CN116264833A - 单元电池传送设备 - Google Patents

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CN116264833A CN202280006691.9A CN202280006691A CN116264833A CN 116264833 A CN116264833 A CN 116264833A CN 202280006691 A CN202280006691 A CN 202280006691A CN 116264833 A CN116264833 A CN 116264833A
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林垠炅
刘载雄
李信和
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Abstract

本发明提供一种用于传送堆叠了预定数量的电极和隔板的单元电池的单元电池传送设备，包括：输送机，被构造成在其上安置了所述单元电池时沿着一个方向行进和传送被安置的单元电池；与所述输送机平行地设置在所述输送机的一侧的第一轨道；以及与所述输送机平行地设置在所述输送机的另一侧的第二轨道，其中从所述第一轨道和所述第二轨道中的每一个的表面沿着所述单元电池的行进方向突起了突起部，所述单元电池在通过所述输送机传送时由所述突起部支撑。

Description

单元电池传送设备
技术领域
本申请要求享有2021年02月23日提交的韩国专利申请10-2021-0024397的优先权，该申请的全部内容由此被引入以作为参考。
本发明涉及一种用于传送以预定数量和顺序堆叠电极(负电极和正电极)和隔板的单元电池的单元电池传送设备，更具体地说，本发明涉及一种能将传送期间在单元电池与轨道接触的部分产生的摩擦力所导致的单元电池的磨损和损坏最小化的单元电池传送设备。
背景技术
在移动设备和电动汽车领域中，对于高效二次电池的需求正在迅速增加。在此类二次电池中，具有高能量密度、保持较高电压且具有低自放电率的锂二次电池在商业上得到了广泛使用，并且提高其性能的研究和开发也在积极进行。
二次电池具有将电极组件和电解质嵌入外壳(例如罐体或袋)的结构。电极组件具有重复堆叠正电极、隔板和负电极的结构。通常，电极组件可以分成将处于堆叠状态的正电极、隔板和负电极卷起以嵌入外壳的卷绕型电极组件，以及将分别切割成预定尺寸的正电极、隔板和负电极堆叠在一起的堆叠型电极组件。
由于卷绕型电极组件具有螺旋卷绕结构，因此卷绕型电极组件适合被安装到圆柱形电池，但是对于棱柱形或袋型电池来说，卷绕型电极组件在空间利用方面是不利的。另一方面，由于堆叠型电极组件的尺寸会在切割电极和隔板时被调整，因此很容易得到与外壳相适合的棱柱形状，但是制造处理相对复杂，并且堆叠型电极组件相对容易受到外部影响。
此外，开发了堆叠&折叠处理，在堆叠&折叠处理中，在将双电池(双电池具有正电极/隔板/负电极的堆叠结构，其中设置在最上端和最下端的电极相同)和/或半电池(半电池具有正电极/隔板/负电极的堆叠结构，其中设置在最上端和最下端的电极互不相同)制造成各自具有恰当尺寸的单元电池之后，将单元电池相隔一定距离地布置在折叠隔板上，之后折叠该折叠隔板来制造电极组件，由此将卷绕型电极组件的优点与堆叠型电极组件的优点相互结合。
在堆叠&折叠处理中，在预先制造了具有预先计划的结构的单元电池之后，这些单元电池从存储单元电池的起始位置起被逐一传送到目标位置，然后，将这些单元电池置于折叠隔板上，以将这些单元电池放入用于折叠该折叠隔板的制造设备。
这里，单元电池是通过传送设备传送的。参考示意性地示出了根据现有技术的单元电池传送设备的图1A和1B，在将置于传送设备1上的单元电池4传送到目标位置时，具有夹钳结构的夹持器5夹持单元电池4，然后，夹持器5进一步移动单元电池4并且将单元电池4放入设置在制造设备的入口处的辊6。
