二次电池用极板冲压装置制造方法

二次电池用极板冲压装置制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供二次电池用极板冲压装置，一边移送用于形成二次电池用极板的盘电极板(4)，一边在上述盘电极板(4)形成电极棒(6)，上述二次电池用极板冲压装置的特征在于，包括：冲压模具单元(20)，具有上冲压模具(22)和下冲压模具(24)，上冲压模具(22)和下冲压模具(24)配置在上述盘电极板(4)的移送方向，与上述盘电极板(4)的上面和底面相向，使得上述盘电极板(4)穿过上述冲压模具单元(20)；升降工作单元(30)，在上述冲压模具单元(20)的以与上述盘电极板(4)的上面和底面相向的方式配置的上冲压模具(22)和上述下冲压模具(24)中，上述升降工作单元(30)至少使其中的上述上冲压模具(22)在上述盘电极板(4)的上部位置升降；以及冲压切割单元(40)，当上述上冲压模具(22)借助上述升降工作单元(30)而向上述盘电极板(4)下降时，进行冲裁使得上述冲压切割单元(40)在上述盘电极板(4)形成上述电极棒(6)。
【专利说明】二次电池用极板冲压装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及二次电池用极板冲压装置，更详细地涉及如下的新概念的二次电池用 极板冲压装置：即，在二次电池用极板（electrode plate)形成电极棒（electrode tab) 的冲压加工的情况下，采用一种能够使冲压模具在配置于原位置的状态下升降，盘电极板 (reel electrode plate)间歇性地反复进行移送和停止，进而借助冲压模具部分而在盘电 极板执行电极棒冲压加工的结构，而不采用一种反复执行冲压模具一边沿着极板的移送方 向与冲压模具部分一起移动一边进行冲压，然后冲压模具再恢复到原位置的过程的结构， 因而能够解决因冲压模具部分的前后方向往复运动引起的难以克服惯性力的问题，并且由 于不存在这种因冲压模具部分的前后往复移送而导致的难以克服惯性力的问题，进而能够 获得可满足高速冲压作业上的要求条件等各种优选的结果。

【背景技术】
[0002] 通常，二次电池能够在使用之后再充电，虽然其容量不是无限的，但通过逆向执行 一定程度的放电处理，能够反复使用同一电池。在此情况下，通常，在多个正极板和负极板 之间层叠多个分隔板来制成二次电池。即，在正极板的上部层叠分隔板，并在分隔板的上部 层叠负极板，在负极板的上部的分隔板的上面再层叠正极板，并再次依次层叠分隔板和负 极板，借助这种方式而制成二次电池。例如，通过以分隔板为边界交替层叠正极板和负极板 来制成二次电池。
[0003] -方面，为了层叠多个极板来制成二次电池，在以盘电极板（Reel electrode)(二 次电池用极板制造用圆板）的长度方向中心线为基准位于两侧的侧端部中的一侧的侧端 部冲压大致呈四角金属片形状的电极棒（当层叠有多个极板时，成为二次电池用电极的部 分）之后，以切割冲压有上述电极棒的盘电极板的方式使四角板形态的极板单个化，并通 过层叠多个这种四角板形态的单个极板来制成电池组。即，通过与分隔板一起层叠具有电 极棒的多个极板，来制成二次电池，因而用于在作为二次电池的极板制造用圆板的盘电极 板形成电极棒的冲压工序是必不可少的。
[0004] 但是，根据现有技术，通过往复移送冲压装置的冲压模具部分（即，移动部件部 分），来在盘电极板冲压电极棒，而在此情况下，冲压模具本身的重量相当大，因而难以克服 用于往复运动的惯性力，进而存在着高速冲压作业受各种限制的缺点。
[0005] 具体地，在移送盘电极板的同时，一边移动冲压模具部分使其跟随盘电极板而一 边在盘电极板加工电极棒，然后将冲压模具重新恢复到原位置的过程中，即，通过反复执行 冲压模具的前进和后退，来在盘电极板进行冲压而形成电极棒，但由于作为用于冲压这种 电极棒的移动部件的冲压模具，其重量大致为70kg以上，因而在冲压模具随着盘电极板进 行大致0. 3秒钟?0. 4秒钟以内的高速往复动作（即，向盘电极板的移送方向的前进动作 和向与盘电极板的移送方向相反的方向的复位动作）的情况下，难以克服用于往复运动的 惯性力，因而在高速冲压作业上发生如上所述的各种限制，由此，存在着无法满足客户对于 超高速冲压工序的要求的缺点。冲压模具的重量大致为70kg左右，在使冲压模具进行高速 前进及后退动作的情况下，难以克服冲压模具的惯性力，需要相应地放慢冲压模具的前后 往复移动速度和盘电极板的移送速度，因而具有生产率下降等各种局限，最终导致出现无 法充分满足客户对于超高速作业的要求等各种问题。


