CN206564301U - 一种电芯制袋叠片制造设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电芯制作技术领域，尤其涉及一种电芯制袋叠片制造设备，包括沿送料方向依次设置上料装置和制片装置，上料装置与制片装置之间设置有输料装置，输料装置设置于沿送料方向上料装置的后方，制片装置与输料装置的出料端连，上料装置包括沿极片输料方向依次设置至少一组的上片机构和设置于上片机构后方的热压机构。本实用新型结构布置合理，可实现高精度上片，至少设置一组的上料装置，实现单层或多层的制袋极片，将制成袋后的极片按一定的规律叠放在一起，一次叠片可以叠装多片极片，形成电芯，可明显提高生产效率，同时由于采用制袋后叠片，有效的解决了叠片电芯极片串动的问题，明显提高了叠片电芯制造质量。

Description

一种电芯制袋叠片制造设备

技术领域

本实用新型涉及电芯制作设备领域，尤其涉及一种电芯制袋叠片制造设备。

背景技术

锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池，已成为高新技术发展的重点之一。锂离子电池具有以下特点：高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多。因其上述特点，锂离子电池已应用到汽车、储能等众多民用及军事领域。

现有锂离子电池电芯制作方式主要有两种：卷绕、叠片，相比卷绕结构，叠片电池有着更好的循环特性、安全特性和能量密度，但在现有叠片工艺，采用的是Z型叠片工艺，即叠片平台往复运动，致使隔膜成Z字型传动模式，通过两机械手上片，将正、负极片与隔膜叠成电芯，缺点是生产效率低，叠片一致性差。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种适于锂离子电芯叠片的制袋叠片机构，效率高、一致性好、电芯稳定性好，明显提高电芯生产效率和生产质量的一种电芯制袋叠片制造设备。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种电芯制袋叠片制造设备，包括沿隔膜送料方向依次设置上料装置和制片装置，所述上料装置与制片装置之间设置有输料装置，所述输料装置设置于沿送料方向上料装置的后方，所述制片装置与输料装置的出料端连接，所述上料装置包括沿极片输料方向依次设置至少一组的上片机构和设置于上片机构后方的热压机构。

优选的，所述制片装置包括沿隔膜送料方向依次设置的切片机构、抓叠机构、叠片台、电芯移动机构、冷压机构和下料机构。

优选的，所述上片机构包括放卷单元、X轴动作单元、Z轴动作单元和放料单元，所述Z轴动作单元可沿X轴方向滑动安装于X轴动作单元，所述放料单元可沿Z轴方向滑动安装于Z轴动作单元。

其中，所述放料单元包括有放料组件和取料组件，所述Z轴动作单元包括第一动作组件和第二动作组件，所述放料组件安装于第一动作组件，所述取料组件安装于第二动作组件，所述放料组件和取料组件均包括第一抓料手和第二抓料手。

其中，还包括定位台，该定位台对应第一抓料手和第二抓料手设置有第一工作台和第二工作台。

优选的，还包括供料装置，所述供料装置为极片料盒组，该极片料盒组包括正极片料盒组和负极片料盒组，所述正极片料盒组和负极片料盒组均包括料盒和用于运输极片在料盒内上下移动的升降台机构。

优选的，还包括供料装置和模切装置，所述供料装置为输送线，该输送线的一端与模切装置的出料口连接。

优选的，所述上片机构包括放卷单元、正极上料单元、负极上料单元、正极裁切单元和负极裁切单元，所述正极上料单元和负极上料单元对应设置于放卷单元输料方向的两侧，所述正极裁切单元和负极裁切单元对应设置于放卷单元输料方向的两侧，且所述正极裁切单元位于正极上料单元后方。

其中，所述正极裁切单元和负极裁切单元均包括用于冲裁极片的裁片组件和用于移动裁片组件位置的驱动组件，裁片组件与驱动组件滑动连接。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型结构布置合理，可实现高精度上片，至少设置一组的上料装置，实现单层或多层的制袋极片，将制成袋后的极片按一定的规律叠放在一起，一次叠片可以叠装多片极片，形成电芯，可明显提高生产效率，同时由于采用制袋后叠片，有效的解决了叠片电芯极片串动的问题，明显提高了叠片电芯制造质量。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1的立体结构图；

