CN105449289A - 一种锂电池叠片设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池生产设备技术领域，尤其是指一种锂电池叠片设备，包括上正极片机构、与该上正极片机构对应设置的上负极片机构、第一夹片旋转机构、与该第一夹片旋转机构对应设置的第二夹片旋转机构、用于拉极片隔膜的拉膜机构及用于切断极片隔膜的切断机构。本发明结构紧凑，占地面积小，便于安装、存放和运输，其采用卷绕式叠片，提高叠片效率，叠片速度比传统工艺快1倍，提高生产效率，叠片稳定性好，重复精度高，提高产品的质量。

Description

一种锂电池叠片设备
技术领域
本发明涉及热冲压技术领域，尤其是指一种锂电池叠片设备。
背景技术
锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池，已成为高新技术发展的重点之一。锂离子电池具有以下特点：高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多。因其上述特点，锂离子电池已应用到移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。
现有的叠片设备，采用Z型叠片方式，其设备结构复杂，体积庞大，不便于放置和运输，并且采用Z型叠片方式，叠片速度慢，效力低下，缺陷明显，不能满足生产的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、叠片速度快的锂电池叠片设备，其叠片速度比传统工艺快1倍，提高生产效率，叠片稳定性好，重复精度高，提高产品的质量。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种锂电池叠片设备，包括上正极片机构、与该上正极片机构对应设置的上负极片机构、第一夹片旋转机构、与该第一夹片旋转机构对应设置的第二夹片旋转机构、用于拉极片隔膜的拉膜机构及用于切断极片隔膜的切断机构。
其中，所述上正极片机构包括上料安装座、装设于该上料安装座的真空吸盘、用于驱动该上料安装座移动的直线驱动机构及用于驱动该直线驱动机构转动的上料转动驱动机构。
其中，还包括用于收极片隔膜尾料的尾料压紧机构，该尾料压紧机构包括安装支架及设置于该安装支架的压紧滚轮，所述尾料压紧机构与上料转动驱动机构驱动连接。
其中，所述上料转动驱动机构包括上料电机、与该上料电机驱动连接主动带轮、与该主动带轮带连接的从动带轮及与该从动带轮通过转轴连接的旋转安装座，所述直线驱动机构和安装支架均设置于旋转安装座。
其中，还包括正极片输送切断机构和负极片输送切断机构，所述正极片输送切断机构设置于上正极片机构的左侧，所述负极片输送切断机构设置于上负极片机构的右侧。
其中，所述负极片输送切断机构包括牵引机构及设置于该牵引机构出料端的在线切断机构及接极片板，所述接极片板位于所述上负极片机构的下方。
其中，所述第一夹片旋转机构包括料夹、用于驱动料夹转动的料夹旋转驱动机构及用于驱动料夹和料夹旋转驱动机构移动的料夹移动驱动机构。
其中，所述料夹移动驱动机构包括平移电机、与该平移电机驱动连接的丝杆、装设于该丝杆的螺母及与该螺母固定连接的移动安装板；
所述料夹旋转驱动机构包括设置于移动安装板的料夹电机、与该料夹电机驱动连接的料夹主动带轮及与该料夹主动带轮带连接料夹从动带轮，所述料夹与料夹从动带轮驱动连接。
其中，所述切断机构包括切刀及用于驱动切刀切膜的切刀驱动机构。
其中，所述拉膜机构包括隔膜夹及用于驱动该隔膜夹拉极片隔膜的隔膜夹驱动机构。
本发明的有益效果在于：
实际使用中，叠片式，拉膜机构拉着事先放好的极片隔膜从第一夹片旋转机构和第二夹片旋转机构之间穿过，上正极片机构和上负极片机构同时动作上正极片和负极片，并将上正极片和负极片分别对应贴在极片隔膜的两面，第一夹片旋转机构和第二夹片旋转机构同时夹住正极片、极片隔膜和负极片，上正极片机构和上负极片机构退回取极片，第一夹片旋转机构和第二夹片旋转机构4将正极片、极片隔膜和负极片旋转180°，从而实现一次叠片，上正极片机构和上负极片机构继续上正极片和负极片，以此循环工作进行叠片。当将极片叠到所需厚度时，切断机构将极片隔膜切断，拉膜机构也松开极片隔膜，第一夹片旋转机构和第二夹片旋转机构将正极片、极片隔膜和负极片继续旋转，对极片隔膜进行收尾，完成最终叠片。本发明结构紧凑，占地面积小，便于安装、存放和运输，其采用卷绕式叠片，提高叠片效率，叠片速度比传统工艺快1倍，提高生产效率，叠片稳定性好，重复精度高，提高产品的质量。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明的立体结构分解示意图。
