CN115020630A - 极片和极片单元的加工方法、极片、电池和极耳辊切装置 - Google Patents

极片和极片单元的加工方法、极片、电池和极耳辊切装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一极片和极片单元的加工方法、极片、电池和极耳辊切装置，其中，极片的加工方法包括：步骤S1：将电极材料涂覆在金属箔材上，以在金属箔材上形成涂覆层，其中，金属箔材的端部外露于涂覆层并形成空箔区；步骤S2：对空箔区进行切割，并形成极耳。由于金属箔材材质较软，且极片的涂覆层使得极耳和隔膜之间具有一定的距离，因此不会产生切割处刺穿隔膜的风险。此外，由于不再对涂覆层进行切割，涂覆层不必在加工边缘的减薄层，使得可以简化涂布机的涂布头，降低成本。

Description

极片和极片单元的加工方法、极片、电池和极耳辊切装置
技术领域
本发明涉及极耳加工设备技术领域，具体涉及一种极片和极片单元的加工方法、极片、电池和极耳辊切装置。
背景技术
极耳切割是电池生产的工艺之一，极耳切割包括激光切割、五金模切等工艺。其中，极片包括金属箔材以及涂敷在金属箔材上的涂覆层，金属箔材的两端外露与涂覆层并形成空箔区。为了增加电池的能量密度，现有技术中在切割极耳时，不仅要切割空箔区，还要将涂覆层的边缘部分进行少量切割。由于涂覆层和空箔区之间存在一定的高度差，辊切或者模切无法进行加工，因此在实际工艺过程中，在涂覆层的边缘部分需要形成减薄层，从而减小与空箔区的高度差。该减薄层需要在涂布机的涂布头上采用特殊设计，在涂布时，在涂覆层的边缘形成减薄层。
进一步地，由于现有技术在切割极耳时涂覆层和空箔区一起进行切割，进行切割后，涂覆层的切割处会产生硬质毛刺。在后续叠片时，硬质毛与隔膜直接接触，并很容易刺穿隔膜，并导致电芯短路的问题。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的极耳在加工后容易产生硬质毛刺，导致电芯短路的缺陷，从而提供一种极片和极片单元的加工方法、极片、电池和极耳辊切装置。
为了解决上述问题，本发明提供了一种极片的加工方法，包括：步骤 S1：将电极材料涂覆在金属箔材上，以在金属箔材上形成涂覆层，其中，金属箔材的两端外露于涂覆层并形成空箔区；步骤S2：对空箔区进行切割，并形成极耳。
可选地，空箔区进行切割后，空箔区的外端突出于涂覆层的距离在 0.5mm至1mm的范围内。
可选地，在步骤S1中，电极材料均匀涂覆在金属箔材上。
可选地，步骤S2中，通过辊切在金属箔材上形成极耳。
本发明还提供了一种极片，极片通过上述的极片的加工方法制成。
本发明还提供了一种极片单元的加工方法，极片单元由正极片、隔膜和负极片复合后裁切形成，正极片和负极片通过上述的加工方法制成。
本发明还提供了一种极片单元的加工方法，其特征在于，包括：步骤 A1：将负极片和隔膜进行复合后进行切割，并形成复合体；步骤A2：对正极片进行切割，将正极片和复合体进行复合，并得到极片单元，其中，正极片和负极片通过上述的极片的加工方法制成。
可选地，在步骤A1中，切割后负极片和隔膜的边缘平齐。
可选地，在步骤A1中，复合后的负极片和隔膜沿宽度方向进行裁切。
可选地，复合体的面积大于正极片的面积，并覆盖正极片。
本发明还提供了一种电池，包括极片，极片通过上述的极片的加工方法制成。
本发明还提供了一种极耳辊切装置，用于进行上述的极片的加工方法，极耳辊切装置包括：第一切辊，第一切辊的端部设置有凸模；第二切辊，与第一切辊平行设置，第二切辊的端部设置有凹模，在步骤S2中，极片通过第一切辊和第二切辊时，凸模和凹模位于空箔区内。
可选地，凸模包括沿第一切辊的周向延伸的第一凸模段和第二凸模段，凹模包括沿第二切辊的周向延伸的第一凹模段和第二凹模段，第一凹模段和第一凸模段配合，第二凹模段和第二凸模段配合，其中，第一凸模段和第二凸模段间隔设置，以使凸模和凹模切割后在空箔区上形成极耳。
可选地，第一切辊包括第一辊体以及第一模板，第一模板可拆卸地连接在第一辊体上，第一模板上设置有凸模；第二切辊包括第二辊体以及第二模板，第二模板可拆卸地连接在第二辊体上，第二模板上设置有凹模。