【发明内容】

[0006] 技术问题
[0007] 本发明是为了解决如上所述的问题而开发的，本发明的目的在于，提供具有新结 构的二次电池用极板冲压装置：在电极棒形成于二次电池用极板的情况下，并不采用将冲 压模具随着极板的移送方向而沿着前后方向进行往复移送的结构，因此，不仅能够解决因 冲压模具部分的前后方向往复运动引起的难以克服惯性力的问题，并且由于不存在这种因 冲压模具部分的前后往复移送而导致的难以克服惯性力的问题，进而能够获得可满足高速 冲压作业上的要求条件等各种优选的结果。
[0008] 解决问题的手段
[0009] 本发明提供二次电池用极板冲压装置，一边移送用于形成二次电池用极板的盘电 极板4, 一边在上述盘电极板4形成电极棒6,上述二次电池用极板冲压装置的特征在于，包 括：冲压模具单元20,具有上冲压模具22和下冲压模具24,上冲压模具22和下冲压模具24 配置在上述盘电极板4的移送方向，与上述盘电极板4的上面和底面相向，使得上述盘电极 板4穿过上述冲压模具单元20 ;升降工作单元30,在上述冲压模具单元20的以与上述盘电 极板4的上面和底面相向的方式配置的上冲压模具22和上述下冲压模具24中，上述升降 工作单元30至少使其中的上述上冲压模具22在上述盘电极板4的上部位置升降；以及冲 压切割单元40,当上述上冲压模具22借助上述升降工作单元30而向上述盘电极板4下降 时，上述冲压切割单元40进行冲裁使得在上述盘电极板4形成上述电极棒6。
[0010] 发明的效果
[0011] 根据在本发明中采用的结构，冲压模具并不随着盘电极板移动，而是在固定地配 置在原位置的状态下以超高速升降，且盘电极板随着冲压模具部分的升降动作而间歇性地 反复移送和停止，使得冲压模具单元和安装于冲压模具单元的冲压切割单元以超高速在盘 电极板加工出电极棒，因而不仅能够解决因冲压模具部分的前后方向往复运动引起的难以 克服惯性力的问题，并且由于不存在这种因冲压模具部分的前后往复移送而导致的难以克 服惯性力的问题，进而能够获得可满足高速冲压作业上的要求条件等各种优选的结果。
[0012] 根据现有技术，移送盘电极板的同时，一边移动冲压模具部分使其跟随盘电极板 而一边在盘电极板加工电极棒，然后将冲压模具重新恢复到原位置，通过反复执行这种冲 压模具的前进和后退动作，来在盘电极板形成电极棒，但由于作为用于冲压这种电极棒的 移动部件的冲压模具部分，其重量大致为70kg以上，因而在冲压模具随着盘电极板进行大 致0. 3秒钟?0. 4秒钟以内的高速往复动作的情况下，难以克服用于往复运动的惯性力，因 而在高速冲压作业上发生如上所述的各种限制，由此，存在着无法满足客户对于超高速冲 压工序的要求等缺点，然而，本发明彻底解决了这种问题，进而能够轻松顺畅地执行在极板 形成电极棒的工序，还能够充分满足客户对于超高速的要求。

【专利附图】

【附图说明】
[0013] 图1为示出本发明的二次电池用极板冲压装置的结构的外观立体图。
[0014] 图2为示出利用本发明的二次电池用极板冲压装置来在盘电极板形成电极棒的 过程的立体图。
[0015] 图3为图2的左侧面立体图。
[0016] 图4为示出本发明的二次电池用极板冲压装置的主要部结构的俯视图。
[0017] 图5a和图5b为示出借助作为本发明的主要部的冲压模具单元而在盘电极板冲压 电极棒的过程的主视图。
[0018] 图6a为示出作为本发明的主要部的上冲压模具的上面的立体图。
[0019] 图6b为示出图6a所示的上冲压模具的底面的立体图。
[0020] 图7为示出作为本发明的主要部的下冲压模具的上面的立体图。
[0021] 图8为示出构成本发明的冲压模具单元和升降工作单元的立体图。
[0022] 图9a为示出作为本发明的主要部的升降工作单元与上冲压模具的连接状态的俯 视图。
[0023] 图9b和图9c为示出借助图9a所示的升降工作单元而使上冲压模具升降的过程 的主视图。
[0024] 图10a和图10b为示出借助作为本发明的主要部的升降工作单元而使冲压模具单 元的上冲压模具升降的过程的立体图。
[0025] 图11和图12为示出图8所示的冲压模具单元的上冲压模具的升降工作的状态的 立体图。
[0026] 图13和图14为概念性地示出借助作为本发明的再一主要部的冲压切割单元而在 盘电极板形成电极棒的过程的立体图。
[0027] 图15为示出作为本发明的另一主要部的送料单元的结构的立体图。
[0028] 图16为图15的右侧视图。
[0029] 图17为图15的后视图。
