专利名称：电池极片切断设备及电池极片切断方法
技术领域：
本发明涉及化学电源技术领域，尤其涉及一种电池极片切断设备及电池极片切断方法。
背景技术：
电池的制作方法包括将极片与隔膜叠置卷绕在一起形成电芯的过程。该形成电芯的过程中，需要将极片切断至需要的长度，并且需要将切断后的极片的端部固定至隔膜。如图I所示，来自送料装置(未示出)的极片5’被切刀21’由上至下的动作而切断，以具有需要的长度，并且每个切断的极片5’的端部要通过胶带9’固定至隔膜6’。可以理解，现有技术中，对极片5’进行切断时，切刀21’的刀口直接接触极片5’，而极片5’ 一般为软金属材料(如锂或锂合金)，从而极片5’上的材料容易粘贴至刀口进而污染刀口。此外，如图2所 示，由于极片5’较软，切刀21’在切断极片5’后向上运动时，还可能将切断的极片5’的端部带起，使之产生形变。并且如上文所述，每片极片5’都需要通过胶带9’与隔膜6’固定，使得电池的制作过程更复杂。因此，需要提供一种电池极片切断设备及电池极片切断方法，以解决上述问题。
发明内容
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种电池极片切断设备，该电池极片切断设备包括送料装置，用于以相同的送料速度将顺次叠置的第一隔膜、极片和第二隔膜送出；切刀装置，其设置在送料装置的下游，包括刀架和固定在刀架上的切刀，该刀架用于通过移动或自转而使切刀压向第一隔膜并隔着第一隔膜从第一隔膜侧仅将极片切断；支撑装置，其与切刀装置隔着第一隔膜、极片和第二隔膜相对设置，以在切刀压向第一隔膜时在第二隔膜下方支撑切刀；以及卷绕装置，其设置在切刀装置的下游，用于将第一隔膜、被切断的极片和第二隔膜卷绕在一起。进一步地，该送料装置包括极片送料装置，用于送出极片；第一隔膜送料装置，用于送出第一隔膜，以将第一隔膜覆盖在极片的一个表面上；第二隔膜送料装置，用于送出第二隔膜，以将第二隔膜覆盖在极片的另一个表面上；以及导向装置，设置在第一隔膜送料装置、极片送料装置和第二隔膜送料装置的下游，用于将第一隔膜、极片和第二隔膜引导至下游。进一步地，该刀架为旋转刀架，切刀固定在刀架的周缘上，该刀架设置成能够通过自转而使切刀压向第一隔膜，且使切刀压向第一隔膜时具有与第一隔膜相同的运动方向。进一步地，切刀的线速度与送料速度基本相同。进一步地，该设备还具有用于调节支撑装置与切刀装置之间的间隙的调节装置。进一步地，支撑装置包括主动转轮，该主动转轮的周缘抵靠第二隔膜，该主动转轮的周缘的线速度设置成与第二隔膜的线速度相同。进一步地，支撑装置包括从动转轮，该从动转轮的周缘抵靠第二隔膜，该从动转轮由第二隔膜带动而转动。进一步地，支撑装置还包括弹性调节构件，该弹性调节构件设置成施加可调节的弹力至转轮而调节转轮与第二隔膜之间的压力。进一步地，刀架设置成能够通过沿垂直于第一隔膜的方向移动而使切刀压向第一隔膜。进一步地，切刀具有第一切刀平面、第二切刀平面和由第一切刀平面和第二切刀平面相交所形成的刀口。进一步地，切刀具有第一切刀弧面、第二切刀弧面和由第一切刀弧面和第二切刀弧面相交所形成的刀口，第一切刀弧面和第二切刀弧面均朝向切刀内部凹进。根据本发明的另一个方面，还提供了一种电池极片切断方法，该方法包括送料步骤，其中以相同的送料速度将顺次叠置的第一隔膜、极片和第二隔膜送出；切断步骤，其中 在支撑第二隔膜的同时隔着第一隔膜从第一隔膜侧仅将极片切断；以及卷绕步骤，其中将第一隔膜、被切断的极片和第二隔膜卷绕在一起。