CN113178621A - 一种电芯生产系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电芯生产系统,属于电池技术领域。电芯生产系统包括送膜装置、热压装置、卷绕装置和两个极片输送装置。送膜装置用于提供隔膜。两个极片输送装置在隔膜的移动方向上均设置于送膜装置的下游,两个极片输送装置均位于隔膜的一侧,两个极片输送装置分别用于将正极片单体和负极片单体放置于隔膜的一侧,以使正极片单体与负极片单体沿隔膜的移动方向交替布置于隔膜上。热压装置用于将正极片单体和负极片单体热压于隔膜上。卷绕装置用于卷绕隔膜,以将正极片单体和负极片单体层叠布置。采用这种结构的电芯生产系统极大地提高了电芯的生产效率,有利于电芯生产成本的降低,且提高了电芯的生产质量。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种电芯生产系统。
背景技术
锂电池(Lithium battery)是指电化学体系中含有锂的电池。锂离子电池具有高能量密度,循环寿命长,自放电率低等众多优点,随着动力领域及储能领域的需求愈加巨大,近几年锂电池产业得到快速发展。随着锂电池需求越来越大,对电芯制造质量、效率要求越来越高,在极片组装到电芯过程中,电芯进行叠片生产是关键控制点。目前,电芯通常采用Z字型叠片方法进行叠片生产,按照顺序将隔膜、正极片单体、隔膜、负极片单体依次层叠布置,周而复始的对电芯进行叠片生产,但是,采用这种方式对电芯进行生产所花费的时间较长,效率较低,不利于电芯生产成本的降低,且正极片单体和负极片单体在生产的过程中极容易出现窜动的现象,从而容易导致正极片单体和负极片单体错位,以造成电芯存在短路等隐患,进而降低了电芯的生产质量。
发明内容
本申请实施例提供一种电芯生产系统,以改善现有叠片式的电芯的生产效率较低的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种电芯生产系统,包括送膜装置、热压装置、卷绕装置和两个极片输送装置;所述送膜装置用于提供隔膜;两个所述极片输送装置在所述隔膜的移动方向上均设置于所述送膜装置的下游,两个所述极片输送装置均位于所述隔膜的一侧,两个所述极片输送装置分别用于将正极片单体和负极片单体放置于所述隔膜的一侧,以使所述正极片单体与所述负极片单体沿所述隔膜的移动方向交替布置于所述隔膜上;所述热压装置在所述隔膜的移动方向上设置于两个所述极片输送装置的下游,所述热压装置用于将所述正极片单体和所述负极片单体热压于所述隔膜上;所述卷绕装置在所述隔膜的移动方向上设置于所述热压装置的下游,所述卷绕装置用于卷绕所述隔膜,以将所述正极片单体和所述负极片单体层叠布置。
在上述技术方案中,电芯生产系统设置有两个极片输送装置,将两个极片输送装置均设置于隔膜的一侧,且两个极片输送装置分别能够提供正极片单体和负极片单体,从而通过两个极片输送装置能够将正极片单体和负极片单体交替且间隔放置于隔膜上,进而通过卷绕装置卷绕隔膜便能够将正极片单体和负极片单体进行层叠布置,以实现叠片式结构的电芯的生产。采用这种结构的电芯生产系统对叠片式结构的电芯进行生产时无需通过单次叠片的方式对正极片单体和负极片单体进行依次层叠,从而极大地节省了生产时间,避免了因对正极片单体和负极片单体进行依次层叠所造成的时间浪费,进而提高了电芯的生产效率,有利于电芯生产成本的降低。此外,在卷绕装置的上游还设置有热压装置,通过热压装置能够将正极片单体和负极片单体热压于隔膜,以将正极片单体和负极片单体稳固于隔膜上,从而避免了正极片单体和负极片单体在运输或卷绕的过程中出现窜动的现象,以防止因正极片单体和负极片单体错位而造成电芯存在短路等隐患,进而提高了电芯的生产质量。
另外,本申请实施例提供的电芯生产系统还具有如下附加的技术特征:
