CN112864441B - 放料机构以及叠片装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种放料机构以及叠片装置,该放料机构包括机架,和设置于机架上的放料辊组件和放料机械手,放料辊组件包括沿竖直方向间隔设置的上辊和下辊,极片长链的一端穿过上辊和下辊之间的间隙并固定于叠片平台上,且极片长链的上下两侧面分别与上辊和下辊抵接,上辊和/或下辊与第一驱动件传动连接,第一驱动件用于驱动上辊和/或下辊转动,以使极片长链能够朝向叠片平台运动,放料机械手位于放料辊组件与叠片平台之间,放料机械手为两个,两个放料机械手分别运送第二极片至位于夹片位置的复合极片的上侧面和下侧面。该结构有利于夹片机构从夹片位置同时夹持复合极片和第二极片并运送至叠片平台进行叠片,具有叠片速度快、工作效率高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及电池生产技术领域,尤其涉及一种放料机构以及包括该放料机构的叠片装置。
背景技术
目前的锂电池的电芯主要包括卷绕式电芯和叠片式电芯。叠片式电芯的生产工艺较为繁琐,需要将若干个正极片和若干个负极片交错的层叠在一起,而且正极片与负极片之间需要通过隔膜隔开。现有的生产工艺中,主要是自下而上依次将正极片、负极片和隔膜按照一定的顺序叠放在一起,形成叠片式电芯。该方式作业速度慢,生产效率低。为适应日益增大的电芯产量,生产企业不断对叠片工艺进行改进,进而造成原有的生产设备无法满足新的叠片工艺。
因此,亟需设计一种新型的放料机构,以满足新工艺叠片速度快、工作效率高的要求。
发明内容
本发明的目的在于提出一种放料机构以及叠片装置,其可提高叠片速度,提高叠片效率。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
提供的一种放料机构,用于运送电芯极片,所述电芯极片包括多个复合极片和多个第二极片,所述复合极片包括两个隔膜和夹在两个所述隔膜之间的第一极片,所述第一极片与所述第二极片的极性相反,多个所述复合极片沿第一方向依次连接以形成极片长链,所述放料机构包括机架,以及设置于所述机架上的放料辊组件和放料机械手,所述放料辊组件包括沿竖直方向间隔设置的上辊和下辊,所述极片长链的一端穿过所述上辊和所述下辊之间的间隙并固定于叠片平台上,且所述极片长链的上下两侧面分别与所述上辊和所述下辊抵接,所述上辊和/或所述下辊与第一驱动件传动连接,所述第一驱动件用于驱动所述上辊和/或所述下辊转动,以使所述极片长链能够朝向所述叠片平台运动,所述放料机械手位于所述放料辊组件与所述叠片平台之间,所述放料机械手为两个,两个所述放料机械手分别运送所述第二极片至位于夹片位置的所述复合极片的上侧面和下侧面。
进一步的,所述机架包括两个平行且间隔设置的安装板,两个所述安装板分别位于所述极片长链的两侧,所述上辊和所述下辊的两端分别转动设置于两个所述安装板上,所述第一驱动件与所述下辊传动连接。
进一步的,所述上辊和所述下辊均包括辊轮本体和与所述辊轮本体同轴设置的连接轴,所述连接轴与所述安装板转动连接,所述辊轮本体的长度大于所述复合极片的长度。
进一步的,所述辊轮本体的外周部套设有保护套,所述保护套与所述极片长链抵接。
进一步的,所述上辊和所述下辊之间的间距可调。
进一步的,两个所述放料机械手分别位于所述极片长链的两侧,所述放料机械手夹持在所述第二极片远离所述叠片平台的一端。
进一步的,所述放料辊组件与所述叠片平台之间至少具有三个所述复合极片。
进一步的,还包括检测器,所述检测器用于检测所述复合极片和/或所述第二极片是否位于所述夹片位置。
进一步的,还包括供料器,所述供料器用于存放所述极片长链。
还提供一种叠片装置,包括上述的放料机构,还包括夹片机构,所述夹片机构能够从所述夹片位置夹取所述复合极片和位于所述复合极片的两侧的所述第二极片并运送至所述叠片平台,以使多个所述复合极片和多个所述第二极片以设定顺序层叠在所述叠片平台上。
本发明相比于现有技术的有益效果:
本发明的放料机构以及叠片装置,通过放料辊组件运送极片长链,并通过放料机械手将第二极片运送至位于夹片位置的复合极片的两侧面,有利于夹片机构从夹片位置同时夹持复合极片和第二极片并运送至叠片平台进行叠片作业,具有叠片速度快、工作效率高的特点。