图2为本实用新型的实施例2的立体结构图；

图3为本实用新型实施例1和实施例2的制片装置的立体结构图；

图4为本实用新型实施例1和实施例2的上片机构的局部立体结构图；

图5为本实用新型实施例1的极片料盒组的局部立体结构图；

图6为本实用新型实施例3的结构立体图；

图7为本实用新型实施例3的正极上料单元和正极裁切单元的立体结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1～7所示，一种电芯制袋叠片制造设备，包括沿隔膜送料方向依次设置上料装置2和制片装置3，上料装置2与制片装置3之间设置有输料装置4，输料装置4设置于沿送料方向上料装置2的后方，制片装置3与输料装置4的出料端连接，上料装置2包括沿极片输料方向依次设置至少一组的上片机构和设置于上片机构后方的热压机构5。本实用新型结构布置合理，可实现高精度上片，至少设置一组的上料装置2，实现单层或多层的制袋极片，将制成袋后的极片按一定的规律叠放在一起，一次叠片可以叠装多片极片，形成电芯，可明显提高生产效率，同时由于采用制袋后叠片，有效的解决了叠片电芯极片串动的问题，明显提高了叠片电芯制造质量。

实施例1：

如图1、3、4和5所示，制片装置3包括沿送料方向依次设置的切片机构 31、抓叠机构32、叠片台33、电芯移动机构34、冷压机构35和下料机构36，通过切片机构31对连续的隔膜切断后，抓叠机构32将极片抓叠移动到叠片台 33叠片，在叠片达到预设数量，电芯移动机构34将极片移动到冷压机构35进行压接，压接完成后，电芯移动机构34将电芯移动到下料机构36输出，在极片进行压接的过程中，极片切片和叠片的过程持续进行，提高了生产效率，且通过抓叠机构32进行抓叠上片，生产效率更高，叠片一致性好。

上片机构包括放卷单元21、X轴动作单元22、Z轴动作单元23和放料单元 24，Z轴动作单元23可沿X轴方向滑动安装于X轴动作单元22，放料单元24 可沿Z轴方向滑动安装于Z轴动作单元23，使用Z轴动作单元23和X轴动作单元22配合进行移动放料单元24，放料准确，有利于提高产品的整体质量。

放料单元24包括有放料组件241和取料组件242，Z轴动作单元23包括第一动作组件和第二动作组件，放料组件241安装于第一动作组件，取料组件242 安装于第二动作组件，放料组件241和取料组件242均包括第一抓料手和第二抓料手，放料单元24与取料单元动作互不干扰，稳定性更高，放料单元24和取料单元均包括第一抓料手和第二抓料手，实现取料组件242在从供料装置取料的同时，放料组件24也从定位台6取料，取料组件242放料定位的同时，放料组件241也放料到隔膜，放料到定位台6进行定位和放料到隔膜同时进行，进一步提高了生产效率。

还包括定位台6，该定位台6对应第一抓料手和第二抓料手设置有第一工作台和第二工作台，对取得的极片进行定位，提高极片放置的准确，进一步提高电芯制作质量。

还包括供料装置，供料装置为极片料盒组11，该极片料盒组11包括正极片料盒组和负极片料盒组，正极片料盒组和负极片料盒组均包括料盒111和用于运输极片在料盒111内上下移动的升降台机构112，将模切好的极片放置在升降台机构112，通过升降台机构112将极片输送到料盒111，使放料机构可持续进行放料取料，提高生产效率，第一抓料手抓取正极片料盒中的正极片，第二抓料手抓取负极片料盒中的负极片，同时将正极片和负极片放置到隔膜，生产效率更高。

本实施例的工作原理为：

首先，将模切好的极片放置到升降台机构112，升降台机构112将极片升入料盒111中，首先第一组上片机构的放卷单元24放卷隔膜，取料组件242在料盒111中取料移动到定位台6进行定位，同时放料组件241将极片放置到隔膜上，隔膜移动到热压机构5进行第一次热压，隔膜经过第二组上片机构；