[0030] 图18为示出构成本发明的冲压装置的极板切割单元的结构的立体图。
[0031] 图19为图18的主视图。

【具体实施方式】
[0032] 本发明的实施例的二次电池用极板冲压装置包括冲压模具单元20,上述冲压模具 单元20具有上冲压模具22和下冲压模具24,上冲压模具22和下冲压模具24配置在盘电 极板4的移送方向，使得作为用于形成二次电池用极板的圆板的盘电极板4穿过上述冲压 模具单元20。
[0033] 用于实施发明的方式
[0034] 以下，参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。
[0035] 本发明具有在构成冲压装置的本体的主体12设有冲压模具单元20的结构。
[0036] 上述主体12大致呈内部设有空间部的六面体箱形状，在上述主体12的内部空间 部中内置有前罩14和后罩16,上述前罩14和后罩16用于引导在盘电极板4的两侧侧端部 冲压电极棒6时产生的冲裁金属碎片使其下落。请参照图5a和图5b。
[0037] 在上述主体12的上面，以正面为基准在左右两侧位置设有支撑面板12a，支撑面 板12a经由导轨与四角板形状的底座面板18相结合。底座面板18的位置能够根据导轨而 变更，能够借助夹具等固定机构而将底座面板18固定于导轨，进而在主体12的上面的适当 位置配置底座面板18。
[0038] 在上述底座面板18的上部设有冲压模具单元20。如上所述，冲压模具单元20包 括下冲压模具24和上冲压模具22,能够具有下冲压模具24的底面与底座面板18的上部相 接触，并借助螺栓等紧固件而被固定的结构。在此情况下，下冲压模具24以正面为基准在 宽度方向左右两侧侧端部分别形成有从上面贯通到底面的第一冲压切割孔44和第二冲压 切割孔48,底座面板18也在宽度方向两侧侧端部形成有从上面贯通到底面的第一冲裁孔 和第二冲裁孔。下冲压模具24的第一冲压切割孔44和第二冲压切割孔48分别与底座面 板18的第一冲裁孔和第一冲裁孔相连通，上述前罩14与第一冲压切割孔44和第一冲裁孔 相连通，后罩16与第二冲压切割孔48和第二冲裁孔相连通。
[0039] 在上述下冲压模具24的上侧以能够相对升降的方式设有上冲压模具22。在下冲 压模具24的上面设有多个导杆24a，且在上冲压模具22设有从上面贯通到底面的多个导 孔，上冲压模具22的导孔以能够相对滑动的方式与下冲压模具24的导杆24a相结合，使得 上冲压模具22 -边在下冲压模具24的上部无错位地精准地保持原位置，一边进行向下冲 压模具24的上面方向下降并从下冲压模具24的上面上升的工作。
[0040] 在上述上冲压模具22和下冲压模具24的相向面设有形成二次电池极板用电极棒 6的冲压切割单元40。
[0041] 如图13和图14所示，上述冲压切割单元40包括设置于上冲压模具22的底面的 第一冲压切割器42和从下冲压模具24的上面贯通到底面的第一冲压切割孔44。在图13 和图14中，仅示出了第一冲压切割器42和第二冲压切割器46,但应理解的是，第一冲压切 割器42和第二冲压切割器46安装于上冲压模具42的底面。
[0042] 上述第一冲压切割器42呈沿着上冲压模具22的长度方向（即，以正面为基准与 左右宽度方向交叉的方向）伸长的大致一字形切割块形状，在这种沿着上冲压模具22的前 后方向伸长的切割块形状的第一冲压切割器42的后端部侧设有大致四角槽形状的电极棒 形状部42a，以便能够在上述盘电极板4的一侧侧端部冲压四角金属片形状的电极棒6。优 选地，在第一冲压切割器42的底面外围部设有尖端锋利的刃部，以便能够顺利切割盘电极 板4的一侧侧端部。即，若在第一冲压切割器42的底面设有锋利的刃部，则在第一冲压切 割器42从上侧按压并冲压正在高速移送中的盘电极板4的一侧侧端部的瞬间，能够更加顺 畅地对盘电极板4的一侧侧端部进行冲裁加工（切割加工），并轻松地形成电极棒6。
[0043] 上述第一冲压切割孔44呈从下冲压模具24的上面贯通到底面的孔形态，配置于 与第一冲压切割器42相向的一面，由与上冲压模具22底面的第一冲压切割器42形状相同 的形状的孔构成，当第一冲压切割器42借助下冲压模具24的下降而下降时，能够进入下冲 压模具24的第一冲压切割孔44,切割盘电极板4的一侧侧端部，进而形成电极棒6。在第 一冲压切割孔44也形成有电极棒形状部44a，因而能够借助第一冲压切割器42和第一冲压 切割孔44而在盘电极板4形成电极棒6。当然，如上所述，下冲压模具24的第一冲压切割 孔44与前罩14相连通，因而在盘电极板4的一侧侧端部形成电极棒6时产生的金属切断 碎片能够沿着前罩14下降而被收集。