在一些实施例中,所述极片输送装置包括输送单元、抓取件和旋转台;所述输送单元用于将所述正极片单体或所述负极片单体输送至所述旋转台;所述抓取件设置于所述旋转台上,所述抓取件用于抓取所述正极片单体或所述负极片单体,所述旋转台用于将所述抓取件抓取的所述正极片单体或所述负极片单体转运至所述隔膜上。
在上述技术方案中,极片输送装置设置有旋转台和抓取件,抓取件设置于旋转台上,通过旋转台带动抓取件转动能够将输送单元上的正极片单体或负极片单体转运至隔膜上,这种结构简单,便于控制,且生产设备成本较低,从而降低了电芯的生产成本。
在一些实施例中,所述旋转台具有多个边部;多个所述边部周向布置于所述旋转台,每个所述边部上设置有一个所述抓取件。
在上述技术方案中,通过在旋转台上设置多个边部,多个边部周向且均匀布置于旋转台,且每个边部上均设置有一个抓取件,从而实现了旋转台在将正极片单体或负极片单体放置于隔膜上的同时能够对运输单元上的正极片单体或负极片单体进行抓取,提高了生产节拍,进而提高了电芯的生产效率。此外,旋转台每旋转一定的角度便有一个抓取件,从而便于控制旋转台,以将正极片单体或负极片单体均匀地放置于隔膜上。
在一些实施例中,所述极片输送装置还包括第一检测单元和第一纠偏机构;所述第一检测单元用于检测位于所述抓取件上的所述正极片单体或所述负极片单体的姿态并生成第一信号;所述抓取件通过所述第一纠偏机构连接于所述旋转台,所述第一纠偏机构用于响应于所述第一信号并驱动所述抓取件相对所述旋转台动作,以调整所述正极片单体或所述负极片单体的姿态。
在上述技术方案中,极片输送装置设置有第一检测单元和第一纠偏机构,抓取件通过第一纠偏机构连接于旋转台,通过第一检测单元能够检测正极片单体或负极片单体在抓取件上的姿态并生成控制第一纠偏机构的第一信号,使得第一纠偏机构能够响应于第一信号并驱动抓取机构相对旋转台动作,以调整位于抓取件上的正极片单体或负极片单体的姿态,从而保证了正极片单体或负极片单体以正确的姿态放置于隔膜上,以避免影响后续的加工工序,进而保证了电芯的生产质量。
在一些实施例中,所述极片输送装置还包括第二检测单元和第二纠偏机构;所述第二检测单元用于检测所述抓取件抓取的所述正极片单体或所述负极片单体与所述隔膜在所述隔膜的宽度方向上的相对位置并生成第二信号;所述旋转台设置于所述第二纠偏机构上,所述第二纠偏机构用于响应于所述第二信号并驱动所述旋转台沿所述隔膜的宽度方向移动,以调整所述正极片单体或所述负极片单体与所述隔膜的相对位置。
在上述技术方案中,极片输送装置还设置有第二检测单元和第二纠偏机构,旋转台安装于第二纠偏机构上,在抓取件将正极片单体或负极片单体放置于隔膜上时,通过第二检测单元能够检测正极片单体或负极片单体与隔膜在隔膜宽度方向上的相对位置并生成控制第二纠偏机构的第二信号,使得第二纠偏机构能够响应于第二信号并驱动旋转台在隔膜的宽度方向上移动,以调整正极片单体或负极片单体在隔膜的宽度方向上的位置,从而能够保证正极片单体或负极片单体完全位于隔膜内,以防止正极片单体或负极片单体的两端伸出隔膜,进而避免了卷绕后的电芯存在短路等隐患,影响电芯的质量。
在一些实施例中,所述极片输送装置还包括极片卷、烘烤机构、极耳加工机构和裁切机构;所述极片卷用于提供正极片或负极片;所述烘烤机构用于烘烤所述正极片或所述负极片;所述极耳加工机构用于加工所述正极片或所述负极片,以使所述正极片或所述负极片形成极耳;所述裁切机构用于将所述正极片或所述负极片裁切成所述正极片单体或所述负极片单体。
在上述技术方案中,通过烘烤机构对极片卷提供的正极片或负极片进行烘烤,以除掉正极片或负极片上的水分,从而避免影响电芯的生产质量,然后通过极耳加工机构对正极片或负极片进行极耳加工,之后通过裁切机构对正极片或负极片进行裁切,以形成预定尺寸的正极片单体或负极片单体,再通过运输单元对正极片单体或负极片单体进行运输,采用这种结构的极片输送装置实现了正极片单体或负极片单体的全自动化生产,提高了电芯的生产效率,从而便于对电芯进行批量生产,且有利于电芯生产成本的降低。
