电池极片切割刀及电池极片切割设备的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池极片切割刀及电池极片切割设备。


背景技术：

2.现有技术中，电池极片的切割刀是将活性物质涂覆区和空箔区(极耳)一起进行切割的，活性物质涂覆区和空箔区采用相同的刀刃进行切割，在全极耳叠片切割后，容易产生极耳毛刺、切割刀粘料和寿命降低等问题。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种电池极片切割刀及电池极片切割设备，用以解决电池极片切割后产生极耳毛刺、电池极片切割刀粘料以及寿命降低等问题。
4.第一方面，本实用新型实施例提供了一种电池极片切割刀，该电池极片切割刀用于切割电池的极片，包括本体和位于本体一侧的刀刃；该极片包括活性物质涂覆区和空箔区；上述刀刃包括第一刀刃和第二刀刃，第一刀刃用于切割极片的活性物质涂覆区，第二刀刃用于切割极片的空箔区；且第二刀刃的锋利程度大于第一刀刃的锋利程度。
5.上述实施例中，电池极片切割刀包括第一刀刃和第二刀刃，第一刀刃用于切割极片活性物质涂覆区，第二刀刃用于切割极片的空箔区，且第二刀刃的锋利程度大于第一刀刃的锋利程度，电池极片切割刀的刀刃对应不同区域采用不同锋利程度的刀刃，满足了电池极片不同区域切割的需求，提高了电池极片切割的效率，同时避免电池极片在切割过程中产生毛刺，切割刀寿命较低及容易粘料等问题。
6.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电池极片切割设备，该电池极片切割设备包括上述电池极片切割刀，本实施例中的电池极片切割设备中的电池极片切割刀用于切割电池的极片，包括本体和位于本体一侧的刀刃；该极片包括活性物质涂覆区和空箔区；上述刀刃包括第一刀刃和第二刀刃，第一刀刃用于切割极片的活性物质涂覆区，第二刀刃用于切割极片的空箔区；且第二刀刃的锋利程度大于第一刀刃的锋利程度。
7.上述实施例中，电池极片切割刀包括第一刀刃和第二刀刃，第一刀刃用于切割极片活性物质涂覆区，第二刀刃用于切割极片的空箔区，且第二刀刃的锋利程度大于第一刀刃的锋利程度，电池极片切割刀的刀刃对应不同区域采用不同锋利程度的刀刃，满足了电池极片不同区域切割的需求，提高了电池极片切割的效率，同时避免电池极片在切割过程中产生毛刺，切割刀寿命较低及容易粘料等问题。
附图说明
8.为了更好地理解本技术，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标
记在各个附图中表示相同或类似的部件。
9.图1为本实用新型实施例提供的电池极片切割刀的结构示意图；
10.图2为本实用新型另一实施例提供的电池极片切割刀的结构示意图。
11.附图标记：
12.10-电池极片切割刀
13.1-本体11-第一本体12-第二本体
14.2-刀刃21-第一刀刃22-第二刀刃
15.31-第一边沿32-第二边沿
16.4-边缘
具体实施方式
17.相关技术中，电芯极片的活性物质涂覆区和空箔区(极耳)是一起进行切割的，切割刀的各部分刀刃是均匀一致的，采用这样的切割刀进行电芯极片切割会出现以下问题：如果切割刀的刀刃设计适合切活性物质涂覆区，那么切极耳时会出现毛刺问题；如果切割刀的刀刃设计适合切极耳，那么切活性物质涂覆区的部分容易出现活性物质粘刀、寿命降低等问题。
18.本实用新型提供一种电池极片切割刀10及电池极片切割设备，用以解决电池极片切割后产生极耳毛刺、电池极片切割刀10粘料以及寿命降低等问题。
19.下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。
20.在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。
21.除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
22.进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。
23.如图1所示，本实用新型提供一种电池极片切割刀10，用于切割电池的极片，该电池极片切割刀10包括本体1和位于本体1一侧的刀刃2；该极片包括活性物质涂覆区和空箔区；上述刀刃2包括第一刀刃21和第二刀刃22，第一刀刃21用于切割极片的活性物质涂覆
区，第二刀刃22用于切割极片的空箔区；且第二刀刃22的锋利程度大于第一刀刃21的锋利程度。