进一步地，该方法使用电池极片切断设备来实施，该电池极片切断设备包括送料装置，用于以相同的送料速度将顺次叠置的第一隔膜、极片和第二隔膜送出；切刀装置，其设置在送料装置的下游，包括刀架和固定在刀架上的切刀，该刀架用于通过移动或自转而使切刀压向第一隔膜并隔着第一隔膜从第一隔膜侧仅将极片切断；支撑装置，其与切刀装置隔着第一隔膜、极片和第二隔膜相对设置，以在切刀压向第一隔膜时在第二隔膜下方支撑切刀；以及卷绕装置，其设置在切刀装置的下游，用于将第一隔膜、被切断的极片和第二隔膜卷绕在一起，其中，在送料步骤中，使送料装置以相同的送料速度将顺次叠置的第一隔膜、极片和第二隔膜送出；在切断步骤中，在使支撑装置支撑第二隔膜的同时使刀架通过移动或自转而使切刀压向第一隔膜并隔着第一隔膜从第一隔膜侧仅将极片切断；在卷绕步骤中，使卷绕装置将第一隔膜、被切断的极片和第二隔膜卷绕在一起。进一步地，该刀架为旋转刀架，切刀固定在刀架的周缘上，刀架设置成能够通过自转而使切刀压向第一隔膜，且使切刀压向第一隔膜时具有与第一隔膜相同的运动方向；在执行切断步骤时，送料步骤不停止；切断步骤包括在使支撑装置支撑第二隔膜的同时使刀架自传而使切刀压向第一隔膜并隔着第一隔膜从第一隔膜侧仅将极片切断，且使切刀压向第一隔膜时具有与第一隔膜相同的运动方向；继续使刀架自传而使切刀远离第一隔膜。进一步地，刀架设置成能够通过沿垂直于第一隔膜的方向移动而使切刀压向第一隔膜；送料步骤在执行切断步骤之前暂停执行，并在完成切断步骤之后重新启动；切断步骤包括使刀架沿垂直于第一隔膜的方向移动而使切刀压向第一隔膜并隔着第一隔膜从第一隔膜侧仅将极片切断；移动刀架而使切刀远离第一隔膜。进一步地，极片由锂或锂合金制成，第一隔膜和第二隔膜由多孔高分子材料制成。本发明具有以下技术效果本发明的电池极片切断设备中，切刀装置中的切刀随着刀架的移动或自转而压向第一隔膜，并隔着第一隔膜从第一隔膜侧仅将极片切断(也就是，第一隔膜不断，而极片断，这是由于电池制作领域中，极片材料一般较软，而隔膜的材料相对较硬，从而可以实现隔着隔膜将极片切断)，这就避免了极片与切刀的刀口的粘贴和刀口的污染，进而，由于刀口与极片没有直接接触，也不会在切刀切断极片后向上运动时将极片的端部带起，从而避免了极片的形变。另外，由于极片的材料较软，使得使用本发明的电池极片切断设备，在隔着第一隔膜将极片切断的过程中即借助于刀口的压力而实现了极片的端部(被切断处)与隔膜的粘连，从而可以省略通过胶带将极片与隔膜固定的步骤，简化了电池的制作过程。同样道理，使用根据本发明的电池极片切断方法，在切断步骤中，在支撑第二隔膜的同时隔着第一隔膜从第一隔膜侧仅将极片切断，避免了极片与切刀的刀口的粘贴和刀口的污染，进而，由于刀口与极片没有直接接触，也不会在切刀切断极片后向上运动时将极片的端部带起，从而避免了极片的形变。在隔着第一隔膜将极片切断的过程中即实现了极片的端部(被切断处)与隔膜的粘连，从而可以省略通过胶带将极片与隔膜固定的步骤，简化了电池的制作过程。在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式
部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，图I示出了现有的电池制作过程中极片的切断及极片与隔膜的固定的示意图；图2示出了现有技术的电池制作过程中当切断极片时切刀将极片端部带起的示意图；图3示出了根据本发明的第一实施例的电池极片切断设备的主视示意图；图4示出了根据本发明的第一实施例的电池极片切断设备的立体示意图。
