一种切割电池极板的装置的制作方法

本实用新型涉及一种切割电池极板的装置，具体地，在上模具下侧的上冲头保持器的下侧设置有超硬冲头，该超硬冲头是通过从上模具穿过上冲头保持器至超硬冲头的安装孔并插入连接螺栓来简单固定，从而能够减少超硬冲头的尺寸和安装规模，同时便于拆装，在下模具上设置有冲头调整装置，从而便于调整在固定于下模具的冲模保持器的超硬冲模与设置于上模具的超硬冲头之间的切割作业间隙，因此能够显著地提高极板构件的加工效率。

背景技术：

最近，作为混合动力电动汽车(hev；hybridelectricvehicle)的辅助动力源，正在开发锂离子聚合物电池系统。

据悉，该锂离子聚合物电池比ni-mh(镍-金属氢化物)电池的电压高三倍，并且在常温下具有非常高的功率。因此，作为可以完善汽车封装和功率特性的电池，正在开发具有高功率和高密度的电池，即锂离子聚合物电池。

使用普通燃料电池的混合动力电动汽车(fchev)，其作为主要动力使用堆(stack)，而作为辅助动力源则使用上述的锂离子聚合物电池系统。由于锂离子聚合物电池系统是以串联和并联来连接锂离子聚合物电池，从而使该系统具有其所需的电压范围和电池容量，且为了对电池的管理，该系统设置有电池管理系统、保险丝和安全开关等，又为了与车辆之间的接口，该系统设置有继电器和电缆连接器等。

另外，燃料电池的混合动力电动汽车通过其主要动力源堆(stack)驱动时，在加速和启动等时需要与锂离子聚合物电池系统的动力组合来驱动电机。

从该锂离子聚合物电池的主要组成部分之一的极板组件的组成来看，极板组件包括阳极板和阴极板，阳极板和阴极板通常是通过湿式方法混合活性材料、导电材料和粘合剂来制造。具体而言，首先，将锂复合氧化物类阳极活性材料或者碳类阴极活性材料与碳黑类导电剂及聚偏二氟乙烯珠类粘合剂一起溶解在n-甲基吡咯烷酮类有机溶剂中，以制备活性物质研磨剂组合物，然后将研磨剂组合物涂覆到如铝或铜箔的集电体上，并在高温下焙烧后，切割成合适的尺寸以制造阳极板和阴极板。

然后，将由此方法制成的阳极板和阴极板与含有有机电解液的凝胶型高分子电解质类的适当种类的电解质一起组装而制造极板组件。

此时，作为以适当的尺寸切割阳极板和阴极板的装置通常使用冲口(notching)装置。该冲口装置切割连续供应的极板材料的一端和另一端，而在被切割的一端则形成连接端子的抽头。

然而，对于如上所述的现有极板加工单元而言，为了在上冲头保持器上设置超硬冲头(上切割)，其通过金属丝切割来切割并加工插入孔，以便将所述超硬冲头精确地插入至所述上冲头保持器中。因此对该插入孔要求做到在电极的抽头部和底部的精度控制在1～2μm以内，因此不仅需要大量的时间和费用，而且加工难度大且不便于加工，因此具有经济效率低的缺点。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献0001)kr10-0599802(韩国注册号)2006.07.05

技术实现要素：

[解决的技术问题]

本实用新型目的在于提供一种切割电池极板的装置，其设置在上模具下侧的上冲头保持器的下侧设置有超硬冲头，该超硬冲头是通过从上模具穿过上冲头保持器至超硬冲头的安装孔并插入连接螺栓来简单固定，从而便于拆装，同时最大限度地减少超硬冲头体的尺寸，因此能够从根本上降低制造成本。

并且，本实用新型的另一个目的在于，在下模具上设置有冲头调整装置，其用于定位，以便于调整固定于下模具冲模保持器的超硬冲模与设置在上模具的超硬冲头的切割刀片的交叉间距，从而提高极板构件的加工效率。

并且，本实用新型的还有一个目的在于提供一种，省略了为了与超硬冲头连接而在上冲头保持器上按超硬冲头的形状设置的金属丝切割工艺，因此无需将超硬冲头插入到上冲头保持器的内侧，却能够与超硬冲头连接的切割电池极板的装置。

[技术方案]

