一种锂电池极片模切模具、模切设备及其锂电池极片的制作方法

1.本实用新型属于锂电池生产制造技术领域，具体涉及一种锂电池极片模切模具、模切设备及其锂电池极片。


背景技术：

2.锂离子电池极片经过浆料涂敷，干燥和辊压之后，形成集流体及两面涂层的三层复合结构。然后根据电池设计结构和规格，需要再对极片进行裁切。一般地，对卷绕电池，极片根据设计宽度进行分条；叠片电池,极片相应裁切成片。目前，锂离子电池极片裁切工艺主要采用以下两种:(1)模具冲切； (2)激光切割。
3.目前叠片工艺在制程上存在较大限制，极片模切精度较差，对叠片结构的电芯overhang水平影响较大，容易导致锂离子电池的负极表面形成锂枝晶，刺穿隔膜，造成电池内短路，引发热失控。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于：通过提供一种锂电池极片模切模具、模切设备及其锂电池极片，解决了极片模切精度差的问题，极片模切精度高，提高了锂离子电池的容量，极大降低了锂电池析锂的概率。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种锂电池极片模切模具，包括上模和下模，所述上模包括第一基体、第二基体和第三基体，所述第一基体、所述第二基体和所述第三基体为分体结构；所述下模的上端面包括第一基面和第二基面，所述第一基面环绕设置于所述第二基面的外围，所述下模中部设置有模切部；其中，所述上模和所述下模正对齐，所述第二基体和所述第二基面相互抵接，所述第二基体用于压紧极片边缘，所述第三基体容置于所述模切部内，所述第三基体用于极片模切，所述第一基体和所述第一基面相互抵接，所述第一基体用于切割极片的边料。
6.进一步地，所述第三基体和所述第二基体活动连接，所述第三基体的的上端面高于所述第二基体的上端面。
7.进一步地，所述第三基体和所述第二基体的高度差为2～8mm。
8.进一步地，所述第一基面比所述第二基面低2～5mm。
9.进一步地，所述模切部为凹槽或通孔。
10.进一步地，所述模切部的形状和成型极片的形状相互吻合。
11.进一步地，所述下模包括第一模体和第二模体，所述第一模体和所述第二模体为一体成型。
12.进一步地，所述第一基面设置有多个，所述第一基面分布设置在所述第一模体上，所述第二基面为所述第二模体的一端面。
13.一种模切设备，包括上述的锂电池极片模切模具。
14.一种锂电池极片，由上述的模切设备模切而成。
15.本实用新型的有益效果在于：一种锂电池极片模切模具，包括上模和下模，上模包括第一基体、第二基体和第三基体，第一基体、第二基体和第三基体为分体结构；下模的上端面包括第一基面和第二基面，第一基面环绕设置于第二基面的外围，下模中部设置有模切部；其中，上模和下模正对齐，第二基体和第二基面相互抵接，第二基体用于压紧极片边缘，第三基体容置于模切部内，第三基体用于极片模切，第一基体和第一基面相互抵接，第一基体用于切割极片的边料。本实用新型提供的一种锂电池极片模切模具，第二基体预先抵接在第二基面上，从而压紧极片边缘，防止极片移位，第三基体继续下移，并嵌入模切部中，第三基体的边缘形成切刀，从而将极片剪切成型，同时，第一基体下移，并与第一基面抵接，第一基体在边缘交界处产生一个剪切力，从而形成切割刀，使极片的边角料被分割成段，解决了极片模切精度差的问题，极片模切精度高，提高了锂离子电池的容量，极大降低了锂电池析锂的概率。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例1中的上模的俯视图；
17.图2为本实用新型实施例1中的上模的侧视图；
18.图3为本实用新型实施例1中的上模的正视图；
19.图4为本实用新型实施例1中的下模的俯视图；
20.图5为本实用新型实施例1中的下模的侧视图；
21.图6为本实用新型实施例1中的下模的正视图；
22.图7为阴极极片在模切时的模切线图；
23.图8为阴极极片的模切成型示意图；
24.图9为阳极极片在模切时的模切线图。
25.其中：1-上模；11-第一基体；12-第二基体；13-第三基体；2-下模；21-第一基面；22-第二基面；23-模切部；3-模切线；4-阴极极片；5-阳极极片。
具体实施方式