在一些实施例中,所述隔膜的一侧设置有粘接层;两个所述极片输送装置分别用于将所述正极片单体和所述负极片单体放置于所述粘接层上。
在上述技术方案中,通过在隔膜的一侧设置粘接层,并将正极片单体和负极片单体交替放置于粘接层上,从而便于热压装置将正极片单体和负极片单体热压于隔膜上,以使正极片单体和负极片单体粘接于隔膜上,进而能够更好地防止正极片单体和负极片单体在后期加工工序中出现窜动的现象。
在一些实施例中,所述热压装置包括两个热压辊;两个所述热压辊分别设置于所述隔膜的两侧,两个所述热压辊用于配合将所述正极片单体和所述负极片单体热压于所述隔膜上。
在上述技术方案中,热压装置设置有两个热压辊,两个热压辊分别设置于隔膜的两侧,从而通过两个热压辊配合将正极片单体和负极片单体热压于隔膜上,以实现正极片单体和负极片单体稳固于隔膜上,这种结构简单,便于实现。
在一些实施例中,所述热压装置还包括两个热压板;两个所述热压板在所述隔膜的移动方向上均设置于两个所述热压辊的下游,两个所述热压板分别设置于所述隔膜的两侧,两个所述热压板用于配合将所述正极片单体和所述负极片单体热压于所述隔膜上。
在上述技术方案中,通过在两个热压辊的下游设置两个热压板,且两个热压板分别设置于隔膜的两侧,以通过两个热压板配合对隔膜进行二次热压,使得正极片单体和负极片单体能够更好的稳固于隔膜上,从而避免了两个热压辊热压不到位的现象,进而能够更有效地防止正极片单体和负极片单体在后续加工工序中出现窜动的现象。
在一些实施例中,所述热压装置还包括两个防护组件;两个所述防护组件分别设置于所述隔膜的两侧;所述防护组件包括防护膜和收放卷机构,所述防护膜至少部分位于所述隔膜与所述热压辊之间,所述防护膜连接于所述收放卷机构,所述收放卷机构用于提供和回收所述防护膜。
在上述技术方案中,热压装置还设置有两个防护组件,且两个防护组件分别设置于隔膜的两侧,通过将防护组件的防护膜设置于隔膜与热压辊之间,以将隔膜与热压辊隔离,使得热压辊间接接触于隔膜,从而通过防护膜能够在热压时对正极片单体、负极片单体和隔膜起到保护作用,以防止热压辊对正极片单体、负极片单体和隔膜造成损伤,进而有利于提高电芯的生产质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的电芯生产系统的结构示意图;
图2为图1所示的电芯生产系统热压后的隔膜的结构示意图;
图3为图2所示的热压后的隔膜的俯视图;
图4为图2所示的热压后的隔膜在卷绕后形成的电芯的结构示意图;
图5为图2所示的电芯生产系统的热压装置的结构示意图;
图6为图5所示的热压装置的热压板的结构示意图;
图7为图2所示的电芯生产系统的极片输送装置的结构示意图。
图标:100-电芯生产系统;10-送膜装置;11-隔膜卷;12-隔膜驱动单元;13-第二调节辊;20-热压装置;21-热压辊;22-热压板;221-板本体;222-加热管;23-防护组件;231-防护膜;232-防护膜卷;233-过渡辊;30-卷绕装置;40-极片输送装置;41-极片卷;42-烘烤机构;43-极耳加工机构;44-裁切机构;45-输送单元;46-旋转台;47-第一检测单元;48-第二检测单元;50-电芯;51-隔膜;52-正极片单体;53-负极片单体;60-第一调节辊。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例
