CN201307621Y - 一种动力电池电芯的全自动叠片设备 - Google Patents

Abstract

一种动力电池电芯的全自动叠片设备，基板上设有往复运动机构和隔膜行走机构。往复运动机构包括用于实现往复的运动模块和用于驱动隔膜移动的隔膜行走机构。运动模块包括按设定间距安装用于吸取极片的四个吸盘和隔膜行走机构的滑动板，以及用于驱动滑动板运动的伺服运动机构。四个吸盘分为两个一组的左、右组吸盘，安装在滑动板上，分别从机架上的左、右两个极片盒中吸取阴极或阳极极片。在滑动板带动吸盘进行吸取极片运动时，由隔膜行走机构继而完成隔膜的绕制。本实用新型只需要一套动力源、一个简单的往复运动，就可以完成整个取极片、绕隔膜的过程，既节约了设备成本，降低了响应时间，提高了动力电池电芯的叠片效率，还降低了故障产生的风险。

Description

一种动力电池电芯的全自动叠片设备

技术领域

本实用新型涉及电池叠片设备，尤其是涉及一种动力电池芯片的全自动叠片设备。

背景技术

大型锂离子动力电池电芯，是由多层阴阳极片叠制而成的，在阴阳极片之间绕放包覆一层隔膜以隔开阴、阳极片，使其不致短路。阴阳极片叠制常采用Z型叠片方式，相应的全自动叠片设备常采用L型送极片的方法进行，其动作包括以下步骤：

1)在叠片机的横向方向设置一对左、右吸盘从极片盒中吸取极片，左吸盘从极片盒中吸取一片极片至左右定位平台，同时右吸盘从左右定位平台中吸取上一步左吸盘从极片盒中吸取过来的极片到右极限位置；

2)叠片台拉住隔膜向左运动至右吸盘下接受极片，且左吸盘退回到左极限位置；

3)在叠片机的纵向方向也设置一对前、后吸盘从极片盒中吸取极片，后吸盘从后极片盒中吸取一片极片至前后定位平台，同时前吸盘从前后定位平台中吸取上一步后吸盘从极片盒中吸取过来的极片到前极限位置；

4)叠片台拉住隔膜向右运动至前吸盘下接受极片，且后吸盘退回到后极限位置；

5)重新从步骤1)开始，重复步骤1)～4)完成动力电池电芯的多极片叠制。

在整个动作过程中，隔膜的绕制是由叠片台的左右运动来完成的。

上述方法不仅存在运动繁复的缺陷，如叠片过程中需要的运动包括左、右吸盘的左右运动，前后吸盘的前后运动，以及叠片台的左右运动等；而且各运动之间相互配合的响应时间较长，叠片效率较低；需要的动力源多，增加了设备成本。由于运动和动力源较多，还增加了故障产生的风险。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题就是克服上述现有技术的缺陷，提出一种动力电池电芯的全自动叠片设备。

本实用新型的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种动力电池电芯的全自动叠片设备，包括基板。

这种动力电池电芯的全自动叠片设备的特点是：

所述基板上设有往复运动机构和隔膜行走机构。

所述往复运动机构包括用于实现往复的运动模块和用于驱动隔膜移动的隔膜行走机构。

所述运动模块包括按设定间距安装用于吸取极片的四个吸盘和隔膜行走机构的滑动板，以及用于驱动滑动板运动的伺服运动机构。

所述四个吸盘分为两个一组的左、右组吸盘，安装在滑动板上，分别从机架上的左、右两个极片盒中吸取阴极或阳极极片。当滑动板向左运行至左极限位置时，左组吸盘的右吸盘吸取一片极片处于叠片台上方，则可叠制吸取的极片。同理，当滑动板向右运行至右极限位置时，右组吸盘的左吸盘吸取一片极片处于叠片台的上方，完成叠制吸取的极片。如此往复，即可完成动力电池电芯的多极片叠制。

本实用新型的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。

所述隔膜行走机构包括一对平行安装于滑动板上边缘的左、右滚动辊，安装于滑动板下方的固定板上可沿导轨上下滑动的配重辊、在右滚动辊下方安装于滑动板上的侧辊，以及一对在配重辊、侧辊下方平行安装于滑动板下边缘的左、右绕膜辊。隔膜由放隔膜部件导入左滚动辊，下行至配重辊，从配重辊上绕过后上行至右滚动辊，再从右滚动辊绕出下行至侧辊，从侧辊上绕过后又下行至左、右绕膜辊之间导出。

所述伺服运动机构是包括伺服电机和滚珠丝杠的伺服运动机构。

本实用新型与现有技术对比的有益效果是：

本实用新型将用于吸取极片的四个吸盘按按设定间距安装在包括伺服电机和滚珠丝杠的伺服运动机构驱动的滑动板上，将隔膜行走机构中的各种滚动辊也安装在滑动板上，在滑动板带动吸盘进行吸取极片运动时，由隔膜行走机构继而完成隔膜的绕制。本实用新型只需要一套动力源、一个简单的往复运动，就可以完成整个取极片、绕隔膜的过程，既节约了设备成本，降低了响应时间，提高了动力电池电芯的叠片效率，还降低了故障产生的风险。