具体实施例方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。如图3和图4所示，根据本发明的第一实施例的电池极片切断设备包括送料装置I、切刀装置2、支撑装置3、以及卷绕装置4。送料装置I用于以相同的送料速度将顺次叠置的第一隔膜6、极片5和第二隔膜7沿图3中的箭头A所指示的方向送出。切刀装置2设置在送料装置I的下游，包括刀架22和固定在刀架22上的切刀21，该刀架22用于通过自转而使切刀21压向第一隔膜6并隔着第一隔膜6从第一隔膜6侧仅将极片5切断；对应地，支撑装置3与切刀装置2隔着第一隔膜6、极片5和第二隔膜7相对设置，以在切刀21压向第一隔膜6时在第二隔膜7下方支撑切刀21。卷绕装置4设置在切刀装置2的下游，用于将第一隔膜6、已被切断的极片5和第二隔膜7卷绕在一起，卷绕的方向如图3中的箭头B所示。其中，送料装置I包括驱动送出第一隔膜6、极片5和第二隔膜7的送料驱动装置(图中未示出)；切刀装置2也还包括于刀架22连接的刀架驱动装置(图中未示出)，用于驱动刀架22自转运动；卷绕装置4也包括用于驱动卷绕运动的卷绕驱动装置(图中未示出)。这些驱动装置(送料驱动装置、刀架驱动装置、卷绕驱动装置等)可以例如为普通电机、步进电机等。可以理解，在该电池极片切断设备中，切刀21随着刀架22的自转而压向第一隔膜6，并隔着第一隔膜6从第一隔膜6侧仅将极片5切断(也就是，第一隔膜6不断，而极片5断，这是由于电池制作领域中，极片材料一般较软，而隔膜的材料相对较硬，从而可以实现隔着隔膜将极片切断)，这就避免了极片5与切刀21的刀口的粘贴和刀口的污染，进而，由于刀口与极片5没有直接接触，也不会在切刀21切断极片5后向上运动时将极片5的端部(被切断处)带起，从而避免了极片5的形变。另外，由于极片的材料较软，使得使用本发明的电池极片切断设备，在隔着第一隔膜6将极片5切断的过程中即借助于刀口的压力而实现了极片5的端部(被切断处)与隔膜的粘连，从而可以省略通过胶带将极片与隔膜固定的步骤，简化了电池的制作过程。本实施例中，刀架22通过自传而使固定在刀架22上的切刀21压向第一隔膜6以将极片5切断。可以理解，本实施例中，通过刀架22的自传而使切刀21将极片5切断，在 极片5被切断后刀架22继续自传，从而带动切刀21随转动而远离第一隔膜6。当然，在实践中刀架22也可以通过移动而非自转而使切刀压向第一隔膜6而隔着第一隔膜6从第一隔膜6侧仅将极片5切断，此时，相应地，切刀装置2中的刀架驱动装置控制刀架22的移动而非转动。优选地，本实施例中，该送料装置I包括极片送料装置11、第一隔膜送料装置12和第二隔膜送料装置13。极片送料装置11用于送出极片5 ;第一隔膜送料装置12用于送出第一隔膜6，以将第一隔膜6覆盖在极片5的一个表面上；第二隔膜送料装置13用于送出第二隔膜7，以将第二隔膜7覆盖在极片5的另一个表面上。该第一隔膜送料装置12、极片送料装置11和第二隔膜送料装置13的相互位置设置为使得送出的第一隔膜6、极片5、第二隔膜7由上至下顺次叠置即可，例如，在最简单的情况下，可以将第一隔膜送料装置12、极片送料装置11和第二隔膜送料装置13由上至下顺次设置。另外，本领域技术人员可以理解，相应地，极片送料装置11包括极片送料驱动装置(未示出)，用于驱动送出极片5的送料动作；第一隔膜送料装置12包括第一隔膜送料驱动装置(未示出)，用于驱动送出第一隔膜6的送料动作；第二隔膜送料装置13包括第二隔膜送料驱动装置(未示出)，用于驱动送出第二隔膜7的送料动作。可以理解，这里，极片送料驱动装置、第一隔膜送料驱动装置和第二隔膜送料驱动装置共同构成上文所述的送料驱动装置。此外，本实施例中，送料装置I还包括导向装置14，该导向装置14设置在第一隔膜送料装置11、极片送料装置12和第二隔膜送料装置13的下游，用于将第一隔膜6、极片5和第二隔膜7引导至下游。