这里，传送设备1包括输送机2以及第一轨道3a和第二轨道3b，在输送机2上安置了单元电池4时，输送机2朝向一侧行进以传送被安置的单元电池4，第一轨道3a和第二轨道3b分别设置在输送机2的一侧和另一侧。
在输送机2的结构中，传送带被耦合成同时绕与履带类似的多个滚筒，并且传送带被构造成在滚筒旋转的同时持续旋转。由此，在将单元电池4置于传送带上时，单元电池4被传送带移动。这里，单元电池4的中间部分被安置在传送带上，并且在单元电池4被安装在第一轨道3a和第二轨道3b上时，单元电池4的彼此面对的两侧连同其间的中间部分一起被传送。
在根据现有技术的结构中，由于第一轨道3a和第二轨道3b中的每一个由金属材料制成且具有板状形状，因此，在传送期间，存在单元电池4与第一轨道3a和第二轨道3b接触的部分会产生摩擦的问题。该摩擦可能会磨损单元电池的表面，并且这种磨损可能会损坏单元电池。
特别地，在单元电池4中，隔板通常设置在安置了单元电池4的输送机的表面上。因此，在将隔板制造得尽可能薄以增大容量时，随着传送设备1的长度变长，摩擦会导致隔板磨损，由此导致发生短路以及产量下降等等各种问题。
发明内容
技术问题
相应地，本发明的主要目的是提供一种单元电池传送设备，其中轨道(第一轨道和第二轨道)与单元电池之间的接触面积被最小化，以便减小在它们之间产生的摩擦力，由此解决在传送单元电池的过程中可能出现的摩擦所导致的问题。
技术方案
用于实现上述目的的本发明提供了一种用于传送堆叠了预定数量的电极和隔板的单元电池的单元电池传送设备，包括：输送机，被构造成在其上安置了所述单元电池时沿着一个方向行进和传送被安置的单元电池；与所述输送机平行地设置在所述输送机的一侧的第一轨道；以及与所述输送机平行地设置在所述输送机的另一侧的第二轨道，其中从所述第一轨道和所述第二轨道中的每一个的表面沿着所述单元电池的行进方向突起了突起部，所述单元电池在通过所述输送机传送时由所述突起部支撑。
所述突起部可以沿着所述第一轨道和所述第二轨道的纵向方向连续突起。
至少两个或更多个突起部可设置成在所述第一轨道和所述第二轨道中的每一个上相互间隔开和相互平行。
所述第一轨道和所述第二轨道可以在与所述单元电池的行进方向垂直的宽度方向上移动远离或靠近所述输送机。
所述第一轨道和所述第二轨道中的每一个可以在垂直方向上移动以便上升或下降。
所述第二轨道的长度可以小于所述第一轨道的长度，并且在传送所述单元电池时，可在所述单元电池的行进方向上连续设置接片引导件，从每一个电极突出的电极接片穿过所述接片引导件以防止所述电极接片下垂。
在所述接片引导件中，设置在所述电极接片下方的下臂和设置在所述电极接片上方的上臂可以相互平行地设置，以便在所述上臂与所述下臂之间形成引导槽，在传送所述单元电池时，所述电极接片进入所述引导槽以限制所述电极接片的垂直分离。
所述下臂和所述上臂中的每一个可以具有倾斜表面，以在所述电极接片开始进入的端部处增大所述引导槽的尺寸。
在垂直方向上固定的所述下臂和所述上臂中的每一个的高度可以是可调节的，以使所述下臂与所述上臂之间的距离和高度是可调节的。
此外，所述轨道优选可以由合成树脂制成，以便将摩擦的发生降至最低程度。特别地，所述合成树脂优选可以包括缩醛树脂，并且所述接片引导件也可以由缩醛树脂制成。
有益效果
根据具有上述构造的本发明，由于所述突起部从第一轨道和第二轨道中的每一个突起，并且单元电池在行进过程中只与第一轨道和第二轨道中的每一个的突起部相接触，因此可以最大程度地抑制或防止因为摩擦造成的磨损和损坏，从而降低缺陷的发生率。
至少两个或更多个突起可设置成在第一轨道和第二轨道中的每一个上相互间隔开，以便分散负荷。