为了实现上述目的，本实用新型的在上模具和下模具之间供应极板材料，并通过上模具的冲头的上下运动来加工极板构件的切割装置，其特征在于，包括：

上模具，通过上下运动来切割连续供应的极板材料，下模具，固定于所述上模具的下方，用以切割供应的所述极板材料，在组成所述上模具的上平板的下表面，设置有上冲头保持器，用于固定设置切割所述极板材料的超硬冲头，在组成所述下模具的下平板的上表面，设置有下冲模保持器，用于固定切割所述极板材料的超硬冲模，在所述上冲头保持器上形成有插入调整连接螺栓的螺栓连接孔，用于将所述超硬冲头的上表面贴近并固定至所述上冲头保持器的下表面。

[实用新型的效果]

因此，根据本实用新型的一种切割电池极板的装置，其可以省略，为了在上冲头保持器上设置超硬冲头(上切割)，采用金属丝切割的镗削加工插入孔，用以将所述超硬冲头精准地插入到所述上冲头保持器中的工艺以及其装置，从而具有能够显著地降低成本和时间的效果。即，无需在冲头保持器中用于插入冲头(超硬合金材料)的金属丝切割工艺，因此省去了在金属丝切割工艺中所需的时间和作业，从而降低成本和时间使得经济效益提高了一倍。

并且，本实用新型，其设置在上模具下侧的上冲头保持器的下侧设置有超硬冲头，该超硬冲头是通过从上模具穿过上冲头保持器至超硬冲头的安装孔并插入连接螺栓来简单固定，从而便于与超硬冲头连接及拆装，同时由于超硬冲头的冲头没有延伸至冲头保持器的内侧，因此能够减少冲头的尺寸和重量，从而具有易于制造冲头且缩减冲头制造成本的优点。

并且，本实用新型，在下模具上设置有冲头调整装置，其用于定位，以便于调整固定于下模具冲模保持器的超硬冲模与设置在上模具的超硬冲头的切割刀片的交叉间距，从而具有提高极板构件的加工效率的优点。

并且，本实用新型，对上模具的超硬冲头的位置调整，可以从下模具的外部轻松调整极板构件的位置，而不是在复杂的上模具中进行微调，从而具有易于调整极板构件位置的优点。

附图说明

图1是根据本实用新型的切割电池极板的装置的平面示意图；

图2(a)是根据本实用新型的切割电池极板的装置的侧面示意图；

图2(b)是已调整上侧超硬冲头位置的侧面示意图；

图3是根据本实用新型其它实施例的切割电池极板的装置的平面示意图；

图4(a)是根据本实用新型其它实施例的切割电池极板的装置的侧面示意图；

图4(b)是已调整上侧超硬冲头位置的侧面示意图；

图5(a)和图5(b)分别是根据现有技术和根据本实用新型的在安装于切割电池极板的装置的冲头保持器中设置超硬冲头的示意图；

图6(a)是根据本实用新型的利用安装于切割电池极板的装置的调整位置装置来调整超硬冲头的原点的示意图一；

图6(b)是根据本实用新型的利用安装于切割电池极板的装置的调整位置装置来调整超硬冲头的原点的示意图二；

图7(a)是根据本实用新型的切割电池极板的装置的立体示意图一；

图7(b)是根据本实用新型的切割电池极板的装置的立体示意图二。

附图标记：

100、切割电池极板的装置；

110、上模具；110a、上平板；

111、超硬冲头；111a、底部超硬冲头；111b、抽头超硬冲头；

112、上冲头保持器；112a、底部冲头保持器；112b、抽头冲头保持器；

113、调整连接螺栓；113a、螺栓连接孔；114、剥离器；

120、下模具；120a、下平板；

121、超硬冲模；122、下冲模保持器；

m、极板材料；e、极板构件；

130、调整位置装置；

131、施压件头部；131a、连接部；131b、固定装置；

132、托架部；132a、调整孔；

133、施压驱动部；133a、工作杆。

具体实施方式

下面，参照附图，对本实用新型的优选的实施例进行详细说明。其说明是为了让本领域具有常识的技术人员能够方便操作。

如图1、图2(a)、图2(b)、图3、图4(a)、图4(b)、图5(a)、图5(b)、图6(a)、图6(b)、图7(a)、图7(b)所示，根据本实用新型的切割电池极板的装置100，包括：

