CN115832403B - 极片复合设备和电芯制造设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电芯生产设备领域，提出一种极片复合设备和电芯制造设备，其中，极片复合设备包括机体、纠偏装置、热复合装置、第一输送线以及第二输送线，纠偏装置设于机体，用于纠偏极片的位置；热复合装置设于机体，并与纠偏装置间隔设置；第一输送线设于机体，并位于纠偏装置的上游，用于将极片输送至纠偏装置；第二输送线设于机体，并自纠偏装置朝向热复合装置延伸设置，用于将纠偏后的极片输送至热复合装置。本申请的技术方案，能够提高电池极片复合的精度。

Description

极片复合设备和电芯制造设备

技术领域

本发明涉及电芯生产设备领域，特别涉及一种极片复合设备和电芯制造设备。

背景技术

电芯通常由正负极极片相互交错叠合而成，正负极极片之间需要通过设置隔膜进行隔离绝缘。带状结构的电池极片在裁切形成单片状的极片后，需要将隔膜热复合粘合在单片状的极片的两侧，以形成单极片袋结构，再通过单极片和单极片袋相互交错叠合以形成电芯结构。在现有相关技术中，电池极片在裁切工序后通常直接送入热复合装置进行热复合工序，由于电池极片存在偏位的风险，便会影响电池极片进行热复合的精度。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种极片复合设备和电芯制造设备，旨在提高电池极片复合的精度。

为实现上述目的，本发明提出的一种极片复合设备，包括：

机体；

纠偏装置，所述纠偏装置设于所述机体，用于纠偏极片的位置；

热复合装置，所述热复合装置设于所述机体，并与所述纠偏装置间隔设置；

第一输送线，所述第一输送线设于所述机体，并位于所述纠偏装置的上游，用于将极片输送至所述纠偏装置；以及

第二输送线，所述第二输送线设于所述机体，并自所述纠偏装置朝向所述热复合装置延伸设置，用于将纠偏后的极片输送至所述热复合装置。

可选地，所述纠偏装置包括：

纠偏平台，所述纠偏平台设于所述机体，用于纠偏极片；和

移载机构，所述移载机构架设于所述纠偏平台的上方，用于将所述第一输送线上的极片移载至所述纠偏平台，或是将所述纠偏平台上的极片移载至所述第二输送线。

可选地，所述移载机构包括：

安装架，所述安装架架设于所述纠偏平台；

平移机构，所述平移机构设于所述安装架，并沿极片的传输方向延伸设置；以及

移载组件，所述移载组件传动连接所述平移机构，以在所述平移机构的驱动下沿极片的传输方向平移运动，所述移载组件朝向所述纠偏平台设有机械手，用于移载极片。

可选地，所述移载组件包括驱动件和所述机械手，所述驱动件连接所述平移机构，并传动连接所述机械手，以驱动所述机械手沿所述机体高度方向升降运动。

可选地，所述机械手设有若干，若干所述机械手沿极片的传输方向间隔设置，且可相向或朝相反方向运动，用于调整若干机械手之间的间距。

可选地，所述纠偏平台包括：

纠偏工位，所述纠偏工位设于所述纠偏平台朝向所述移载机构的一侧表面，用于容置单个极片；

第一驱动件，所述第一驱动件沿所述纠偏平台的长度方向延伸设置，并传动连接所述纠偏工位，用于带动极片沿所述纠偏平台的长度方向平移运动；

第二驱动件，所述第二驱动件沿所述纠偏平台的宽度方向延伸设置，并传动连接所述纠偏工位，用于带动极片沿所述纠偏平台的宽度方向平移运动；以及

旋转件，所述旋转件传动连接所述纠偏工位，用于调整极片的角度。

可选地，所述纠偏工位设有若干，若干所述纠偏工位沿所述纠偏平台的长度方向间隔等距设置。

可选地，所述极片复合设备还包括第一检测装置，所述第一检测装置架设于所述纠偏平台的上方，并正对所述纠偏工位设置。

可选地，所述极片复合设备还包括除尘机构，所述除尘机构设于所述第一输送线，用于抽除所述第一输送线上的极片的灰尘或铁屑；

所述极片复合设备还包括第二检测装置，所述第二检测装置架设于所述第一输送线。

本发明还提出一种电芯制造设备，包括前述任意一项所述的极片复合设备，所述极片复合设备包括机体、纠偏装置、热复合装置、第一输送线以及第二输送线，所述纠偏装置设于所述机体，用于纠偏极片的位置；所述热复合装置设于所述机体，并与所述纠偏装置间隔设置；所述第一输送线设于所述机体，并位于所述纠偏装置的上游，用于将极片输送至所述纠偏装置；所述第二输送线设于所述机体，并自所述纠偏装置朝向所述热复合装置延伸设置，用于将纠偏后的极片输送至所述热复合装置。