本发明还提供了一种极电池生产线，包括上述的极耳辊切装置。
本发明具有以下优点：
利用本发明的技术方案，在制造极片时，将电极材料涂覆在金属箔材上形成涂覆层，并使金属箔材的两端外露于涂覆层并形成空箔区，在加工极耳时，仅对空箔区进行切割，并形成极耳。由于金属箔材材质较软，且极片的涂覆层使得极耳和隔膜之间具有一定的距离，因此不会产生切割处刺穿隔膜的风险。此外，由于不再对涂覆层进行切割，涂覆层不必在加工边缘的减薄层，使得可以简化涂布机的涂布头，降低成本。因此本发明的技术方案解决了现有技术中的极耳在将后容易产生硬质毛刺，并导致电芯短路的缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明的极耳加工方法的流程示意图；
图2示出了极片经过本发明的加工方法进行加工后的结构示意图；
图3示出了图2中A处放大示意图；
图4示出了本发明的极耳辊切装置的结构示意图；
图5示出了图4中极耳辊切装置的第一模板的结构示意图；
图6示出了图5中B处放大示意图；
图7示出了图4中极耳辊切装置的第二模板的结构示意图；以及
图8示出了图7中C处放大示意图。
附图标记说明：
10、第一切辊；11、第一辊体；12、第一模板；121、第一半模板；13、凸模；131、第一凸模段；132、第二凸模段；20、第二切辊；21、第二辊体；22、第二模板；221、第二半模板；23、凹模；231、第一凹模段；232、第二凹模段；30、第一定位结构；40、第二定位结构；100、极片；101、涂覆层；102、空箔区；200、极耳。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1至图3所示，一种极片加工的方法，包括：步骤S1：将电极材料涂覆在金属箔材上，以在金属箔材上形成涂覆层101，其中金属箔材的端部外露于涂覆层101并形成空箔区102；步骤S2：对空箔区102进行切割，并形成极耳200。
利用本实施例的技术方案，在制造极片时，将电极材料涂覆在金属箔材上形成涂覆层101，并使金属箔材的两端外露于涂覆层101并形成空箔区 102，在加工极耳时，仅对空箔区102进行切割，并形成极耳200。由于金属箔材材质较软，且极片的涂覆层101使得极耳200和隔膜之间具有一定的距离，因此不会产生切割处刺穿隔膜的风险。此外，由于不再对涂覆层 101进行切割，涂覆层101不必在加工边缘的减薄层，使得可以简化涂布机的涂布头，降低成本。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的极耳在将后容易产生硬质毛刺，并导致电芯短路的缺陷。
具体而言，本实例的技术方案存在以下优点：
1、由于在切割极耳200时不再对涂覆层101进行切割，因此涂覆层101 无需做减薄设计，涂布机的涂布头就不用做特殊结构设计，简化结构并降低成本；
2、本实施例中切割极耳200只切割空箔区102，因此就不存在现有技术中同时切割涂覆层101和空箔区102存在高度差的问题。因此无论是激光切割还是五金模切都较容易控制加工精度。并且切割后的废料均为金属箔材，有利于废料回收。
3、本实施例中切割极耳200只切割空箔区102，即便产生毛刺，后续叠片时也不会刺穿隔膜。具体而言，金属箔材质地较软，同时涂覆层101 使得极耳200和隔膜之间存在间距(涂覆层101的厚度在70微米左右，毛刺的长度在10微米左右)，因此毛刺不会超过涂覆层，热压压紧的时候毛刺不会接触涂覆层。
4、由于极耳200上的毛刺不存在刺穿隔膜的风险，因此可以降低极耳200的倒角处的加工精细程度，进而可以降低五金模切的模具精度，降低成本。
此外，在现有技术中，由于极耳200切割后会产生硬质毛刺，因此在极片100的四角需要进行倒V角或者倒圆角处理。倒角处理需要额外增加工序，使得极片加工步骤复杂。而在本实施例中，由于极耳200切割后的毛刺不会刺穿隔膜，因此极片100无需进行倒V角或者倒圆角处理。
需要说明的是，上述的“金属箔材的端部”指的是，金属箔材沿着宽度方向的端部。该端部可以是一端，也可以是两端。