附图说明
图1为实施例的放料机构的示意图。
图2为实施例的夹片机构的示意图。
图中:
1、机架;11、安装板;2、放料辊组件;21、上辊;22、下辊;23、第一驱动件;24、第二驱动件;25、连接板;3、极片长链;31、复合极片;32、极片组件;4、叠片平台;5、夹片机构;6、压板。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
参照图1和图2所示,本发明提供一种放料机构,用于运送电芯极片,电芯极片包括多个复合极片31和多个第二极片,复合极片31包括两个隔膜和夹在两个隔膜之间的第一极片,第一极片与第二极片的极性相反,多个复合极片31沿第一方向(图示X方向)依次连接以形成极片长链3。可以理解的是,第一极片和第二极片,两者中的一个为正极片,两者中的另一个为负极片。第一极片的两侧设置隔膜形成复合极片31,再将多个复合极片31与多个第二极片按照一定的顺序层叠在一起,即可形成叠片电芯。叠片电芯中的多个第一极片和第二极片交错分布,即相邻两个第一极片之间具有一个第二极片,且第一极片和第二极片之间通过隔膜隔开。该放料机构用于运送复合极片31和第二极片至夹片位置,以便于夹片机构5在夹片位置上夹持复合极片31和第二极片并运送至叠片平台4进行叠片作业。该放料机构包括机架1,以及设置于机架1上的放料辊组件2和放料机械手(图中未示出)。其中,机架1起整体支撑作用,用于安装放料辊组件2和放料机械手。放料辊组件2包括沿竖直方向间隔设置的上辊21和下辊22,上辊21和下辊22相互平行,两者之间具有供极片长链3穿过的间隙,间隙的尺寸与极片长链3的厚度配合设置,以使上辊21和下辊22能够夹住极片长链3,并通过上辊21和下辊22的转动带动极片长链3运动。极片长链3的长度方向与第一方向相同,极片长链3的宽度方向为图示Y方向。沿极片长链3的长度方向,极片长链3的一端穿过上辊21和下辊22之间的间隙并固定于叠片平台4上。叠片平台4用于叠片操作,叠片平台4上设置有压板6,压板6抵压在位于叠片平台4上的复合极片31或者第二极片上,以将层叠好的复合极片31和第二极片压紧。极片长链3的上下两侧面分别与上辊21和下辊22抵接,以使上辊21和下辊22转动时带动极片长链3朝向叠片平台4运动。上辊21和/或下辊22与第一驱动件23传动连接,第一驱动件23为步进式驱动电机,第一驱动件23用于驱动上辊21和/或下辊22转动一定的角度,以带动极片长链3向前运动一定的距离,使极片长链3上的复合极片31运动至相应的位置。放料机械手用于夹取第二极片并运送至夹片位置,放料机械手为两个,两个放料机械手分别运送第二极片至位于极片位置的复合极片31的上侧面和下侧面。并使第二极片与复合极片31正对,以便夹片机构5同时夹住夹片位置的复合极片31和位于其两侧的第二极片,并运送至叠片平台4进行叠片作业。
该放料机构通过放料辊组件2运送极片长链3,并通过放料机械手将第二极片运送至位于夹片位置的复合极片31的两侧面,有利于夹片机构5从夹片位置同时夹持复合极片31和第二极片并运送至叠片平台4进行叠片作业,具有叠片速度快、工作效率高的特点。
具体地,机架1包括两个平行且间隔设置的安装板11,两个安装板11分别位于极片长链3的两侧,上辊21和下辊22的两端分别转动设置于两个安装板11上,第一驱动件23与下辊22传动连接。可以理解的是,第一驱动件23与下辊22传动连接,通过第一驱动件23驱动下辊22转动,在极片长链3与上辊21和下辊22之间的摩擦力的作用下,上辊21作为从动轮跟随下辊22转动,以驱动极片长链3朝向叠片平台4运动。
