CN110335988A - 一种锂电池的极片自动接带装置 - Google Patents

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CN110335988A CN201910514746.7A CN201910514746A CN110335988A CN 110335988 A CN110335988 A CN 110335988A CN 201910514746 A CN201910514746 A CN 201910514746A CN 110335988 A CN110335988 A CN 110335988A
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    • H01M4/00Electrodes
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Abstract

本发明提出的一种锂电池的极片自动接带装置,包括贴胶组件,还包括支撑板、贴胶驱动气缸和两个极片压紧头;贴胶组件包括:贴胶底板、两个极片切刀、两个胶带卷支撑柱、两个压胶板、两个切胶刀片、两个推胶板、两个胶带夹爪气缸和两个胶带张紧轮。本发明通过贴胶组件,在贴胶时增加了胶带辊压功能,可对极片断口毛刺、极片胶带进行辊压整形。本发明提出的一种锂电池的极片自动接带装置,结构简单合理、接带过程短,并具备贴胶辊压过程,能够有效提升自动接带的质量。

Description

一种锂电池的极片自动接带装置
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域,尤其涉及一种锂电池的极片自动接带装置。
背景技术
目前的锂电池制造工艺中,极片激光切、极片卷绕等工序中不可避免的会出现极片换卷接带过程,但目前多采用人工换卷,耗时较长、接带质量不高、人工易污染极片等缺陷还很明显。
目前市场上已经开发出了极片自动接带装置,但仍然存在接带流程复杂、耗时长、贴胶不紧、极片断口毛刺过大、人工换胶不方便等缺陷。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种锂电池的极片自动接带装置。
本发明提出的一种用于极片自动接带的贴胶组件,包括:贴胶底板、两个极片切刀、两个胶带卷支撑柱、两个压胶板、两个切胶刀片、两个推胶板、两个胶带夹爪气缸和两个胶带张紧轮;
贴胶底板上设有开口槽;两个极片切刀、两个胶带卷支撑柱、两个压胶板、两个切胶刀片、两个推胶板、两个胶带夹爪气缸和两个胶带张紧轮均相对于开口槽对称布置,位于开口槽同一侧的极片切刀、胶带卷支撑柱、压胶板、切胶刀片、推胶板、胶带夹爪气缸和胶带张紧轮相对应;
极片切刀刀刃远离开口槽中心轴线的安装在贴胶底板上,并位于贴胶底板的延伸平面上;胶带夹爪气缸在平行于开口槽的中心轴线的方向上直线运动地安装在贴胶底板上;压胶板、切胶刀片和推胶板均直线运动地安装在贴胶底板上,压胶板、切胶刀片和推胶板的运动轨迹均垂直于开口槽的中心轴线并均伸入开口槽;压胶板、切胶刀片和推胶板的运动轨迹还经过对应的胶带夹爪气缸的运动轨迹;
胶带卷支撑柱和胶带张紧轮均垂直安装在贴胶底板上,且胶带张紧轮位于对应的胶带夹爪气缸运动轨迹与对应的压胶板运动轨迹的相交位置。
优选的,还包括两个辊胶轮,两个辊胶轮均垂直安装在贴胶底板上并绕自身中心轴转动,两个辊胶轮位于开口槽的中心轴线相对的两侧并在开口槽的中心轴线上相切。
优选的,相对应的极片切刀、压胶板、切胶刀片、推胶板和胶带夹爪气缸沿着开口槽的中心轴线方向顺序布置。