本申请实施例提供一种电芯生产系统100,其能够改善现有叠片式的电芯的生产效率较低,不利于降低电芯的生产成本,且在生产工程中正极片单体和负极片单体极容易出现窜动的现象,以导致正极片单体和负极片单体错位,造成电芯存在短路等隐患,从而降低了电芯的生产质量的问题,以下结合附图对电芯生产系统100的具体结构进行详细阐述。
如图1所示,电芯生产系统100包括送膜装置10、热压装置20、卷绕装置30和两个极片输送装置40。电芯生产系统100用于生产电芯50,送膜装置10用于提供隔膜51。两个极片输送装置40在隔膜51的移动方向上均设置于送膜装置10的下游,两个极片输送装置40均位于隔膜51的一侧且相对布置,两个极片输送装置40分别用于将正极片单体52和负极片单体53放置于隔膜51的一侧,以使正极片单体52与负极片单体53沿隔膜51的移动方向交替布置于隔膜51上(结合图2和图3所示)。热压装置20在隔膜51的移动方向上设置于两个极片输送装置40的下游,热压装置20用于将正极片单体52和负极片单体53热压于隔膜51上。卷绕装置30在隔膜51的移动方向上设置于热压装置20的下游,卷绕装置30用于卷绕隔膜51,以将正极片单体52和负极片单体53层叠布置。
电芯生产系统100设置有相对布置的两个极片输送装置40,将两个极片输送装置40均设置于隔膜51的一侧,且两个极片输送装置40分别能够提供正极片单体52和负极片单体53,从而通过两个极片输送装置40能够将正极片单体52和负极片单体53交替且间隔放置于隔膜51上,进而通过卷绕装置30卷绕隔膜51便能够将正极片单体52和负极片单体53进行层叠布置,以实现叠片式结构的电芯50的生产。采用这种结构的电芯生产系统100对叠片式结构的电芯50进行生产时无需通过单次叠片的方式对正极片单体52和负极片单体53进行依次层叠,从而极大地节省了生产时间,避免了因对正极片单体52和负极片单体53进行依次层叠所造成的时间浪费,进而提高了电芯50的生产效率,有利于电芯50生产成本的降低。此外,在卷绕装置30的上游还设置有热压装置20,通过热压装置20能够将正极片单体52和负极片单体53热压于隔膜51,以将正极片单体52和负极片单体53稳固于隔膜51上,从而避免了正极片单体52和负极片单体53在运输或卷绕的过程中出现窜动的现象,以防止因正极片单体52和负极片单体53错位而造成电芯50存在短路等隐患,进而提高了电芯50的生产质量。
其中,如图4所示,隔膜51在卷绕后形成的电芯50,电芯50为叠片式结构,电芯50由正极片单体52、负极片单体53和隔膜51组成,正极片单体52和负极片单体53层叠布置并通过隔膜51隔离。
需要说明的是,电芯50通常为卷绕式结构和叠片式结构,电芯50主要依靠金属离子在正极片单体52和负极片单体53之间移动来工作。正极片单体52包括正极集流体和正极活性物质体,正极活性物质体涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质体的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质体的正极集流体,未涂敷正极活性物质体的正极集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片单体53包括负极集流体和负极活性物质体,负极活性物质体涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质体的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质体的负极集流体,未涂敷负极活性物质体的负极集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。
