纵切机

文档序号:1835591 发布日期:2021-11-12 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 纵切机 (Slitting machine ) 是由 尹悳重 宋沅俊 朴民修 于 2020-10-05 设计创作,主要内容包括:用于解决上述问题的根据本发明的实施方式的纵切机包括:上刀,所述上刀设置在电极板的上方以旋转,从而切割电极板;和下刀,所述下刀设置在电极板的下方,与上刀部分地重叠并旋转,从而与上刀一起切割所述电极板,其中所述上刀包括:第一内表面,所述第一内表面从形成在最下端的尖端倾斜地延伸至下刀;和外周表面,所述外周表面从尖端倾斜地延伸至与下刀相反的一侧,其中所述第一内表面具有与垂直线成第一角度的倾斜度,所述外周表面具有与垂直线成第二角度的倾斜度,所述垂直线垂直于作为上刀的旋转中心的旋转轴。(A slitting machine according to an embodiment of the present invention for solving the above problems includes: an upper knife disposed above the electrode plate to rotate, thereby cutting the electrode plate; and a lower cutter disposed below the electrode plate, partially overlapping the upper cutter and rotating to cut the electrode plate together with the upper cutter, wherein the upper cutter includes: a first inner surface extending obliquely from a tip formed at a lowermost end to the lower blade; and an outer peripheral surface extending obliquely from the tip to a side opposite to the lower blade, wherein the first inner surface has an inclination of a first angle from a vertical line perpendicular to a rotational axis as a rotational center of the upper blade, and the outer peripheral surface has an inclination of a second angle from the vertical line.)

纵切机

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年11月25日提交的韩国专利申请第10-2019-0152443号的优先权的权益,通过引用将上述专利申请作为整体结合在此。

技术领域

本发明涉及一种纵切机,更具体地,涉及一种当切割电极板以制造电极时,能够使诸如灰尘之类的异物的产生最小化,从而减少电极板缺陷的产生的纵切机。

背景技术

一般而言,二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池和锂离子聚合物电池。这种二次电池已应用于诸如数码相机、P-DVD、MP3P、移动电话、PDA、便携式游戏设备、电动工具、电动自行车和类似的小型产品,诸如电动车辆和混合动力车辆之类的需要高功率的大型产品,用于存储剩余电力或可再生能源的电力存储装置,以及备用电力存储装置中。

为了制造电极组件,制造并堆叠阴极(在下文中,称为正极)、隔板和阳极(在下文中,称为负极)。具体地,当制造正极和负极,然后将隔板插置在所制造的正极和负极之间时,形成了单元电池。单元电池可以彼此堆叠以形成电极组件。此外,当将电极组件容纳在特定壳体中,并且注入电解质时,制造出二次电池。

为了制造诸如正极和负极之类的电极,首先执行将正极活性材料浆料施加至正极集电器并将负极活性材料浆料施加至负极集电器的涂覆工序。然后,在将电极板预热之后,执行使电极板通过被高温加热的一对轧辊的轧制工序。结果,可以改善每个电极的容量密度,并且可以改善电极集电器与浆料之间的粘附性。当轧制工序完成后,执行使用纵切机将电极板切割成一定宽度的纵切工序。由此,可以完成电极的制造。

通常,纵切机包括设置在电极板上方的上刀和设置在电极板下方的下刀。然而,在使施加的电极活性材料浆料固化后切割电极板时,会产生诸如灰尘之类的异物。然后,诸如灰尘之类的异物附着在纵切机的上刀和下刀上。因此,当使用纵切机切割电极板时,可能会产生缺陷。

[现有技术文献]

(专利文献1)日本专利公开第2006-007404号

发明内容

技术问题

为了解决上述问题,本发明的目的是提供一种纵切机,该纵切机能够在切割电极板以制造电极时,使诸如灰尘之类的异物的产生最小化,从而减少电极板缺陷的产生。

本发明的目的不限于上述目的,而且本领域技术人员根据以下描述将清楚地理解本文中未描述的其他目的。

技术方案

为了解决上述问题,根据本发明的实施方式的纵切机包括:上刀,所述上刀设置在电极板的上方以旋转,从而切割电极板;和下刀,所述下刀设置在电极板的下方,与上刀部分地重叠并旋转,从而与上刀一起切割所述电极板,其中所述上刀包括:第一内表面,所述第一内表面从形成在最下端的尖端倾斜地延伸至下刀;和外周表面,所述外周表面从尖端倾斜地延伸至与下刀相反的一侧,其中所述第一内表面具有与垂直线成第一角度的倾斜度,所述外周表面具有与垂直线成第二角度的倾斜度,所述垂直线垂直于作为上刀的旋转中心的旋转轴。