[0044] 并且，在本发明中，冲压切割单元40还能够包括第二冲压切割器46和第二冲压切 割孔48。
[0045] 上述第二冲压切割器46配置于上冲压模具22和下冲压模具24的相向的面中的 某一面，以便配置于盘电极板4的宽度方向两侧侧端部中的另一侧侧端部。在本发明中，在 上冲压模具22的底面配置有第二冲压切割器46。在此情况下，第二冲压切割器46呈切割 块形状，以便冲压盘电极板4的另一侧侧端部。更具体地，第二冲压切割器46呈沿着上冲 压模具22的长度方向（S卩，以正面为基准与左右宽度方向交叉的方向）伸长的大致一字形 切割块形状。并且，优选地，在第二冲压切割器46的底面外围部也设有尖端锋利的刃部，以 便能够切割盘电极板4的另一侧侧端部。即，若在第二冲压切割器46的底面设有锋利的刃 部，则在第二冲压切割器46从上侧按压并冲压正在高速移送中的盘电极板4的另一侧侧端 部的瞬间，能够更加顺畅地对盘电极板4的一侧侧端部进行冲裁加工（切割加工），并轻松 地形成电极棒6。与其说第二冲压切割器46是用于在盘电极板4形成电极棒6的，还不如 说第二冲压切割器46是用于切边（trimming)加工的，按照规定宽度适当切除形成盘电极 板4的电极棒6的相反侧侧端部。
[0046] 上述第二冲压切割孔48呈从下冲压模具24的上面贯通到底面的孔形态，配置于 与第二冲压切割器46相向的一面，由与上冲压模具22底面的第二冲压切割器46形状相同 的形状的孔（沿着下冲压模具24的前后方向伸长的大致呈一字孔形状的孔）构成，当第二 冲压切割器46借助下冲压模具24的下降而下降时，能够进入下冲压模具24的第二冲压切 割孔48,并进行切割盘电极板4的另一侧侧端部的切边加工。当然，如上所述，下冲压模具 24的第二冲压切割孔48与后罩16相连通，因而对盘电极板4的另一侧侧端部进行切边时 产生的金属切断碎片也能够沿着后罩16下降而被收集。
[0047] 本发明包括送料单元60,上述送料单元60以间歇性的移送方式向冲压模具单元 20供给盘电极板4,使得盘电极板4进行移送和停止动作，并且，上述冲压模具单元20的上 冲压模具22在盘电极板4因送料单元60的间歇性的移送和停止动作而被停止的瞬间下 降，使得冲压切割单元40在盘电极板4冲压出电极棒6。
[0048] 本发明具有升降工作单元30,上述升降工作单元30至少使冲压模具单元20的上 冲压模具22和下冲压模具24中的上冲压模具22在盘电极板4的上部位置升降。
[0049] 上述升降工作单元30能够包括：凸轮32,经由连接单元50与上冲压模具22相连 接，以及凸轮驱动马达34,其马达轴与上述凸轮32相结合，通过旋转凸轮32,来使上冲压模 具22以固定块38为基准升降。
[0050] 附图标记36为框架，这种框架36能够采用经由未图示的支架和紧固件等与主体 12相连接的结构。具体地，框架36能够由前方壁部36c和后方壁部36d与左侧壁部36a和 右侧壁部36b相结合的大致四角块形状构成，上述右侧壁部36b部分经由紧固件等与支架 相连接，支架也经由紧固件等与主体12相连接，使得框架36能够具有经由支架和紧固件等 与主体12相连接的结构。
[0051] 附图标记38为固定块，上述固定块38呈在中间板38a的前后端设有前方支承片 38b和后方支承片38b的大致六面体块形状。上述固定块38的前方支承片38b和后方支承 片38c能够分别借助导轨而以能够相对滑动的方式与框架36相结合，固定块38能够借助 夹具等固定件而固定于框架36的所需位置。在本发明中，固定块38的前方支承片38b和 后方支承片38c分别借助导轨而以能够相对滑动的方式与框架36的前方壁部36c和后方 壁部36d的上端相结合，能够采用借助上述夹具等固定件而将固定块38固定于框架36的 适当位置的结构。
[0052] 在上述固定块38的内部内置有凸轮驱动马达34的马达轴。凸轮驱动马达34能 够具有借助托架等而固定于固定块38或者固定于框架36的结构。并且，凸轮驱动马达34 的驱动轴与凸轮32相结合而内置于固定块38。在固定块38的中间板38a形成有向前后面 相连通的通孔38h，与凸轮驱动马达34的马达轴进行轴结合的凸轮32的前面相向于与固定 块38的中间板38a相连通的通孔38h。参照图4。
[0053] 如图9a、图％、图10a及图10b所示，上述凸轮32呈盘形状，盘形状的凸轮32以 脱离中心部而偏心的方式与凸轮驱动马达34的马达轴进行轴结合。并且，凸轮32在朝向 后述的连接单元50的前面形成有环形的凸轮槽32a。在本发明中，在凸轮32的两面中的与 位于固定块38的中间板38a的通孔38h相向的前面形成有凸轮槽32a。