具体地,上辊21和下辊22均包括辊轮本体和与辊轮本体同轴设置的连接轴,连接轴与安装板11转动连接,辊轮本体的长度大于复合极片31的长度。本实施例中,复合极片31的长度方向为图示Y方向,复合极片31的长度方向与辊轮本体的长度方向平行。辊轮本体呈圆柱形结构,辊轮本体的两端同轴设置有连接轴,辊轮本体通过位于其两端的连接轴分别与两个安装板11转动连接。位于下辊22的一端的连接轴穿过安装板11与第一驱动件23连接,以使第一驱动件23驱动对应的连接轴转动,进而带动下辊22转动。复合极片31的长度等于极片长链3的宽度,极片长链3运动时,极片长链3与辊轮本体的外周部抵接,辊轮本体的长度大于复合极片31的长度,有利于使极片长链3位于辊轮本体的两个端部之间,使极片长链3与辊轮本体之间的接触面最大化,保证两者之间具有足够的摩擦力。为避免辊轮本体对极片长链3的表面造成磨损以及最大摩擦力,辊轮本体的外周部套设有保护套,保护套由硅胶材料制成,以使保护套具有一定的柔软度,极片长链3与保护套抵接,避免辊轮本体对极片长链3造成磨损。同时,还可以提高上辊21和下辊22与极片长链3之间的摩擦力。
具体地,上辊21和下辊22之间的间距可调。可以理解的是,上辊21和下辊22之间间距可调,可在穿设极片长链3时扩大上辊21和下辊22之间的间距,以方便操作,穿设完毕后调节两者之间的间距,使上辊21和下辊22夹紧极片长链3。本实施例中,放料辊组件2的上方活动设置有连接板25,上辊21转动设置于连接板25上,连接板25与第二驱动件24连接,第二驱动件24为电动伸缩件,第二驱动件24具有能够伸缩的伸缩杆,连接板25固定在伸缩杆上。第二驱动件24用于驱动连接板25沿竖直方向运动,以使连接板25带动上辊21靠近下辊22或者远离下辊22。
具体地,放料辊组件2与叠片平台4之间至少具有三个复合极片31。本实施例中,多个复合极片31依次连接,为实现叠片,相邻两个复合极片31之间需要相对转动180度,以使相邻两个复合极片31层叠在一起。参照极片长链3的运动方向,从极片长链3的前端至极片长链3的后端,邻近于叠片平台4的第一个复合极片31为第一复合极片,邻近于叠片平台4的第二个复合极片31为第二复合极片,夹片位置与第二复合极片的位置对应。放料机械手将两个第二极片分别运送至第二复合极片的上侧面和下侧面,夹片机构5将第二复合极片和两个第二极片夹持在一起形成极片组件32。夹片机构5将极片组件32运送至叠片平台4上,并带动第一复合极片翻折,使第一复合极片夹在极片组件32与叠片平台4上已经层叠好的电芯极片之间。该方式使夹片机构5一次叠片动作即可层叠两个复合极片31和两个第二极片,叠片效率较高。由于夹片机构5夹住极片组件32朝向叠片平台4运动,放料辊组件2与叠片平台4之间至少具有三个复合极片31,可使极片组件32与放料辊组件2之间至少还具有一个复合极片31,避免极片组件32与放料辊组件2之间距离较近,当夹片机构5带动极片组件32运动时对其后侧的复合极片31造成拉扯。在实际生产中,放料辊组件2与叠片平台4之间的间距可根据复合极片31的具体尺寸做相应选择,使两者之间具有至少三个复合极片31,避免夹片机构5运送极片组件32时损坏位于该极片组件32后方的复合极片31。
具体地,两个放料机械手沿第二方向间隔设置,第二方向与第一方向垂直。两个放料机械手分别位于极片长链3的两侧,放料机械手夹持在第二极片远离叠片平台4的一端。可以理解的是,放料机械手夹持第二极片远离叠片平台4的一端,有利于为第二极片靠近叠片平台4的一端预留供夹片机构5夹持的位置。夹片机构5夹持第二极片靠近叠片平台4的一端,即夹片机构5夹持在极片组件32靠近第一复合极片的一端,有利于在翻折时第一复合极片沿其与第二复合极片的相交处翻转。
具体地,该放料机构还包括检测器,检测器用于检测复合极片31和/或第二极片是否位于夹片位置。可以理解的是,由于极片长链3依靠与放料辊组件2之间的摩擦力进行驱动,容易造成极片长链3每次的移动量存在偏差,随着极片长链3前进长度的增加,移动量偏差的累计会造成第二复合极片与夹片位置之间出现偏移,进而造成第二极片无法和第二复合极片正对。设置检测器的目的在于检查复合极片31或者第二极片的位置,并通过控制放料辊组件2或者控制放料机械手使第二极片与第二复合极片正对,并使两者组合形成的极片组件32位于夹片位置。
具体地,该放料机构还包括供料器(图中未示出),供料器用于存放极片长链3。为减小设置的总体尺寸,缩短供料器到放料辊组件2之间的距离,极片长链3可卷绕设置在供料器上。
本实施例的显著效果为:通过放料辊组件2运送极片长链3,并通过放料机械手将第二极片运送至位于夹片位置的复合极片31的两侧面,有利于夹片机构5从夹片位置同时夹持复合极片31和第二极片并运送至叠片平台4进行叠片作业,具有叠片速度快、工作效率高的特点。