此外,第一角度可以在0.6°至1.1°的范围内。

此外,第一角度可以在0.9°至1.0°的范围内。

此外,第二角度可以在80°至90°的范围内。

此外,第二角度可以在85°至90°的范围内。

此外,上刀可进一步包括从第一内表面向内延伸的第二内表,其中所述第二内表面可以从垂直线以第三角度倾斜。

此外,第三角度可以在2.6°至3.1°的范围内。

此外,第三角度可以在2.8°至3.0°的范围内。

此外,上刀与下刀可以是线接触的。

此外,在上刀中,从尖端到与下刀的接触点的水平距离可以在0.01mm至0.5mm的范围内。

此外,在上刀中,从尖端到与下刀的接触点的水平距离可以在0.1mm至0.4mm的范围内。

此外,上刀的总厚度可以为3mm至5mm。

此外,在上刀中,尖端可以首先与电极板接触。

此外,在下刀中,其上安置有电极板的外周表面可以形成为平坦的。

其他实施方式的细节包括在详细描述和附图中。

有益效果

根据本发明的实施方式,至少具有以下效果。

当纵切机切割电极板以制造电极时,上刀可包括第一内表面,该第一内表面从尖端倾斜地延伸至下刀,以使诸如灰尘之类的异物的产生最小化,从而减少电极板缺陷的产生。

此外,上刀可包括第二内表面,该第二内表面从第一内表面向内延伸,以减小上刀与下刀之间的接触面积,从而锋利地切割电极板。

本发明的效果不受前述描述的限制,因此,本说明书中涉及更多种不同的效果。

附图说明

图1是示出根据本发明实施方式的纵切机切割电极板的状态的透视图。

图2是根据本发明实施方式的纵切机的截面图。

图3是根据本发明实施方式的上刀的截面图。

图4是根据本发明另一实施方式的纵切机的截面图。

图5是根据本发明另一实施方式的上刀的截面图。

具体实施方式

将通过以下参照附图描述的实施方式阐明本发明的优点和特征及其实现方法。然而,本发明可以以不同的形式实施,不应被解释为限于在此阐述的实施方式。而是,提供这些实施方式是为了使本公开内容全面和完整,并将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。此外,本发明仅由权利要求的范围限定。相似的参考标记通篇表示相似的元件。

除非以不同方式定义本发明中使用的术语,否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本领域技术人员通常理解的含义相同的含义。此外,除非在说明书中清楚且明显地定义,否则在常用字典中定义的术语不应被理想地或过分地解释为具有形式上的含义。

在以下描述中,技术术语仅用于解释具体示例性实施方式,而不限制本发明。在本申请中,除非特别提及,否则单数形式的术语可包括复数形式。“包含”和/或“包括”的含义不排除除了所提及的部件之外的其他部件。

在下文中,将参照附图详细描述优选实施方式。

图1是示出根据本发明实施方式的纵切机1切割电极板E的状态的透视图。

为了制造二次电池,将其中电极活性材料、粘合剂和增塑剂彼此混合的浆料施加至正极集电器和负极集电器以制造电极,诸如正极和负极。之后,将电极分别堆叠在隔板的两侧以形成具有预定形状的电极组件。然后,将电极组件插入电池壳体中,注入电解质,并进行密封。

本发明中使用的正极和负极没有特别限制,并且可以根据本领域已知的常规方法以结合至电极集电器的形式制备电极活性材料。

首先,执行将正极活性材料浆料施加至正极集电器并将负极活性材料浆料施加至负极集电器的涂覆工序。在锂二次电池的情况下,正极活性材料例如可包括层状化合物,诸如钴酸锂(LiCoO2)和镍酸锂(LiNiO2)。此外,负极活性材料例如可包括碳,诸如非石墨化碳和石墨基碳。在这种情况下,如果需要,浆料可进一步包含导电剂、粘合剂、填料等。

当完成涂覆工序时,在将所制造的电极板E预热之后,执行使电极板E在一对被高温加热的轧辊之间通过的轧制工序。结果,可以改善每个电极的容量密度,并且可以改善电极集电器与浆料之间的粘附性。在此,可以通过调节轧辊之间的距离以及每个轧辊的温度和旋转速度来控制电极集电器与浆料之间的粘附性、容量密度等。