图3为本发明所述的上正极片机构和上负极片机构的立体结构示意图。
图4为本发明所述的上正极片机构和尾料压紧机构的立体结构示意图。
图5为本发明所述的负极片输送切断机构和上负极片机构的立体结构示意图。
图6为本发明所述的第一夹片旋转机构和第二夹片旋转机构的立体结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
如图1至图6所示，一种锂电池叠片设备，包括上正极片机构1、与该上正极片机构1对应设置的上负极片机构2、第一夹片旋转机构3、与该第一夹片旋转机构3对应设置的第二夹片旋转机构4、用于拉极片隔膜的拉膜机构及用于切断极片隔膜的切断机构，所述切断机构位于设置于第一夹片旋转机构3的上方，所述拉膜机构包括设置于第一夹片旋转机构3和第二夹片旋转机构4之间的下方。
实际使用中，如图1和如图2所示，所述上正极片机构1和上负极片机构2左右对称设置，所述第一夹片旋转机构3和第二夹片旋转机构4前后对称设置。叠片式，拉膜机构拉着事先放好的极片隔膜10从第一夹片旋转机构3和第二夹片旋转机构4之间穿过，上正极片机构1和上负极片机构2同时动作上正极片和负极片，并将上正极片和负极片分别对应贴在极片隔膜10的两面（图1中左、右两面），第一夹片旋转机构3和第二夹片旋转机构4同时夹住正极片、极片隔膜10和负极片，上正极片机构1和上负极片机构2退回取极片，第一夹片旋转机构3和第二夹片旋转机构4将正极片、极片隔膜10和负极片旋转180°，从而实现一次叠片，上正极片机构1和上负极片机构2继续上正极片和负极片，以此循环工作进行叠片。当将极片叠到所需厚度时，切断机构将极片隔膜10切断，拉膜机构也松开极片隔膜10，第一夹片旋转机构3和第二夹片旋转机构4将正极片、极片隔膜10和负极片继续旋转，对极片隔膜10进行收尾，完成最终叠片。本发明结构紧凑，占地面积小，便于安装、存放和运输，其采用卷绕式叠片，提高叠片效率，叠片速度比传统工艺快1倍，提高生产效率，叠片稳定性好，重复精度高，提高产品的质量。
本实施例中，所述上正极片机构1包括上料安装座11、装设于该上料安装座11的真空吸盘11、用于驱动该上料安装座11移动的直线驱动机构13及用于驱动该直线驱动机构13转动的上料转动驱动机构18。具体的，所述直线驱动机构13采用气缸。上料转动驱动机构18驱动直线驱动机构13带着真空吸盘11整体旋转，直线驱动机构13驱动真空吸盘11直线移动，便于取极片和将其吸到极片隔膜10上进行叠片。
本实施例中，还包括用于收极片隔膜尾料的尾料压紧机构6，该尾料压紧机构包括安装支架61及设置于该安装支架61的压紧滚轮62，所述尾料压紧机构6与上料转动驱动机构18驱动连接。
在实际应用中，当将极片叠到所需厚度时，切断机构将极片隔膜10切断，拉膜机构也松开极片隔膜10，第一夹片旋转机构3和第二夹片旋转机构4将正极片、极片隔膜10和负极片继续旋转，对极片隔膜10，进行收尾，此时，采用压紧滚轮62压紧极片隔膜10，使得最终卷绕好的叠片平整、整齐。
具体的，所述上料转动驱动机构18包括上料电机14、与该上料电机14驱动连接主动带轮15、与该主动带轮15带连接的从动带轮16及与该从动带轮16通过转轴连接的旋转安装座17，所述直线驱动机构13和安装支架61均设置于旋转安装座17。具体的，便于安装和驱动所述安装支架61与所述上料安装座11成90°。
本实施例中，还包括正极片输送切断机构7和负极片输送切断机构8，所述正极片输送切断机构7设置于上正极片机构1的左侧，所述负极片输送切断机构8设置于上负极片机构2的右侧。进一步的，所述负极片输送切断机构8包括牵引机构81及设置于该牵引机构81出料端的在线切断机构82及接极片板83，所述接极片板83位于所述上负极片机构2的下方。
本实施例中，所述正极片输送切断机构7与负极片输送切断机构8的结构和原理相同，所述上负极片机构2和上正极片机构1的结构和原理相同，故不再赘述。设置正极片输送切断机构7和负极片输送切断机构8，实现在线冲切正负极片并进行叠片，较少额外的送极片设备，降低成本，同时提高生产的效率。接极片板83位于所述上负极片机构2的下方，取极片时，真空吸盘11旋转90°便可以取料，其取料方便，进一步提高叠片速度。
本实施例中，所述第一夹片旋转机构3包括料夹31、用于驱动料夹31转动的料夹旋转驱动机构32及用于驱动料夹31和料夹旋转驱动机构32移动的料夹移动驱动机构33。具体的，所述料夹31可以采用气爪。叠片式，料夹旋转驱动机构32驱动料夹31夹着极片和极片隔膜10旋转180°叠片，上正极片机构1和上负极片机构2上正极片和负极片时，料夹31松开，料夹移动驱动机构33驱动料夹31移开，使上正极片机构1和上负极片机构2放正、负极片在极片隔膜10上。