如图3所示，本实施例中，该导向装置14可以具有导向缝隙，用于将来自送料装置I的顺次叠置的第一隔膜6、极片5和第二隔膜7引导通过该缝隙，进而导向下游。或者，在未示出的其他实施例中，该导向装置14也可以例如为设置地高于第一隔膜送料装置12、极片送料装置11和第二隔膜送料装置13的单个滚轮，第一隔膜6、极片5和第二隔膜7被沿该滚轮的边缘导向下游。优选地，本实施例中，刀架22为旋转刀架，切刀21固定在刀架22的周缘上，该刀架22设置成能够通过沿图3中箭头C所指示的方向自转而使切刀21压向第一隔膜6，且使切刀21压向第一隔膜6时具有与第一隔膜6相同的运动方向。可以理解，以此种设置，切刀21可以随着送料装置I的送料的进行，而在第一隔膜6、极片5和第二隔膜7向下游运动的过程中将极片5切断，无需送料装置I停止对第一隔膜6、极片5和第二隔膜7的送料以进行切断工作。也就是说，当刀架22为旋转刀架时，可以在送料装置I的送料动作不间断的情况下完成每次对极片5的切断工作。这样就大大提高了电池极片切断设备的工作效率。更优选地，本实施例中，将切刀21的线速度与送料速度设置为基本相同。这样，在切刀21隔着第一隔膜6将极片5切断的时刻，切刀21在隔膜运动方向上 的线速度与第一隔膜6、极片5和第二隔膜7的速度相同，从而在隔膜运动方向上，切刀21与第一隔膜6、极片5和第二隔膜7是基本相对静止的，切断的效果较好。本领域技术人员可以理解，将切刀 21的线速度与送料速度设置为完全相同时，切刀21与第一隔膜6、极片5和第二隔膜7是相对完全静止的，这时切断的效果最好，然而，切刀21的线速度与送料速度基本相同(例如切刀21的线速度与送料速度相差±5%以内)也可以达到较好的切断效果，且减小了对设备的控制难度。本实施例中，优选地，该设备还具有用于调节支撑装置3与切刀装置2之间的间隙的调节装置(图中未示出)。该调解装置可以例如连接至支撑装置3，以调节支撑装置3的上下位置，进而调节支撑装置3与切刀装置2之间的间隙。这样，支撑装置3和切刀装置2之间的间隙可调，也就可以进而根据情况调节切刀21的刀口压在第一隔膜6及极片5上的压力的大小，使之恰好将极片5切断，同时保持第一隔膜6的完整。另外，本实施例中，对应于切刀21转动地切断电极5的切断方式，支撑装置3包括转轮31，该转轮31的周缘抵靠第二隔膜7，随着第一隔膜6、极片5和第二隔膜7向下游的运动而转动，从而在转动过程中起到对第一隔膜6、极片5和第二隔膜7的支撑作用。可以理解，第一隔膜6、极片5和第二隔膜7位于切刀21的刀口和转轮31之间，切刀21在转轮31的周缘的支撑下切断极片5。优选地，该转轮31可以为主动转轮，该主动转轮例如可以由电机(如步进电机或通过变频器控制的普通电机等)驱动以主动转动，以将周缘的线速度设置成与第二隔膜7的线速度相同。将转轮31设置为由电机等驱动而可以主动转动主动转轮，可以使设备运转地更顺利。或者优选地,该转轮31可以为从动转轮，该从动转轮由第二隔膜7带动而转动。将转轮31设置为由第二隔膜7的带动而随之转动的从动转轮，可以省去相应的电机等驱动装置，从而节省设备的成本，进而减少设备的故障发生率。更优选地，支撑装置3还包括弹性调节构件32，该弹性调节构件32设置成施加可调节的弹力至转轮31而调节转轮31与第二隔膜7之间的压力。本实施例中，弹性调节构件32包括弹力件321、支杆322和支撑部323。弹力件321设置在支杆322的一端，另一端固定至转轮31的转轴，支撑部323位于支杆322的中间。这样，弹力件321对支杆322的一端所施加的弹力会转移至支杆322的另一端对转轮31的向上的力，从而进一步微调转轮31与切刀21之间的压力，以进一步微调切刀21的刀口压在第一隔膜6及极片5上的压力的大小。