第一轨道和第二轨道可以被构造成在与单元电池的行进方向垂直的宽度方向上移动远离或靠近输送机，由此可以传送具有各种尺寸的单元电池。
由于第一轨道和第二轨道中的每一个可以在垂直方向上移动以便上升和下降，因此可以调整施加于突起部的单元电池负荷。
第二轨道的长度小于第一轨道的长度，并且在传送单元电池时，在单元电池的行进方向上可以设置供电极接片穿过以防止出现下垂的接片引导件，以便防止电极接片出现下垂。
由于调整了下臂与上臂之间的距离和高度，接片引导件可以引导具有各自尺寸和形状的电极接片，并且下臂和上臂中的每一个可以具有倾斜表面，以在电极接片开始进入的端部处增大引导槽的尺寸，由此在没有冲击或弯曲的情况下在下臂与上臂之间平滑地引导电极接片。
此外，在本发明中，轨道和接片引导件中的每一个可以由具有低摩擦力的缩醛树脂制成，以便将单元电池的磨损降至最低程度。
附图说明
图1A是根据现有技术的单元电池传送设备的示意性侧视图。
图1B是根据现有技术的单元电池传送设备的示意性平面图。
图2是根据本发明的优选实施例的单元电池传送设备的透视图。
图3是根据本发明的优选实施例的单元电池传送设备的平面图。
图4是接片引导件的透视图。
图5是接片引导件的侧视图。
具体实施方式
以下将参考附图并以本发明所属领域普通技术人员易于实施的方式来描述本发明的实施例。然而，本发明可以用不同的形式实施，并且不应该被解释成局限于这里阐述的实施例。
为了清楚地描述本发明，与发明描述无关的部分将被省略，并且在说明书中始终会将相同的参考数字指配给相同或相似的部件。
并且，本说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应被限制性地解释成普通含义或基于字典的含义，而是应基于可供发明人恰当定义术语概念而以最佳的方式描述其发明的原则而被解释成与本发明的范围相符合的含义和概念。
本发明涉及一种将堆叠了预定数量的正电极、隔板和负电极的单元电池从安置该单元电池的起始位置传送到预定的特定目标位置(例如夹持器待命的位置)的单元电池传送设备。以下将参考附图更详细地描述根据本发明的实施例的单元电池传送设备。
第一实施例
图2是根据本发明的优选实施例的单元电池传送设备的透视图。图3是根据本发明的优选实施例的单元电池传送设备的平面图。
参考图2和图3，本发明的传送设备包括输送机10以及分别设置在输送机10的一侧和另一侧的第一轨道20和第二轨道30。
输送机10被构造成致使传送带通过滚筒(未显示)的旋转而在纵向方向(图2所示的行进方向)上连续旋转，并且在将单元电池4安置在传送带上时传送被安置的单元电池4。也就是说，输送机10以及第一轨道20和第二轨道30中的每一个的长度被确定成致使单元电池4被传送到目标点。
此外，第一轨道20设置在输送机10的一侧以便与输送机10平行，并且第二轨道30设置在输送机10的另一侧以便与输送机10平行，输送机10位于第一轨道20和第二轨道30之间。
此外，在本发明中，突起部21和31沿着单元电池4的行进方向从第一轨道20和第二轨道30中的每一个的表面突起。这里，第一轨道20和第二轨道30中的每一个具有与输送机10相同或几乎相似的长度，并且突起部21和31中的每一个在第一轨道20和第二轨道30的每一个的供单元电池4行进的所有部分中突起。
在将单元电池4安置在每一个突起部21和31上时，每一个突起部21和31突起的高度和尺寸使得单元电池4的底面不与除了突起部之外的剩余区域相接触。
因此，在通过输送机10传送单元电池4时，单元电池4的两端由突起部21和31支撑，然后被传送。也就是说，在通过输送机10传送单元电池4时，单元电池4只分别被突起部21、31支撑在第一轨道20和第二轨道30上，然后被传送。
