CN113675478A - 一种超高速锂电池叠片机 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种超高速锂电池叠片机,包括底座，所述底座上安装有叠片台机构，且叠片台机构的上方设有隔膜连续输送机构，所述隔膜连续输送机构下方的两侧均在底座上安装有支撑台，所述支撑台上方的两侧分别安装有第一安装架和第二安装架，且第二安装架靠近叠片台机构，所述第一安装架上从左至右依次安装有输料架和输送带，所述输送带的一侧在第二安装架上安装有抽风皮带，该种超高速锂电池叠片机通过设置的输送带与抽风皮带的配合，取代机械手吸盘的结构，使得在极片输送的过程中实现了连续有序叠片，大幅提升叠片速度且不易出现变形损坏的情况，同时，由于取消了机械手或者笨重的叠片台摇摆运行，使得设备的平稳性得到大幅提升。

Description

一种超高速锂电池叠片机

技术领域

本发明涉及锂电池加工技术领域，尤其涉及一种超高速锂电池叠片机。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，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；

目前市面上有的锂电池叠片机均采用吸盘吸取电池极片，通过同步搬运或摇摆式机械手，进行叠片，而常用的有叠片台不动，机械手左右搬运；或者叠片台左右运动，机械手前后运动；或者叠片台摇动加左右机械手配合，实现正负极片的Z字形叠片；

但这几种方案均须采用吸盘机械手取放极片，会导致一系列问题：首先就是叠片速度慢，导致叠片工艺的锂电池与卷绕工艺的电池比，效率很低、制造成本高的问题；其次容易对极片造成损伤，出现机器震动大、噪音大的情况，因此本发明提出一种超高速锂电池叠片机以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出一种超高速锂电池叠片机，该种超高速锂电池叠片机通过设置的输送带与抽风皮带的配合，取代机械手吸盘的结构，使得在极片输送的过程中实现了连续有序叠片，大幅提升叠片速度且不易出现变形损坏的情况，同时，由于取消了机械手或者笨重的叠片台摇摆运行，使得设备的平稳性得到大幅提升，震动和噪音得到大幅减小。

为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：包括底座，所述底座上安装有叠片台机构，且叠片台机构的上方设有隔膜连续输送机构，所述隔膜连续输送机构下方的两侧均在底座上安装有支撑台，所述支撑台上方的两侧分别安装有第一安装架和第二安装架，且第二安装架靠近叠片台机构，所述第一安装架上从左至右依次安装有输料架和输送带，所述输送带的一侧在第二安装架上安装有抽风皮带，所述抽风皮带的一侧在叠片台机构上安装有叠台治具，所述叠台治具上方的两侧均设有压片辊，所述压片辊与抽风皮带之间设有入片辊。

进一步改进在于：所述抽风皮带包括输送皮带和抽风机，所述输送皮带的下方安装有引流壳体，且引流壳体内安装有抽风机，所述输送皮带的正上方设有CCD视觉检测器，且CCD视觉检测器的检测端朝向输送皮带。

进一步改进在于：所述抽风皮带与入片辊之间设有转向轮，所述转向轮的下方在第二安装架上安装有不良片盒，且不良片盒位于抽风皮带的下方。

进一步改进在于：所述叠片台机构包括第一支撑架，所述第一支撑架上滑动连接有第二支撑架，且第二支撑架的上端与叠台治具连接，所述第二支撑架远离第一支撑架的一侧安装有连接柱，所述连接柱的下方在底座上转动安装有螺纹杆，且螺纹杆通过电机驱动，所述螺纹杆上通过螺纹与连接柱转动连接。

进一步改进在于：所述隔膜连续输送机构包括隔膜卷、第一中转辊和第二中转辊，所述隔膜卷上卷有隔膜，且隔膜经过第一中转辊和第二中转辊，所述第一中转辊和第二中转辊之间设有调节架，且调节架上滑动连接有张紧辊，所述张紧辊与隔膜接触。

进一步改进在于：所述输料架靠近输送带的一侧设有挡料板，且挡料板位于输送带的上方，所述挡料板远离输料架的一侧安装有导流板，所述导流板和挡料板的同侧均通过支架与第一安装架连接。

进一步改进在于：所述叠台治具包括底板、侧板、第一限位块和第二限位块，所述底板的两侧均安装有侧板，两组所述侧板之间设有第一限位块和第二限位块。

进一步改进在于：所述第二中转辊的下方设有两组相对设置的放膜辊，且放膜辊位于叠台治具的正上方。

本发明的有益效果为：该种超高速锂电池叠片机通过设置的输送带与抽风皮带的配合，取代机械手吸盘的结构，使得在极片输送的过程中实现了连续有序叠片，大幅提升叠片速度且不易出现变形损坏的情况，同时，由于取消了机械手或者笨重的叠片台摇摆运行，使得设备的平稳性得到大幅提升，震动和噪音得到大幅减小，同时，通过设置的CCD视觉检测器和转向轮的配合，便于将不良极片及时挑出，避免不良极片叠入电芯体内。