隔膜51用于将正极片单体52和负极片单体53隔离,以降低正极片单体52与负极片单体53之间出现短路的风险。隔膜51的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。
本实施例中,隔膜51的一侧设置有粘接层。两个极片输送装置40分别用于将正极片单体52和负极片单体53放置于粘接层上。通过在隔膜51的一侧设置粘接层,并将正极片单体52和负极片单体53交替放置于粘接层上,从而便于热压装置20将正极片单体52和负极片单体53热压于隔膜51上,以使正极片单体52和负极片单体53粘接于隔膜51上,进而能够更好地防止正极片单体52和负极片单体53在后续卷绕装置30对隔膜51进行卷绕时出现窜动的现象。
示例性的,粘接层的材质为聚偏氟乙烯。
示例性的,卷绕装置30为电芯卷针机构,通过将卷绕装置30对隔膜51进行卷绕,以将正极片单体52和负极片单体53层叠布置,从而形成叠片式结构的电芯50(如图4所示)。电芯卷针机构的具体结构可参见相关技术,在此不再赘述。
可选地,电芯生产系统100还设置有第一调节辊60,第一调节辊60设置于热压装置20与卷绕装置30之间,通过第一调节辊60能够调节隔膜51的张力,从而调整隔膜51进入卷绕装置30的角度和速度,以匹配隔膜51的卷绕角度和卷绕速度。
本实施例中,如图1所示,送膜装置10包括隔膜卷11、隔膜驱动单元12和第二调节辊13。隔膜卷11用于提供隔膜51。隔膜驱动单元12用于带动隔膜51移动。第二调节辊13设置于隔膜卷11与隔膜驱动单元12之间,第二调节辊13用于调节隔膜51的张力。
其中,隔膜驱动单元12为两个驱动辊,两个驱动辊分别设置于隔膜51的两侧,两个驱动辊用于配合驱动隔膜51移动,以使隔膜51能够进入至后续的加工工序中。此外,通过两个驱动辊配合驱动隔膜51移动能够控制隔膜51的移动速度,以保证正极片单体52和负极片单体53准确地交替放置于隔膜51上。驱动辊的具体结构可参加相关技术,在此不再赘述。
本实施例中,结合图1和图5所示,热压装置20包括两个热压辊21。两个热压辊21分别设置于隔膜51的两侧,两个热压辊21用于配合将正极片单体52和负极片单体53热压于隔膜51上。
热压装置20设置有两个热压辊21,两个热压辊21分别设置于隔膜51的两侧,从而通过两个热压辊21配合将正极片单体52和负极片单体53热压于隔膜51上,以实现正极片单体52和负极片单体53稳固于隔膜51上,这种结构简单,便于实现。
其中,热压辊21内设置有加热件,通过加热件对热压辊21进行加热,以实现热压辊21将正极片单体52和负极片单体53热压在隔膜51上。
优选地,热压辊21的热压温度为80℃-90℃,热压辊21的热压压力为0.3Mpa-0.5Mpa。
进一步地,热压装置20还包括两个热压板22。两个热压板22在隔膜51的移动方向上均设置于两个热压辊21的下游,两个热压板22分别设置于隔膜51的两侧,两个热压板22用于配合将正极片单体52和负极片单体53热压于隔膜51上。通过在两个热压辊21的下游设置两个热压板22,且两个热压板22分别设置于隔膜51的两侧,以通过两个热压板22配合对隔膜51进行二次热压,使得正极片单体52和负极片单体53能够更好的稳固于隔膜51上,从而避免了两个热压辊21热压不到位的现象,进而能够更有效地防止正极片单体52和负极片单体53在后续加工工序中出现窜动的现象。
其中,结合图5和图6所示,热压板22包括板本体221和多个加热管222,板本体221具有用于安装加热管222的容纳空间,多个加热管222沿隔膜51的移动方向间隔布置于容纳空间内。
优选地,热压板22的热压温度为80℃-90℃,热压板22的热压压力为0.3Mpa-0.5Mpa。
在一些实施例中,如图5所示,热压装置20还可以包括两个防护组件23。两个防护组件23分别设置于隔膜51的两侧。防护组件23包括防护膜231和收放卷机构,防护膜231至少部分位于隔膜51与热压辊21之间,防护膜231连接于收放卷机构,收放卷机构用于提供和回收防护膜231。