进一步地，在步骤S1中，根据涂覆层101的材料不同，极片100分为正极片和负极片。
如图2和图3所示，空箔区102进行切割后，空箔区102的外端突出于涂覆层101的距离在0.5mm至1mm的范围内。
优选地，在步骤S1中，电极材料均匀涂覆在金属箔材上。如上述所述，由于本实例中的工艺中不必在加涂覆层101的减薄层，因此将电极材料均匀地涂覆在金属箔材上即可，进而能够简化涂布机的涂布头的结构。
优选地，步骤S2中，通过辊切在空箔区102上形成极耳200。在进行加工时，极片100通过切辊，切辊上的凹凸模仅对空箔区102辊切，而不对涂覆层101进行辊切。
当然，步骤S2中也可以采用其他常规的加工方式进行切割，例如通过激光切割、五金模切等等。
本实施例中还提供了一种极片，极片上述的极片加工方法制成。
本实施例还提供了一种极片单元的加工方法，极片单元由正极片、隔膜和负极片复合后裁切形成，正极片和负极片通过上述加工方法制成。
如上述所述，由于本实施例中的极片100的四角处不必再倒V角或者倒圆角，因此可以将切割好极耳200的正极片料带、切割好极耳200的负极片料带和隔膜料带同时放卷，放卷后对正极片和负极片进行切割，然后将切割后的正极片和负极片进行复合。复合完成后，将相邻后的正极片之间的隔膜切割裁断。切割后形成正极片、隔膜和负极片形式的极片单元。
本实施例的极片单元的加工方法，相较于现有技术中将正极片和负极片先进行切割、倒角后，再和隔膜进行复合加工方法相比，大大提升了极片单元的生产效率。
此外，本实例中的隔膜面积要大于正极片和负极片的面积，并覆盖正极片和负极片，以防止极片单元的正极片和负极片的边缘处接触短路。
本实施例还提供了另一种极片单元的加工方法，与上述的极片单元的加工方法存在一定的差异，具体而言，加工方法包括：
步骤A1：将负极片和隔膜进行复合后进行切割，并形成复合体；
步骤A2：对正极片进行切割，将正极片和复合体进行复合，并得到极片单元。
其中，正极片和负极片通过上述的极片的加工方法制成。
在这种极片单元的加工方法中，先将负极片和隔膜进行复合并进行裁切，从而得到负极片和隔膜的复合体。
优选地，在步骤A1中，切割后负极片和隔膜的边缘平齐。由于本实施例中，极片的边角处不再需要倒圆角或者倒V角，因此可以直接对复合后的负极片和隔膜进行裁切，也即使得负极片和隔膜的边缘平齐。
优选地，在步骤A1中，复合后的负极片和隔膜沿宽度方向进行裁切，进而将复合后的负极片和隔膜切割成片状的复合体。
优选地，复合体的面积大于正极片的面积，并覆盖正极片。也即，隔膜的面积要大于正极片的面积，因此能够防止正极片和负极片的边缘处发生接触，防止发生短路的情况。
此外，负极片的电极材料成本高于正极片的电极材料，在这种极片单元的加工方法中，负极片的电极材料浪费少，能够降低整体生产成本。
本实施例还提供了一种电池，包括极片，极片由上述的极片加工方法制成。
如图4所示，本实施例还提供了的一种极耳辊切装置，并用于进行上述极片的加工方法的步骤S2。其中包括第一切辊10和第二切辊20。其中，第一切辊10包括第一辊体11以及第一模板12，第一模板12可拆卸地连接在第一辊体11上，第一模板12上设置有凸模13。第二切辊20，与第一切辊10平行设置，第二切辊20包括第二辊体21以及第二模板22，第二模板22可拆卸地连接在第二辊体21上，第二模板22上设置有凹模23，凹模23 与凸模13配合。
如图5至图8所示，在本实施例的技术方案中，凸模13包括设置在第一半模板121的端部的第一凸模段131和第二凸模段132，第一凸模段131 和第二凸模段132间隔设置。凹模23包括设置在第二半模板221的端部的第一凹模段231和第二凹模段232，第一凹模段231和第二凹模段232间隔设置。第一凸模段131和第一凹模段231配合，第二凸模段132和第二凹模段232配合。第一凹模段231和第二凹模段232之间的间隙使得切割后形成极耳200
本实施例中，凸模13和凹模23仅仅只对极片100的空箔区102进行辊切，能提高极耳200的裁切质量以及提高极耳辊切装置的使用寿命。同时，辊切后废料均为纯金属箔材，能够方便废料的收集及处理。