本发明的技术方案，极片复合设备的机体上沿极片传输方向依次设置由第一输送线、纠偏装置、第二输送线以及热复合装置，能够将裁切后的电池极片由第一输送线传输至纠偏装置，通过纠偏装置对极片的位置和角度进行调整和检测；在纠偏完成后，极片再通过第二输送线向热复合装置传输，以在热复合装置处进行下一步的热复合工序。通过设置纠偏装置，可以避免电池极片在进行热复合前出现偏位的现象，从而能够提高电池极片热复合的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明极片复合设备一实施例的结构图；

图2为图1中极片复合设备的移载机构的结构图；

图3为图1中极片复合设备的移载组件的结构图；

图4为图1中纠偏平台的结构图；

图5为图4中纠偏平台的侧视图；

图6为图4中纠偏平台的部分结构图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	极片复合设备	222	平移机构
10	机体	223	移载组件
				20	纠偏装置	2231	驱动件
21	纠偏平台	2232	机械手
				211	纠偏工位	30	热复合装置
212	第一驱动件	40	第一输送线
				213	第二驱动件	50	第二输送线
214	旋转件	60	除尘机构
				22	移载机构	70	第二检测装置
221	安装架

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种极片复合设备100。

请参照图1至图3，在发明极片复合设备100的一些实施例中，所述极片复合设备100包括：

机体10；

纠偏装置20，所述纠偏装置20设于所述机体10，用于纠偏极片的位置；

热复合装置30，所述热复合装置30设于所述机体10，并与所述纠偏装置20间隔设置；

第一输送线40，所述第一输送线40设于所述机体10，并位于所述纠偏装置20的上游，用于将极片输送至所述纠偏装置20；以及

第二输送线50，所述第二输送线50设于所述机体10，并自所述纠偏装置20朝向所述热复合装置30延伸设置，用于将纠偏后的极片输送至所述热复合装置30。

其中，极片复合设备100的机体10上沿极片传输方向依次设置由第一输送线40、纠偏装置20、第二输送线50以及热复合装置30，极片复合设备100能够将裁切后的电池极片通过第一输送线40传输至纠偏装置20，而后由纠偏装置20对极片的位置和角度进行调整和检测，以确保极片位置和预期位置保持一致；在纠偏完成后，极片再通过第二输送线50向热复合装置30传输，以在热复合装置30处进行下一步的热复合工序；热复合装置30能够在极片的正反两侧同步覆盖带状隔膜，并通过热压辊组件使两侧的隔膜分别与极片的正反两侧壁热复合粘合，且极片边缘处的隔膜也相互热复合粘合，以使带状隔膜形成包裹极片的连续极片袋结构，连续的极片袋再经过激光裁切即可制成单极片袋，以在后续工序中和极片相互交错叠合而加工形成电芯结构。其中，第一输送线40、第二输送线50可以是间隙运动，实现极片的逐行传输，当然，第一输送线40、第二输送线50也可以是连续运动，在此不做限定；第一输送线40和第二输送线50还可以是通过真空吸附极片而实现极片的同步传输，以提高极片的传输精度。

因此，可以理解的是，相较于现有相关技术中，电池极片在裁剪工序后通常直接送入热复合装置30进行热复合工序的生产方式，本发明的技术方案通过设置纠偏装置20，可以使极片调整至预设位置后在进行热复合工序，以避免电池极片在进行热复合前出现偏位的现象，从而能够提高电池极片热复合的精度。

请参照图1或图2，在发明极片复合设备100的一些实施例中，所述纠偏装置20包括：

纠偏平台21，所述纠偏平台21设于所述机体10，用于纠偏极片；和

移载机构22，所述移载机构22架设于所述纠偏平台21的上方，用于将所述第一输送线40上的极片移载至所述纠偏平台21，或是将所述纠偏平台21上的极片移载至所述第二输送线50。