当完成轧制工序时,执行通过使用纵切机1将电极板E切割成预定宽度的纵切工序。由此,可以完成电极的制造。

图2是根据本发明实施方式的纵切机1的截面图,图3是根据本发明实施方式的上刀10的截面图。

根据本发明的实施方式,当切割电极板E以制造电极时,可以使诸如灰尘之类的异物的产生最小化,从而减少电极板E的缺陷的产生。

为此,如图2和图3所示,根据本发明的实施方式的纵切机1包括:上刀10,上刀10设置在电极板E上方以旋转,从而切割电极板E;和下刀11,下刀11设置在电极板E下方,与上刀10部分地重叠并旋转,从而与上刀10一起切割电极板E。上刀10包括:内表面101,内表面101从形成在最下端的尖端102倾斜地延伸至下刀11;和外周表面103,外周表面103从尖端102倾斜地延伸至与下刀11相反的一侧。内表面101具有与垂直线V成第一角度a的倾斜度,外周表面103具有与垂直线V成第二角度b的倾斜度,垂直线V垂直于作为上刀10的旋转中心的旋转轴R。此外,第一角度a可以在0.6°至1.1°的范围内。

上刀10设置在电极板E上方以与下刀11一起旋转,从而切割电极板E。为了尽可能锋利地切割物体,在一般纵切机1中,上刀10的尖端102形成为与下刀11紧密接触。因此,优选的是,内表面101不单独存在于上刀10上。然而,电极板E具有将电极活性材料浆料施加至电极集电器的形状。因此,在使电极活性材料浆料固化后,使用一般的纵切机1切割电极板E时,会产生诸如灰尘之类的异物。此外,诸如灰尘之类的异物附着在纵切机1的上刀10和下刀11上,当使用纵切机1再次切割电极板E时,存在产生缺陷的问题。

特别地,在负极的情况下,与正极相比时,所施加的负极活性材料浆料具有较高的脆性。因此,当切割负极的电极板E时,存在产生更多诸如灰尘之类的异物的问题。

因此,根据本发明的实施方式,如图3所示,上刀10包括内表面101,内表面101从形成在最下端的尖端102倾斜地延伸至下刀11。内表面101具有与垂直线V成第一角度a的倾斜度,垂直线V垂直于作为上刀10的旋转中心的旋转轴R。

上刀10通常形成为具有恒定厚度的盘形,并且上刀10的中心连接至上刀轴121。此外,上刀轴121连接至上刀驱动电机(未示出),并且当上刀驱动电机旋转时,旋转力通过上刀轴121传递到上刀10。因此,上刀10可以绕着旋转轴R旋转。上刀10的旋转方向是:使切割电极板E的上刀10的尖端102按照与电极板E相同的方式移动的方向。上刀10的总厚度d1优选地在3mm至5mm的范围内。

上刀10的尖端102尖锐地形成在上刀10的一端,特别是在最下端,以与下刀11一起直接切割电极板E。当开始切割电极板E时,将电极板E放置在下刀11的外周表面上以使电极板E移动,然后首先与上刀10的尖端102接触。此外,通过上刀10和下刀11之间的摩擦来切割电极板E。根据本发明的实施方式,由于形成了内表面101,因此上刀10的尖端102不完全与下刀11紧密接触,而是形成为间隔开特定距离d2。

如图3所示,作为上刀10的旋转中心的旋转轴R形成在上刀10的与尖端102相反的一侧。优选地,旋转轴R与连接至上刀10的上刀轴121的中心轴匹配。图3示出省略了上刀轴121,使得旋转轴R形成在上刀10的另一端,但是如果存在上刀轴121,则旋转轴R形成为与上刀10的另一端间隔开。

如图3所示,内表面101形成为从上刀10的尖端102倾斜地延伸至下刀11,并且从垂直线V以第一角度a倾斜。在此,垂直线V不是真实的线,而是为便于解释而在图3中概念性地示出的线。第一角度a优选地在0.6°至1.1°的范围内,并且更优选地在0.9°至1.0°的范围内。如果第一角度a大于1.1°,则电极板E可能无法被锋利地切割,如果第一角度a小于0.6°,则可能仍然无法解决产生诸如灰尘之类的异物的问题。由于第一角度a非常小,因此在根据本发明实施方式的上刀10中,尖端102具有位于一般纵切机1的上刀10上的倒角形状。

由于内表面101以第一角度a倾斜,因此上刀10的尖端102不完全与下刀11紧密接触,而是形成为间隔开特定距离d2。在此,特定距离d2是指从上刀10的尖端102至与下刀11的接触表面104的水平距离。如果内表面101形成为平坦表面,则特定距离d2可以是第一角度a的正弦值。根据本发明的实施方式,特定距离d2优选地在0.01mm至0.5mm的范围内,并且更优选地在0.1mm至0.4mm的范围内。0.5mm的距离可以是非常小的距离,但是如上所述,由于上刀10的总厚度d1在3mm至5mm的范围内,因此该距离可以是对应于总厚度d1的大约10%至15%的距离。