此外，以第一切辊10为例，当凸模13发生磨损或者损坏时，将第一模板12从第一辊体11上拆卸下来，更换新的第一模板12即可使得第一切辊10继续工作，无需更换整个第一切辊10。同理，当凹模23发生磨损或者损坏时，更换新的第二模板22即可。上述结构便于凹模23和凸模13的修整或者更换，无需拆卸第一辊体11和第二辊体21，大大降低了第一切辊10和第二切辊20的使用成本。因此本实施例的技术方案还解决了现有技术中的极耳切辊使用成本高的缺陷。
需要说明的是，在进行加工时，极片100通过第一切辊10和第二切辊 20，凸模13和凹模23进行配合对极片100进行辊切。同时，凸模13和凹模23上设置有缺口，辊切后缺口处即形成极耳。
当凸模13发生磨损时，将第一模板12从第一辊体11上拆卸下来，修整凸模13后再安装回第一辊体11即可，或者直接更换新的第一模板12。同时，若凸模13发生损坏，也不会导致第一切辊10报废。
当凹模23发生磨损时，将第二模板22从第二辊体21上拆卸下来，修整凹模23后再安装回第二辊体21即可，或者直接更换新的第二模板22。同时，若凹模23发生损坏，也不会导致第二切辊20报废。
优选地，第一辊体11和第一模板12之间设置有第一磁性件。第一磁性件可以使得第一模板12吸附在第一辊体11上，从而实现第一模板12相对于第一辊体11快速安装和拆卸。
优选地，第二辊体21和第二模板22之间设置有第二磁性件。第二磁性件可以使得第二模板22吸附在第二辊体21上，从而实现第二模板22相对于第二辊体21快速安装和拆卸。
当然，第一辊体11和第一模板12之间，以及第二辊体21和第二模板22之间也可以采用其他的方式进行连接，例如通过螺钉、卡扣等等常规的紧固件。
如图5至图7所示，在本实施例的技术方案中，第一辊体11和第一模板12之间设置有第一定位结构30，并且，第二辊体21和第二模板22之间设置有第二定位结构40。
第一定位结构30能够将第一模板12固定在第一辊体11的预定位置处，第二定位结构40能够将第二模板22固定在第二辊体21的预定位置处，因此当第一切辊10和第二切辊20转动是，凸模13和凹模23能够互相配合。
如图6所示，在本实施例的技术方案中，第一定位结构30包括设置在第一辊体11上的第一定位凸起，以及设置在第一模板12上的第一定位孔。在进行安装时，第一定位凸起嵌入至第一定位孔内，从而固定第一模板12 和第一辊体11的相对位置，然后二者通过上述的第一磁性件进行连接。
如图6所示，在本实施例的技术方案中，第二定位结构40包括设置在第二辊体21上的第二定位凸起，以及设置在第二模板22上的第二定位孔。在进行安装时，第二定位凸起嵌入至第二定位孔内，从而固定第二模板22 和第二辊体21的相对位置，然后二者通过上述的第二磁性件进行连接。
当然，上述的第一定位结构30和第二定位结构40也可以为卡筋、卡槽等常规结构。
如图5和图6所示，在本实施例的技术方案中，第一模板12包括两个第一半模板121，第一半模板121呈弧形板结构，两个第一半模板121扣合在第一辊体外。
具体而言，第一半模板121呈半筒型结构，两个第一半模板121可对称地扣合在第一辊体11外。第一半模板121的形状使其可以从第一切辊10 的外侧进行安装和拆卸，因此更换第一模板12时不用拆卸第一辊体11的转轴，从而便于拆装和拆卸。每个第一半模板121上均设置有上述的第一定位孔，同时，每个第一半模板121均通过第一磁性件装配在第一辊体11 上。
如图7所示，在本实施例的技术方案中，凸模13包括设置在第一半模板121的端部的第一凸模段131和第二凸模段132，第一凸模段131和第二凸模段132间隔设置，以在极片100上形成极耳200。具体而言，第一凸模段131和第二凸模段132均设置在第一半模板121的端部位置，并且二者均沿着周向延伸。第一凸模段131和第二凸模段132之间具有间隙，进而使得极片通过第一切辊10和第二切辊20后，第一凸模段131和第二凸模段132之间的间隙形成极耳(如图6所示)。
进一步地，第一凸模段131的长度要小于第二凸模段132。本领域技术人员可以理解，通过调整第一凸模段131和第二凸模段132的长度，即可调整相邻的极耳200之间的距离。
