专利名称：冲裁电池极片的模具和包括该模具的电池极片制片机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冲裁电池极片的模具和包括该模具的电池极片制片机。
技术背景由于叠片式电池具有优越的大电流放电性能和高容量的特性，所以被曰益广泛地应用于各个领域。如图1所示，传统的冲裁极片所用的模具2的形 状与极片的形状相应。极片1的结构如图2所示，图2中标出了极片1的尺 寸，其中A表示极片l的宽度尺寸，B表示极片l的长度尺寸，C表示极耳 20的宽度尺寸，D表示极耳20的长度尺寸，E表示极耳20的位置尺寸。由 于模具2的形状与极片1的形状相应，采用模具2冲裁极片1时需要对极片 1的所有的边都进行冲裁，所以当极片1的任意一个尺寸发生改变时，都需 要对模具2进行更换，所以模具2的通用性不好，从而增加了模具2的制造 成本。采用模具2冲裁极片1的方法如图3和图4所示，可以看出采用模具 2冲裁极片1所产生的废料9较多，所以采用现有的模具2制造极片1的材 料利用率较低。此外，模具2会在极片1的两个长边产生毛剌，从而给电池 的安全性能造成极大的隐患。实用新型内容本实用新型的目的是提供一种通用性好、材料利用率高的冲裁电池极片 的模具和包括该模具的电池极片制片机。如图5所示，本实用新型提供了一种冲裁电池极片的模具，其中，该模 具包括第一冲裁部3、第二冲裁部4、第三冲裁部5和第四冲裁部6，所述第 一冲裁部3的形状与极片的极耳所在一侧的极片的边的形状相应，所述第一冲裁部3包括凹口7，所述凹口 7的形状与极片的极耳的形状相应，所述凹 口 7包括封闭端10和开放端11 ，所述第二冲裁部4与第一冲裁部3相对设 置且设置在第一冲裁部3的凹口 7的封闭端10所在的一侧，所述第三冲裁 部5与第四冲裁部6相对设置且与第一冲裁部3和第二冲裁部4形成封闭的 环。本实用新型还提供了一种电池极片制片机，该电池极片制片机包括冲裁 机构8和机架12，所述冲裁机构8安装在机架12上，所述冲裁机构8包括本实用新型提供的冲裁电池极片的模具2。本实用新型提供的冲裁电池极片的模具在使用时，首先利用裁切机构将 极片板材分切成宽度尺寸等于极片的宽度尺寸A的条形极片板材19，然后 如图6所示，调整条形极片板材19在模具2上的位置，对条形极片板材19 进行冲裁，从而获得所需尺寸的极片1。本实用新型提供的模具在使用时， 可以通过调整条形极片板材19在模具上的位置来适应极片1的长度尺寸B 和极耳20的位置尺寸E的改变，而极片1的宽度尺寸A可以在分切时进行 确定，所以只有当极耳20的宽度尺寸C和长度尺寸D发生改变时，才需要 对模具进行更换，因此本实用新型提供的模具的通用性较好，从而降低了由 于极片的尺寸发生改变而反复制造模具的成本。此外，如图6所示，由于不 需要对极片1的长边进行冲裁，所以该模具产生的废料9较少，从而提高了 材料利用率。而且，采用该模具进行冲裁，不会在极片l的长边产生毛刺， 从而减少了电池的安全隐患。
图1是传统冲裁电池极片的模具的结构示意图； 图2是叠片式电池的电池极片的结构示意图；图3是采用传统冲裁电池极片的模具冲裁电池极片时极片排布示意图;图4是采用传统冲裁电池极片的模具冲裁电池极片时极片排布示意图； 图5是本实用新型提供的冲裁电池极片的模具的结构示意图； 图6是采用本实用新型提供的冲裁电池极片的模具冲裁电池极片时极片 排布示意图；图7是本实用新型提供的电池极片制片机的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。