一种极片模切分切一体化制片刀模及其制片方法与流程

本发明涉及锂离子电池极片制作领域，尤其涉及极片制片方法及其制片刀模。

背景技术：

目前极片的制作流程为制浆-涂布-碾压-预分切-模切-分切，其中，极耳模切工艺有如下三种方式：方式一如附图1-3所示，极片包括两边空白箔2、上浆料区3、下浆料区4、中间空白箔5，先在分切机上切去两边空白箔2，再从中间空白箔5中央分切成小卷极片收卷，然后在模切机上对中间空白箔5进行单边模切，切出极耳形状后进行收卷；方式二如图4-6所示，极片包括两边空白箔2、上浆料区3、下浆料区4，先在模切机上对两边空白箔2进行双边模切收卷，然后在分切机对上浆料区3和下浆料区4中央进行分切收卷；方式三和方式二的步骤一致，将双边模切和分切按顺序集成在同一设备上进行。

以上三种方式中，前两种方式需要多次的上下料操作，设备数量多，占地空间大。方式二和方式三中，两边空白箔2模切后呈台阶锯齿状，模切后的极片再分切时，CPC纠偏时极片上下边沿不为直线，受到两边台阶锯齿状的干扰，纠偏精度差，不能确保居中分切。另外，方式三将模切机和分切机硬性整合在一台设备上，技术方案不成熟，存在技术风险。

技术实现要素：

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种极片制片刀模及其制片方法，步骤简单，所需设备数量较少，解决现有模切工艺中步骤繁多，所需设备占地面积大，CPC纠偏精度差的问题。

技术方案：

一种极片模切分切一体化制片刀模，包括模具和用于裁切极片的模芯，所述模芯固定于所述模具上，所述模芯包括一组相互平行的水平裁切部、两组相互平行的倾斜裁切部和两个长方形裁切端部，所述模芯切于所述极片的上浆料区和下浆料区之间的中间空白箔处，形成上侧极耳和下侧极耳的同时，切除多余空白箔，使所述极片分切为两条，所述长方形裁切端部的宽度a为所述上侧极耳和下侧极耳之间的距离，所述水平裁切部之间的距离b为所述中间空白箔的宽度c+2d，其中d为切除的所述上浆料区或者所述下浆料区的宽度。倾斜裁切部与待切割的极耳的倾斜边对应，水平裁切部切于左右两极耳之间的上浆料区或下浆料区，切掉的浆料区的宽度为d，长方形裁切端部切于上下两极耳之间，其中，a的范围为2-4mm，d的范围为0.5-1mm，所述模芯采用碳化钨钢制成。

本发明还公开了一种极片模切分切一体化制片刀模的制片方法，极片包括上浆料区、下浆料区、中间空白箔，极片在模切机上向左运动或向右运动，刀模上下运动，模芯切在中间空白箔处，对极片进行冲切，冲切的位移为e，形成上侧极耳和下侧极耳的同时，切除多余空白箔，使极片分切为两条，完成极片的切割，纠偏时始终检测上浆料区的上边沿和下浆料区的下边沿，因为边沿整齐，纠偏精度高，切割时精度高。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是使极片模切和分切一次成型，减少一次分切工序，减少极片的上下料次数，生产效率高，设备投入少，能耗减少，人力物力投入减少，有效降低生产成本，占地面积小，空间利用率高，切好的极片边缘整齐无台阶，尺寸精度高，技术方案成熟，质量有保障。

附图说明

图1为现有的极耳模切工艺方式一中的极片结构示意图；

图2为现有的极耳模切工艺方式一中的极片分切后的示意图；

图3为现有的极耳模切工艺方式一中的极片模切后的示意图；

图4为现有的极耳模切工艺方式二中的极片结构示意图；

图5为现有的极耳模切工艺方式二中的极片模切后的示意图；

图6为现有的极耳模切工艺方式二中的极片分切后的示意图；

图7为模芯结构示意图；

图8为本发明制片方法极片分切后的示意图；

图9为本发明制片方法模芯切割过程示意图；

图10为本发明中极片模切分切一体化切割后的示意图；

图11为本发明中切除的多余空白箔示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图7所示，一种极片模切分切一体化制片刀模，包括模具和用于裁切极片的模芯1，模芯1固定于模具上，模芯1包括一组相互平行的水平裁切部11、两组相互平行的倾斜裁切部12和两个长方形裁切端部13，两个长方形裁切端部13连接于两组相互平行的倾斜裁切部12的左右两端，模芯1采用碳化钨钢制成。

本发明所采用的极片如图1所示，包括两边空白箔2、上浆料区3、下浆料区4、中间空白箔5，先经过分切步骤切除两边空白箔2，得到如图8所示的极片示意图。如图9-11所示，模芯1切于极片的上浆料区3和下浆料区4之间的中间空白箔5处，极片在模切机的带动下向左运动或向右运动，形成上侧极耳6和下侧极耳7的同时，切除多余空白箔8，使极片分切为两条，长方形裁切端部13的宽度a为上侧极耳6和下侧极耳7之间的距离，相互平行的水平裁切部11之间的距离b为中间空白箔5的宽度c+2d，其中d为切除的上浆料区3或者下浆料区4的宽度。其中，a的范围为2-4mm，d的范围为0.5-1mm。

多极耳方形锂离子电池极片的制作流程主要包括以下步骤：步骤1、制浆；步骤2、涂布：斑马连续涂布，浆料区宽度为单个极组极片宽度的两倍+2f，其中f为提前预留的分切部分，f的范围为1-2mm，两边和中间为空白箔，中间空白箔的宽度b为极耳的高度+a；步骤3、碾压涂布干燥完毕的涂布单条；步骤4、剪切：将极片两边的空白箔切掉，切料宽度为空白箔+f；步骤5、模切分切一体化制片方法：极片在模切机上向左运动或向右运动，刀模上下运动，模芯切在中间空白箔处，对极片进行冲切，冲切的位移为e，形成上侧极耳和下侧极耳的同时，切除多余空白箔，使极片分切为两条，完成极片的切割，切割时进行CPC纠偏，纠偏时始终检测上浆料区的上边沿和下浆料区的下边沿，因为边沿整齐，纠偏精度高，切割时尺寸精度高，切割的边沿整齐。

其中步骤2和步骤3中的单个极组极片的宽度和极耳的高度根据不同型号的方形锂离子电池来决定，对于不同型号的电池，涂布时预留不同的涂布宽度和空白箔宽度，模具和模芯的尺寸也相应进行调整，适用范围广。步骤5实现了模切分切一体化，上下两侧的极耳一次成型，同时完成分切，简化生产工序，减少上下料次数，提高生产效率。