附图说明

图1是本发明正视结构示意图。

图2是本发明第一安装架正视示意图。

图3是本发明第二安装架正视示意图。

图4是本发明叠片台结构示意图。

图5是本发明叠台治具分解结构示意图。

图6是本发明叠台治具放入极片后示意图。

其中：1、底座；2、支撑台；3、第一安装架；4、第二安装架；5、输料架；6、输送带；7、叠台治具；8、压片辊；9、入片辊；10、输送皮带；11、抽风机；12、引流壳体；13、CCD视觉检测器；14、转向轮；15、不良片盒；16、第一支撑架；17、第二支撑架；18、连接柱；19、螺纹杆；20、隔膜卷；21、第一中转辊；22、第二中转辊；23、调节架；24、张紧辊；25、挡料板；26、导流板；27、底板；28、侧板；29、第一限位块；30、第二限位块；31、放膜辊。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

根据图1-图6所示，本实施例提出了一种超高速锂电池叠片机，包括底座1，所述底座1上安装有叠片台机构，且叠片台机构的上方设有隔膜连续输送机构，所述隔膜连续输送机构下方的两侧均在底座1上安装有支撑台2，所述支撑台2上方的两侧分别安装有第一安装架3和第二安装架4，且第二安装架4靠近叠片台机构，所述第一安装架3上从左至右依次安装有输料架5和输送带6，输送带6是通过电机和若干组传动辊驱动的，所述输送带6的一侧在第二安装架4上安装有抽风皮带，所述抽风皮带的一侧在叠片台机构上安装有叠台治具7，所述叠台治具7上方的两侧均设有压片辊8，所述压片辊8与抽风皮带之间设有入片辊9，压片辊8自身是可以转动的，且压片辊8可以进行上下移动，通过对其的控制设备完成，如图1所示，叠片台机构左右两侧的输料架5分别是负责负极极片和正极极片的，通过设置的输送带6可以连续的输送极片，且在输送的过程中，通过设置的抽风皮带可以对极片产生吸附力，从而使得极片进入后能够被抽风皮带吸附平整，之后再进入叠台治具7内，当极片进入叠台治具7，机器会检测到并由入片辊9提供动力使极片推动隔膜并进入叠台治具7，入片辊9是属于极片入治具机构的，其通过电机驱动，叠台治具7为组合式治具，配合Z方向的治具特别设计有负极定位区和正极定位区，便于对负极极片和正极极片进行定位，从而无需二次定位，提高叠片的效率，叠台治具7上方还设有辅助压爪，通过辅助压爪压住已经完成Z字叠片并定位准确的正负极片，配合Z轴下降两层隔膜和两层极片的厚度，重新完成循环，依次类推，直到叠完所有计划极片，通过设置的输送带6与抽风皮带的配合，取代机械手吸盘的结构，使得在极片输送的过程中实现了连续有序叠片，大幅提升叠片速度，理论上可实现0.2S（甚至更高）的单片叠片速度，且不易出现变形损坏的情况。

所述抽风皮带包括输送皮带10和抽风机11，所述输送皮带10的下方安装有引流壳体12，且引流壳体12内安装有抽风机11，所述输送皮带10的正上方设有CCD视觉检测器13，且CCD视觉检测器13的检测端朝向输送皮带10，输送皮带10是通过电机和若干组传动辊驱动的，如图3所示，在极片输送的过程中，启动抽风机11，抽风机11带动输送皮带10上方的气流向下移动，继而对极片产生吸附力，使得极片在输送的过程中更加平整，同时，利用设置的CCD视觉检测器13进行检测。

所述抽风皮带与入片辊9之间设有转向轮14，所述转向轮14的下方在第二安装架4上安装有不良片盒15，且不良片盒15位于抽风皮带的下方，如图3所示，当CCD视觉检测器13进行检测后，发现不良极片，则启动转向轮14，转向轮14是通过电机驱动的，转向轮14的转动方向与抽风皮带的运动方向为相反设置，即可以改变不良极片的输送方向，使其落入到下方的不良片盒15内，若是极片合格，则转向轮14不启动，通过设置的CCD视觉检测器和转向轮的配合，便于将不良极片及时挑出，避免不良极片叠入电芯体内。

所述叠片台机构包括第一支撑架16，所述第一支撑架16上滑动连接有第二支撑架17，且第二支撑架17的上端与叠台治具7连接，所述第二支撑架17远离第一支撑架16的一侧安装有连接柱18，所述连接柱18的下方在底座1上转动安装有螺纹杆19，且螺纹杆19通过电机驱动，所述螺纹杆19上通过螺纹与连接柱18转动连接，如图4所示，启动电机，电机驱动螺纹杆19进行转动，继而通过连接柱18的配合，使得第二支撑架17在第一支撑架16上进行上下移动，继而可以使叠台治具7进行Z方向的移动。