进一步地，第一凸模段131和第二凸模段132均通过第一半模板121 外壁上的环形凸边形成。
此外，结合图2和图6本领域技术人员可以理解，在两个第一半模板 121进行装配后，一个第一半模板121上的第一凸模段131与的另一个第一半模板121上的第二凸模段132具有间隙，因此当极片100辊切后，会在极耳200旁边形成窄料带，该窄料带在后续工艺进行切除即可。
如图7和图8所示，在本实施例的技术方案中，第二模板22包括两个第二半模板221，第二半模板221呈弧形板结构，两个第二半模板221扣合在第二辊体21外。
具体而言，第二半模板221呈半筒型结构，两个第二半模板221可对称地扣合在第二辊体21外。第二半模板221的形状使其可以从第二切辊20 的外侧进行安装和拆卸，因此更换第二模板22时不用拆卸第二辊体21的转轴，从而便于拆装和拆卸。每个第二半模板221上均设置有上述的第二定位孔，同时，每个第二半模板221均通过第二磁性件装配在第二辊体21 上。
如图8所示，在本实施例的技术方案中，凹模23包括设置在第二半模板221的端部的第一凹模段231和第二凹模段232，第一凹模段231和第二凹模段232间隔设置，以在极片100上形成极耳200。具体而言，第一凹模段231用于与第一凸模段131配合，第二凹模段232用于与第第二凸模段 132配合。第一凹模段231和第二凹模段232与上述的第一凸模段131和第二凸模段132排布方式一致，故不再赘述。
优选地，第一凹模段231和第二凹模段232均贯通第二半模板221的表面。
优选地，第一半模板121和第二半模板221均由软性材质制成。优选地，第一半模板121和第二半模板221的材质均为软钢。
进一步地，本实施例中的极耳辊切装置对极耳的加工方式与现有技术也存在不同，具体如下：
极片包括金属箔材以及涂敷在金属箔材上的涂覆层101，箔材突出于涂覆层101的部分形成空箔区102，现有技术的切辊在使用时，会将涂覆层 101和空箔区102一起进行切割，进行切割后，涂覆层101边缘的切割处会产生硬质毛刺。在后续进行叠片时，硬质毛刺直接与隔膜接触，并很容易刺穿隔膜，并导致电芯短路的问题。
而在本实施例中，第一切辊10的凸模13和第二切辊20的凹模23直接对极片100的空箔区102进行切割，而不对极片100的涂覆层101进行切割。在第一切辊10和第二切辊20相对滚动的过程中，第一凸模段131 和第一凹模段231进行配合并对空箔区102进行切割，第二凸模段132和第二凹模段232进行配合并对空箔区102进行切割。第一凸模段131和第二凸模段132之间的间隙使得切割后形成极耳200。由于金属箔材材质较软，且极片100的涂覆层101使得极耳200和隔膜之间具有一定的距离(涂覆层101的厚度在70微米左右，箔材的毛刺长度在10微米左右)，因此后续叠片不会产生切割处刺穿隔膜的风险。因此本实施例的方案能够解决现有技术中的极耳切辊在辊切极耳后容易产生硬质毛刺，并导致电芯短路的缺陷。
本实施例还提供了一种电池生产线，包括上述的极耳辊切装置。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (15)

1.一种极片的加工方法，其特征在于，包括：
步骤S1：将电极材料涂覆在金属箔材上，以在金属箔材上形成涂覆层(101)，其中，金属箔材的端部外露于所述涂覆层(101)并形成空箔区(102)；
步骤S2：对所述空箔区(102)进行切割，并形成极耳(200)。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述空箔区(102)进行切割后，所述空箔区(102)的外端突出于所述涂覆层(101)的距离在0.5mm至1mm的范围内。
3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，在所述步骤S1中，电极材料均匀涂覆在所述金属箔材上。
4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过辊切在所述金属箔材上形成所述极耳(200)。