[0054] 并且，在本发明中，连接单元50具有升降工作杆52,当凸轮32借助凸轮驱动马达 34而旋转时，这种升降工作杆52的前端部能够随着凸轮槽32a相对滑动的同时进行升降， 因而经由连接单元50与凸轮32相连接的上冲压模具22能够进行升降。
[0055] 在此情况下，连接单元50具有升降块54,上述升降块54与升降工作杆52的底端 部相连接，并经由导轨以能够直立升降的方式将上冲压模具22与固定块38相结合。
[0056] 参照图9a、图％、图10a及图10b，升降块54的背面两侧以能够借助导轨而进行相 对升降的方式与固定块38相结合，在升降块54的导轨之间的背面固定有升降工作杆52的 底端部，上述升降工作杆52的前端部以能够相对滑动的方式与形成于凸轮32的前面的凸 轮槽32a相结合。如图4所示，升降工作杆52从升降块54经由形成于固定块38的中间板 38a的通孔38h与凸轮32前面的凸轮槽32a相结合，随着凸轮32的旋转，升降工作杆52的 前端部相对凸轮32的凸轮槽32a滑动，并能够借助凸轮32的旋转动作而在固定块38的中 间板的通孔区域进行升降工作。
[0057] 上述连接单元50能够包括：升降工作杆52,结合于与凸轮驱动马达34的马达轴 进行轴结合的凸轮32的凸轮槽32a ;升降块54,与上述升降工作杆52的底端部相连接，上 述升降块54的背面以能够借助导轨而进行相对升降的方式与固定块38相结合；以及连接 器56,与上述升降块54的底面相结合，并与上冲压模具22的上面相结合。
[0058] 因此，若上述凸轮驱动马达34的马达轴旋转，则由于凸轮32以偏心方式与马达轴 进行轴结合，当凸轮32旋转时，升降工作杆52沿着凸轮槽32a相对滑动，并借助凸轮32的 作用而沿着上下方向升降，经由升降块54和连接器56与升降工作杆52相连接的上冲压模 具22升降，上冲压模具22底面的第一冲压切割器42和第二冲压切割器46升降，进而能够 在盘电极板4形成电极棒6。在此情况下，上述凸轮驱动马达34的马达轴进行每秒钟旋转 并停止大致三次左右的间歇性的旋转动作，因而上冲压模具22和安装于上冲压模具的第 一冲压切割器42和第二冲压切割器46也能够进行每秒钟升降大致三次左右的间歇性的升 降动作，进而能够借助这种第一冲压切割器42和第二冲压切割器46的超高速升降工作，而 超高速地在极板（即，被高速移送的盘电极板4的一侧侧端部部分）形成电极棒6。
[0059] -方面，在本发明中，送料单元60执行间歇性的送料和停止动作，凸轮驱动马达 34和上冲压模具22以与送料单元60的动作同步化的方式进行间歇性的旋转动作和升降动 作，进而在盘电极板4间歇性地形成电极棒6。
[0060] 上述送料单元60包括配置于盘电极板4的移送线上的并与盘电极板4的上面和 底面位置相向地配置的一对上棍62和下棍64。
[0061] 参照图15至图17,送料单元60具有与未图示的送料器主体相结合的辊托架，这种 辊托架由上辊支撑部72和下辊支撑部74构成。
[0062] 上述上辊支撑部72包括：水平辊托架片72a，沿着水平方向配置于盘电极板4的 上部位置；一对左右侧辊托架片72b，配置于上述水平辊托架片72a的两侧位置，盘电极板4 经过上述两侧位置之间；以及垂直辊托架片72c，在上述侧辊托架片72b之间与水平辊托架 片72a相连接。
[0063] 上述下辊支撑部74包括：气缸托架片74a，与上辊支撑部72的左右侧辊托架片 72b相连接；臂74b，一端部与安装于上述气缸托架片74a的气缸76的气缸杆76a相连接而 进行升降工作；以及下辊托架片74c，与上述臂74b相连接，并以能够经由导轨而相对于气 缸托架片74a进行升降的方式相结合，上述下辊64以能够借助单独的托架等旋转的方式安 装于上述下辊托架片74c。
[0064] 上述送料单元60的上辊62和下辊64中的至少一个辊为驱动辊，上述驱动辊通过 传动机构66与马达68的马达轴68a相连接，用于反复执行将盘电极板4朝向冲压模具单 元20的方向间歇性地移送和停止的动作。下辊64与安装于下辊支撑部74的气缸76的气 缸杆76a相连接，因此，能够随着气缸76的工作，在与上辊62相向的位置进行相对升降，随 着下辊64相对于上辊62的升降，能够适当调整经过上辊62和下辊64之间而被送出的盘 电极板4的移送时的摩擦力，也便于在上辊62和下辊64之间介入盘电极板4而安装。