所述隔膜连续输送机构包括隔膜卷20、第一中转辊21和第二中转辊22，所述隔膜卷20上卷有隔膜，且隔膜经过第一中转辊21和第二中转辊22，所述第一中转辊21和第二中转辊22之间设有调节架23，且调节架23上滑动连接有张紧辊24，所述张紧辊24与隔膜接触，如图1所示，隔膜依次经过第一中转辊21、张紧辊24和第二中转辊22，然后到达工作区域，张紧辊24的位置是可以在调节架23上进行调节的。

所述输料架5靠近输送带6的一侧设有挡料板25，且挡料板25位于输送带6的上方，所述挡料板25远离输料架5的一侧安装有导流板26，所述导流板26和挡料板25的同侧均通过支架与第一安装架3连接，如图2所示，挡料板25、导流板26的下端面与输送带6治具是设有间距的，该间距可容纳极片进入。

所述叠台治具7包括底板27、侧板28、第一限位块29和第二限位块30，所述底板27的两侧均安装有侧板28，两组所述侧板28之间设有第一限位块29和第二限位块30，如图5所示，叠台治具7为组合式治具，继而可以使得不同尺寸规格（方形）可以通过简单移动和更换简单治具就可以实现不同规格的切换，大幅节省调机换型时间。

所述第二中转辊22的下方设有两组相对设置的放膜辊31，且放膜辊31位于叠台治具7的正上方，即叠台治具7的正上方是设有主动放隔膜机构的，而放膜辊31则属于主动放隔膜机构，且放膜辊31可进行左右摇摆运动，工作时，是有放膜辊31来配合叠片动作，其目的是实现隔膜的无张力和配合叠片左右移动来实现叠片，也是能对隔膜起到引导的作用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种超高速锂电池叠片机，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）上安装有叠片台机构，且叠片台机构的上方设有隔膜连续输送机构，所述隔膜连续输送机构下方的两侧均在底座（1）上安装有支撑台（2），所述支撑台（2）上方的两侧分别安装有第一安装架（3）和第二安装架（4），且第二安装架（4）靠近叠片台机构，所述第一安装架（3）上从左至右依次安装有输料架（5）和输送带（6），所述输送带（6）的一侧在第二安装架（4）上安装有抽风皮带，所述抽风皮带的一侧在叠片台机构上安装有叠台治具（7），所述叠台治具（7）上方的两侧均设有压片辊（8），所述压片辊（8）与抽风皮带之间设有入片辊（9）。

2.根据权利要求1所述的一种超高速锂电池叠片机，其特征在于：所述抽风皮带包括输送皮带（10）和抽风机（11），所述输送皮带（10）的下方安装有引流壳体（12），且引流壳体（12）内安装有抽风机（11），所述输送皮带（10）的正上方设有CCD视觉检测器（13），且CCD视觉检测器（13）的检测端朝向输送皮带（10）。

3.根据权利要求1所述的一种超高速锂电池叠片机，其特征在于：所述抽风皮带与入片辊（9）之间设有转向轮（14），所述转向轮（14）的下方在第二安装架（4）上安装有不良片盒（15），且不良片盒（15）位于抽风皮带的下方。

4.根据权利要求1所述的一种超高速锂电池叠片机，其特征在于：所述叠片台机构包括第一支撑架（16），所述第一支撑架（16）上滑动连接有第二支撑架（17），且第二支撑架（17）的上端与叠台治具（7）连接，所述第二支撑架（17）远离第一支撑架（16）的一侧安装有连接柱（18），所述连接柱（18）的下方在底座（1）上转动安装有螺纹杆（19），且螺纹杆（19）通过电机驱动，所述螺纹杆（19）上通过螺纹与连接柱（18）转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种超高速锂电池叠片机，其特征在于：所述隔膜连续输送机构包括隔膜卷（20）、第一中转辊（21）和第二中转辊（22），所述隔膜卷（20）上卷有隔膜，且隔膜经过第一中转辊（21）和第二中转辊（22），所述第一中转辊（21）和第二中转辊（22）之间设有调节架（23），且调节架（23）上滑动连接有张紧辊（24），所述张紧辊（24）与隔膜接触。

6.根据权利要求1所述的一种超高速锂电池叠片机，其特征在于：所述输料架（5）靠近输送带（6）的一侧设有挡料板（25），且挡料板（25）位于输送带（6）的上方，所述挡料板（25）远离输料架（5）的一侧安装有导流板（26），所述导流板（26）和挡料板（25）的同侧均通过支架与第一安装架（3）连接。

7.根据权利要求1所述的一种超高速锂电池叠片机，其特征在于：所述叠台治具（7）包括底板（27）、侧板（28）、第一限位块（29）和第二限位块（30），所述底板（27）的两侧均安装有侧板（28），两组所述侧板（28）之间设有第一限位块（29）和第二限位块（30）。

8.根据权利要求5所述的一种超高速锂电池叠片机，其特征在于：所述第二中转辊（22）的下方设有两组相对设置的放膜辊（31），且放膜辊（31）位于叠台治具（7）的正上方。

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