24.极片的活性物质涂覆区为正极/负极活性物质涂覆于极片的表面所形成的区域，需要说明的是，正/负极活性物质包含正/负极材料、导电剂和粘结剂等物质，极片一般采用厚度较薄的铜箔、铝箔作为正/负极活性物质的承载基底，当然本技术不限于此，极片和活性物的选择可以为多种，在此不再过多赘述。
25.本技术提供的电池极片切割刀10中，本体1远离极片设置，刀刃2靠近极片设置，刀刃2包括第一刀刃21和第二刀刃22，第一刀刃21用于切割极片活性物质涂覆区，第二刀刃22用于切割极片的空箔区，且第二刀刃22的锋利程度大于第一刀刃21的锋利程度，采用不同锋利程度的刀刃2分别对应切割极片的不同区域，可以更好地契合极片不同区域的切割要求，具体的，空箔区相较于活性物质涂覆区厚度较小，采用锋利程度较高的刀刃2(第二刀刃22)，可以避免空箔区切割后产生较多的毛刺和金属屑，从而能够提高极片的良率；活性物质涂覆区的厚度较大，采用锋利程度较低的刀刃2(第一刀刃21)切割活性物质涂覆区，不容易粘接活性物质，同时不容易损伤刀刃2，进而可以有效提高电池极片切割刀10的寿命，并且可以避免极片的活性物质减少而导致降低电池整体的能量密度。
26.需要说明的是，刀刃2的锋利程度与刀刃2的厚度、形状、表面处理以及刀刃2所选的材质等因素有关，具体可以通过物理力学试验(例如切割实验)来对刀刃的锋利程度进行测试，以评测或比较锋利程度的大小。具体的，电池极片切割刀10的材料一般选用金属材料，例如铁。
27.具体的，第一刀刃21具有远离本体1一侧的第一边沿31，第二刀刃22具有远离本体1一侧的第二边沿32，第一边沿31与第二边沿32在一条直线上；沿第一边沿31至本体1的方向上，第一刀刃21的厚度逐渐变大；沿第二边沿32至本体1的方向上，第二刀刃22的厚度逐渐变大；第一刀刃21的厚度变化率大于第二刀刃22的厚度变化率。厚度变化率为刀刃2沿着边沿至本体1方向上厚度逐渐增大的程度，具体可以采用厚度变化值与距离变化值的比值来计算；第一刀刃21的厚度变化率大于第二刀刃22的厚度变化率，即第一刀刃21厚度增加的程度大于第二刀刃22厚度增加的程度；由于第一边沿31和第二边沿32为刀刃2的初始切割边，厚度相同或相近，接近于零，从该初始切割边开始，第一刀刃21的厚度变化率大于第二刀刃22的厚度变化率，即可以使得第一刀刃21的锋利程度弱于第二刀刃22的锋利程度，满足不同刀刃2对于极片不同区域的切割需求。
28.值得说明的是，根据活性物质涂覆区的厚度和空箔区的厚度，相应的刀刃2厚度可根据需求进行调整，以满足不同区域对刀刃2不同锋利程度的需求。
29.如图2所示，电池极片切割刀10的本体1包括第一本体11和第二本体12，第一本体11与第一刀刃21相连，第二本体12与第二刀刃22相连；第一本体11的厚度大于第二本体12的厚度。具体的，一般情况下，第一刀刃21与第一本体11相连的边界处的厚度与第一本体11的厚度相同或相近，第二刀刃22与第二本体12相连的边界处的厚度与第二本体12的厚度相同或相近；本实施例中，第一刀刃21的厚度变化率大于第二刀刃22的厚度变化率，则第一刀刃21与第一本体11相连的边界处的厚度一般将大于第二刀刃22与第二本体12相连的边界处的厚度，进而，第一本体11的厚度大于第二本体12的厚度。
30.第一边沿31位于第一刀刃21远离第一本体11的一侧，第二边沿32位于第二刀刃22
远离第二本体12的一侧；沿垂直于第一边沿31的方向上，第一边沿31与第一本体11之间的间距大于第二边沿32与第二本体12之间的间距。实际应用过程中，电池活性物质涂覆区的厚度大于空箔区的厚度，因此，根据不同切割区域的厚度不同，第一刀刃21的宽度(即第一边沿31与第一本体11之间的间距)和第二刀刃22的宽度(即第二边沿32与第二本体12之间的间距)也可以设置为不同，本实施例中，第一刀刃21的宽度大于第二刀刃22的宽度，能够更好地与活性物质涂覆区和空箔区的切割厚度相契合；并且，本实施例中，第一本体11的厚度大于第二本体12的厚度，能够满足第二刀刃22的锋利程度大于第一刀刃21的锋利程度的设计需求，避免电池极片切割后产生毛刺、电池极片切割刀10寿命低及粘料的问题的发生。
31.具体的，沿垂直于第一边沿31的方向上，第一边沿31与第一本体11之间的间距(第一刀刃21的宽度)大于极片活性物质涂覆区的厚度，第二边沿32与第二本体12之间的间距(第二刀刃22的宽度)大于极片空箔区的厚度。刀刃2的宽度与刀刃2的锋利程度以及切割部位的厚度均具有相关性，本技术中提供的第一刀刃21和第二刀刃22的宽度是参考目前电池的活性物质涂覆区和空箔区的厚度以及它们对切割锋利程度的要求而设置的，实际应用中，可以根据电池产品的变化进行调整。