[0065] 在本发明中，上辊62以驱动方式与马达68的马达轴68a相连接，因而上辊62成 为产生用于送出盘电极板4的动力的驱动辊。当然，上辊62经由其他托架等连接机构以可 旋转的方式安装于上辊支撑部72的垂直辊托架片72c。
[0066] 换句话说，马达68经由连接托架等固定机构安装于上述上辊支撑部72的垂直辊 托架片72c，马达68的马达轴68a以能够由驱动轮66a、从动轮66b及皮带66c进行传动的 方式与安装于上辊支撑部72的垂直辊托架片72c的上辊62相连接。
[0067] 在此情况下，上述马达68的马达轴68a进行间歇性驱动，以大致每秒钟三次的频 率反复着间歇性的旋转和停止，上述上辊62也进行大致每秒钟旋转和停止三次的间歇性 的旋转，因而介于上辊62和下辊64之间而被移送的盘电极板4也间歇性地执行每秒钟移 送和停止三次的移送动作，上述凸轮驱动马达34的马达轴也与此相对应地每秒钟旋转和 停止三次，升降工作杆52也进行每秒钟升降三次的动作，由此上冲压模具22和安装于上冲 压模具22的第一冲压切割器42和第二冲压切割器46也间歇性地执行每秒钟下降和上升 三次的动作。即，借助送料单元60而间歇性地供给和停止盘电极板4,在盘电极板4停止瞬 间，上冲压模具22和安装于上冲压模具22的第一冲压切割器42和第二冲压切割器46下 降，进而在盘电极板4的所需位置形成电极棒6。
[0068] 在本发明的情况下，具有上述上辊62和下辊64的送料单元60能够设置于上冲压 模具22和下冲压模具24的下一工作台，当然，也能够将送料单元60设置于上冲压模具22 和下冲压模具24的前一工作台和下一工作台等两处。
[0069] 因此，根据本发明的二次电池用极板冲压装置，在借助送料单元60而移送盘电极 板4的过程中被停止的瞬间，上冲压模具22、第一冲压切割器42及第二冲压切割器46下 降，并在盘电极板4形成电极棒6,这种借助盘电极板4的移送以后的停止动作和上冲压模 具22、第一冲压切割器42及第二冲压切割器46的下降动作的冲压工序，能够执行大致每秒 钟实施三次左右的超高速冲压作业。即，在送料单元60中，盘电极板4移送三分之一秒钟 并瞬间停止，上冲压模具22、第一冲压切割器42及第二冲压切割器46也在三分之一秒钟内 迅速下降，通过对上述瞬间停止的盘电极板4进行超高速冲压，进而在二次电池用极板形 成电极棒6。
[0070] 例如，在本发明中，以超高速移送盘电极板4,在盘电极板4停止瞬间，上冲压模具 22、第一冲压切割器42及第二冲压切割器46迅速下降，进而切割盘电极板4的侧面部来形 成电极棒6和完成用于执行切边工作的间歇性的移送和冲压工序，因而不会出现难以克服 用于冲压的移动部件的过大的惯性力的情况，进而能够顺畅地进行超高速冲压作业。
[0071] 根据现有技术，在移送盘电极板4的同时，一边将冲压模具部分（即，移动部件部 分）与盘电极板4 一起移动，而一边在盘电极板4冲压加工电极棒6,然后将冲压模具重新 恢复到原位置的过程中，即，通过反复执行冲压模具的前进和后退，来在盘电极板4进行冲 压而形成电极棒6,但由于作为用于冲压这种电极棒6的移动部件的冲压模具部分，其重量 大致为70kg以上，因而在冲压模具随着盘电极板4进行大致0. 3秒钟?0. 4秒钟以内的高 速往复动作（即，向盘电极板4的移送方向的前进动作和向与盘电极板4的移送方向相反 的方向的复位动作）的情况下，难以克服用于往复运动的惯性力，因而在高速冲压作业上 发生如上所述的各种限制，由此，存在着无法满足客户对于超高速冲压工序的要求的缺点， 但在本发明中，冲压模具单元20并不随着盘电极板4移动，而是在固定地配置在原位置的 状态下以超高速升降，且盘电极板4随着冲压模具单元20的上冲压模具22的升降动作而 间歇性地反复移送和停止，使得冲压模具单元20和安装于冲压模具单元20的冲压切割单 元40以超高速执行对于盘电极板4的电极棒6的加工，因而不仅能够解决因冲压模具单元 20部分的前后方向往复运动引起的难以克服惯性力的问题，并且由于不存在这种因冲压模 具单元20的前后往复移送而导致的难以克服惯性力的问题，进而能够获得可满足高速冲 压作业上的要求条件等各种优选的结果。
[0072] -方面，形成有上述电极棒6的盘电极板4向极板切割单元80移送，借助这种极 板切割单元80能够切割成大致呈四角板形状的二次电极用单个极板5。换句话说，本发明 还包括极板切割单元80,上述极板切割单元80将盘电极板4变成四角板形态的具有规定面 积的单个极板5,上述盘电极板4经过上冲压模具22和下冲压模具24在一侧以规定间隔形 成有电极棒6。