如图5所示，本实用新型提供了一种冲裁电池极片的模具，其中，该模 具包括第一冲裁部3、第二冲裁部4、第三冲裁部5和第四冲裁部6，所述第 一冲裁部3的形状与极片的极耳所在一侧的极片的边的形状相应，所述第一 冲裁部3包括凹口7，所述凹口 7的形状与极片的极耳的形状相应，所述凹 口 7包括封闭端10和开放端11，所述第二冲裁部4与第一冲裁部3相对设 置且设置在第一冲裁部3的凹口 7的封闭端10所在的一侧，所述第三冲裁 部5与第四冲裁部6相对设置且与第一冲裁部3和第二冲裁部4形成封闭的 环。对所述第一冲裁部3的两个端点之间的距离G没有特别的限定，只要距 离G大于极片的宽度即可，为了便于冲裁各种尺寸的极片，优选地，所述第 一冲裁部3的两个端点之间的距离G为80-120毫米，更优选地，所述第一 冲裁部3的两个端点之间的距离G为95-105毫米。对所述凹口 7的位置没有特别的限定，优选地，所述凹口 7的开放端11 的一个端点距离靠近该端点的第一冲裁部3的端点之间的距离F为所述第一 冲裁部3的两个端点之间的距离G的15-50%，更优选为35-45%。所述第二冲裁部4可以为各种形状，如直线形、折线形或曲线形。为了 避免对冲裁后剩下的条形极片板材的边进行修整，从而浪费材料和工时，优选地，所述第二冲裁部4为直线形，该形状与跟极片1的极耳20相对的一 侧的极片1的边的形状一致。这样，进行完一次冲裁后可以继续对剩余的条 形极片板材进行冲裁，而不需要预先修整条形极片板材。对所述第二冲裁部4的两个端点之间的距离H没有特别的限定，只要距 离H大于极片的宽度即可，为了便于冲裁各种尺寸的极片，优选地，所述第 二冲裁部4的两个端点之间的距离H为80-120毫米，更优选地，所述第二 冲裁部4的两个端点之间的距离H为95-105毫米。对所述第二冲裁部4与凹口 7的封闭端IO之间的距离没有特别的限定， 为了节省材料及考虑冲裁余量，优选地，所述第二冲裁部4与凹口 7的封闭 端10之间的距离为3-8毫米。对第三冲裁部5和第四冲裁部6没有特别的要求，如第三冲裁部5和第 四冲裁部6可以为各种形状，如直线形、折线形或曲线形。为了便于模具的 加工，优选地，所述第三冲裁部5和/或第四冲裁部6为直线形。下面描述本实用新型提供的冲裁电池极片的模具的工作。预先用裁切机构将极片板材裁切成条形极片板材19，使条形极片板材 19的宽度等于要制备的极片1的宽度尺寸A;然后如图6所示，将裁切好的 条形极片板材19置于本实用新型提供的模具2上，调整条形极片板材19在 模具2上的位置，通过条形极片板材19在长度方向上的调整来保证极片1 的长度尺寸B，通过条形极片板材19在宽度方向上的调整来保证极片1的 极耳20的位置尺寸E，然后冲裁条形极片板材19，制得极片1。所以本实 用新型提供的模具可以用于具有不同的宽度尺寸A、长度尺寸B和极耳20 的位置尺寸E的极片1，因此本实用新型提供的模具的通用性好。并且由于 只对极片1的两个边进行冲裁，所以冲裁下来的废料9较少，从而提高了极 片板材的材料利用率。此外，由于不需要对极片1的两个长边进行冲裁，所 以不会在极片l的两个长边上产生毛剌，从而减少了电池的安全隐患。如图7所示，本实用新型还提供了一种电池极片制片机，该电池极片制片机包括冲裁机构8和机架12，所述冲裁机构8安装在机架12上，所述冲 裁机构8包括本实用新型提供的冲裁电池极片的模具2。所述冲裁机构8可以在机架12上任意安装，如可以水平安装，也可以 倾斜安装，为了使送料和收料顺畅，优选地，所述冲裁机构8倾斜地安装在 机架12上。所述冲裁机构8与水平面之间的夹角可以为15-45度，优选为 25-30度。所述冲裁机构8的结构为本领域所公知，如所述冲裁机构8还可以包括 压力元件，所述压力元件可以为气缸、油缸或其它能够产生压力的设备，用 于提供冲裁压力。