上模具110，通过上下运动来切割连续供应的极板材料m，

下模具120，固定于所述上模具110的下方，用以切割供应的所述极板材料m，

在组成所述上模具110的上平板110a的下表面，设置有上冲头保持器112，以固定切割所述极板材料m的超硬冲头111，在组成所述下模具120的下平板120a的上表面，设置有下冲模保持器122，以固定切割所述极板材料m的超硬冲模121，

在所述上冲头保持器112上形成有螺栓连接孔113a，将所述超硬冲头111的上表面紧密贴近后，用于通过调整连接螺栓113来连接。

所述超硬冲头111划分为底部超硬冲头111a和抽头超硬冲头111b，并分别设置于所述上模具110的两端，用于切割所述极板材料m的两侧，以加工切割底部(下端部)和连接终端的抽头(上端部)。

并且，所述上冲头保持器112也划分为安装固定所述底部超硬冲头111a的底部冲头保持器112a和安装固定所述抽头超硬冲头111b的抽头冲头保持器112b，并分别设置于所述上模具110的两端。

下面将与现有技术进行对比来说明所述底部超硬冲头111a安装于所述底部冲头保持器112a上以及将所述抽头超硬冲头111b安装于所述抽头冲头保持器112b上的过程。

即如图5(a)所示，在现有技术中，分别在所述底部冲头保持器112a和所述抽头冲头保持器112b上通过金属丝切割装置(未示出)精细加工用于插入所述底部超硬冲头111a和所述抽头超硬冲头111b的安装孔h后，插入所述底部超硬冲头111a和所述抽头超硬冲头111b，之后通过连接螺栓来将其安装在所述上平板110a上。

此时，在所述底部冲头保持器112a和所述抽头冲头保持器112b上形成的安装孔h，其需要通过金属丝切割工艺进行精细加工。而所述底部冲头保持器112a和所述抽头冲头保持器112b，是由通过各种热处理工艺的非常硬的材料制造，用以插入超硬冲头，因此对其进行金属丝工艺难度较大，且需要大量的时间和费用，还存在切割失误等经济效率非常低的问题。

相比之下，如图5(b)所示，本实用新型的结构是在所述底部冲头保持器112a和所述抽头冲头保持器112b上不需要通过金属丝切割工艺来精细加工用以插入超硬冲头的所述安装孔h，因此省略了金属丝切割加工工艺，从而能够显著地节省时间和费用。

即，本实用新型的所述底部冲头保持器112a和所述抽头冲头保持器112b上设置有用于连接所述调整连接螺栓113的所述螺栓连接孔113a，而不是所述安装孔h，因此将所述调整连接螺栓113插入至所述螺栓连接孔113a中，然后将其穿过所述上冲头保持器112的下表面与所述超硬冲头111连接并固定。在这里，本实用新型的用于插入所述调整连接螺栓113的所述螺栓连接孔113a，不是通过金属丝切割工艺来加工，而是通过钻孔机等简单加工来设置。

并且，所述螺栓连接孔113a的直径大于所述调整连接螺栓115的直径，使得所述调整连接螺栓113能够在所述螺栓连接孔113a内移动。

如上所述，通过所述螺栓连接孔113a将所述调整连接螺栓113贯通至所述上冲头保持器112的下表面，然后与所述超硬冲头111连接并固定，这样一来，与现有技术相比，减少了所述超硬冲头111的部分大小a，因此能够显著地降低制造成本。由于超硬合金的费用昂贵，因此行业内正在掀起缩小使用超硬合金的大小和体积的努力。

并且，在本实用新型中，如图7(a)和7(b)所示，在组成所述上模具110的上平板110a的下侧设置有剥离器114。当所述超硬冲头111切割极板材料m后向上移动时，所述剥离器114用于使极板材料m与所述超硬冲头111分离，以防止极板材料向上部移动。

即，所述剥离器114被设置为，可通过从所述上平板110a延伸设置的引导柱(未示出)弹性滑动。这是因为，当所述上平板110a通过传统的液压缸或气压缸等常规的驱动装置(未示出)来上下运动时，所述剥离器通过弹力按压极板材料m来控制其向上部移动。