另外，优选地，本实施例中的切刀21具有第一切刀弧面、第二切刀弧面和由第一切刀弧面和第二切刀弧面相交所形成的刀口，第一切刀弧面和第二切刀弧面均朝向切刀21内部凹进。由向切刀内部凹进的第一切刀弧面和第二切刀弧面构成的刀口较锋利，切断极片更容易。或者优选地，在根据本发明的其他实施例中，切刀21也可以具有第一切刀平面、第二切刀平面和由第一切刀平面和第二切刀平面相交所形成的刀口。平面形式的第一切刀平面和第二切刀平面使得整个切刀更加容易制作，节省了设备的制造成本。根据本发明的第二实施例的电池极片切断设备与第一实施例的电池极片切断设备基本相同，除了在第二实施例中，刀架22设置成能够通过沿垂直于第一隔膜6的方向移动而使切刀21压向第一隔膜6，也就是第二实施例中的刀架22不能转动，而是直线移动以切断极片5。可以理解，在此种切断方式中，因为切刀21没有在第一隔膜6、极片5和第二隔膜7的前进方向上的运动分量，所以在切刀21压向第一隔膜6之前，需要送料装置I停止对第一隔膜6、极片5和第二隔膜7的送料，并且在极片5被切断后，需要送料装置I继续对第一隔膜6和第二隔膜7的送料，并由卷绕装置将第一隔膜6、已被切断的极片5和第二隔膜7卷绕在一起。 可以理解，使用第二实施例的电池极片切断设备同样可以实现避免极片5与切刀21的刀口的粘贴和刀口的污染，也可以实现避免极片5的形变，并可以省略通过胶带将极片与隔膜固定的步骤。但是由于每次进行切断动作时，都需要送料装置I停止送料，然后在切断动作后需要重启送料装置I的送料，从而相对于刀架可以自转的第一实施例中的电池极片切断设备，本实施例中的电池极片切断设备的工作效率相对较低，但是本实施例中刀架21的运动为直线移动，所以刀架21的结构相对更简单，对刀架21的相应控制(包括与刀架连接的电机等)也相对更简单，从而简化了整个电池极片切断设备的结构。根据本发明的另一个方面，还提供了一种电池极片切断方法。根据本发明的第三实施例的方法包括以下步骤SI :送料步骤，其中以相同的送料速度将顺次叠置的第一隔膜、极片和第二隔膜送出；S2:切断步骤，其中在支撑第二隔膜的同时隔着第一隔膜从第一隔膜侧仅将极片切断；以及S3:卷绕步骤，其中将第一隔膜、被切断的极片和第二隔膜卷绕在一起。因为在步骤S2中，在支撑第二隔膜的同时隔着第一隔膜从第一隔膜侧仅将极片切断，也就是，第一隔膜不断，而极片断(这是由于电池制作领域中，极片材料一般较软，而隔膜的材料相对较硬，从而可以实现隔着隔膜将极片切断)，这就避免了极片与用于切断极片的切刀的刀口的粘贴和刀口的污染，进而，由于刀口与极片没有直接接触，也不会在切刀切断极片后向上运动时将极片的端部(被切断处)带起，从而避免了极片的形变。另外，由于极片的材料较软，使得使用本方法，在隔着第一隔膜将极片切断的过程中即借助于刀口的压力而实现了极片的端部(被切断处)与隔膜的粘连，从而可以省略通过胶带将极片与隔膜固定的步骤，简化了电池的制作过程。优选地，在本实施例中，该方法使用电池极片切断设备来实施，并且如图3和图4所示，该电池极片切断设备包括送料装置I、切刀装置2、支撑装置3和卷绕装置4。送料装置I用于以相同的送料速度将顺次叠置的第一隔膜6、极片5和第二隔膜7送出；切刀装置2设置在送料装置I的下游，包括刀架22和固定在刀架22上的切刀21，该刀架22用于通过移动或自转而使切刀21压向第一隔膜6并隔着第一隔膜6从第一隔膜6侧仅将极片5切断，刀架22的自转和移动方式参考上文对根据本发明的第一实施例和第二实施例的设备的说明。