32.具体的，第一刀刃21与第二刀刃22的连接处为平滑过渡，即第一刀刃21与第二刀刃22连接处的表面是平滑的，这样可以避免连接处粘料以及切割后极片产生毛刺等问题。例如，由于第一刀刃21与第二刀刃22的厚度变化率不同，所以，在同一水平线上(此处
‘
水平线’是指与第一边沿31平行的直线)，第一刀刃21与第二刀刃22的厚度值可能会不同，本实施例中，第一刀刃21与第二刀刃22连接处的厚度为逐渐变化的，以保证连接处为平滑过渡。
33.进一步，本技术中刀刃2的第一刀刃21和第二刀刃22连接，沿第一边沿31向第二边沿32的延伸方向上，第一刀刃21与第二刀刃22相连的一侧边缘4与第一边沿31之间的间距逐渐减小。如图2所示，第一刀刃21与第二刀刃22相连的一侧边缘4即第一刀刃21靠近第二刀刃22一侧的边界，其包括第一刀刃21与本体1之间的部分边界以及第一刀刃21与第二刀刃12之间的全部边界，参考图2中虚线框所包围的边界；当第一边沿31与第一本体11之间的间距大于第二边沿32与第二本体12之间的间距时，如图2所示，该边缘4沿着第一边沿31向第二边沿32的方向逐渐靠近第一边沿31直至到达第一边沿31与第二边沿32的连接处。
34.优选地，第一刀刃21与第二刀刃22相连的一侧边缘4为弧型边缘，弧型边缘易于加工，且能够避免切割极片时产生毛刺。当然，该边缘4也可以为直线型边缘，具体如图1所示。
35.本实施例的电池极片切割刀10包括相互拼接的第一刀体和第二刀体；第一刀体包括第一本体11和第一刀刃21，第二刀体包括第二本体12和第二刀刃22。第一刀体和第二刀体可以通过焊接或胶粘等方式进行连接，第一刀体和第二刀体分体成型有利于不同刀体分别加工，降低加工的难度。
36.本实施例的电池极片切割刀10还可以为一体式的结构，即刀体和刀刃2一体成型设计，这样能够保证电池极片切割刀10整体的刚性，提高使用寿命，并且能够避免拼接处在切割时导致极片毛刺和粘料。
37.具体的，极片还包括绝缘区，绝缘区位于活性物质涂覆区和空箔区之间，绝缘区具体为在活性物质和极耳交界处的绝缘层所述覆盖的区域；本实施例的电池极片切割刀10的刀刃2还可以包括第三刀刃，第三刀刃位于第一刀刃21和第二刀刃22之间，第三刀刃用于切割绝缘区，第三刀刃的锋利程度大于第一刀刃21的锋利程度且小于第二刀刃22的锋利程
度。绝缘区为位于活性物质涂覆区和空箔区之间的区域，一般在活性物质与极耳交界位置处的一定范围内，用于防止不同极性的极片之间发生电连接，提升电池整体的安全性，用于切割该绝缘区的第三刀刃的锋利程度大于第一刀刃21的锋利程度且小于第二刀刃22的锋利程度，能够起到过渡效果，更好地避免电池极片在切割过程中产生极耳毛刺、切割刀寿命较低及容易粘料等问题的发生。
38.此外，根据极片分割区域的不同，相应还可以设置其它不同锋利程度的刀刃，本技术此处不再赘述。
39.上述各实施例中，电池极片切割刀10包括第一刀刃21和第二刀刃22，第一刀刃21用于切割极片活性物质涂覆区，第二刀刃22用于切割极片的空箔区，且第二刀刃22的锋利程度大于第一刀刃21的锋利程度，电池极片切割刀10的刀刃2对应不同区域采用不同锋利程度的刀刃2，满足了电池极片不同区域切割的需求，提高了电池极片切割的效率，同时避免电池极片在切割过程中产生毛刺，切割刀寿命较低及容易粘料等问题的发生。
40.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电池极片切割设备，该电池极片切割设备包括上述电池极片切割刀10，本实施例中的电池极片切割设备的电池极片切割刀10用于切割电池的极片，包括本体1和位于本体1一侧的刀刃2；该极片包括活性物质涂覆区和空箔区；上述刀刃2包括第一刀刃21和第二刀刃22，第一刀刃21用于切割极片的活性物质涂覆区，第二刀刃22用于切割极片的空箔区；且第二刀刃22的锋利程度大于第一刀刃21的锋利程度。
41.上述实施例中，电池极片切割刀10包括第一刀刃21和第二刀刃22，第一刀刃21用于切割极片活性物质涂覆区，第二刀刃22用于切割极片的空箔区，且第二刀刃22的锋利程度大于第一刀刃21的锋利程度，电池极片切割刀10的刀刃2对应不同区域采用不同锋利程度的刀刃2，满足了电池极片不同区域切割的需求，提高了电池极片切割的效率，同时避免电池极片在切割过程中产生毛刺，切割刀寿命较低及容易粘料等问题。
42.通过以上描述可以看出，本实用新型实施例中，通过设计不同锋利程度的刀刃2，避免了电池极片切割后产生毛刺、电池极片切割刀10寿命低及粘料等问题的发生。
43.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
44.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。