CN109301350B - 一种锂电池叠片装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池叠片装置,包括传输部,所传输部后侧沿物料流动方向依次设有折叠部、热压辊、转运部和叠片部;折叠部设置于所述传输部内,所述折叠部内设有折叠板;转运部位于热压辊下方,所述转运部上设有用于转运部上下往复运动的直线运动机构,所述转运部内设有传输机构和压平机构,所述传输机构位于压板机构内;折叠部设置于转运部下方,所述折叠部内设有左右往复运动的叠片台,所述叠片台上端面的左右两侧均设有压板,本装置没有机械手吸取、转移极片的工步,通过单元转移组件即可实现极片的传递,极片转移效率更高,避免了极片在转移过程中出现破损的风险,堆叠次数减少,电芯制造效率得到有效提升。

Description

一种锂电池叠片装置
技术领域
本发明涉及锂电池加工设备技术领域,具体是一种锂电池叠片装置。
背景技术
锂离子电池的电芯是由正极极片、隔膜、负极极片构成,目前锂电池多采用叠片式电芯:将隔膜进行“Z形”折叠,然后分别插入正、负极极片。
但是该种电芯的制备过程复杂,需要大量时间和精力来执行顺序堆叠过程,不易实现机械化操作,生产效率低下。实际生产过程中,执行叠片的效率大多在1秒/片左右,而电芯是由若干个正、负极片堆叠而成,因此目前的“Z形”叠片方法已经处于瓶颈阶段,无法有效提升单个极片的叠片效率。
为提高叠片速度,很多设备采用了四层单元的堆叠模式:将正极片/隔膜/负极片/隔膜四者进行热压处理,得到四层单元,然后再将若干个四层单元进行堆叠即可得到电芯。
这种方式减少了叠片的次数,叠片效率有所提升,而且热压得到的四层单元硬度较单个极片要大,更有利于极片的转移。但目前针对四层单元的堆叠,仍然采用传统的机械手进行吸取、转移、堆叠,每次堆叠的周期时间依然较长,叠片效率并没有得到大幅度的提高,而且叠片的精准度不高,极片易受损,叠片质量难以保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂电池叠片装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种锂电池叠片装置,包括传输部,所传输部后侧沿物料流动方向依次设有折叠部、热压辊、转运部和叠片部;
所述折叠部设置于所述传输部内,所述折叠部内设有折叠板;
所述转运部位于热压辊下方,所述转运部上设有用于转运部上下往复运动的直线运动机构,所述转运部内设有传输机构和压平机构,所述传输机构位于压板机构内;
所述折叠部设置于转运部下方,所述折叠部内设有左右往复运动的叠片台,所述叠片台上端面的左右两侧均设有压板。
作为本发明进一步的方案:所述传输部为真空传输皮带,所述真空传输皮带外端面均布设有通气孔。
作为本发明进一步的方案:所述真空传输皮带上均匀设有多条折叠槽,所述折叠板可穿过位于折叠板下方的折叠槽。
作为本发明进一步的方案:所述折叠部内设有第一动力机构,所述折叠板通过安装板与所述第一动力结构动力连接,所述第一动力结构为直线电机。
作为本发明进一步的方案:所述转运部内设有支架,所述支架为同轴布置的两块圆板,所述压平机构内设有圆周布置的抚平辊,所述抚平辊通过支撑轴转动连接于所述支架内的两块圆板之间。
作为本发明进一步的方案:所述支架一端设有用于转动支架的第三动力机构,所述第三动力机构为电动机。
作为本发明进一步的方案:所述传输机构为相邻布置的两组传输皮带,所述传输皮带通过皮带轮与支架转动连接,所述传输机构一端设有与皮带轮动力连接的第二动力结构,所述第二动力机构为电动机。
作为本发明进一步的方案:所述叠片台下端设有滑台,所述滑台滑动连接有导轨和丝杠。
作为本发明进一步的方案:所述丝杠一端设有第四动力机构,所述第四动力机构为电动机。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:1、较传统Z叠方案来说,本装置没有机械手吸取、转移极片的工步,通过单元转移组件即可实现极片的传递,极片转移效率更高,避免了极片在转移过程中出现破损的风险;
2、单一工位下,传统的“Z形”叠片机每次只能堆叠一片极片,而本发明装置堆叠的电芯单元为四层结构,相同电芯层数的情况下,堆叠次数减少,电芯制造效率得到有效提升;
3、电芯单元在堆叠过程中,有抚平辊对其进行压紧、抚平,进一步保证了堆叠质量。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明主视图;
图3为本发明局部折叠状态图;
图4为本发明折叠部放大图;
图5为本发明转运部结构示意图;
图6为本发明转运部局部结构图;
图7为本实施例电芯结构示意图;
图8为本实施例电芯折叠过程示意图;
图9、图10、图11、图12为本实施例叠片过程示意图。