26.在申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、“第三”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；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”可以是活动连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
28.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是活动连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个
元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式和说明书附图，对本实用新型及其有益效果作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
30.实施例1
31.如图1～6所示，本实施例1提供的一种锂电池极片模切模具，包括上模1 和下模2，上模1包括第一基体11、第二基体12和第三基体13，第一基体11、第二基体12和第三基体13为分体结构；下模2的上端面包括第一基面21和第二基面22，第一基面21环绕设置于第二基面22的外围，下模2中部设置有模切部23；其中，上模1和下模2正对齐，第二基体12和第二基面22相互抵接，第二基体12用于压紧极片边缘，第三基体13容置于模切部23内，第三基体13 用于极片模切，第一基体11和第一基面21相互抵接，第一基体11用于切割极片的边料。本实用新型提供的一种锂电池极片模切模具，第二基体12预先抵接在第二基面22上，从而压紧极片边缘，防止极片移位，第三基体13下移，并嵌入模切部23中，第三基体13的边缘形成切刀，从而将极片剪切成型，同时，第一基体11下移，并与第一基面21抵接，第一基体11在边缘交界处产生一个剪切力，从而形成切割刀，使极片的边角料被分割成段。
32.优选地，第三基体13和第二基体12活动连接，第三基体13的上端面高于第二基体12的上端面，第三基体13和第二基体12的高度差为2～8mm。这种结构设计，使得第三基体13能够嵌入到模切部23中，第三基体13的外边缘形成切刀，切刀形状可为直线或曲线，通过切刀切割，使得极片被切割成型。
33.优选地，第一基面21比第二基面22低2～5mm。这种结构设计，使第一基面21和第二基面22之间形成高度落差，当上模1盖合在下模2上端时，上模1 和下模2的交界处能够形成切刀，从而将极片剪切成型。
34.优选地，模切部23为凹槽或通孔。这种结构设计，使得第三基体13和模切部23的交界处能够形成切刀，从而将极片剪切成型。
35.优选地，模切部23的形状和成型极片的形状相互吻合。这种结构设计，降低了极片剪切成型的难度，便于剪切形成，且仅通过一次剪切，即可使得极片剪切成型，无需反复切割，提高了剪切精度。
36.优选地，下模2包括第一模体和第二模体，第一模体和第二模体为一体成型，第一基面21设置有多个，第一基面21分布设置在第一模体上，第二基面 22为第二模体的一端面。这种结构设计，便于生产制造，同时，无需组装下模 2，避免了组装配合精度差，导致极片剪切误差大的问题。
37.实施例2
38.本实施例2提供的一种模切设备，包括上述实施例1中的锂电池极片模切模具。
39.实施例3
40.本实施例3提供的一种锂电池极片，由上述实施例2中的模切设备模切而成。一种锂电池极片，其具体的剪切工艺如下：
41.步骤1、前工序：按叠片工艺要求进行涂布、辊压、分切；
42.步骤2、模切极片：使用本实施例2中的模切设备，下模2设置有两个模切部23，上模
1对应设置，从而将极片两两模切成单片，每次模切两片，同时将极片边角料分割成段，使边角料更容易脱落回收，边角料分割方式为直线分割、曲线分隔等；
43.步骤3、对模切后的极片进行后续的叠片等工序。
44.相比于现有的模切工艺，采用本模切工艺，具有以下优点：
45.1、提升了极片模切精度，增加了电池容量；
46.2、极片一次剪切成型，降低了剪切步骤和剪切难度，缩短更换模具型号的时间；
47.3、可根据需求，设置多个模切部23，从而实现多个极片的同步模切，提高模切效率。
48.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
49.根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。