两个防护组件23分别设置于隔膜51的两侧,通过将防护组件23的防护膜231设置于隔膜51与热压辊21之间,以将隔膜51与热压辊21隔离,使得热压辊21间接接触于隔膜51,从而通过防护膜231能够在热压时对正极片单体52、负极片单体53和隔膜51起到保护作用,以防止热压辊21对正极片单体52、负极片单体53和隔膜51造成损伤,进而有利于提高电芯50的生产质量。
可选地,防护膜231还可以设置于隔膜51与热压板22之间,以防止热压板22对正极片单体52、负极片单体53和隔膜51造成损伤。
其中,收放卷机构包括两个防护膜卷232,两个防护膜卷232沿隔膜51的移动方向间隔布置,位于隔膜51一侧的热压辊21和热压板22均位于两个防护膜卷232之间,两个防护膜卷232分别用于提供和回收防护膜231,以对正极片单体52、负极片单体53和隔膜51进行保护。
示例性的,防护膜231的材质为PET(Polyethylene terephthalate,俗称涤纶树脂)。
进一步地,继续参考图5所示,防护组件23还包括两个过渡辊233,过渡辊233与防护膜卷232一一对应,两个过渡辊233沿隔膜51的移动方向间隔布置,位于隔膜51一侧的热压辊21和热压板22均位于两个过渡辊233之间,两个过渡辊233用于配合调整防护膜231进入和离开热压辊21与隔膜51之间以及热压板22与隔膜51之间的角度,以便于更好地对正极片单体52、负极片单体53和隔膜51进行保护。
本实施例中,结合图1和图7所示,极片输送装置40包括极片卷41、烘烤机构42、极耳加工机构43和裁切机构44。极片卷41用于提供正极片或负极片。烘烤机构42用于烘烤正极片或负极片。极耳加工机构43用于加工正极片或负极片,以使正极片或负极片形成极耳。裁切机构44用于将正极片或负极片裁切成正极片单体52或负极片单体53。烘烤机构42和裁切机构44的具体结构可参加相关技术,在此不再赘述。
通过烘烤机构42对极片卷41提供的正极片或负极片进行烘烤,以除掉正极片或负极片上的水分,从而避免影响电芯50的生产质量,然后通过极耳加工机构43对正极片或负极片进行极耳加工,之后通过裁切机构44对正极片或负极片进行裁切,以形成预定尺寸的正极片单体52或负极片单体53,采用这种结构的极片输送装置40实现了正极片单体52或负极片单体53的全自动化生产,提高了电芯50的生产效率,从而便于对电芯50进行批量生产,且有利于电芯50生产成本的降低。
示例性的,极耳加工机构43激光模切机,采用激光模切机对正极片或负极片进行极耳模切成型,速度快且维护成本较低。需要说明的是,在其他实施例中,极耳加工机构43也可以为五金模具。
进一步地,极片输送装置40包括输送单元45、抓取件和旋转台46。输送单元45用于将裁切机构44裁切后的正极片单体52或负极片单体53输送至旋转台46。抓取件设置于旋转台46上,抓取件用于抓取正极片单体52或负极片单体53,旋转台46用于将抓取件抓取的正极片单体52或负极片单体53转运至隔膜51上。
极片输送装置40还设置有旋转台46和抓取件,抓取件设置于旋转台46上,通过旋转台46带动抓取件转动能够将输送单元45上的正极片单体52或负极片单体53转运至隔膜51上,这种结构简单,便于控制,且生产设备成本较低,从而降低了电芯50的生产成本。
其中,旋转台46具有多个边部,多个边部周向布置于旋转台46,抓取件与边部一一对应,每个边部上设置有一个抓取件。通过在旋转台46上设置多个边部,多个边部周向且均匀布置于旋转台46,且每个边部上均设置有一个抓取件,从而实现了旋转台46在将正极片单体52或负极片单体53放置于隔膜51上的同时能够对运输单元上的正极片单体52或负极片单体53进行抓取,提高了生产节拍,进而提高了电芯50的生产效率。此外,旋转台46每旋转一定的角度便有一个抓取件,从而便于控制旋转台46,以将正极片单体52或负极片单体53均匀地放置于隔膜51上。