支撑装置3与切刀装置2隔着第一隔膜6、极片5和第二隔膜7相对设置，以在切刀21压向第一隔膜6时在第二隔膜7下方支撑切刀21。卷绕装置4设置在切刀装置2的下游，用于将第一隔膜6、被切断的极片5和第二隔膜7卷绕在一起。其中，在步骤SI (送料步骤)中，使送料装置I以相同的送料速度将顺次叠置的第一隔膜6、极片5和第二隔膜7送出；在步骤S2 (切断步骤)中，在使支撑装置3支撑第二隔膜7的同时使刀架22通过移动或自转而使切刀21压向第一隔膜6并隔着第一隔膜6从第一隔膜6侧仅将极片5切断；在步骤S3 (卷绕步骤)中，使卷绕装置4将第一隔膜6、被切断的极片5和第二隔膜7卷绕在一起。更优选地，本实施例中，设备中的刀架22为旋转刀架，切刀21固定在刀架22的周缘上，刀架22设置成能够通过自转而使切刀21压向第一隔膜6，且使切刀21压向第一隔膜6时具有与第一隔膜6相同的运动方向。这样，由于切刀21压向第一隔膜6时具有与第一 隔膜6、极片5和第二隔膜7的前进方向相同的运动分量，从而在执行步骤S2 (切断步骤)时，步骤SI (送料步骤)不停止。并且，相应地，本实施例中，切断步骤包括以下子步骤子步骤S21 :在使支撑装置3支撑第二隔膜7的同时使刀架22自传而使切刀21压向第一隔膜6并隔着第一隔膜6从第一隔膜6侧仅将极片5切断，且使切刀21压向第一隔膜6时具有与第一隔膜6相同的运动方向；以及子步骤S22 :继续使刀架22自传而使切刀21远离第一隔膜6。随着子步骤S22的操作，完成了一次对极片5的切断，并且当刀架22继续自转至再次压向第一隔膜6时，则会进行下一次切断工作。可以理解，因为本实施例的方法中，在执行步骤S2 (切断步骤)时，步骤SI (送料步骤)无须停止，所以切断工作的效率得到了很大的提高。根据本发明的第四实施例的电池极片切断方法与第三实施例的方法基本相同，不同点在于，第四实施例的方法中，所使用的使用电池极片切断设备中的刀架22设置成能够通过沿垂直于第一隔膜6的方向移动(而非自转)而使切刀21压向第一隔膜6。因为本实施例中，刀架22通过沿垂直于第一隔膜6的方向移动，也就是切刀21没有在第一隔膜6、极片5和第二隔膜7的前进方向上的运动分量，所以对应地，第四实施例的方法中，步骤SI (送料步骤)在执行步骤S2 (切断步骤)之前要暂停执行，以方便步骤S2的进行，并且步骤SI在完成步骤S2 (切断步骤)之后重新启动；并且，本实施例中，步骤S2(切断步骤)包括以下子步骤S21a :使刀架22沿垂直于第一隔膜6的方向移动而使切刀21压向第一隔膜6并隔着第一隔膜6从第一隔膜6侧仅将极片5切断；以及S21b :移动刀架22而使切刀21远离第一隔膜6。随着子步骤S22b的操作，完成了一次对极片5的切断，并且当刀架22再次向下压向第一隔膜6时，则会进行下一次切断工作。使用第四实施例的电池极片切断方法同样可以实现避免极片5与切刀21的刀口的粘贴和刀口的污染，也可以实现避免极片5的形变，并可以省略通过胶带将极片与隔膜固定的步骤。但是由于每次进行切断动作时，都需要送料装置I停止送料，然后在切断动作后需要重启送料装置I的送料，从而相对于第三实施例中的电池极片切断方法(其中所使用的刀架22为旋转刀架，且在进行切断步骤时，送料步骤不停止)，本实施例的方法的工作效率相对较低，但是本实施例中所使用的刀架21的运动为直线移动，所以刀架21的结构相对更简单，控制也相对更简单。另外，优选地，在根据本发明的电池极片切断方法中(包括第三实施例的方法和第四实施例的方法)极片5由锂或锂合金制成，第一隔膜6和第二隔膜7由本领域已知的多孔高分子材料制成，例如。锂或锂合金材料较软，而多孔高分子材料相对于锂或锂合金较硬，所以容易实现隔着第一隔膜从第一隔膜侧仅将极片切断(保持第一隔膜不断)。本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由 附属的权利要求书及其等效范围所界定。