如图3所示,支撑表面105是指上刀10的外壁中的与下刀11相对的外壁的外表面。根据本发明的实施方式,支撑表面105形成为从内表面101向上延伸。支撑表面105可以形成为平行于垂直线V,但是可以相对于垂直线V以特定角度形成。

外周表面103形成为从上刀10的尖端102朝向与下刀11相反的一侧延伸。外周表面103比内表面101宽得多,并且具有第二角度b的倾斜度,第二角度b是相对于垂直线V的恒定角度。第二角度b优选地在80°至90°的范围内,并且更优选地在85°至90°的范围内。如果小于80°,则存在电极板E的切割表面处的塑性应变率增大的问题,如果大于90°,则外周表面103具有导致与电极板E或下刀11的干扰的问题。

下刀11设置成在电极板E下方与上刀10部分地重叠,然后旋转以与上刀10一起切割电极板E。与上刀10一样,下刀11通常形成为具有恒定厚度的盘形,并且下刀11的中心连接至下刀轴122。此外,下刀轴122连接至下刀驱动电机(未示出),并且当下刀驱动电机旋转时,旋转力通过下刀轴122传递到下刀11。因此,下刀11可以绕着单独的旋转轴(未示出)旋转。下刀11旋转的方向是与上刀10旋转的方向相反的方向。

优选地,下刀11的外周表面111形成为平坦的,以便稳定地安置电极板E。此外,上刀10和下刀11设置成彼此部分地重叠。结果,由上刀10和下刀11切割的电极板E的截面可以是干净且锋利的。

在上刀10和下刀11中,可以在上刀轴121和下刀轴122中分别形成各自具有预定宽度的上刀垫片131和下刀垫片132。如果纵切机1包括多个上刀10和下刀11,则多个上刀10可以彼此间隔开,并且多个下刀11可以彼此间隔开。

图4是根据本发明另一实施方式的纵切机的截面图,图5是根据本发明另一实施方式的上刀的截面图。

如图4和图5所示,根据本发明另一实施方式的纵切机包括:上刀10a,上刀10a设置在电极板E上方以旋转,从而切割电极板E;和下刀11,下刀11设置在电极板E下方,与上刀10a部分地重叠,从而与上刀10a一起切割电极板E。上刀10a包括:第一内表面1011,第一内表面1011从形成在最下端的尖端102倾斜地延伸至下刀11;和外周表面103,外周表面103从尖端102倾斜地延伸至与下刀11相反的一侧。第一内表面1011具有与垂直线V成第一角度a的倾斜度,外周表面103具有与垂直线V成第二角度b的倾斜度,垂直线V垂直于作为上刀10a的旋转中心的旋转轴R。此外,上刀10a进一步包括从第一内表面1011向内延伸的第二内表面1012,并且第二内表面1012从垂直线V以第三角度c倾斜。

第一内表面1011形成为从上刀10a的尖端102延伸至下刀11,并且从垂直线V以第一角度a倾斜,垂直线V垂直于作为上刀10a的旋转中心的旋转轴R。

第二内表面1012形成为从第一内表面1011朝向上刀10a的内侧延伸。此外,第二内表面1012具有与垂直线V成第三角度c的倾斜度。结果,如图4所示,上刀10a和下刀11可以以线104a或非常薄的表面接触。因此,由于接触面积被极大地减小,即使上刀10a和下刀11以相同的旋转力旋转,施加到电极板E的剪切应力也进一步增大。因此,上刀10a和下刀11可以更干净且锋利地切割电极板E。第三角度c优选地在2.6°至3.1°的范围内,并且更优选地在2.8°至3.0°的范围内。第二内表面1012可以朝向上刀10a的内侧延伸,然后相对于支撑表面105成阶梯状。然而,本发明不限于此,可以形成单独的弯曲表面以自然地将第二内表面1012连接至支撑表面105。

本发明所属技术领域的普通技术人员将理解,在不改变技术构思或实质特征的情况下,本发明可以以其他特定形式实施。因此,以上披露的实施方式应被认为是说明性的而非限制性的。因此,本发明的范围由所附权利要求限定,而不是前面的描述和其中描述的示例性实施方式限定。在本发明的权利要求及其等同含义范围内进行的各种修改被认为落在本发明的范围内。

[符号说明]

1:纵切机 10:上刀

11:下刀 101:内表面

102:尖端 103:外周表面

121:上刀轴 122:下刀轴

131:上刀垫片 132:下刀垫片

1011:第一内表面 1012:第二内表面

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