[0073] 在此情况下，极板切割单元80包括在盘电极板4的上面和底面位置相对升降的上 侧切割器82和下侧切割器84,上侧切割器82和下侧切割器82中的至少上侧切割器82能 够沿着下侧切割器84的方向进行下降工作，在借助送料单元而移送盘电极板4的过程中被 停止的瞬间，在盘电极板4的适当位置进行切割，由此形成单个极板5。即，在借助送料单元 而间歇性地移送极板的过程中被停止的瞬间，上侧切割器82下降，并间歇性地切割盘电极 板4,进而能够将盘电极板4逐个切割成规定四角面积的单个极板5。
[0074] -方面，在本发明中，能够借助切割器升降工作装置，使得至少上侧切割器82沿 着下侧切割器84的方向升降。
[0075] 在上述盘电极板4的移送线上配置有切割器托架86,块形状的上侧切割器升降支 撑体88和下侧切割器升降支撑体89借助直线引导件（LM GUIDE)等引导机构而以相对升 降的方式与上述切割器托架86相结合，分别安装于上述上侧切割器升降支撑体88和下侧 切割器升降支撑体89的上侧切割器82和下侧切割器84与盘电极板4的移送方向交叉，并 配置于相向的上下位置。上侧切割器82配置于盘电极板4的上面位置，下侧切割器84配 置于盘电极板4的底面位置。
[0076] 在本发明中，切割器升降工作装置能够包括：马达92,安装于切割器托架86 ;以及 滚珠丝杠，与上述马达92的马达轴进行轴结合，并经由滚珠丝杠螺母与上侧切割器升降支 撑体88的底端部侧相结合。在本发明中，马达92由安装于切割器托架86的上侧马达92A 和下侧马达92B构成，这种上侧马达92A和下侧马达92B配置于上下一条直线上。并且，上 述上侧马达92A的马达轴与上侧滚珠丝杠进行轴结合，上述上侧滚珠丝杠经由滚珠丝杠螺 母与上侧切割器升降支撑体88相结合，下侧马达92B的马达轴也与下侧滚珠丝杠进行轴结 合，上述下侧滚珠丝杠也经由滚珠丝杠螺母与下侧切割器升降支撑体89相结合。
[0077] 因此，在盘电极板4投入上侧切割器82和下侧切割器84之间的瞬间，上侧马达 92A和下侧马达92B以同步化方式工作，使得上侧切割器82和下侧切割器84同时沿着相向 的方向相对接近，因而能够借助两个上侧切割器82和下侧切割器84而将盘电极板4切割 成四角板形状的单个极板。当然，也能够不设置上述下侧马达82B和下侧滚珠丝杠，将下侧 切割器84固定于切割器托架86,仅有上侧切割器82借助如上所述的上侧马达92A的驱动 而相对于下侧切割器84升降，进而将盘电极板4切割成单个极板。
[0078] -方面，用于使上述上侧切割器82和下侧切割器84进行相对前进和后退工作的 装置除了上侧马达92A和下侧马达92B之外也能够由上侧气缸和下侧气缸构成。即，上侧 气缸的气缸杆与上侧切割器升降支撑体88相连接，下侧气缸的气缸杆与下侧切割器升降 支撑体89相连接，能够借助上侧气缸和下侧气缸的工作，使得上侧切割器82和下侧切割器 84相对前进和后退，进而将盘电极板4切割成单个极板5。在这种借助气缸而使两个上侧 切割器92A和下侧切割器92B相对前进和后退的情况下，也可仅有上侧气缸与上侧切割器 升降支撑体88相连接，仅使上侧切割器92A沿着下侧切割器92B的方向下降，进而将盘电 极板4变成单个极板5。
[0079] 以上，对本发明的特定实施例进行了详细说明。但是，本发明的思想及范围并不局 限于这种特定实施例，本发明所属【技术领域】的普通技术人员应该理解，在不变更本发明的 要旨的范围内能够进行各种修改及变形。
[0080] 因此，上述的实施例是为了让本发明所属【技术领域】的普通技术人员能够完整地理 解发明的范畴，因而在所有方面仅是例示性的，而非限定性的，本发明仅根据发明要求保护 的范围来定义。
【权利要求】
1. 一种二次电池用极板冲压装置，一边移送用于形成二次电池用极板的盘电极板 (4)，一边在上述盘电极板（4)形成电极棒（6)，上述二次电池用极板冲压装置的特征在于， 包括： 冲压模具单元（20)，具有上冲压模具（22)和下冲压模具（24)，上冲压模具（22)和下 冲压模具（24)配置在上述盘电极板（4)的移送方向，与上述盘电极板（4)的上面和底面相 向，使得上述盘电极板（4)穿过上述冲压模具单元（20); 升降工作单元（30)，在以与上述盘电极板（4)的上面和底面相向的方式配置的上述上 冲压模具（22)和上述下冲压模具（24)中，上述升降工作单元（30)至少使其中的上述上冲 压模具（22)在上述盘电极板（4)的上部位置升降；以及 冲压切割单元（40)，当上述上冲压模具（22)借助上述升降工作单元（30)而向上述盘 电极板（4)下降时，上述冲压切割单元（40)进行冲裁使得在上述盘电极板（4)形成上述电 极棒（6)。