优选的,各辊胶轮与位于开口槽的中心轴线同一侧的推胶板对应,且各辊胶轮均位于对应的推胶板远离对应的切胶刀片的一侧。
优选的,每一个压胶板均连接有一个压胶气缸,每一个切胶刀片均连接有一个切胶气缸,每一个推胶板均连接有一个推胶气缸,每一个胶带夹爪气缸均连接有一个拉胶气缸;压胶气缸、切胶气缸、推胶气缸和拉胶气缸均安装在贴胶底板上,并分别用于驱动连接的压胶板、切胶刀片、推胶板和拉胶气缸直线运动。
一种锂电池的极片自动接带装置,包括如权利要求1-5任意所述的贴胶组件,还包括支撑板、贴胶驱动气缸和两个极片压紧头;
两个极片压紧头为U型头,且两个极片压紧头均直线运动安装在支撑板上,且两者缺口相向布置;两个极片压紧头的运动轨迹均位于平行于支撑板的直线L上,当两个极片压紧头相互抵靠时,两个极片压紧头的缺口合并形成闭口槽;
两个极片压紧头上分别设有一个真空吸盘,且两个真空吸盘分别位于闭口槽相对的两侧;
贴胶驱动气缸安装在支撑板上;贴胶底板安装在贴胶驱动气缸的输出轴上;贴胶驱动气缸用于驱动贴胶底板在垂直于支撑板的方向上运动;贴胶底板的运动轨迹穿过闭口槽。
优选的,支撑板上对应每一个极片压紧头分别设有垂直安装的主动放卷辊和极片导向轴,支撑板上还设有过辊轴;两个主动放卷辊位于直线L同一侧,两个极片导向轴均位于直线L远离主动放卷辊的一侧;过辊轴位于两个极片导向轴之间。
优选的,支撑板上对应每一个极片压紧头分别设有用于固定极片自由端的极片张紧轴;极片张紧轴垂直安装并与极片导向轴位于直线L同一侧。
优选的,两个主动放卷辊、两个极片导向轴、两个极片压紧头和两个极片张紧轴均以经过过辊轴并垂直于直线L的直线P为轴对称布置。
优选的,支撑板上还安装有两个驱动气缸,两个驱动气缸分别连接两个极片压紧头并用于驱动对应的极片压紧头直线运动。
本发明提出的一种锂电池的极片自动接带装置,通过极片压紧头和贴胶组件的相对位置的布置,能够保证极片在切断时相互对齐不错位,有利于提高极片接带的精度。
本发明结构简单,方便人工换胶,本装置便于人工快速更换极片胶带。本发明便于自动化控制,极片切断、贴胶的整个流程大大简化,实现了设备不停机自动高效换卷的功能。
本发明提出的一种用于极片自动接带的贴胶组件,贴胶时增加了胶带辊压功能,可对极片断口毛刺、极片胶带进行辊压整形。
综上所述,本发明提出的一种锂电池的极片自动接带装置,结构简单合理、接带过程短,并具备贴胶辊压过程,能够有效提升自动接带的质量。
附图说明
图1是本发明提出的锂电池的极片自动接带装置的主视图;
图2是图1的俯视图;
图3是本发明提出的锂电池的极片自动接带装置的三维示意图;
图4是图3中中贴胶组件的俯视图;
图5是图4的局部放大俯视图;
图6是图3的局部结构三维示意图;
图7是本发明中自动切断极片前的各组件布局示意图;
图8是本发明中自动切断极片时的各组件布局示意图;
图9是本发明中自动吸附极片时的各组件布局示意图;
图10是本发明中自动贴胶时的各组件布局示意图;
图11是本发明中自动贴胶时贴胶组件的位置示意图;
图12是本发明中自动贴胶时贴胶组件的局部放大图。
支撑板10、主动放卷辊201、极片导向轴202、极片张紧轴203、过辊轴204、驱动气缸301、极片压紧头303、闭口槽300、贴胶组件40、贴胶驱动气缸401、贴胶底板402、极片切刀403、胶带卷支撑柱404、胶带405、胶带卷4041、压胶气缸4061、压胶板4062、切胶气缸4071、切胶刀片4072、推胶气缸4081、推胶板4082、拉胶气缸4091、胶带夹爪气缸4092、辊胶轮4010、开口槽4011、胶带张紧轮4012、新极卷50、新卷极片501、旧极卷60、旧卷极片601
具体实施方式