还提供一种叠片装置,包括上述的放料机构,还包括夹片机构5,夹片机构5能够从夹片位置夹取复合极片31和位于复合极片31的两侧的第二极片并运送至叠片平台4,以使多个复合极片31和多个第二极片以设定顺序层叠在叠片平台4上。该叠片装置可通过夹片机构5从夹片位置夹取两个复合极片31和两个第二极片层叠在一起,叠片效率高。
以上内容仅为本发明的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (2)
1.一种放料机构,用于运送电芯极片,所述电芯极片包括多个复合极片和多个第二极片,所述复合极片包括两个隔膜和夹在两个所述隔膜之间的第一极片,所述第一极片与所述第二极片的极性相反,多个所述复合极片沿第一方向依次连接以形成极片长链,所述放料机构包括机架,以及设置于所述机架上的放料辊组件和放料机械手,所述放料辊组件包括沿竖直方向间隔设置的上辊和下辊,所述极片长链的一端穿过所述上辊和所述下辊之间的间隙并固定于叠片平台上,且所述极片长链的上下两侧面分别与所述上辊和所述下辊抵接,所述上辊和/或所述下辊与第一驱动件传动连接,所述第一驱动件用于驱动所述上辊和/或所述下辊转动,以使所述极片长链能够朝向所述叠片平台运动,所述放料机械手位于所述放料辊组件与所述叠片平台之间,所述放料机械手为两个,两个所述放料机械手分别运送所述第二极片至位于夹片位置的所述复合极片的上侧面和下侧面;
所述机架包括两个平行且间隔设置的安装板,两个所述安装板分别位于所述极片长链的两侧,所述上辊和所述下辊的两端分别转动设置于两个所述安装板上,所述第一驱动件与所述下辊传动连接;
所述上辊和所述下辊均包括辊轮本体和与所述辊轮本体同轴设置的连接轴,所述连接轴与所述安装板转动连接,所述辊轮本体的长度大于所述复合极片的长度;
所述辊轮本体的外周部套设有保护套,所述保护套与所述极片长链抵接;
所述上辊和所述下辊之间的间距可调;
两个所述放料机械手分别位于所述极片长链的两侧,所述放料机械手夹持在所述第二极片远离所述叠片平台的一端;
所述放料辊组件与所述叠片平台之间至少具有三个所述复合极片;
还包括检测器,所述检测器用于检测所述复合极片和/或所述第二极片是否位于所述夹片位置;
还包括供料器,所述供料器用于存放所述极片长链。
2.一种叠片装置,其特征在于,包括权利要求1所述的放料机构,还包括夹片机构,所述夹片机构能够从所述夹片位置夹取所述复合极片和位于所述复合极片的两侧的所述第二极片并运送至所述叠片平台,以使多个所述复合极片和多个所述第二极片以设定顺序层叠在所述叠片平台上。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 518110 3101, 201, No.14, Dafu Industrial Zone, Kukeng community, Guanlan street, Longhua District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant after: Shenzhen Greensheng Technology Co.,Ltd. Address before: 518110 3101, 201, No.14, Dafu Industrial Zone, Kukeng community, Guanlan street, Longhua District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant before: SHENZHEN GREENSUN TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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CB02 | Change of applicant information | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |