CN109702265A - 电池极片的分切刀具以及分切装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池极片的分切刀具以及分切装置。该分切刀具包括：相互平行的第一刀轴和第二刀轴，在第一刀轴和第二刀轴上均设置有刀具组件，刀具组件包括动刀、与第一刀轴或者第二刀轴固定连接的固定刀以及位于动刀和固定刀之间的弹性元件，第一刀轴的刀具组件的动刀与第二刀轴的刀具组件的固定刀相配合，或者第二刀轴的刀具组件的动刀与第一刀轴的刀具组件的固定刀相配合，弹性元件被构造为用于对动刀形成轴向的弹力，以弹性压紧相配合的固定刀。

Description

电池极片的分切刀具以及分切装置

技术领域

本发明涉及电池组装技术领域，更具体地，涉及一种电池极片的分切刀具以及分切装置。

背景技术

在电池生产中，通常需要将整片的箔片通过切割装置切割成设定尺寸的极片。例如，在锂离子电池中，正极片通常采用铝箔，负极片通常采用铜箔。现有的分切刀具通常包括相向滚动且咬合在一起的两组滚刀。每组滚刀包括多把滚刀。

滚刀由硬质合金制作而成。滚刀呈圆形。两组滚刀分别固定在两个平行的刀轴上。相互咬合的两把滚刀相对于各自所在的刀轴是固定设置的，滚刀在轴向无法移动。这造成了两把滚刀之间是硬性接触的。在长时间使用过程中，两把滚刀容易出现碰撞磨损，甚至蹦碎，导致分切刀具的使用寿命缩短。

因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种电池极片的分切刀具的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种电池极片的分切刀具。该分切刀具包括：相互平行的第一刀轴和第二刀轴，在所述第一刀轴和所述第二刀轴上均设置有刀具组件，所述刀具组件包括动刀、与所述第一刀轴或者所述第二刀轴固定连接的固定刀以及位于所述动刀和所述固定刀之间的弹性元件，所述第一刀轴的刀具组件的动刀与所述第二刀轴的刀具组件的固定刀相配合，或者所述第二刀轴的刀具组件的动刀与所述第一刀轴的刀具组件的固定刀相配合，所述弹性元件被构造为用于对所述动刀形成轴向的弹力，以弹性压紧相配合的所述固定刀。

可选地，在所述第一刀轴和所述第二刀轴的至少一个上间隔设置有多个所述刀具组件，计沿轴向相邻的三个所述刀具组件为第一刀具组件、第二刀具组件和第三刀具组件，所述第一刀具组件和所述第三刀具组件位于所述第一刀轴上，所述第二刀具组件位于所述第二刀轴上，或者所述第一刀具组件和所述第三刀具组件位于所述第二刀轴上，所述第二刀具组件位于所述第一刀轴上；所述第一刀具组件、所述第二刀具组件和所述第三刀具组件以相同的安装方向安装，所述第一刀具组件的动刀与所述第三刀具组件的固定刀相配合，所述第三刀具组件的动刀与所述第二刀具组件的固定刀相配合。

可选地，在所述第一刀轴和所述第二刀轴上均设置有多个所述刀具组件。

可选地，位于所述第一刀轴上的多个所述刀具组件等间距设置，位于所述第二刀轴上的多个所述刀具组件等间距设置。

可选地，还包括轴套，所述固定刀通过轴套固定在所述第一刀轴或者所述第二刀轴上。

可选地，所述弹性元件为弹簧、碟簧、弹片、弹性橡胶件或者弹性硅胶件。

可选地，所述动刀和所述固定刀中的至少一个的刀面与侧边垂直。

可选地，相互配合的所述动刀和所述固定刀的咬合宽度与电池极片的厚度之差为5丝-15丝。

可选地，在所述第一刀轴和所述第二刀轴的至少一个上设置有第一止挡件、第二止挡件和弹性压紧件，所述刀具组件和所述弹性压紧件位于所述第一止挡件和所述第二止挡件之间，所述弹性压紧件的一端与所述第一止挡件相抵，另一端与所述刀具组件相抵，或者所述弹性压紧件的一端与所述第二止挡件相抵，另一端与所述刀具组件相抵。