图中:1-传输部、11-折叠槽、2-折叠部、21-第一动力机构、22-安装板、23-折叠板、3-热压辊、4-转运部、41-传输皮带、42-第二动力机构、43-第三动力机构、44-支架、45-抚平辊、46-支撑轴、47-皮带轮、5-叠片部、51-叠片台、52-压板、53-滑台、54-丝杠、55-第四动力结构、56-导轨、6-电芯单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-12,本发明实施例中,一种锂电池叠片装置,包括传输部1,所传输部1后侧沿物料流动方向依次设有折叠部2、热压辊3、转运部4和叠片部5。
传输部1为真空传输皮带,真空传输皮带外端面均布设有通气孔,传输部1一侧连接有抽真空装置,进而可以通过真空传输皮带对电芯单元6进行吸附传输,真空传输皮带上设有折叠槽11,折叠槽11设有多个且均匀布置,在通过真空传输皮带对电芯单元进行吸附传输时,将叠片前的电芯单元的中心放置与折叠槽11上方;
折叠部2设置于传输部1内,折叠部2内设有第一动力机构21,折叠板23通过安装板22与第一动力结构21动力连接,第一动力结构21为直线电机,进而通过第一动力机构21可以带动折叠板23进行上下往复运动,同时折叠板23可以穿过位于折叠板23下方的折叠槽11,进而可以通过折叠板23对位于其下方的吸附在真空传输皮带上的电芯单元进行推动折叠;
热压辊3位于折叠部2下方,转运部4位于热压辊3下方,转运部4上设有用于转运部4上下往复运动的直线运动机构, 转运部4内设有支架44,支架44为同轴布置的两块圆板,支架44一端设有用于转动支架44的第三动力机构43,第三动力机构43为电动机,转运部4内设有传输机构和压平机构,传输机构位于压板机构内,压平机构内设有圆周布置的抚平辊45,抚平辊45通过支撑轴46转动连接于支架44内的两块圆板之间,且抚平棍45均布设置于圆板内侧靠近外缘处,传输机构为相邻布置的两组传输皮带41,传输皮带41通过皮带轮47与支架44转动连接,传输机构一端设有与皮带轮47动力连接的第二动力机构42,所述第二动力机构42为电动机,第二动力机构42通过齿轮与皮带轮47动力连接,进而可以通过第二动力机构42带动传输皮带41进行转动,而且两组传输皮带41的转动方向相反;
折叠部5设置于转运部4下方,折叠部5内设有滑动连接的滑台53和导轨56,滑台53上螺纹连接有丝杠54,丝杠54一端连接有第四动力机构55,第四动力机构55为电动机,进而可以通过电动机、丝杠54和导轨56带动滑台进行左右往复运动,滑台53上端设有折叠台51,折叠太51位于转运部4下方,折叠胎51上端面的左右两侧均设有用于压紧电芯单元6的压板52。
本实施例的具体实施过程:
初始状态下,叠片台51位于转运部4的右侧,折叠板23位于传输部1内。
首先将叠片前的电芯单元组件放置于传输部1内的真空传输皮带上并启动真空传输皮带,由于真空传输皮带在抽真空的作用,使得电池组件吸附与真空传输皮带上,在放置的过程中,将电芯单元组件的中线与折叠槽11重叠布置,让随着传输部1的转动,电芯单元组件移动至折叠部2的下方,此时启动第一动力机构21,通过第一动力机构1带动折叠板23向下运动并穿过折叠槽11,并将电芯单元组件从传输部1上向下推,进而使得电芯单元从传输部1上脱落并使电芯单元组件进入到热压辊3之间,进而通过热压辊3对电芯单元组件进行热压结合,进而形成电芯单元6,经过热压成型后的电芯单元6继续向下运动并进入到转运部4内,此时启动第二动力机构42,通过第二动力机构42带动传输皮带41转动,进而将第一组电芯单元6从传输皮带41上部向下运送,当第一组电芯单元6运动在传输皮带41下部时,第二组电芯单元6亦以及完全进入两组传输皮带41之间,当第一组电芯单元6在传输皮带4的带动下运动至叠片台51上方时,启动第四动力机构55,通过第四动力机构55带动滑台53向左运动,并通过滑台53上端的叠片台51上左侧的压板52将第一组电芯单元6的左侧进行压紧,然后启动第三动力机构43,并通过第三动力机构43带动转运部4进行转动,此时,第二动力机构42、第三动力机构43和第四动力机构55协同运动,使得第一组电芯单元6平整的贴合在叠片台51上端面,同时在叠片的过程中通过转运部4进行顺时针旋转,进而带动抚平棍45对叠片中的第一电芯单元6进行抚平,并且在叠片台51运动到左端极限位置时第一电芯单元完全贴合在叠片台51上且通过叠片台51上另一端压板52对第一组电芯单元6的另一端进行压紧,进而第一组电芯单元叠片完成,此时由于转运部4绕自身轴线转动的原因,使得初始状态位于下方的一端转动至上方,进而使得第二组电芯单元依然位于传输皮带41内上方,此时通过第二动力机构42带动传输皮带41进行翻转,进而可以是第二电芯单元6向下运动,同时第三电芯单元6进入传输皮带内,此时叠片台51向右运动同时转运部4逆时针旋转,进而可以完成第二组电芯单元6的叠片,重复上述步骤即可完成多层电芯的叠片工作。
此外在叠片的过程中,随电芯单元厚度的不断提高,可以通过不断调节转运部4下端距叠片台51的位置来维持本申请的叠片效果。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
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将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。