本实施例中，纠偏装置20包括纠偏平台21和移载机构22，纠偏平台21设置在机体10上，用于纠偏极片以使极片移动至预设位置，第一输送线40和第二输送线50分设于纠偏平台21的两侧，分别用于将纠偏前的极片传输至纠偏平台21，和将完成纠偏的极片传输至热复合装置30。移载机构22架设于纠偏平台21的上方，用于对纠偏平台21进行上料和下料，具体而言，移载机构22能够将第一输送线40上的极片移载至纠偏平台21，或是将纠偏平台21上的极片移载至第二输送线50。如此设置，能够使极片依次经过第一输送线40、纠偏平台21以及第二输送线50后进入热复合装置30，以降低进入热复合装置30的极片出现偏位的风险。

其中，可以是仅通过纠偏平台21实现对极片位置的调节，也可以是通过移载机构22调节极片的位置，当然，也可以是通过二者协同进行调节，具体实施方式可以依照实际需求自行设置，在此不做限定。

请参照图2和图3，在发明极片复合设备100的一些实施例中，所述移载机构22包括：

安装架221，所述安装架221架设于所述纠偏平台21；

平移机构222，所述平移机构222设于所述安装架221，并沿极片的传输方向延伸设置；以及

移载组件223，所述移载组件223传动连接所述平移机构222，以在所述平移机构222的驱动下沿极片的传输方向平移运动，所述移载组件223朝向所述纠偏平台21设有机械手2232，用于移载极片。

本实施例中，移载机构22包括安装架221、平移机构222以及移载组件223，安装架221架设于所述纠偏平台21，以充作移载机构22的安装基础，平移机构222设于所述安装架221，并沿极片的传输方向延伸设置，以横跨于第一输送线40、纠偏平台21以及第二输送线50的上方；移载组件223传动连接平移机构222，以在平移机构222的驱动下沿极片的传输方向平移运动，移载组件223朝向纠偏平台21设有机械手2232，用于移载极片。其中，移载组件223可以是设置有一个，通过单个移载组件223向纠偏平台21交替执行上料和下料操作，移载组件223也可以设置有两个，两移载组件223可以是均传动连接于一平移机构222，也可以是各传递传动连接于一平移机构222，两移载组件223分别用于向纠偏平台21进行上料和下料操作，能够提高极片的移载效率，在此不做限定。

请参照图3，在发明极片复合设备100的一些实施例中，所述移载组件223包括驱动件2231和所述机械手2232，所述驱动件2231连接所述平移机构222，并传动连接所述机械手2232，以驱动所述机械手2232沿所述机体10高度方向升降运动。

本实施例中，移载组件223包括驱动件2231和机械手2232，机械手2232可以是但不限于通过真空吸附而移载极片。具体地，驱动件2231连接平移机构222，并传动连接机械手2232，用于驱动机械手2232沿机体10的高度方向向纠偏平台21下降，以驱使机械手2232朝向纠偏平台21上放置或抓取极片；驱动件2231还可以驱动机械手2232沿机体10的高度方向背离纠偏平台21上升，以将极片带离第一输送线40或纠偏平台21。其中，驱动件2231可以是设置为气缸，也可以是设置为液压缸，还可以是设置为其他驱动方式，在此不做限定。

请参照图3，在发明极片复合设备100的一些实施例中，所述机械手2232设有若干，若干所述机械手2232沿极片的传输方向间隔设置，且可相向或朝相反方向运动，用于调整若干机械手2232之间的间距。

本实施例中，移载组件223设于若干机械手2232，且若干机械手2232沿极片的传输方向间隔设置，如此，使得移载组件223能够一次移载若干极片，从而能够提高极片的移载效率。