根据本公开的另一个实施例，提供了一种电池极片的分切装置。该分切装置包括上述的分切刀具。

可选地，在所述分切刀具的下游设置有清洁装置，所述清洁装置被配置为用于清除电池极片的表面的附着物。

可选地，所述清洁装置包括刷体和吸尘器，所述吸尘器具有罩体，所述刷体被设置在所述罩体上。

根据本公开的一个实施例，弹性压紧的方式能够有效地避免硬性连接时刀具出现的磨损以及蹦碎现象。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本公开的一个实施例的分切刀具的剖视图。

图2是图1的局部放大图。

图3是根据本公开的一个实施例的动刀与固定刀的配合图。

图4是根据本公开的一个实施例的动刀与固定刀另一个角度的配合图。

图5是根据本公开的一个实施例的碟簧的主视图。

图6是根据本公开的一个实施例的碟簧的剖视图。

附图标记说明：

11：固定刀；12：轴套；13：碟簧；14：动刀；15：第一刀具组件；16：第二刀具组件；17：第三刀具组件；18：第一刀轴；19：第二刀轴；20：弹簧；21：轴肩；22：螺母；24：电池极片；25：缺口；26：滚刷；27：罩体；28：吸尘器。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

根据本公开的一个实施例，提供了一种电池极片24的分切刀具。如图1-2所示，该分切刀具包括相互平行的第一刀轴18和第二刀轴19。在切割时，第一刀轴18和第二刀轴19相向转动。

在第一刀轴18和第二刀轴19上均设置有刀具组件。刀具组件包括动刀14、与第一刀轴18或者第二刀轴19固定连接的固定刀11以及位于动刀14和固定刀11之间的弹性元件。固定刀11相对于所在的刀轴形成固定连接。动刀14能相对于固定刀11沿所在刀轴轴向移动。例如，固定刀11和动刀14均呈圆环形的片状结构。固定刀11和动刀14的端面为刀面，二者的刀面的局部相贴合。固定刀11的厚度通常大于动刀14的厚度。

在该例子中，第一刀轴18的刀具组件的动刀14与第二刀轴19的刀具组件的固定刀11相配合，或者第二刀轴19的刀具组件的动刀14与第一刀轴18的刀具组件的固定刀11相配合。弹性元件被构造为用于对动刀14形成轴向的弹力，以弹性压紧相配合的固定刀11。

需要说明的是，刀具组件与第一刀轴18和/或第二刀轴19同步转动。为了实现同步转动，在第一刀轴18和/或第二刀轴19上设置有凸起，在固定刀11、动刀14或者弹性元件上设置有与所述凸起对应的缺口25，以形成卡接。

也可以是，缺口25设置在第一刀轴18和/或第二刀轴19上，凸起设置在固定刀11、动刀14或者弹性元件上。

在该例子中，动刀14和固定刀11的材质为硬质合金、陶瓷等。硬质合金例如钨钢。弹性元件为碟簧13。如图5-6所示，碟簧13的整体呈碟状，其材质为不锈钢、碳钢、铜合金等金属材料。碟簧13的中部向一侧凸出。在被压缩时，碟簧13能够产生轴向的弹力。弹性元件还可以是弹簧、弹片、弹性橡胶件、弹性硅胶件等，只要能产生轴向的弹力即可。

在该例子中，如图3-4所示，相互配合的两个刀具组件均包括固定刀11、弹性元件和动刀14。并且其中一个的动刀14与另一个的固定刀11的局部交错，以形成咬合。咬合宽度(如图4中B所示)大于电池极片24的厚度，以便于能沿厚度方向切透电池极片24。

咬合宽度越大，则动刀14和固定刀11之间相互摩擦的面积越大，越容易造成分切刀具的磨损，并且动刀14和固定刀11不容易完全贴合在一起，容易造成电池极片24出现毛刺、卷边等；咬合宽度越小，则容易导致电池极片24没有被切断。

在一个例子中，相互配合的动刀14和固定刀11的咬合宽度与电池极片24的厚度之差为5丝-15丝，其中1丝为10微米。在该范围内，动刀14和固定刀11能够形成完全的贴合，剪切效果良好，并且分切刀具的磨损小。

在该例子中，弹性元件能形成弹力，以使动刀14弹性压紧在固定刀11的刀面上。这样，在进行剪切时，动刀14和固定刀11能够紧密的贴合在一起，动刀14和固定刀11之间形成的剪切力更大，能有效地避免电池极片24出现毛刺、卷边。同时，弹性压紧的方式能够有效地避免硬性连接时刀具出现的磨损以及蹦碎现象。