优选地，突起部21、31沿着第一轨道20和第二轨道30的纵向方向连续突起(沿着行进方向是持续连续的)，但是突起部21、31也可以以不连续的方式形成，由此在一个或多个点是不连续的。这里，可以依照单元电池的宽度来确定不连续部分。此外，优选地，突起部21和31的每一个端部以具有恰当尺寸的圆形形状形成，由此在没有划伤的情况下平滑传送单元电池4。
此外，在第一轨道20和第二轨道30中的每一个上，至少两个或更多个突起部21和31可设置成相互间隔开和相互平行。在第一轨道20和第二轨道30中的每一个，优选地，彼此相邻的突起部之间的间隙在宽度方向上最大程度地相互分隔开，以便分散单元电池4的负荷。
此外，第一轨道20和第二轨道30可以被构造成在与单元电池4的行进方向垂直的宽度方向上移动远离或接近输送机10。由此，在如图3所示安置单元电池4时，可以依照单元电池4的尺寸，在宽度方向上调整第一轨道20和第二轨道30。
此外，第一轨道20和第二轨道30中的每一个可以在垂直方向上移动以便上升或下降。因此，由于调整了单元电池4施加于输送机10以及第一轨道20和第二轨道30的负荷分布，可以减小施加于第一轨道20和第二轨道30的负荷，从而将摩擦力的发生降至最低程度。
作为参考，第一轨道20和第二轨道30中的每一个的移动可以通过已知方法及其组合来实现，例如电动机与连杆设备的组合或气动设备与齿轮设备的组合。
第二实施例
作为第二实施例，本发明提供了一种进一步包含用于防止电极接片4a下垂的接片引导件40的单元电池传送设备。
在本实施例中，如图3所示，第二轨道30的长度小于第一轨道20的长度，并且在传送单元电池4时，在单元电池4的行进方向上连续设置接片引导件40，电极接片4a穿过该接片引导件40以防止电极接片4a出现下垂。
图4是接片引导件40的透视图，图5是接片引导件40的侧视图。如图4和图5所示，通过将下臂41耦合到上臂42来构造接片引导件40，并且在下臂41与上臂42之间形成引导槽，以使电极接片4a可滑动地进入引导槽。
也就是说，下臂41设置在电极接片4a下方，并且上臂42以与下臂41平行的方式与下臂41间隔开以形成引导槽43，在传送单元电池4时，电极接片4a进入该引导槽43，电极接片4a是从单元电池4中设置的正电极突出的正电极接片或是从单元电池4中设置的负电极突出的负电极接片。作为参考，虽然在图3中示出了仅在第二轨道30上设置接片引导件40的结构，但如果单元电池的正电极接片和负电极接片在彼此相反的方向上突出，那么可以将接片引导件40安装在第一轨道20以及第二轨道30上。此外，优选地，第一轨道20和第二轨道30中的每一个与接片引导件40连接成具有与输送机10相同的长度。
此外，如图4所示，与下臂41相比，上臂42在行进方向上可以形成得相对较短，并且可以被构造成在拾取单元电池4时，在夹持器(未显示)夹持单元电池4的点上，单元电池4不干扰上臂42。
此外，在垂直方向上固定的下臂41和上臂42中的每一个的高度是可调节的，以便可以调节下臂41与上臂42之间的距离和高度。
此外，如图5中更清楚示出的，下臂41和上臂42可被构造成从电极接片4a开始进入的端部，增大供电极接片4a进入的区域(增大引导槽的尺寸)。由此，即使电极接片4a中出现轻微弯曲，电极接片4a也可以很容易地沿着倾斜表面41a和42a进入引导槽43。
在本发明中，轨道(第一轨道和第二轨道)优选由合成树脂制成，由此将摩擦力的产生降至最低程度。特别地，合成树脂材料优选由缩醛树脂制成，并且接片引导件40也由缩醛树脂制成。
在具有上述构造的本发明中，突起部21和31分别从第一轨道20和第二轨道30突起，并且由于单元电池4在传送过程中只与第一轨道20和第二轨道30的突起部21和31接触，因此可以最大程度地抑制或防止由于摩擦导致的磨损和损坏。
在第一轨道和第二轨道中的每一个上，至少两个或更多个突起部21和31可设置成相互间隔开以便分散负荷。