权利要求
1.一种电池极片切断设备，其特征在于，所述电池极片切断设备包括 送料装置，用于以相同的送料速度将顺次叠置的第一隔膜、极片和第二隔膜送出； 切刀装置，其设置在所述送料装置的下游，包括刀架和固定在所述刀架上的切刀，所述刀架用于通过移动或自转而使所述切刀压向所述第一隔膜并隔着所述第一隔膜从所述第一隔膜侧仅将所述极片切断； 支撑装置，其与所述切刀装置隔着所述第一隔膜、所述极片和所述第二隔膜相对设置，以在所述切刀压向所述第一隔膜时在所述第二隔膜下方支撑所述切刀；以及 卷绕装置，其设置在所述切刀装置的下游，用于将所述第一隔膜、被切断的所述极片和所述第二隔膜卷绕在一起。
2.如权利要求I所述的电池极片切断设备，其特征在于，所述送料装置包括 极片送料装置，用于送出所述极片； 第一隔膜送料装置，用于送出所述第一隔膜，以将所述第一隔膜覆盖在所述极片的一个表面上； 第二隔膜送料装置，用于送出所述第二隔膜，以将所述第二隔膜覆盖在所述极片的另一个表面上；以及 导向装置，设置在所述第一隔膜送料装置、所述极片送料装置和所述第二隔膜送料装置的下游，用于将所述第一隔膜、所述极片和所述第二隔膜引导至下游。
3.如权利要求I所述的电池极片切断设备，其特征在于，所述刀架为旋转刀架，所述切刀固定在所述刀架的周缘上，所述刀架设置成能够通过自转而使所述切刀压向所述第一隔膜，且使所述切刀压向所述第一隔膜时具有与所述第一隔膜相同的运动方向。
4.如权利要求3所述的电池极片切断设备，其特征在于，所述切刀的线速度与所述送料速度基本相同。
5.如权利要求3所述的电池极片切断设备，其特征在于，所述设备还具有用于调节所述支撑装置与所述切刀装置之间的间隙的调节装置。
6.如权利要求3所述的电池极片切断设备，其特征在于，所述支撑装置包括主动转轮，所述主动转轮的周缘抵靠所述第二隔膜，所述主动转轮的周缘的线速度设置成与所述第二隔膜的线速度相同。
7.如权利要求3所述的电池极片切断设备，其特征在于，所述支撑装置包括从动转轮，所述从动转轮的周缘抵靠所述第二隔膜，所述从动转轮由所述第二隔膜带动而转动。
8.如权利要求6或7所述的电池极片切断设备，其特征在于，所述支撑装置还包括弹性调节构件，所述弹性调节构件设置成施加可调节的弹力至所述转轮而调节所述转轮与所述第二隔膜之间的压力。
9.如权利要求I所述的电池极片切断设备，其特征在于，所述刀架设置成能够通过沿垂直于所述第一隔膜的方向移动而使所述切刀压向所述第一隔膜。
10.如权利要求I所述的电池极片切断设备，其特征在于，所述切刀具有第一切刀平面、第二切刀平面和由所述第一切刀平面和所述第二切刀平面相交所形成的刀口。
11.如权利要求I所述的电池极片切断设备，其特征在于，所述切刀具有第一切刀弧面、第二切刀弧面和由所述第一切刀弧面和所述第二切刀弧面相交所形成的刀口，所述第一切刀弧面和所述第二切刀弧面均朝向所述切刀内部凹进。