进一步的，所述料夹移动驱动机构33包括平移电机331、与该平移电机331驱动连接的丝杆332、装设于该丝杆332的螺母333及与该螺母333固定连接的移动安装板334，其控制方便，位移精度高；所述料夹旋转驱动机构32包括设置于移动安装板334的料夹电机321、与该料夹电机321驱动连接的料夹主动带轮322及与该料夹主动带轮322带连接料夹从动带轮323，所述料夹31与料夹从动带轮323驱动连接，其结构紧凑，安装方便。
本实施例中，第二夹片旋转机构4与第一夹片旋转机构3的结构和原理相同，故不再赘述
本实施例中，附图中未画出，所述切断机构包括切刀及用于驱动切刀切膜的切刀驱动机构。所述拉膜机构包括隔膜夹及用于驱动该隔膜夹拉极片隔膜的隔膜夹驱动机构。进行叠片时，隔膜夹伸出将极片隔膜10从第一夹片旋转机构3和第二夹片旋转机构4之间拉出所需长度，卷绕过程中，隔膜夹一直拉着极片隔膜10并随着向上移动，叠片到所需厚度时后，该隔膜夹松开极片隔膜10，切刀也将极片隔膜10切断，最终进行卷绕极片隔膜10的尾料。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池叠片设备，其特征在于：包括上正极片机构（1）、与该上正极片机构（1）对应设置的上负极片机构（2）、第一夹片旋转机构（3）、与该第一夹片旋转机构（3）对应设置的第二夹片旋转机构（4）、用于拉极片隔膜的拉膜机构及用于切断极片隔膜的切断机构。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池叠片设备，其特征在于：所述上正极片机构（1）包括上料安装座（11）、装设于该上料安装座（11）的真空吸盘（11）、用于驱动该上料安装座（11）移动的直线驱动机构（13）及用于驱动该直线驱动机构（13）转动的上料转动驱动机构（18）。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池叠片设备，其特征在于：还包括用于收极片隔膜尾料的尾料压紧机构（6），该尾料压紧机构包括安装支架（61）及设置于该安装支架（61）的压紧滚轮（62），所述尾料压紧机构（6）与上料转动驱动机构（18）驱动连接。
4.根据权利要求3所述的一种锂电池叠片设备，其特征在于：所述上料转动驱动机构（18）包括上料电机（14）、与该上料电机（14）驱动连接主动带轮（15）、与该主动带轮（15）带连接的从动带轮（16）及与该从动带轮（16）通过转轴连接的旋转安装座（17），所述直线驱动机构（13）和安装支架（61）均设置于旋转安装座（17）。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池叠片设备，其特征在于：还包括正极片输送切断机构（7）和负极片输送切断机构（8），所述正极片输送切断机构（7）设置于上正极片机构（1）的左侧，所述负极片输送切断机构（8）设置于上负极片机构（2）的右侧。
6.根据权利要求5所述的一种锂电池叠片设备，其特征在于：所述负极片输送切断机构（8）包括牵引机构（81）及设置于该牵引机构（81）出料端的在线切断机构（82）及接极片板（83），所述接极片板（83）位于所述上负极片机构（2）的下方。
7.根据权利要求1所述的一种锂电池叠片设备，其特征在于：所述第一夹片旋转机构（3）包括料夹（31）、用于驱动料夹（31）转动的料夹旋转驱动机构（32）及用于驱动料夹（31）和料夹旋转驱动机构（32）移动的料夹移动驱动机构（33）。
8.根据权利要求7所述的一种锂电池叠片设备，其特征在于：
所述料夹移动驱动机构（33）包括平移电机（331）、与该平移电机（331）驱动连接的丝杆（332）、装设于该丝杆（332）的螺母（333）及与该螺母（333）固定连接的移动安装板（334）；
所述料夹旋转驱动机构（32）包括设置于移动安装板（334）的料夹电机（321）、与该料夹电机（321）驱动连接的料夹主动带轮（322）及与该料夹主动带轮（322）带连接料夹从动带轮（323），所述料夹（31）与料夹从动带轮（323）驱动连接。
9.根据权利要求1所述的一种锂电池叠片设备，其特征在于：所述切断机构包括切刀及用于驱动切刀切膜的切刀驱动机构。
10.根据权利要求1所述的一种锂电池叠片设备，其特征在于：所述拉膜机构包括隔膜夹及用于驱动该隔膜夹拉极片隔膜的隔膜夹驱动机构。
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