了后续化剥离工序。

15、4、起皱单元中,驱动件推动活动夹持件向固定夹持件移动,先完成对保护膜的夹持和起皱(形成易撕边);当活动夹持件被限位后,驱动件继续推动推块,通过斜面结构驱动抵板向极片方向移动,将易撕边侧边的保护膜压合在极片表面上,避免极片将原本粘附在一起的保护膜8而形成的易撕边撕开。

1.一种电池极片模切机,包括:模切机本体(1)和安装在模切机本体(1)上的模具(2),其特征在于,还包括:

2.根据权利要求1所述的一种电池极片模切机,其特征在于:所述起皱单元(5)还包括活动夹持件(53),活动夹持件(53)滑动设置在框架(51)内,且固定夹持件(52)与活动夹持件(53)相互平行设置,固定夹持件(52)和活动夹持件(53)上均设置有用于吸附保护膜(8)的吸孔(55),框架(51)上设置有驱动活动夹持件(53)滑动的驱动件(56)。

3.根据权利要求2所述的一种电池极片模切机,其特征在于:所述固定夹持件(52)内部设置有第一空腔(521),活动夹持件(53)内部设置有第二空腔(531),第一空腔(521)与第二空腔(531)通过软管(57)相连通,第一空腔(521)上开设有用于连接负压装置的第一转接口(522)。

4.根据权利要求2所述的一种电池极片模切机,其特征在于:所述活动夹持件(53)与框架(51)的侧壁之间形成腔体(58),腔体(58)的上方为开口,框架(51)上开设有与腔体(58)内部相连通的第二转接口(511)。

5.根据权利要求2所述的一种电池极片模切机,其特征在于:所述驱动件(56)与活动夹持件(53)之间设置有抵压结构(9),抵压结构(9)包括安装在驱动件(56)伸缩端上的推块(91),活动夹持件(53)上开设有贯穿口(92),推块(91)通过贯穿口(92)穿入活动夹持件(53)内部。

6.根据权利要求5所述的一种电池极片模切机,其特征在于:所述活动夹持件(53)的第二空腔(531)内设置有抵板(93),吸孔(55)设置在抵板(93)上,抵板(93)上设置有多根肋条(94),肋条(94)上设置有斜面,推块(91)与斜面相抵,用于推动抵板(93)向极片(7)方向移动,活动夹持件(53)的内部设置有用于将抵板(93)复位的第一弹性件(95)。

7.根据权利要求4所述的一种电池极片模切机,其特征在于:所述框架(51)上设置有搭接板(512),搭接板(512)的两侧可拆卸设置有遮挡板(513),两个遮挡板(513)之间预留的间距与极片(7)的宽度相适配,用于将腔体(58)开口处未被保护膜(8)覆盖的部分进行遮挡。

8.根据权利要求1所述的一种电池极片模切机,其特征在于:还包括除泡单元(6),除泡单元(6)位于起皱单元(5)与模具(2)之间,除泡单元(6)包括压板(61)和用于推动压板(61)向极片(7)移动的第三弹性件(62),压板(61)呈v型设置,且v型开口方向朝向极片(7)的移动方向。

9.根据权利要求4所述的一种电池极片模切机,其特征在于:所述保护膜(8)遮挡以外的吸孔(55)内部可拆卸设置有堵块(59),堵块(59)能够将保护膜(8)以外的吸孔(55)进行封堵。