参照图4、图5,本发明提出的一种用于极片自动接带的贴胶组件,包括:贴胶底板402、两个极片切刀403、两个胶带卷支撑柱404、两个压胶板4062、两个切胶刀片4072、两个推胶板4082、两个胶带夹爪气缸4092和两个胶带张紧轮4012。
贴胶底板402上设有开口槽4011,以供极片穿过。两个极片切刀403、两个胶带卷支撑柱404、两个压胶板4062、两个切胶刀片4072、两个推胶板4082、两个胶带夹爪气缸4092和两个胶带张紧轮4012均相对于开口槽4011对称布置,位于开口槽4011同一侧的极片切刀403、胶带卷支撑柱404、压胶板4062、切胶刀片4072、推胶板4082、胶带夹爪气缸4092和胶带张紧轮4012相对应。如此,位于开口槽4011同一侧的极片切刀403、胶带卷支撑柱404、压胶板4062、切胶刀片4072、推胶板4082、胶带夹爪气缸4092和胶带张紧轮4012形成一个极片接带功能模块,两个极片接带功能模块位于开口槽4011相对两侧,方便了给经过开口槽4011的极片从两侧进行贴胶。
极片切刀403刀刃远离开口槽4011中心轴线的安装在贴胶底板402上,并位于贴胶底板402的延伸平面上。胶带夹爪气缸4092在平行于开口槽4011的中心轴线的方向上直线运动地安装在贴胶底板402上。压胶板4062、切胶刀片4072和推胶板4082均直线运动地安装在贴胶底板402上,压胶板4062、切胶刀片4072和推胶板4082的运动轨迹均垂直于开口槽4011的中心轴线并均伸入开口槽4011。压胶板4062、切胶刀片4072和推胶板4082的运动轨迹还经过对应的胶带夹爪气缸4092的运动轨迹。
胶带卷支撑柱404和胶带张紧轮4012均垂直安装在贴胶底板402上,且胶带张紧轮4012位于对应的胶带夹爪气缸4092运动轨迹与对应的压胶板4062运动轨迹的相交位置。
如此,胶带卷4041安装在胶带卷支撑柱404,胶带卷4041对胶带进行放卷,胶带405饶经胶带张紧轮4012,胶带夹爪气缸4092用于夹持经过胶带张紧轮4012的胶带405并牵引胶带经过对应的压胶板4062、切胶刀片4072和推胶板4082;然后,推胶板4082前进可将胶带405推向穿过开口槽4011的极片进行贴胶,压胶板4062前进可将胶带405抵靠到胶带张紧轮4012上,从而方便切胶刀片4072前进以切断胶带405;然后胶带夹爪气缸4092松开胶带405便可完成一次极片接带。
具体的,参照图6,本实施方式中,每一个压胶板4062均连接有一个压胶气缸4061,每一个切胶刀片4072均连接有一个切胶气缸4071,每一个推胶板4082均连接有一个推胶气缸4081,每一个胶带夹爪气缸4092均连接有一个拉胶气缸4091。压胶气缸4061、切胶气缸4071、推胶气缸4081和拉胶气缸4091均安装在贴胶底板402上,并分别用于驱动连接的压胶板4062、切胶刀片4072、推胶板4082和拉胶气缸4091直线运动。如此,有利于提高贴胶组件工作的自动化。
本实施方式中的贴胶组件40还包括两个辊胶轮4010,两个辊胶轮4010均垂直安装在贴胶底板402上并绕自身中心轴转动,两个辊胶轮4010位于开口槽4011的中心轴线相对的两侧并在开口槽4011的中心轴线上相切。如此,在贴胶底板402运动过程中可带动两个辊胶轮4010相对于经过开口槽4011的极片进行运动,从而通过两个辊胶轮4010对极片和胶带进行辊压,以提高贴胶质量。
本实施方式中,相对应的极片切刀403、压胶板4062、切胶刀片4072、推胶板4082和胶带夹爪气缸4092沿着开口槽4011的中心轴线方向顺序布置。
本实施方式中,各辊胶轮4010与位于开口槽4011的中心轴线同一侧的推胶板4082对应,且各辊胶轮4010均位于对应的推胶板4082远离对应的切胶刀片4072的一侧。