5.一种极片，其特征在于，所述极片通过如权利要求1至4中任一项所述的极片的加工方法制成。
6.一种极片单元的加工方法，其特征在于，所述极片单元由正极片、隔膜和负极片复合后裁切形成，所述正极片和所述负极片通过如权利要求1至4中任一项所述的极片的加工方法制成。
7.一种极片单元的加工方法，其特征在于，包括：
步骤A1：将负极片和隔膜进行复合后进行切割，并形成复合体；
步骤A2：对正极片进行切割，将所述正极片和所述复合体进行复合，并得到极片单元，
其中，所述正极片和所述负极片通过如权利要求1至4中任一项所述的极片的加工方法制成。
8.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于，在所述步骤A1中，切割后所述负极片和所述隔膜的边缘平齐。
9.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于，在所述步骤A1中，复合后的所述负极片和所述隔膜沿宽度方向进行裁切。
10.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于，所述复合体的面积大于所述正极片的面积，并覆盖所述正极片。
11.一种电池，其特征在于，包括极片，所述极片通过如权利要求1至4中任一项所述的极片的加工方法制成。
12.一种极耳辊切装置，其特征在于，用于进行如权利要求1至4中任一项所述的极片的加工方法，所述极耳辊切装置包括：
第一切辊(10)，所述第一切辊(10)的端部设置有凸模(13)；
第二切辊(20)，与所述第一切辊(10)平行设置，所述第二切辊(20)的端部设置有凹模(23)，
在所述步骤S2中，极片(100)通过所述第一切辊(10)和所述第二切辊(20)时，所述凸模(13)和所述凹模(23)位于所述空箔区(102)内。
13.根据权利要求12所述的极耳辊切装置，其特征在于，
所述凸模(13)包括沿所述第一切辊(10)的周向延伸的第一凸模段(131)和第二凸模段(132)，
所述凹模(23)包括沿所述第二切辊(20)的周向延伸的第一凹模段(231)和第二凹模段(232)，所述第一凹模段(231)和所述第一凸模段(131)配合，所述第二凹模段(232)和所述第二凸模段(132)配合，
其中，所述第一凸模段(131)和所述第二凸模段(132)间隔设置，以使凸模(13)和所述凹模(23)切割后在所述空箔区(102)上形成所述极耳(200)。
14.根据权利要求12所述的极耳辊切装置，其特征在于，所述第一切辊(10)包括第一辊体(11)以及第一模板(12)，所述第一模板(12)可拆卸地连接在所述第一辊体(11)上，所述第一模板(12)上设置有所述凸模(13)；
所述第二切辊(20)包括第二辊体(21)以及第二模板(22)，所述第二模板(22)可拆卸地连接在所述第二辊体(21)上，所述第二模板(22)上设置有所述凹模(23)。
15.一种极电池生产线，其特征在于，包括如权利要求12至14中任一项所述的极耳辊切装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115332542A (zh) * 2022-10-12 2022-11-11 楚能新能源股份有限公司 一种电芯极片基材及极片生产设备

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009021379A1 (fr) * 2007-08-10 2009-02-19 Shenzhen Bak Battery Co., Ltd Collecteur de courant de batterie au lithium-ion, batterie au lithium-ion cylindrique de grande capacité et son procédé de préparation
CN201970353U (zh) * 2011-01-12 2011-09-14 合肥国轩高科动力能源有限公司 用于高效分切多极耳锂离子电池极片的刀模