为了便于自动化的操作与控制，提高电池极片制片机的工作效率，优选 地，该电池极片制片机还包括放料机构13、张紧机构14、送料机构15、纠 偏机构16、收料机构17和控制机构18。所述放料机构13可以是本领域所常用的间歇控制机构，如所述放料机 构13可以包括电机、减速器和主轴。所述放料机构13用于为后续机构提供 极片板材。本实用新型所提供的电池极片制片机使用条形极片板材，可以先 用本领域所公知的裁切机构将极片板材分切成条形极片板材，然后再将条形 极片板材供应给放料机构13，为了节省工序，优选地，所述放料机构13为 将极片板材分切成条形极片板材的裁切机构。所述张紧机构14为本领域所公知，所述张紧机构14可以包括两个回定 滑轮和一个装在摆杆上的滑轮，所述张紧机构14用于使条形极片板材在电 池极片制片机上始终处于张紧状态。所述送料机构15为本领域所公知，如所述送料机构15可以为作直线往 复运动的传动机构，如气缸或齿轮齿条，也可以为步进电机和滚轮。所述送 料机构15用于将条形极片板材以预定长度送入后续的冲裁机构8，该预定长度为要加工的极片1的长度尺寸B、极耳20的长度尺寸D和冲裁余量之和。 所述纠偏机构16为本领域所公知，如所述纠偏机构16可以包括检测元 件、限位装置和执行元件。所述检测元件可以是光、电、磁等感应器材。所 述执行元件可以是步进电机和其它能够将旋转运动转换为直线运动的传动 装置，如螺旋传动机构、曲柄连杆机构或凸轮机构。所述放料机构13、张紧 机构14和送料机构15均安装在纠偏机构16的执行元件上，所述纠偏机构 16的检测元件和限位装置安装在冲裁机构8的适当位置。所述纠偏机构16 用于在冲裁机构8工作时调整条形极片板材的位置。当检测元件检测到条形 极片板材不在要求的位置时，发出一个信号让执行元件做出调整，直到条形 极片板材处于要求的位置为止。所述收料机构17为本领域所公知，如所述收料机构17可以是普通的接 料盒或其它自动化的装置。所述收料机构17用于收集冲裁好的极片。所述控制机构18为本领域所公知，如所述控制机构18可以是有数据存 储、处理功能的PLC、 PC等设备。所述控制机构18用于根据预先设定的程 序和各种信号同时或分别控制冲裁机构8、放料机构13、张紧机构14、送料 机构15和纠偏机构16的执行元件的工作状态，如预先设定送料长度；根据 张紧机构14发出的信号控制放料机构13是否放料；根据纠偏机构16的检 测元件发出的信号控制纠偏机构16的执行元件是否工作；根据冲裁机构8 发出的信号，控制送料机构15是否送料；根据送料机构15发出的信号，控 制冲裁机构8是否冲裁。下面描述本实用新型提供的电池极片制片机的工作过程。 预先用裁切机构将极片板材裁切成条形极片板材19，使条形极片板材 19的宽度等于要制备的极片1的宽度尺寸A;然后如图7所示，将裁切好的 条形极片板材19呈盘状置于放料机构13的主轴上，并缠绕在张紧机构14 的两个回定滑轮和装在摆杆上的滑轮上，以及缠绕在送料机构15上和置于冲裁机构8中，并将纠偏机构16的限位装置和检测元件调整到极片1要求 的位置，从而保证极片1的极耳20的位置尺寸E;控制机构18根据张紧机 构14发出的信号控制放料机构13是否放料，当张紧机构14发出信号使放 料机构13放料时，放料机构13放料，完成放料工序后，放料机构13停止 放料；张紧机构14将条形极片板材19张紧；控制机构18根据冲裁机构8 发出的信号，控制送料机构15是否送料，当需要送料时，送料机构15送料， 并保证送料长度，该送料长度由控制机构18预先设定，从而保证极片1的 长度尺寸B;控制机构18根据纠偏机构16的检测元件发出的信号控制纠偏 机构16的执行元件是否工作，当检测元件检测到条形极片板材19不在要求 的位置时，执行元件做出调整，直到条形极片板材19处于要求的位置为止； 当条形极片板材19被送到冲裁机构8要求的位置后，控制机构18控制冲裁 机构8冲裁，冲裁好的极片1滑入收料机构17，从而完成极片1的制备。