2. 根据权利要求1所述的二次电池用极板冲压装置，其特征在于，还包括送料单元 (60)，上述送料单元（60)以间歇性的移送方式向上述冲压模具单元（20)供给上述盘电极 板（4)，使得上述盘电极板（4)进行移送和停止动作，并且，上述冲压模具单元（20)在上述 盘电极板（4)因上述送料单元（60)的间歇性的移送和停止动作而被停止的瞬间下降，使得 上述冲压切割单元（40)在上述盘电极板（4)冲压出上述电极棒（6)。
3. 根据权利要求2所述的二次电池用极板冲压装置，其特征在于，上述送料单元（60) 包括与上述盘电极板（4)的上面和底面位置相向地配置的上辊（62)和下辊（64)，上述上辊 (62)和下辊（64)中的至少一个辊为驱动辊，上述驱动辊经由传动机构（66)与马达（68)的 马达轴（68a)相连接，用于反复执行将上述盘电极板（4)朝向上述冲压模具单元（20)的方 向间歇性地移送和停止的动作。
4. 根据权利要求1所述的二次电池用极板冲压装置，其特征在于， 上述上冲压模具（22)以沿着上下方向直立升降的方式与固定块（38)相结合，使得上 述冲压切割单元（40)在上述盘电极板（4)形成上述电极棒（6); 上述升降工作单元（30)包括： 凸轮（32)，经由连接单元（50)与上述上冲压模具（22)相连接，以及 凸轮驱动马达（34)，其马达轴与上述凸轮（32)相结合，通过旋转上述凸轮（32)，来使 上述上冲压模具（22)以上述固定块（38)为基准升降； 上述二次电池用极板冲压装置还包括极板切割单元（80)，上述极板切割单元（80)通 过将借助上述上冲压模具（22)和上述下冲压模具（24)而形成有电极棒（6)的上述盘电极 板（4)以规定面积切割，来形成单个极板。
5. 根据权利要求4所述的二次电池用极板冲压装置，其特征在于， 上述凸轮（32)呈盘形状，并以脱离中心部而偏心的方式与上述凸轮驱动马达（34)的 上述马达轴进行轴结合，在上述凸轮（32)的前面形成有环形的凸轮槽（32a)，上述连接单 元（50)具有升降工作杆（52)，当上述凸轮（32)借助上述凸轮驱动马达（34)而旋转时，上 述升降工作杆（52)的前端部能够一边沿着上述凸轮槽（32a)相对滑动并升降，一边使经由 上述连接单元（50)与上述凸轮（32)相连接的上述上冲压模具（22)升降工作， 上述极板切割单元（80)包括在上述盘电极板（4)的上面和底面位置相对升降的上侧 切割器（92A)和下侧切割器（92B)，在上述上侧切割器（92A)和上述下侧切割器（92B)中， 在借助上述送料单元而移送上述盘电极板（4)的过程中被停止的瞬间，至少其中的上述上 侧切割器（92A)沿着上述下侧切割器（92B)的方向下降，进而将上述盘电极板（4)切割成 单个极板。
6. 根据权利要求5所述的二次电池用极板冲压装置，其特征在于，上述连接单元（50) 包括升降块（54)，上述升降块（54)与上述升降工作杆（52)的底端部相连接，并经由导轨以 能够直立升降的方式将上述上冲压模具（22)与上述固定块（38)相结合。
7. 根据权利要求1所述的二次电池用极板冲压装置，其特征在于，上述冲压切割单元 (40)包括： 第一冲压切割器（42)，呈切割块形状，以便冲压上述盘电极板（4)的宽度方向两侧侧 端部中的一侧侧端部，并具有用于在上述盘电极板（4)形成电极棒￠)的电极棒形状部 (42a)，上述第一冲压切割器（42)配置于上述上冲压模具（22)和上述下冲压模具（24)的 相向的面中的一面；以及 第一冲压切割孔（44)，配置于与上述第一冲压切割器（42)相向的一面，呈与上述第一 冲压切割器（42)相同的孔形状。
8. 根据权利要求7所述的二次电池用极板冲压装置，其特征在于，还包括： 第二冲压切割器（46)，配置于上述上冲压模具（22)和上述下冲压模具（24)的相向的 面中的一面，使得上述第二冲压切割器（46)配置于上述盘电极板（4)的宽度方向两侧侧端 部中的另一侧侧端部，并呈切割块形状，以便冲压上述盘电极板（4)的另一侧侧端部；以及 第二冲压切割孔（48)，配置于与上述第二冲压切割器（46)相向的一面，呈与上述第二 冲压切割器（46)相同的孔形状。
【文档编号】H01M2/26GK104094446SQ201380007239
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2013年1月15日 优先权日:2012年1月30日
【发明者】金钟成, 高康镐 申请人:艾姆普罗斯株式会社