进一步地，若干机械手2232可相向或朝相反方向运动，用于调整若干机械手2232之间的间距，以使若干极片之间的符合预期设置，保证后续工序的复合效果。

请参照图4至图6，在发明极片复合设备100的一些实施例中，所述纠偏平台21包括：

纠偏工位211，所述纠偏工位211设于所述纠偏平台21朝向所述移载机构22的一侧表面，用于容置单个极片；

第一驱动件212，所述第一驱动件212沿所述纠偏平台21的长度方向延伸设置，并传动连接所述纠偏工位211，用于带动极片沿所述纠偏平台21的长度方向平移运动；

第二驱动件213，所述第二驱动件213沿所述纠偏平台21的宽度方向延伸设置，并传动连接所述纠偏工位211，用于带动极片沿所述纠偏平台21的宽度方向平移运动；以及

旋转件214，所述旋转件214传动连接所述纠偏工位211，用于调整极片的角度。

本实施例中，纠偏平台21包括设于所述纠偏平台21朝向所述移载机构22的一侧表面的纠偏工位211，用于容置单个极片；纠偏平台21还包括第一驱动件212、第二驱动件213以及旋转件214，第一驱动件212沿所述纠偏平台21的长度方向延伸设置，并传动连接所述纠偏工位211，用于带动极片沿所述纠偏平台21的长度方向平移运动；第二驱动件213沿所述纠偏平台21的宽度方向延伸设置，并传动连接所述纠偏工位211，用于带动极片沿所述纠偏平台21的宽度方向平移运动；旋转件214传动连接所述纠偏工位211，用于调整极片的角度。如此设置，纠偏平台21即可在纠偏工位211所处在的平面上对极片的位置进行高自由度地调整，以将偏位的极片摆正至预设位置，从而有利于保证后续热复合的精度。

具体地，在一种可行的实施方式中，第一驱动件212可以为电机-丝杆或者直线电机，第二驱动件213可以为电机-丝杆或者直线电机，旋转件214可以为电机或者旋转气缸。第一驱动件212设于机体10，第二驱动件213设于第一驱动件212背离机体10的一侧，并传动连接于第一驱动件212，以在第一驱动件212的驱使下沿纠偏平台21的长度方向移动；旋转件214设于第二驱动件213背离第一驱动件212的一侧，并传动连接于第二驱动件213，以在第二驱动件213的驱使下沿纠偏平台21的宽度方向移动；纠偏工位211设于旋转件214背离第二驱动件213的一侧，并传动连接于旋转件214，以在旋转件214的带动下相对于机体10旋转运动；如此，当移载组件223将极片上料至纠偏工位211后，便可通过第一驱动件212、第二驱动件213以及旋转件214的协同调节作用，以高自由度调整其空间方位，实现纠偏的目的。

当然，本发明的技术方案不限于此，在一些实施例中，也可以是旋转件214、第二驱动件213、第一驱动件212以及纠偏工位211于机体10自下而上层叠设置且依次传动连接，还可以是设置为其他能够实现极片的纠偏功能的传动方案。其中，纠偏工位211可以是通过真空吸附固定极片并带动极片随纠偏工位211位移，也可以是在纠偏工位211设有用于限位极片的凹槽，还可以是设置为其他极片固定方式。具体实施方案可以依照实际需求自行设置，在此不做限定。

请参照图1和图4，在发明极片复合设备100的一些实施例中，所述纠偏工位211设有若干，若干所述纠偏工位211沿所述纠偏平台21的长度方向间隔等距设置。

本实施例中，纠偏工位211设有若干，若干纠偏工位211沿所述纠偏平台21的长度方向间隔等距设置，以使纠偏平台21能够一次承载若干极片，并能够同时对若干极片进行纠偏，由此可以提高极片的纠偏效率。

请参照图1，在发明极片复合设备100的一些实施例中，所述极片复合设备100还包括第一检测装置，所述第一检测装置架设于所述纠偏平台21的上方，并正对所述纠偏工位211设置。

本实施例中，极片复合设备100还包括第一检测装置，第一检测装置架设于所述纠偏平台21的上方，并正对纠偏工位211设置，以扫描并获取纠偏工位211处的极片的二维图像。进一步地，第一检测装置能够比对所扫描的二维图像和预设图像位置，以判断极片是否偏位，以便于极片通过纠偏平台21进行纠偏操作。

请参照图1，在发明极片复合设备100的一些实施例中，所述极片复合设备100还包括除尘机构60，所述除尘机构60设于所述第一输送线40，用于抽除所述第一输送线40上的极片的灰尘或铁屑。