参照图1、图2、图3,本发明还提出了一种锂电池的极片自动接带装置,包括上述贴胶组件,还包括支撑板10、贴胶驱动气缸401和两个极片压紧头303。
两个极片压紧头303为U型头,且两个极片压紧头303均直线运动安装在支撑板10上,且两者缺口相向布置。两个极片压紧头303的运动轨迹均位于平行于支撑板的直线L上,当两个极片压紧头303相互抵靠时,两个极片压紧头303的缺口合并形成闭口槽300,如图8所示。
两个极片压紧头303上分别设有一个真空吸盘,且两个真空吸盘分别位于闭口槽300相对的两侧。
贴胶驱动气缸401安装在支撑板10上。贴胶底板402安装在贴胶驱动气缸401的输出轴上。贴胶驱动气缸401用于驱动贴胶底板402在垂直于支撑板10的方向上运动。贴胶底板402的运动轨迹穿过闭口槽300。
如此,本实施方式中,如图7、图8所示,通过极片压紧头303可带动两条极片相互贴合,并且在极片靠近过程中,通过极片与极片切刀403的相对运动将极片切断,如图9所示。本实施方式中,极片切断后,可通过推胶板4082、压胶板4062、胶带夹爪气缸4092和切胶刀片4072完成极片两面的贴胶。本实施方式中,通过贴胶驱动气缸401驱动贴胶组件相对于支撑板10上下运动,方便极片切断和贴胶。
具体的,支撑板10上还安装有两个驱动气缸301,两个驱动气缸301分别连接两个极片压紧头303并用于驱动对应的极片压紧头303直线运动,以方便极片压紧头303自动化控制。
本实施方式中,支撑板10上对应每一个极片压紧头303分别设有垂直安装的主动放卷辊201和极片导向轴202,支撑板10上还设有过辊轴204。两个主动放卷辊201位于直线L同一侧,两个极片导向轴202均位于直线L远离主动放卷辊201的一侧。过辊轴204位于两个极片导向轴202之间。主动放卷辊201的设置,方便了极片卷的安装。极片导向轴202与主动放卷辊201相互配合,使得极片放卷过程中跨过对应的极片压紧头303,从而方便极片压紧头303推动极片。具体实施时,也可在对应每一极片压紧头303设置两个极片导向轴202,两个极片导向轴202分别位于对应的极片压紧头303两侧,从而进一步保证极片压紧头303推动极片时的稳定。
本实施方式中,支撑板10上对应每一个极片压紧头303分别设有用于固定极片自由端的极片张紧轴203,以方便极片放卷的控制。极片张紧轴203垂直安装并与极片导向轴202位于直线L同一侧。
通过本发明中的锂电池的极片自动接带装置进行极片接带时:
当旧极卷60即将用完时,将新极卷50安装到对应的主动放卷轴201后,再把新卷极片501饶经对应的极片导向轴202后通过对应的极片张紧轴203夹紧,然后调整张力使新卷极片501拉紧。
自动接带时,贴胶驱动气缸401带动贴胶底板402向靠近极片的方向运动,使极片切刀403位于新卷极片501、旧卷极片601之间。
两个极片压紧头303在对应的驱动气缸301的作用下相向运动,进而推动新卷极片501、旧卷极片601也相向运动,当左、右两侧的极片压紧头303相互接触后,极片切刀403分别将新卷极片501、旧卷极片601切断。如图7、图8所示。
极片被切断后,两个极片压紧头303开启真空,分别吸附新卷极片501的下段、旧卷极片601的上段,然后两个极片压紧头303再在驱动气缸301的作用下向背运动以恢复到初始位置,而此时的吸附新卷极片501的上段被对应的极片张紧轴203收回,旧卷极片601的下段被对应的主动放卷轴201收回。如图9所示。
贴胶组件40开始动作,贴胶驱动气缸401带动贴胶底板402恢复到远离极片的初始位置。