旋转台46的边部可以为两个、三个、四个、五个、六个等。本实施例中,如图7所示,边部为八个,以使旋转台46呈正八边形结构,每个边部上均安装有一个抓取件,从而使得旋转台46每旋转45度便能够放置一个正极片单体52或负极片单体53在隔膜51上。
示例性的,运输单元为真空拉带,真空拉带通过真空吸附正极片单体52或负极片单体53,从而能够将正极片单体52或负极片单体53从真空拉带的一端移动至另一端,以供设置在旋转台46上的抓取件抓取。
示例性的,抓取件为真空吸盘。在其他实施例中,抓取件也可以为机械抓具等。
在一些实施例中,继续结合图1和图7所示,极片输送装置40还可以包括第一检测单元47和第一纠偏机构。第一检测单元47用于检测位于抓取件上的正极片单体52或负极片单体53的姿态并生成第一信号。抓取件通过第一纠偏机构连接于旋转台46,第一纠偏机构用于响应于第一信号并驱动抓取件相对旋转台46动作,以调整正极片单体52或负极片单体53的姿态。
通过第一检测单元47能够检测正极片单体52或负极片单体53在抓取件上的姿态并生成控制第一纠偏机构的第一信号,使得第一纠偏机构能够响应于第一信号并驱动抓取机构相对旋转台46动作,以调整位于抓取件上的正极片单体52或负极片单体53的姿态,从而保证了正极片单体52或负极片单体53以正确的姿态放置于隔膜51上,以避免影响后续的加工工序,进而保证了电芯50的生产质量。
示例性的,第一检测单元47为CCD相机(charge coupled device,电荷耦合器件),通过第一检测单元47对正极片单体52或负极片单体53进行拍照分析,从而获取正极片单体52姿态或负极片单体53姿态的第一信号。在其他实施例中,第一检测单元47也可以为单目相机或双目相机。
示例性的,第一纠偏机构为蛇形纠偏装置。
在一些实施例中,极片输送装置40还可以包括第二检测单元48和第二纠偏机构。第二检测单元48用于检测抓取件抓取的正极片单体52或负极片单体53与隔膜51在隔膜51的宽度方向上的相对位置并生成第二信号。旋转台46设置于第二纠偏机构上,第二纠偏机构用于响应于第二信号并驱动旋转台46沿隔膜51的宽度方向移动,以调整正极片单体52或负极片单体53与隔膜51的相对位置。
极片输送装置40还设置有第二检测单元48和第二纠偏机构,旋转台46安装于第二纠偏机构上,在抓取件将正极片单体52或负极片单体53放置于隔膜51上时,通过第二检测单元48能够检测正极片单体52或负极片单体53与隔膜51在隔膜51宽度方向上的相对位置并生成控制第二纠偏机构的第二信号,使得第二纠偏机构能够响应于第二信号并驱动旋转台46在隔膜51的宽度方向上移动,以调整正极片单体52或负极片单体53在隔膜51的宽度方向上的位置,从而能够保证正极片单体52或负极片单体53完全位于隔膜51内,以防止正极片单体52或负极片单体53的两端伸出隔膜51,进而避免了卷绕后的电芯50存在短路等隐患,影响电芯50的质量。
示例性的,第二检测单元48为CCD相机(charge coupled device,电荷耦合器件),通过第二检测单元48对正极片单体52或负极片单体53进行拍照分析,从而获取正极片单体52位置或负极片单体53位置的第二信号。在其他实施例中,第二检测单元48也可以为单目相机或双目相机。
示例性的,第二纠偏机构为蛇形纠偏装置,旋转台46安装于蛇形纠偏装置上。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电芯生产系统,其特征在于,包括:
送膜装置,所述送膜装置用于提供隔膜;