本实施例中，第一输送线40处还设有除尘机构60，除尘机构60可以是设置为风机，风机工作产生气流，以抽除极片表面的灰尘或铁屑，从而能够保证极片表面的洁净度，以保证后续工序的复合效果。在一种可行的实施方式中，除尘机构60可以设有两个，两除尘机构60分别设置在第一输送线40的上下两侧，且两除尘机构60分别正对第一输送线40上的极片的正反两面设置，由此可以提高极片的除尘效率和除尘效果。

请参照图1，在发明极片复合设备100的一些实施例中，所述极片复合设备100还包括第二检测装置70，所述第二检测装置70架设于所述第一输送线40。

本实施例中，第一输送线40上还架设有第二检测装置70，第二检测装置70可以是但不限于设置为检测相机，检测相机的照射口朝向第一输送线40的输送路径设置，以检测第一输送线40上的极片的表面是否存在瑕疵，从而有助于极片复合设备100及时剔除不良品，以提高极片复合设备100的良品率。

本发明还提出一种电芯制造设备，该电芯制造设备包括前述任一实施例中所述的极片复合设备100，所述极片复合设备100的具体结构参照前述任一实施例。由于本申请提出的电芯制造设备可应用前述所有实施例中的全部技术方案，因此至少具有前述技术方案带来的全部有益效果，在此不一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种极片复合设备，其特征在于，包括：

机体；

纠偏装置，所述纠偏装置设于所述机体，所述纠偏装置包括纠偏平台和移载机构，所述纠偏平台设于所述机体，用于纠偏极片，所述移载机构架设于所述纠偏平台的上方，用于将第一输送线上的极片移载至所述纠偏平台，或是将所述纠偏平台上的极片移载至第二输送线；

热复合装置，所述热复合装置设于所述机体，并与所述纠偏装置间隔设置，用于在极片的正反两侧同步覆盖带状隔膜，所述热复合装置还包括热压辊组件，用于使两侧的隔膜分别与极片的正反两侧壁热复合粘合，且使极片边缘处的隔膜也相互热复合粘合，以形成包裹极片的连续极片袋结构；

所述第一输送线，所述第一输送线设于所述机体，并位于所述纠偏装置的上游，用于将极片输送至所述纠偏装置；以及

所述第二输送线，所述第二输送线设于所述机体，并自所述纠偏装置朝向所述热复合装置延伸设置，用于将纠偏后的极片输送至所述热复合装置；

其中，所述纠偏平台包括：

纠偏工位，所述纠偏工位设于所述纠偏平台朝向所述移载机构的一侧表面，用于容置单个极片；

第一驱动件，所述第一驱动件沿所述纠偏平台的长度方向延伸设置，并传动连接所述纠偏工位，用于带动极片沿所述纠偏平台的长度方向平移运动；

第二驱动件，所述第二驱动件沿所述纠偏平台的宽度方向延伸设置，并传动连接所述纠偏工位，用于带动极片沿所述纠偏平台的宽度方向平移运动；以及

旋转件，所述旋转件传动连接所述纠偏工位，用于调整极片的角度；

所述移载机构包括：

安装架，所述安装架架设于所述纠偏平台；

平移机构，所述平移机构设于所述安装架，并沿极片的传输方向延伸设置；以及

移载组件，所述移载组件传动连接所述平移机构，以在所述平移机构的驱动下沿极片的传输方向平移运动，所述移载组件朝向所述纠偏平台设有机械手，用于移载极片；

所述移载组件包括驱动件和所述机械手，所述驱动件连接所述平移机构，并传动连接所述机械手，以驱动所述机械手沿所述机体高度方向升降运动；

所述机械手设有若干，若干所述机械手沿极片的传输方向间隔设置，且可相向或朝相反方向运动，用于调整若干机械手之间的间距；

所述纠偏工位设有若干，若干所述纠偏工位沿所述纠偏平台的长度方向间隔等距设置；

所述极片复合设备还包括第一检测装置，所述第一检测装置架设于所述纠偏平台的上方，并正对所述纠偏工位设置；

所述极片复合设备还包括除尘机构，所述除尘机构设于所述第一输送线，用于抽除所述第一输送线上的极片的灰尘或铁屑；

所述极片复合设备还包括第二检测装置，所述第二检测装置架设于所述第一输送线。

2.一种电芯制造设备，其特征在于，包括如权利要求1所述的极片复合设备。