分别吸附了新卷极片501下段和旧卷极片601上段的两个极片压紧头303再在驱动气缸301的作用下相互接触后,就实现了新卷极片501下段、旧卷极片601上段的相互对齐。如图10所示。
贴胶组件40开始动作,贴胶驱动气缸401带动贴胶底板402向靠近极片的方向运动,此时的贴胶底板402穿过两个极片压紧头303之间的间隙,相互对齐的极片位于贴胶槽4011中。如图11所示。
当相互对齐的极片位于推胶组件408处时,此时的拉胶组件409开始动作,胶带夹爪气缸4092夹紧胶带405,拉胶气缸4091再将胶带夹爪气缸4092驱动至推胶板4082处。
极片两侧的推胶组件408同时开始动作,推胶气缸4081驱动推胶板4082将胶带405贴到相互对齐的极片接口处。
贴胶驱动气缸401带动贴胶底板402继续向靠近极片的方向运动,直至整个极片断口都通过辊胶轮4010完成胶带辊压。
此时极片两侧的压胶组件406同时开始动作,压胶气缸4061驱动压胶板4062将胶带405压向胶带张紧轮4012。
极片两侧的切胶组件407开始动作,切胶气缸4071驱动切胶刀片4072将胶带405切断。
贴胶组件40开始动作,贴胶驱动气缸401带动贴胶底板402向远离极片的方向运动,直至恢复到初始位置。
此时即完成了极片的自动接带工作。
本实施方式中,胶带405的粘面与胶带张紧轮4012接触,且胶带405的粘性面相接触的胶带张紧轮4012均设置有螺纹牙槽,防止胶带405与胶带张紧轮4012发生黏连。
本实施方式中,两个主动放卷辊201、两个极片导向轴202、两个极片压紧头303和两个极片张紧轴203均以经过过辊轴204并垂直于直线L的直线P为轴对称布置,以保证极片接带的精度。
以上所述,仅为本发明涉及的较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于极片自动接带的贴胶组件,其特征在于,包括:贴胶底板(402)、两个极片切刀(403)、两个胶带卷支撑柱(404)、两个压胶板(4062)、两个切胶刀片(4072)、两个推胶板(4082)、两个胶带夹爪气缸(4092)和两个胶带张紧轮(4012);
贴胶底板(402)上设有开口槽(4011);两个极片切刀(403)、两个胶带卷支撑柱(404)、两个压胶板(4062)、两个切胶刀片(4072)、两个推胶板(4082)、两个胶带夹爪气缸(4092)和两个胶带张紧轮(4012)均相对于开口槽(4011)对称布置,位于开口槽(4011)同一侧的极片切刀(403)、胶带卷支撑柱(404)、压胶板(4062)、切胶刀片(4072)、推胶板(4082)、胶带夹爪气缸(4092)和胶带张紧轮(4012)相对应;
极片切刀(403)刀刃远离开口槽(4011)中心轴线的安装在贴胶底板(402)上,并位于贴胶底板(402)的延伸平面上;胶带夹爪气缸(4092)在平行于开口槽(4011)的中心轴线的方向上直线运动地安装在贴胶底板(402)上;压胶板(4062)、切胶刀片(4072)和推胶板(4082)均直线运动地安装在贴胶底板(402)上,压胶板(4062)、切胶刀片(4072)和推胶板(4082)的运动轨迹均垂直于开口槽(4011)的中心轴线并均伸入开口槽(4011);压胶板(4062)、切胶刀片(4072)和推胶板(4082)的运动轨迹还经过对应的胶带夹爪气缸(4092)的运动轨迹;
胶带卷支撑柱(404)和胶带张紧轮(4012)均垂直安装在贴胶底板(402)上,且胶带张紧轮(4012)位于对应的胶带夹爪气缸(4092)运动轨迹与对应的压胶板(4062)运动轨迹的相交位置。