由于本实用新型提供的电池极片制片机采用了本实用新型提供的模具， 所以本实用新型提供的电池极片制片机的通用性好，不需要经常对模具进行 更换，从而降低了成本，并且本实用新型提供的电池极片制片机可以提高极 片板材的材料利用率。此外，由于不需要对极片1的两个长边进行冲裁，所 以不会在极片1的两个长边上产生毛刺，从而减少了电池的安全隐患。
权利要求1. 一种冲裁电池极片的模具，其特征在于，该模具包括第一冲裁部(3)、第二冲裁部(4)、第三冲裁部(5)和第四冲裁部(6)，所述第一冲裁部(3)的形状与极片的极耳所在一侧的极片的边的形状相应，所述第一冲裁部(3)包括凹口(7)，所述凹口(7)的形状与极片的极耳的形状相应，所述凹口(7)包括封闭端(10)和开放端(11)，所述第二冲裁部(4)与第一冲裁部(3)相对设置且设置在第一冲裁部(3)的凹口(7)的封闭端(10)所在的一侧，所述第三冲裁部(5)与第四冲裁部(6)相对设置且与第一冲裁部(3)和第二冲裁部(4)形成封闭的环。
2、 根据权利要求1所述的冲裁电池极片的模具，其特征在于，所述第 一冲裁部(3)的两个端点之间的距离(G)为80-120毫米。
3、 根据权利要求1所述的冲裁电池极片的模具，其特征在于，所述凹 口 (7)的开放端(11)的一个端点距离靠近该端点的第一冲裁部(3)的端 点之间的距离(F)为所述第一冲裁部(3)的两个端点之间的距离(G)的 15-50%。
4、 根据权利要求1所述的冲裁电池极片的模具，其特征在于，所述第 二冲裁部(4)为直线形。
5、 根据权利要求1所述的冲裁电池极片的模具，其特征在于，所述第 二冲裁部(4)的两个端点之间的距离(H)为80-120毫米。
6、 根据权利要求1所述的冲裁电池极片的模具，其特征在于，所述第 二冲裁部(4)与凹口 (7)的封闭端(10)之间的距离为3-8毫米。
7、 根据权利要求1所述的冲裁电池极片的模具，其特征在于，所述第 三冲裁部(5)和/或第四冲裁部(6)为直线形。
8、 一种电池极片制片机，该电池极片制片机包括冲裁机构(8)和机架 (12)，所述冲裁机构(8)安装在机架(12)上，其特征在于，所述冲裁机构(8)包括权利要求1至7中任意一项所述的冲裁电池极片的模具。
9、 根据权利要求8所述的电池极片制片机，其特征在于，所述冲裁机 构(8)倾斜地安装在机架(12)上。
专利摘要一种冲裁电池极片的模具和包括该模具的电池极片制片机，其中，该模具包括第一冲裁部、第二冲裁部、第三冲裁部和第四冲裁部，所述第一冲裁部的形状与极片的极耳所在一侧的极片的边的形状相应，所述第一冲裁部包括凹口，所述凹口的形状与极片的极耳的形状相应，所述凹口包括封闭端和开放端，所述第二冲裁部与第一冲裁部相对设置且设置在凹口的封闭端所在的一侧，所述第三冲裁部与第四冲裁部相对设置且与第一冲裁部和第二冲裁部形成封闭的环。该模具的通用性较好，从而降低了反复制造模具的成本。此外，该模具产生的废料较少，从而提高了材料利用率。而且，采用该模具进行冲裁，不会在极片的长边产生毛刺，从而减少了电池的安全隐患。
文档编号B21D28/02GK201088988SQ20072015038
公开日2008年7月23日 申请日期2007年6月28日 优先权日2007年6月28日
发明者苏少雄, 许教练 申请人:比亚迪股份有限公司