JP2017084691A (ja) * 2015-10-30 2017-05-18 株式会社豊田自動織機 電極シートの製造方法、及び電極シート
JPWO2017057012A1 (ja) * 2015-09-28 2018-03-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 非水電解液二次電池
CN207338526U (zh) * 2017-10-18 2018-05-08 宁德时代新能源科技股份有限公司 电芯及二次电池
CN208352427U (zh) * 2018-05-24 2019-01-08 银隆新能源股份有限公司 一种多极耳的电池极片及锂离子电池
CN109546077A (zh) * 2018-12-26 2019-03-29 蜂巢能源科技有限公司 电极极片及其制作方法、锂离子电池
CN209641733U (zh) * 2019-03-22 2019-11-15 东莞天予天正新能源科技有限公司 一种用于保护隔膜的极片结构
CN210730683U (zh) * 2019-08-29 2020-06-12 宁德时代新能源科技股份有限公司 极片制备***
CN111660015A (zh) * 2020-06-18 2020-09-15 昆山聚创新能源科技有限公司 激光模切极片方法
CN112038566A (zh) * 2020-08-04 2020-12-04 江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司 一种电芯的制备方法及电芯
CN213915663U (zh) * 2020-11-20 2021-08-10 苏州凌威新能源科技有限公司 辊切机构
CN114122630A (zh) * 2021-05-17 2022-03-01 微宏动力***（湖州）有限公司 多极耳极片的制作方法及电芯的制作方法
CN114242930A (zh) * 2022-01-07 2022-03-25 珠海冠宇电池股份有限公司 一种极片及电池
CN216389428U (zh) * 2021-10-26 2022-04-26 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种复合辊压装置
CN114464772A (zh) * 2022-02-16 2022-05-10 星恒电源股份有限公司 一种极片及其制备方法
CN114566614A (zh) * 2022-03-04 2022-05-31 上海兰钧新能源科技有限公司 锂电池极片及其制备方法、锂电池电芯及其制备方法
CN114613943A (zh) * 2022-03-22 2022-06-10 上海兰钧新能源科技有限公司 极片、电芯、极片制备工艺及电芯制备工艺
CN217719661U (zh) * 2022-06-23 2022-11-01 三一技术装备有限公司 极耳辊切装置及电池生产线

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009021379A1 (fr) * 2007-08-10 2009-02-19 Shenzhen Bak Battery Co., Ltd Collecteur de courant de batterie au lithium-ion, batterie au lithium-ion cylindrique de grande capacité et son procédé de préparation
CN201970353U (zh) * 2011-01-12 2011-09-14 合肥国轩高科动力能源有限公司 用于高效分切多极耳锂离子电池极片的刀模
JPWO2017057012A1 (ja) * 2015-09-28 2018-03-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 非水電解液二次電池