此外，由于弹性元件能够被压缩，故两个刀具组件之间的距离能够根据实际需要进行微调。

在一个例子中，如图2所示，在第一刀轴18和第二刀轴19的至少一个上间隔设置有多个刀具组件。计沿轴向相邻的三个刀具组件为第一刀具组件15、第二刀具组件16和第三刀具组件17。第一刀具组件15和第三刀具组件17位于第一刀轴18上，第二刀具组件16位于第二刀轴19上，或者第一刀具组件15和第三刀具组件17位于第二刀轴19上，第二刀具组件16位于第一刀轴18上。第一刀具组件15包括第一固定刀11a、第一碟簧13a和第一动刀14a。第二刀具组件16包括第二固定刀11b、第二碟簧13b和第二动刀14b。第三刀具组件17包括第三固定刀11c、第三碟簧13c和第三动刀14c。

如图1所示，第一刀具组件15、第二刀具组件16和第三刀具组件17以相同的安装方向安装。安装方向是指动刀14、弹性元件和固定刀11的排列方向。第一刀具组件15的动刀14(例如，第一动刀14a)与第三刀具组件17的固定刀11(例如，第三固定刀11c)相配合。第三刀具组件17的动刀14(例如，第三动刀14c)与第二刀具组件16的固定刀11(例如，第二固定刀11b)相配合。

通过这种设置方式，分切刀具能一次切割出电池极片24的两条边，切割效率高。

此外，由于两条边同时切割成型，相比于分两次切割两条边的方式，这种切割方式不需要重新对箔片进行对齐、定位，故能保证两条边的平行度和切割精度。进一步地，在第一刀轴18和第二刀轴19上均设置有多个刀具组件。这样，箔片能被同时切割成多个电池极片24，从而大大提高了电池极片24的切割效率。单个刀具组件的整体宽度为所切割的电池极片24的宽度。

需要说明的是，第一刀轴18上的所有刀具组件的安装方向可以相同。

也可以是，多个刀具组件设置成多组。每组中的多个刀具组件的安装方向相同。不同组的刀具组件的安装方向相同或者不同。第二刀轴19上的多个刀具组件与第一刀轴18上的多个刀具组件相互配合。上述方式均能实现一次切割多个电池极片24。

在一个例子中，位于第一刀轴18上的多个刀具组件等间距设置。位于第二刀轴19上的多个刀具组件等间距设置。这种方式适用于同一尺寸电池极片24的批量切割，尤其适用于较小尺寸的电池极片24的切割，例如3-10mm。例如，多个刀具组件的型号相同。固定刀11的厚度为3.2mm，动刀14的厚度为0.5mm，碟簧13的厚度为0.3mm，则电池极片24的宽度为4mm。

在一个例子中，不同组的刀具组件的间距不同。这样，同一个分切刀具能切割出不同尺寸的电池极片24，能满足不同尺寸的电池极片24的要求。

在一个例子中，分切刀具还包括轴套12。轴套12套设在第一刀轴18和/或第二刀轴19上。固定刀11通过轴套12固定在第一刀轴18或者第二刀轴19上。相邻的分切刀具通过轴套12相互间隔。

动刀14和固定刀11中的至少一个的刀面与侧边垂直。这样，刀面和侧边形成的直角为刃口。该刃口的厚度较大，结构强度高，耐用性良好。

在其他示例中，刃口为锐角。相比于直角的刃口,锐角的刃口更加锋利，切割速度快。

在一个例子中，在第一刀轴18和第二刀轴19的至少一个上设置有第一止挡件、第二止挡件和弹性压紧件。

刀具组件和弹性压紧件位于第一止挡件和第二止挡件之间。弹性压紧件的一端与第一止挡件相抵，另一端与刀具组件相抵，或者弹性压紧件的一端与第二止挡件相抵，另一端与刀具组件相抵。弹性压紧件用于压紧多个刀具组件，能够有效地防止刀具组件沿轴向移动。

例如，第一刀轴18和第二刀轴19上形成轴肩21。轴肩21作为第一止挡件。螺母22作为第二止挡件。弹性压紧件为弹簧20、弹片或者弹性橡胶件。多个刀具组件一次被套设在第一刀轴18或者第二刀轴19上。在第一刀轴18和所述第二刀轴19的与轴肩21相对的一端设置有外螺纹。螺母22旋紧在外螺纹上，并压紧弹簧20。弹簧20的弹力使多个刀具组件被压紧在一起。