2.如权利要求1所述的用于极片自动接带的贴胶组件,其特征在于,还包括两个辊胶轮(4010),两个辊胶轮(4010)均垂直安装在贴胶底板(402)上并绕自身中心轴转动,两个辊胶轮(4010)位于开口槽(4011)的中心轴线相对的两侧并在开口槽(4011)的中心轴线上相切。
3.如权利要求2所述的用于极片自动接带的贴胶组件,其特征在于,相对应的极片切刀(403)、压胶板(4062)、切胶刀片(4072)、推胶板(4082)和胶带夹爪气缸(4092)沿着开口槽(4011)的中心轴线方向顺序布置。
4.如权利要求3所述的用于极片自动接带的贴胶组件,其特征在于,各辊胶轮(4010)与位于开口槽(4011)的中心轴线同一侧的推胶板(4082)对应,且各辊胶轮(4010)均位于对应的推胶板(4082)远离对应的切胶刀片(4072)的一侧。
5.如权利要求2所述的用于极片自动接带的贴胶组件,其特征在于,每一个压胶板(4062)均连接有一个压胶气缸(4061),每一个切胶刀片(4072)均连接有一个切胶气缸(4071),每一个推胶板(4082)均连接有一个推胶气缸(4081),每一个胶带夹爪气缸(4092)均连接有一个拉胶气缸(4091);压胶气缸(4061)、切胶气缸(4071)、推胶气缸(4081)和拉胶气缸(4091)均安装在贴胶底板(402)上,并分别用于驱动连接的压胶板(4062)、切胶刀片(4072)、推胶板(4082)和拉胶气缸(4091)直线运动。
6.一种锂电池的极片自动接带装置,其特征在于,包括如权利要求1-5任意所述的贴胶组件,还包括支撑板(10)、贴胶驱动气缸(401)和两个极片压紧头(303);
两个极片压紧头(303)为U型头,且两个极片压紧头(303)均直线运动安装在支撑板(10)上,且两者缺口相向布置;两个极片压紧头(303)的运动轨迹均位于平行于支撑板的直线L上,当两个极片压紧头(303)相互抵靠时,两个极片压紧头(303)的缺口合并形成闭口槽(300);
两个极片压紧头(303)上分别设有一个真空吸盘,且两个真空吸盘分别位于闭口槽(300)相对的两侧;
贴胶驱动气缸(401)安装在支撑板(10)上;贴胶底板(402)安装在贴胶驱动气缸(401)的输出轴上;贴胶驱动气缸(401)用于驱动贴胶底板(402)在垂直于支撑板(10)的方向上运动;贴胶底板(402)的运动轨迹穿过闭口槽(300)。
7.如权利要求6所述的锂电池的极片自动接带装置,其特征在于,支撑板(10)上对应每一个极片压紧头(303)分别设有垂直安装的主动放卷辊(201)和极片导向轴(202),支撑板(10)上还设有过辊轴(204);两个主动放卷辊(201)位于直线L同一侧,两个极片导向轴(202)均位于直线L远离主动放卷辊(201)的一侧;过辊轴(204)位于两个极片导向轴(202)之间。
8.如权利要求7所述的锂电池的极片自动接带装置,其特征在于,支撑板(10)上对应每一个极片压紧头(303)分别设有用于固定极片自由端的极片张紧轴(203);极片张紧轴(203)垂直安装并与极片导向轴(202)位于直线L同一侧。
9.如权利要求8所述的锂电池的极片自动接带装置,其特征在于,两个主动放卷辊(201)、两个极片导向轴(202)、两个极片压紧头(303)和两个极片张紧轴(203)均以经过过辊轴(204)并垂直于直线L的直线P为轴对称布置。
10.如权利要求6所述的锂电池的极片自动接带装置,其特征在于,支撑板(10)上还安装有两个驱动气缸(301),两个驱动气缸(301)分别连接两个极片压紧头(303)并用于驱动对应的极片压紧头(303)直线运动。
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