Claims (9)

1.一种锂电池叠片装置,包括传输部1,其特征在于,所传输部1后侧沿物料流动方向依次设有折叠部2、热压辊3、转运部4和叠片部5;
所述折叠部2设置于所述传输部1内,所述折叠部2内设有折叠板23,所述传输部1上设置折叠槽11,所述折叠板23可穿过位于折叠板23下方的折叠槽11;
所述转运部4位于热压辊3下方,所述转运部4上设有用于转运部4上下往复运动的直线运动机构,所述转运部4内设有传输机构和压平机构,所述传输机构位于压板机构内;
所述叠片部5设置于转运部4下方,所述叠片部5内设有左右往复运动的叠片台501,所述叠片台501上端面的左右两侧均设有压板52。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池叠片装置,其特征在于,所述传输部1为真空传输皮带,所述真空传输皮带外端面均布设有通气孔。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池叠片装置,其特征在于,所述真空传输皮带上均匀设有多条折叠槽11。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池叠片装置,其特征在于,所述折叠部2内设有第一动力机构21,所述折叠板23通过安装板22与所述第一动力结构21动力连接,所述第一动力结构为直线电机。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池叠片装置,其特征在于,所述转运部4内设有支架44,所述支架44为同轴布置的两块圆板,所述压平机构内设有圆周布置的抚平辊45,所述抚平辊45通过支撑轴46转动连接于所述支架44内的两块圆板之间。
6.根据权利要求5所述的一种锂电池叠片装置,其特征在于,所述支架44一端设有用于转动支架44的第三动力机构43,所述第三动力机构43为电动机。
7.根据权利要求1所述的一种锂电池叠片装置,其特征在于,所述传输机构为相邻布置的两组传输皮带41,所述传输皮带41通过皮带轮47与支架44转动连接,所述传输机构一端设有与皮带轮47动力连接的第二动力结构42,所述第二动力机构42为电动机。
8.根据权利要求1所述的一种锂电池叠片装置,其特征在于,所述叠片台51下端设有滑台53,所述滑台53滑动连接有导轨56和丝杠54。
9.根据权利要求8所述的一种锂电池叠片装置,其特征在于,所述丝杠54一端设有第四动力机构55,所述第四动力机构55为电动机。
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Assignee: Shanghai Xuanyi New Energy Development Co.,Ltd.

Assignor: Hefei Guoxuan High-Tech Power Energy Co.,Ltd.

Contract record no.: X2023980049293

Denomination of invention: A lithium battery stacking device

Granted publication date: 20200612

License type: Common License

Record date: 20231207

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