第一轨道20和第二轨道30可以被构造成在与单元电池4的行进方向垂直的宽度方向上移动远离或靠近输送机10，由此传送具有各种尺寸的单元电池。
由于第一轨道20和第二轨道30中的每一个可以在垂直方向上移动以便上升或下降，因此可以调节施加于突起部21和31的单元电池负荷。
第二轨道30的长度可以小于第一轨道20的长度，并且在传送单元电池4时，可以在单元电池4的行进方向上连续设置接片引导件40，电极接片4a穿过该接片引导件40以防止电极接片4a出现下垂，因此防止了电极接片下垂。
由于调整了下臂41与上臂42之间的距离和高度，接片引导件40可以引导具有各种尺寸和形状的电极接片4a，并且下臂41与上臂42可以具有倾斜表面41a和42a，以在电极接片4a开始进入的端部处增大引导槽43的尺寸，由此在没有撞击的情况下在下臂41与上臂42之间引导电极接片4a。
此外，在本发明中，轨道(第一轨道和第二轨道)以及接片引导件中的每一个可以由具有低摩擦力的缩醛树脂制成，以便最小化单元电池的磨损。
虽然已经参照具体实施例描述了本发明的实施例，但对本领域技术人员来说很明显，在不脱离后续权利要求限定的本发明的实质和范围的情况下，各种变更和修改都是可行的。
[符号描述]
4：单元电池
4a：电极接片
10：输送机
20：第一轨道
21，31：突起部
30：第二轨道
40：接片引导件

Claims (12)

1.一种用于传送堆叠了预定数量的电极和隔板的单元电池的单元电池传送设备，所述单元电池传送设备包括：
输送机，被构造成在其上安置了所述单元电池时沿着一个方向行进和传送被安置的单元电池；
与所述输送机平行地设置在所述输送机的一侧的第一轨道；以及
与所述输送机平行地设置在所述输送机的另一侧的第二轨道，
其中从所述第一轨道和所述第二轨道中的每一个的表面沿着所述单元电池的行进方向突起了突起部，所述单元电池在通过所述输送机传送时由所述突起部支撑。
2.根据权利要求1所述的单元电池传送设备，其中所述突起部沿着所述第一轨道和所述第二轨道的纵向方向连续突起。
3.根据权利要求2所述的单元电池传送设备，其中至少两个或更多个突起部设置成在所述第一轨道和所述第二轨道中的每一个上相互间隔开和相互平行。
4.根据权利要求1所述的单元电池传送设备，其中所述第一轨道和所述第二轨道能够在与所述单元电池的行进方向垂直的宽度方向上移动远离或靠近所述输送机。
5.根据权利要求1所述的单元电池传送设备，其中所述第一轨道和所述第二轨道中的每一个能够在垂直方向上移动以便上升或下降。
6.根据权利要求1所述的单元电池传送设备，其中所述第二轨道的长度小于所述第一轨道的长度，并且在传送所述单元电池时，在所述单元电池的行进方向上连续设置接片引导件，从每一个电极突出的电极接片穿过所述接片引导件以防止所述电极接片下垂。
7.根据权利要求6所述的单元电池传送设备，其中在所述接片引导件中，设置在所述电极接片的下方的下臂和设置在所述电极接片的上方的上臂相互平行设置，以便在所述上臂与所述下臂之间形成引导槽，在传送所述单元电池时，所述电极接片进入所述引导槽以限制所述电极接片的垂直分离。
8.根据权利要求7所述的单元电池传送设备，其中所述下臂和所述上臂中的每一个具有倾斜表面，以在所述电极接片开始进入的端部处增大所述引导槽的尺寸。
9.根据权利要求7所述的单元电池传送设备，其中在垂直方向上固定的所述下臂和所述上臂中的每一个的高度是可调节的，以使所述下臂与所述上臂之间的距离和高度是可调节的。
10.根据权利要求1到9中的任一项所述的单元电池传送设备，其中所述轨道由合成树脂制成。
11.根据权利要求10所述的单元电池传送设备，其中所述合成树脂包括缩醛树脂。
12.根据权利要求6到9中的任一项所述的单元电池传送设备，其中所述接片引导件由缩醛树脂制成。
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