附图说明

下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型具体实施方式的结构示意图；

图中：1-基板、2-运动模块、3-隔膜行走机构、4-吸盘、5-叠片台。

图2是图1的隔膜走向示意图；

图中：500-隔膜。

图3是图1中运动模块2的结构示意图；

图中：201-上立板、202-下立板、203-左丝杠轴承座、204滚珠丝杠副、205-右丝杠轴承座、206-联轴器、207-电机座、208-伺服电机、209-滑动板、210-线性导轨组件。

图4是图2中隔膜行走机构3的结构示意图。

图中：209-滑动板、301-右滚动辊、302-导轨、303-左滚动辊、304-配重辊、305-左绕膜辊、306-右绕膜辊、307-侧辊、500-隔膜。

具体实施方式

如图1所示的动力电池电芯的全自动叠片设备，包括装设在基板1上的运动模块2和用于驱动隔膜500移动的隔膜行走机构3。

运动模块2如图3所示，包括按设定间距安装用于吸取极片的四个吸盘4和隔膜行走机构3的滑动板209，以及用于驱动滑动板209运动的伺服运动机构。伺服运动机构包括伺服电机208、电机座207、滚珠丝杠副204、线性导轨组件210、上立板201、下立板202、左丝杠轴承座203、右丝杠轴承座205和联轴器206。伺服电机208安装在电机座207上，通过联轴器206与滚珠丝杠副204联接，由滚珠丝杠副204中的螺母驱动滑动板209左右运动。

四个吸盘4分为两个一组的左、右组吸盘，分别从机架上的左、右两个极片盒中吸取阴极或阳极极片。当滑动板209向左运行至左极限位置时，左组吸盘的右吸盘吸取一片极片处于叠片台5上方，完成叠制吸取的极片。同理，当滑动板209向右运行至如图4所示的右极限位置时，右组吸盘的左吸盘吸取一片极片处于叠片台5的上方，完成叠制吸取的极片。如此往复，完成多极片的叠制。

滑动板209上还安装有如图4所示的隔膜行走机构3，包括一对平行安装于滑动板上边缘的左、右滚动辊303、301，安装于滑动板209下方的固定板上可沿导轨302上下滑动的配重辊304、在右滚动辊301下方安装于滑动板209上的侧辊307，以及一对在配重辊304、侧辊307下方平行安装于滑动板209下边缘的左、右绕膜辊305、306。隔膜500由放隔膜部件导入左滚动辊303，下行至配重辊304，从配重辊304上绕过后上行至右滚动辊301，再从右滚动辊301绕出下行至侧辊307，从侧辊307上绕过后又下行至左、右绕膜辊305、306之间导出。侧辊307的作用是避免隔膜500在放膜过程中与其本身发生交叉干涉而设置的。左、右绕膜辊305、306的作用是，当滑动板209右行至右极限位置时，右绕膜辊306起导膜作用，左绕膜辊305不起作用。同样，当滑动板209左行至左极限位置时，左绕膜辊305起导膜作用，右绕膜辊306不起作用。隔膜500的穿绕走向示意如图2所示，隔膜500的一端拉至叠片台上用极片夹夹紧，在滑动板209带动吸盘左右运动的同时，隔膜500通过左、右绕膜辊305、306的带动即可绕放包覆在极片上，以完成动力电池电芯的全自动叠片。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，则应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的保护范围。

Claims (3)

1.一种动力电池电芯的全自动叠片设备，包括基板，其特征在于：

所述基板上设有往复运动机构和隔膜行走机构；

所述往复运动机构包括用于实现往复的运动模块和用于驱动隔膜移动的隔膜行走机构；

所述运动模块包括按设定间距安装用于吸取极片的四个吸盘和隔膜行走机构的滑动板，以及用于驱动滑动板运动的伺服运动机构；

所述四个吸盘分为两个一组的左、右组吸盘，安装在滑动板上，分别从机架上的左、右两个极片盒中吸取阴极或阳极极片。

2.按照权利要求1所述的动力电池电芯的全自动叠片设备，其特征在于：

所述隔膜行走机构包括一对平行安装于滑动板上边缘的左、右滚动辊，安装于滑动板下方的固定板上可沿导轨上下滑动的配重辊、在右滚动辊下方安装于滑动板上的侧辊，以及一对在配重辊、侧辊下方平行安装于滑动板下边缘的左、右绕膜辊。

3.按照权利要求1或2所述的动力电池电芯的全自动叠片设备，其特征在于：

所述伺服运动机构是包括伺服电机和滚珠丝杠的伺服运动机构。

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