由于这样的结构为已公开的内容，因此对于本领域技术人员来说易于安装并实施，因此省略该结构的详细描述。

一方面，所述上平板110a还设置有弹力导向部(未示出)，用于平稳地引导和供给极板材料m，同时平稳地引导和输出所制造的极板构件e。此时，所述弹力导向部分别安装在所述上平板110a的两侧，安装在所述上平板110a一侧的弹力导向部，其用于平稳地引导和供给极板材料m，而安装在所述上平板110a另一侧的弹力导向部，则用于平稳地引导和输出所制造的极板材料m。

由于该弹力导向部为已公开的内容，因此对于本领域技术人员来说易于安装，因此省略该结构的详细描述。

因此，如上所述的本实用新型，当在所述上模具110和所述下模具120之间供应板状的极板材料m时，所述上模具110通过下降运动使得所述底部超硬冲头111a和所述抽头超硬冲头111b分别切割极板材料m的两侧。此时，所述抽头超硬冲头111b切割极板材料m的另一侧，从而形成连接终端的抽头t。

并且，在所述下平板121设置有通过压紧所述超硬冲头111来调整位置的调整位置装置130。

所述调整位置装置130包括，施压件头部，用于推动所述超硬冲头111，支架部132，用于插入和固定施压件头部131，施压驱动部133，用于插入到所述支架部132以推动所述施压件头部131。

在所述支架部132设置有调整孔132a，用于插入施压驱动部133的操作杆133a，在所述施压件头部131设置有连接部131a，用于连接所述操作杆133a的端部，并且，在所述施压件头部131的下侧设置有固定装置131b，用于固定所述施压件头部131的调整后的状态(向前或向后)。

因此，通过所述调整孔132a将所述施压驱动部133的所述操作杆133a的端部连接至设置在所述施压件头部131的所述连接部131a上，并推动所述施压件头部131来向前移动。此时，设置在所述施压件头部131上的所述固定装置131b以松开的状态向前移动。

并且，优选地，所述调整孔132a的直径大于所述连接部131a的直径，使得设置在所述施压驱动部133中的操作杆133a能够轻松地进出。

所述固定装置131b由螺栓和孔组成，以便固定所述施压件头部131向前移动之后的状态或向后移动之后的状态，优选地，所述孔在所述施压件头部131以长孔形状形成。

因此，当设置在所述施压件头部131中的所述固定装置131b在松开的状态下，将所述施压件头部131向前移动后固定所述固定装置131b时，所述施压件头部131是以向前移动的状态得到固定。而所述施压件头部131向后移动的情况则是以相反的方式实施。

利用如上所述的结构设置的所述调整位置装置130来调整(称为“切割原点调整”)所述超硬冲头111的位置。

下面说明利用所述调整位置装置130调整所述超硬冲头111位置的过程。

如图6(a)所示，为了通过施压所述超硬冲头111的侧面调整切割原点，将所述调整连接螺栓113插入所述螺栓连接孔113a后与所述超硬冲头连接111连接，但不是完全固定，而是假固定。然后，将所述超硬冲头111贴着所述超硬冲模121的侧面向下移动。

此时，设置在所述上冲头保持器112上的所述螺栓连接孔113a的直径大于所述调整连接螺栓113的直径。

然后，如上所述，当所述施压件头部131通过所述施压驱动部133向前移动后，被所述固定装置131b固定时，所述施压件头部131施压经向前移动后致使向下移动的所述超硬冲头111侧面的状态得到固定。

之后将施压驱动部133移除。

此时，如图6(b)所示，当所述超硬冲头111和所述超硬冲模121之间存在间隙d时，所述超硬冲头111按所述间隙d距离在所述螺栓连接孔113a内向侧面移动之后与所述超硬冲模121紧密连接。这是因为，所述螺栓连接孔113a的直径大于所述调整连接螺栓113的直径，使得所述超硬冲模能够移动。然后，将所述调整连接螺栓113完全紧固。

此时，所述超硬冲头111和所述超硬冲模121之间的间隙d处于最小的状态，且以此调整切割原点。在本实用新型中，通常其间隙为1～2μm(通常为2μm以内)，通过这种调整，所述超硬冲头111的切割效率可提高一倍。