JP2017084691A (ja) * 2015-10-30 2017-05-18 株式会社豊田自動織機 電極シートの製造方法、及び電極シート
CN207338526U (zh) * 2017-10-18 2018-05-08 宁德时代新能源科技股份有限公司 电芯及二次电池
CN208352427U (zh) * 2018-05-24 2019-01-08 银隆新能源股份有限公司 一种多极耳的电池极片及锂离子电池
CN109546077A (zh) * 2018-12-26 2019-03-29 蜂巢能源科技有限公司 电极极片及其制作方法、锂离子电池
CN209641733U (zh) * 2019-03-22 2019-11-15 东莞天予天正新能源科技有限公司 一种用于保护隔膜的极片结构
CN210730683U (zh) * 2019-08-29 2020-06-12 宁德时代新能源科技股份有限公司 极片制备***
CN111660015A (zh) * 2020-06-18 2020-09-15 昆山聚创新能源科技有限公司 激光模切极片方法
CN112038566A (zh) * 2020-08-04 2020-12-04 江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司 一种电芯的制备方法及电芯
CN213915663U (zh) * 2020-11-20 2021-08-10 苏州凌威新能源科技有限公司 辊切机构
CN114122630A (zh) * 2021-05-17 2022-03-01 微宏动力***（湖州）有限公司 多极耳极片的制作方法及电芯的制作方法
CN216389428U (zh) * 2021-10-26 2022-04-26 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种复合辊压装置
CN114242930A (zh) * 2022-01-07 2022-03-25 珠海冠宇电池股份有限公司 一种极片及电池
CN114464772A (zh) * 2022-02-16 2022-05-10 星恒电源股份有限公司 一种极片及其制备方法
CN114566614A (zh) * 2022-03-04 2022-05-31 上海兰钧新能源科技有限公司 锂电池极片及其制备方法、锂电池电芯及其制备方法
CN114613943A (zh) * 2022-03-22 2022-06-10 上海兰钧新能源科技有限公司 极片、电芯、极片制备工艺及电芯制备工艺
CN217719661U (zh) * 2022-06-23 2022-11-01 三一技术装备有限公司 极耳辊切装置及电池生产线

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XING-YAN YAO等: "The Explosive Nature of Tab Burrs in Li-Ion Batteries", IEEE ACCESS, vol. 7, 3 April 2019 (2019-04-03), pages 45978 - 45982, XP011719901, DOI: 10.1109/ACCESS.2019.2909018 *
李俊杰: "动力锂离子电池激光切片机***设计", 机电信息, no. 12, 25 April 2015 (2015-04-25), pages 146 - 147 *
郭彬彬等: "锂离子动力电池正极片制程中的 极耳根部开裂的解决方法初探", 广东化工, vol. 48, no. 16, 31 December 2021 (2021-12-31), pages 26 - 27 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115332542A (zh) * 2022-10-12 2022-11-11 楚能新能源股份有限公司 一种电芯极片基材及极片生产设备

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