12.—种电池极片切断方法，其特征在于，包括 送料步骤，其中以相同的送料速度将顺次叠置的第一隔膜、极片和第二隔膜送出； 切断步骤，其中在支撑所述第二隔膜的同时隔着所述第一隔膜从所述第一隔膜侧仅将所述极片切断；以及 卷绕步骤，其中将所述第一隔膜、被切断的所述极片和所述第二隔膜卷绕在一起。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法使用电池极片切断设备来实施，所述电池极片切断设备包括 送料装置，用于以相同的送料速度将顺次叠置的第一隔膜、极片和第二隔膜送出； 切刀装置，其设置在所述送料装置的下游，包括刀架和固定在所述刀架上的切刀，所述刀架用于通过移动或自转而使所述切刀压向所述第一隔膜并隔着所述第一隔膜从所述第一隔膜侧仅将所述极片切断； 支撑装置，其与所述切刀装置隔着所述第一隔膜、所述极片和所述第二隔膜相对设置，以在所述切刀压向所述第一隔膜时在所述第二隔膜下方支撑所述切刀；以及 卷绕装置，其设置在所述切刀装置的下游，用于将所述第一隔膜、被切断的所述极片和所述第二隔膜卷绕在一起， 其中，在所述送料步骤中，使所述送料装置以相同的送料速度将顺次叠置的第一隔膜、极片和第二隔膜送出； 在所述切断步骤中，在使所述支撑装置支撑所述第二隔膜的同时使所述刀架通过移动或自转而使所述切刀压向所述第一隔膜并隔着所述第一隔膜从所述第一隔膜侧仅将所述极片切断； 在所述卷绕步骤中，使所述卷绕装置将所述第一隔膜、被切断的所述极片和所述第二隔月吴卷绕在一起。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于， 所述刀架为旋转刀架，所述切刀固定在所述刀架的周缘上，所述刀架设置成能够通过自转而使所述切刀压向所述第一隔膜，且使所述切刀压向所述第一隔膜时具有与所述第一隔膜相同的运动方向； 在执行所述切断步骤时，所述送料步骤不停止； 所述切断步骤包括 在使所述支撑装置支撑所述第二隔膜的同时使所述刀架自传而使所述切刀压向所述第一隔膜并隔着所述第一隔膜从所述第一隔膜侧仅将所述极片切断，且使所述切刀压向所述第一隔膜时具有与所述第一隔膜相同的运动方向； 继续使所述刀架自传而使所述切刀远离所述第一隔膜。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于， 所述刀架设置成能够通过沿垂直于所述第一隔膜的方向移动而使所述切刀压向所述第一隔膜； 所述送料步骤在执行所述切断步骤之前暂停执行，并在完成所述切断步骤之后重新启动； 所述切断步骤包括 使所述刀架沿垂直于所述第一隔膜的方向移动而使所述切刀压向所述第一隔膜并隔着所述第一隔膜从所述第一隔膜侧仅将所述极片切断； 移动所述刀架而使所述切刀远离所述第一隔膜。
16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述极片由锂或锂合金制成，所述第一隔膜和所述第二隔膜由多孔高分子材料制成。
全文摘要
本发明公开了一种电池极片切断设备及电池极片切断方法，该设备包括送料装置，用于以相同的送料速度将顺次叠置的第一隔膜、极片和第二隔膜送出；切刀装置，其设置在送料装置的下游，包括刀架和固定在刀架上的切刀，刀架用于通过移动或自转而使切刀压向第一隔膜并隔着第一隔膜从第一隔膜侧仅将极片切断；支撑装置，其与切刀装置隔着第一隔膜、极片和第二隔膜相对设置，以在切刀压向第一隔膜时在第二隔膜下方支撑切刀；以及卷绕装置，其设置在切刀装置的下游，用于将第一隔膜、被切断的极片和第二隔膜卷绕在一起。该设备能避免极片与切刀刀口粘贴和刀口污染，并避免极片的形变，还可以省略通过胶带将极片与隔膜固定的步骤，简化了电池的制作过程。
文档编号B23D79/00GK102810660SQ201210295959
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月17日 优先权日2012年8月17日
发明者陈进添, 常海涛, 赵洋, 苏盛, 张清顺 申请人:福建南平南孚电池有限公司