锂电池叠片切叠一体机常见问题之冲切毛刺
一、设备原理:
锂电池切叠一体机工作流程如下图所示:
其中正、负极片冲切V角和裁断使用的都是五金刀模,如下图1所示。在工作过程中最常见的现象就是毛刺、掉粉、翘边,如下图2-4所示。
图1.裁断模具
图2掉粉显微图片
图3粘粉显微图片
图4毛刺显微图片
二、原因分析
1、模具上下运动过程中振动产生位移,上下刀具咬合异常,间隙异常。
2、刀具容易磨损,无法达到涉及寿命。
3、刀具变形,长期使用过程中材料形变。
4、上下刀间隙无法适应当前产品,间隙与极片不匹配。
三、改善方案:
1、对冲子R角处间隙加大,且作镜面抛光处理(更能延长模具的生产寿命)
2、对模具落废料斜度加大,防止极耳冲切时卡料;
3、上下模之间导柱由圆形变更为六棱柱形,保证各向运动稳定;
4、模具结构布局设计重新优化处理,使模具结构上更加稳定,模具四周增加4个气浮,以保障上模在上下运行中更加顺畅。
5、国产模板钢材在长期冲压中,会有轻微变形,现已将国产材料更换成日本进口材料,并在热处理环节更改加工工艺,多次深冷回火,以保证模板在后期的使用中不变形。
6、上下刀口在油割精加工后,再作JG(坐标磨加工)处理,使刀口表面粗糙度做到RA0.04以保障在冲切过程中不易磨损。
7、在调配刀口时,不能单纯的依上下刀口间隙2um为基准,要以客户现有产品为基准。正极图层区上下刀口间隙可调,调配后将冲切后横截面毛刺控制在12um以内。
四、改善后效果:
R角两侧无异常
直线无异常
无掉分,无翘边现象
五、结论
1、通过以上措施可以解决极耳位毛刺问题,极耳裁切时卡料问题;
2、可解决裁断位直线毛刺超规格问题,控制横向、纵向毛刺≤12um;
3、模具单次寿命≥万次,可修模10次以上;
4、上下刀间隙调试标准化,单次调试时间≤1H;