该调整装置的组成同样适用于所述底部超硬冲头111a和所述抽头超硬冲头111b的组成上。

通过以上方式调整后的底部超硬冲头111a和所述抽头超硬冲头111b将反复使用多次后，再次进行调整后使用，从而能够提高它们的耐久性。

用超硬合金制造的超硬冲头在完成一百万次冲压操作(周期为7天)后，需要调整其位置。对于如此频繁地调整位置的情况而言，由于利用如上所述的所述调整位置装置131，从而能够迅速地调整超硬冲头的位置。

如上所述，本实用新型，通过调整位置装置迅速地调整并定位超硬冲头和超硬冲模的交叉间距，从而提高极板材料的加工效率和冲头的耐久性，同时最大限度地减少冲头体的尺寸，从而能够降低制造成本。

即，在超硬冲头体插入到上冲头保持器内部的结构中，可以将超硬冲头体安装并固定于外侧，因此可以最大限度地缩小本体的尺寸，从而降低制造成本。

在本实用新型中，可以设置多个所述底部超硬冲头111a和所述抽头超硬冲头111b，在这种情况下，节省超硬合金的量会更多，因此可以进一步降低成本。

并且，如上所述的本实用新型还可以应用于切割具有更小的电极板尺寸的移动电话电池极板的模具上。

即，根据本实用新型其它实施例的移动电话切割电池极板的装置100a，其如图3、图4(a)和4(b)所示，

在组成所述上模具110的所述上平板110a的所述上冲头保持器112上，设置有切割极板材料m的所述超硬冲头111，而加工极板构件e底部的所述底部超硬冲头111a固定设置在所述上冲头保持器112的两端，在所述上冲头保持器112的中央部固定设置所述抽头超硬冲头111b，

并且，在组成所述下模具120的所述下平板120a的所述下冲模保持器122上，设置有切割极板材料m的所述超硬冲模121，所述超硬冲模121与分别位于所述下冲模保持器122的两端和中央部的所述底部超硬冲头111a和所述抽头超硬冲头111b彼此对应的方式固定设置。

所述抽头超硬冲头111b，在其两侧设置有冲头刀片，与其对应的超硬冲模121也在其两侧设置有超硬刀片。

并且，所述抽头超硬冲头111b，其通过在所述上冲头保持器112的中央部加工的冲头安装孔h1插入安装，所述底部超硬冲头111a，其在所述上冲头保持器112的下侧通过所述调整连接螺栓113来连接并安装，并且，所述抽头超硬冲头111b是以不调整位置的固定结构设置，在所述下模具120的两侧设置有所述调整位置装置130，用于调整所述底部超硬冲头111a。

根据以上结构组成的本实用新型的其它实施例的切割装置，在其两侧设置有底部超硬冲头，在其中央部设置有抽头超硬冲头，因此，当切割在所述上模具110和所述下模具120之间供应的极板材料m时，分别在所述抽头超硬冲头111b的两侧同时生产加工基板构件e。

根据本实用新型的其它实施例的切割装置，无需调整设置在冲头保持器中央部的所述抽头超硬冲头111b的位置，只调整设置在冲头保持器两侧的所述底部超硬冲头111a的原点。

如上所述，本实用新型的切割装置是一种通用装置，其不仅用于切割混合动力车辆的电池上，而且还用于切割燃料电池或移动电话的电池等所有电池的电极板上，从而具有扩展其效用的优点。

并且，本实用新型，其省略了为了与超硬冲头连接而在上冲头保持器上按超硬冲头的形状设置的金属丝切割工艺，因此无需将超硬冲头插入到上冲头保持器的内侧，却能够与超硬冲头连接，因此缩小了超硬冲头的尺寸，从而能够显著地降低其制造成本。

综上所述，根据本实用新型的切割电池极板的装置，其设置在上模具下侧的上冲头保持器的下侧设置有超硬冲头，该超硬冲头是通过从上模具穿过上冲头保持器至超硬冲头的安装孔并插入连接螺栓来简单固定，从而不仅便于拆装，同时能够最大限度地缩小超硬冲头的尺寸，因此能够显著地降低其制造成本。

并且，本实用新型在下模具上设置有冲头调整装置，其用于定位，以便于调整固定于下模具冲模保持器的超硬冲模与设置在上模具的超硬冲头的切割刀片的交叉间距，从而能够提高极板构件的加工效率。