两个极片输送装置,两个所述极片输送装置在所述隔膜的移动方向上均设置于所述送膜装置的下游,两个所述极片输送装置均位于所述隔膜的一侧,两个所述极片输送装置分别用于将正极片单体和负极片单体放置于所述隔膜的一侧,以使所述正极片单体与所述负极片单体沿所述隔膜的移动方向交替布置于所述隔膜上;
热压装置,所述热压装置在所述隔膜的移动方向上设置于两个所述极片输送装置的下游,所述热压装置用于将所述正极片单体和所述负极片单体热压于所述隔膜上;以及
卷绕装置,所述卷绕装置在所述隔膜的移动方向上设置于所述热压装置的下游,所述卷绕装置用于卷绕所述隔膜,以将所述正极片单体和所述负极片单体层叠布置。
2.根据权利要求1所述的电芯生产系统,其特征在于,所述极片输送装置包括输送单元、抓取件和旋转台;
所述输送单元用于将所述正极片单体或所述负极片单体输送至所述旋转台;
所述抓取件设置于所述旋转台上,所述抓取件用于抓取所述正极片单体或所述负极片单体,所述旋转台用于将所述抓取件抓取的所述正极片单体或所述负极片单体转运至所述隔膜上。
3.根据权利要求2所述的电芯生产系统,其特征在于,所述旋转台具有多个边部;
多个所述边部周向布置于所述旋转台,每个所述边部上设置有一个所述抓取件。
4.根据权利要求2所述的电芯生产系统,其特征在于,所述极片输送装置还包括第一检测单元和第一纠偏机构;
所述第一检测单元用于检测位于所述抓取件上的所述正极片单体或所述负极片单体的姿态并生成第一信号;
所述抓取件通过所述第一纠偏机构连接于所述旋转台,所述第一纠偏机构用于响应于所述第一信号并驱动所述抓取件相对所述旋转台动作,以调整所述正极片单体或所述负极片单体的姿态。
5.根据权利要求2所述的电芯生产系统,其特征在于,所述极片输送装置还包括第二检测单元和第二纠偏机构;
所述第二检测单元用于检测所述抓取件抓取的所述正极片单体或所述负极片单体与所述隔膜在所述隔膜的宽度方向上的相对位置并生成第二信号;
所述旋转台设置于所述第二纠偏机构上,所述第二纠偏机构用于响应于所述第二信号并驱动所述旋转台沿所述隔膜的宽度方向移动,以调整所述正极片单体或所述负极片单体与所述隔膜的相对位置。
6.根据权利要求2-5任一项所述的电芯生产系统,其特征在于,所述极片输送装置还包括极片卷、烘烤机构、极耳加工机构和裁切机构;
所述极片卷用于提供正极片或负极片;
所述烘烤机构用于烘烤所述正极片或所述负极片;
所述极耳加工机构用于加工所述正极片或所述负极片,以使所述正极片或所述负极片形成极耳;
所述裁切机构用于将所述正极片或所述负极片裁切成所述正极片单体或所述负极片单体。
7.根据权利要求1所述的电芯生产系统,其特征在于,所述隔膜的一侧设置有粘接层;
两个所述极片输送装置分别用于将所述正极片单体和所述负极片单体放置于所述粘接层上。
8.根据权利要求1所述的电芯生产系统,其特征在于,所述热压装置包括两个热压辊;
两个所述热压辊分别设置于所述隔膜的两侧,两个所述热压辊用于配合将所述正极片单体和所述负极片单体热压于所述隔膜上。
9.根据权利要求8所述的电芯生产系统,其特征在于,所述热压装置还包括两个热压板;
两个所述热压板在所述隔膜的移动方向上均设置于两个所述热压辊的下游,两个所述热压板分别设置于所述隔膜的两侧,两个所述热压板用于配合将所述正极片单体和所述负极片单体热压于所述隔膜上。
10.根据权利要求8所述的电芯生产系统,其特征在于,所述热压装置还包括两个防护组件;
两个所述防护组件分别设置于所述隔膜的两侧;
所述防护组件包括防护膜和收放卷机构,所述防护膜至少部分位于所述隔膜与所述热压辊之间,所述防护膜连接于所述收放卷机构,所述收放卷机构用于提供和回收所述防护膜。
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