当然，第一止挡件也可以为螺母。

根据本公开的一个实施例，提供了一种电池极片24的分切装置。该分切装置包括上述的分切刀具。分切装置包括用于驱动第一刀轴18和第二刀轴19转动的驱动装置。该分切装置包括多个型号的刀具组件。例如，不同型号的刀具组件的厚度不同，以适应不同宽度的电池极片24的要求。

在一个例子中，在分切刀具的下游设置有清洁装置。清洁装置被配置为用于清除电池极片24的表面的附着物。附着物电池极片24表面的灰尘、在分切过程中产生的碎屑等。清洁装置有效地提高了电池极片24的表面的洁净度。

例如，清洁装置包括刷体和吸尘器28。吸尘器28具有罩体27。刷体被设置在罩体27上。刷体与电池极片24的表面接触，以清除灰尘、碎屑等。吸尘器28在工作时，在罩体27内形成负压，从而使灰尘、碎屑等能容易地被吸走。

在该例子中，刷体为滚刷26。滚刷26可转动地设置在罩体27上。清洁装置包括两个吸尘器28和两个滚刷26。两个吸尘器28和两个滚刷26对称地设置在电池极片24的上、下侧。两个滚刷26分别与电池极片24的上、下表面接触，以清除两个表面的附着物。该清洁装置的清洁效率高。

在其他示例中，刷体为毛刷、海绵等。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种电池极片的分切刀具，其特征在于，包括：相互平行的第一刀轴和第二刀轴，在所述第一刀轴和所述第二刀轴上均设置有刀具组件，所述刀具组件包括动刀、与所述第一刀轴或者所述第二刀轴固定连接的固定刀以及位于所述动刀和所述固定刀之间的弹性元件，所述第一刀轴的刀具组件的动刀与所述第二刀轴的刀具组件的固定刀相配合，或者所述第二刀轴的刀具组件的动刀与所述第一刀轴的刀具组件的固定刀相配合，所述弹性元件被构造为用于对所述动刀形成轴向的弹力，以弹性压紧相配合的所述固定刀。

2.根据权利要求1所述的电池极片的分切刀具，其特征在于，在所述第一刀轴和所述第二刀轴的至少一个上间隔设置有多个所述刀具组件，计沿轴向相邻的三个所述刀具组件为第一刀具组件、第二刀具组件和第三刀具组件，所述第一刀具组件和所述第三刀具组件位于所述第一刀轴上，所述第二刀具组件位于所述第二刀轴上，或者所述第一刀具组件和所述第三刀具组件位于所述第二刀轴上，所述第二刀具组件位于所述第一刀轴上；

所述第一刀具组件、所述第二刀具组件和所述第三刀具组件以相同的安装方向安装，所述第一刀具组件的动刀与所述第三刀具组件的固定刀相配合，所述第三刀具组件的动刀与所述第二刀具组件的固定刀相配合。

3.根据权利要求2所述的电池极片的分切刀具，其特征在于，在所述第一刀轴和所述第二刀轴上均设置有多个所述刀具组件。

4.根据权利要求3所述的电池极片的分切刀具，其特征在于，位于所述第一刀轴上的多个所述刀具组件等间距设置，位于所述第二刀轴上的多个所述刀具组件等间距设置。

5.根据权利要求1所述的电池极片的分切刀具，其特征在于，还包括轴套，所述固定刀通过轴套固定在所述第一刀轴或者所述第二刀轴上。

6.根据权利要求1-5中的任意一项所述的电池极片的分切刀具，其特征在于，所述弹性元件为弹簧、碟簧、弹片、弹性橡胶件或者弹性硅胶件。

7.根据权利要求1-5中的任意一项所述的电池极片的分切刀具，其特征在于，所述动刀和所述固定刀中的至少一个的刀面与侧边垂直。

8.根据权利要求1-5中的任意一项所述的电池极片的分切刀具，其特征在于，在所述第一刀轴和所述第二刀轴的至少一个上设置有第一止挡件、第二止挡件和弹性压紧件，所述刀具组件和所述弹性压紧件位于所述第一止挡件和所述第二止挡件之间，所述弹性压紧件的一端与所述第一止挡件相抵，另一端与所述刀具组件相抵，或者所述弹性压紧件的一端与所述第二止挡件相抵，另一端与所述刀具组件相抵。

9.一种电池极片的分切装置，其特征在于，包括如权利要求1-8中的任意一项所述的分切刀具。

10.根据权利要求9所述的分切装置，其特征在于，在所述分切刀具的下游设置有清洁装置，所述清洁装置被配置为用于清除电池极片的表面的灰尘。