然后，放卷单元21将隔膜覆盖到第一层隔膜，第二组上片机构重复第一组上片机构的动作；

然后，双层的极片移动到输料装置4并输送到切片机构31切片；

然后，切片后的极片通过抓叠机构32抓叠到叠片台33进行叠片，叠片到预设厚度后形成电芯；

最后，电芯移动机构34将电芯移动到冷压机构35进行冷压，冷压完成后通过下料机构36进行下料进入另一道工序。

实施例2：

如图2、3、4和5所示，制片装置3包括沿送料方向依次设置的切片机构 31、抓叠机构32、叠片台33、电芯移动机构34、冷压机构35和下料机构36，通过切片机构31对连续的隔膜切断后，抓叠机构32将极片抓叠移动到叠片台 33叠片，在叠片达到预设数量，电芯移动机构34将极片移动到冷压机构35进行压接，压接完成后，电芯移动机构34将电芯移动到下料机构36输出，在极片进行压接的过程中，极片切片和叠片的过程持续进行，提高了生产效率，且通过抓叠机构32进行抓叠上片，生产效率更高，叠片一致性好。

上片机构包括放卷单元21、X轴动作单元22、Z轴动作单元23和放料单元 24，Z轴动作单元23可沿X轴方向滑动安装于X轴动作单元22，放料单元24 可沿Z轴方向滑动安装于Z轴动作单元23，使用Z轴动作单元23和X轴动作单元22配合进行移动放料单元24，放料准确，有利于提高产品的整体质量。

放料单元24包括有放料组件241和取料组件242，Z轴动作单元23包括第一动作组件和第二动作组件，放料组件241安装于第一动作组件，取料组件242 安装于第二动作组件，放料组件241和取料组件242均包括第一抓料手和第二抓料手，放料单元24与取料单元动作互不干扰，稳定性更高，放料单元24和取料单元均包括第一抓料手和第二抓料手，实现取料组件242在从供料装置取料的同时，放料组件24也从定位台6取料，取料组件242放料定位的同时，放料组件241也放料到隔膜，放料到定位台6进行定位和放料到隔膜同时进行，进一步提高了生产效率。

还包括定位台6，该定位台6对应第一抓料手和第二抓料手设置有第一工作台和第二工作台，对取得的极片进行定位，提高极片放置的准确，进一步提高电芯制作质量。

还包括供料装置和模切装置7，供料装置为输送线12，该输送线12的一端与模切装置7的出料口连接，通过模切装置7将模切极片，模切后的极片通过输送线12输送到取料组件242下方，取料方便，且输送效率高，有利于提高自动化生产，提高生产效率，第一抓料手和第二抓料手同时从输送线12抓取极片，抓取效率高。

本实施例的工作原理为：

首先，模切装置7对极片带料进行模切输送到输送线12，在极片经过第一组上片机构时，取料组件241在输送线12上取出极片放到定位台6进行定位，在同时放料组件241将定位台的极片放置到隔膜上，隔膜移动到热压机构5进行第一次热压，隔膜经过第二组上片机构；

然后，放卷单元21将隔膜覆盖到第一层隔膜，第二组上片机构重复第一组上片机构的动作；

然后，双层的极片移动到输料装置4并输送到切片机构31切片；

然后，切片后的极片通过抓叠机构32抓叠到叠片台33进行叠片，叠片到预设厚度后形成电芯；

最后，电芯移动机构34将电芯移动到冷压机构35进行冷压，冷压完成后通过下料机构36进行下料进入另一道工序。

实施例3：

如图3、6和7所示，制片装置3包括沿送料方向依次设置的切片机构31、抓叠机构32、叠片台33、电芯移动机构34、冷压机构35和下料机构36，通过切片机构31对连续的隔膜切断后，抓叠机构32将极片抓叠移动到叠片台33叠片，在叠片达到预设数量，电芯移动机构34将极片移动到冷压机构35进行压接，压接完成后，电芯移动机构34将电芯移动到下料机构36输出，在极片进行压接的过程中，极片切片和叠片的过程持续进行，提高了生产效率，且通过抓叠机构32进行抓叠上片，生产效率更高，叠片一致性好。

上片机构包括放卷单元21、正极上料单元25、负极上料单元26、正极裁切单元27和负极裁切单元28，正极上料单元25和负极上料单元26对应设置于放卷单元21输料方向的两侧，正极裁切单元27和负极裁切单元28对应设置于放卷单元21输料方向的两侧，且正极裁切单元27位于正极上料单元25后方，相对于现有技术中的叠片台33来回进行正负极片之间的上片，大大提高了工作效率，且上片过程稳定，利用带粘性的隔膜对正极片和负极片来定位，保证正极片和负极片对齐，有利于提高质量，且通过隔膜将正极片和负极片隔开，防止电芯由于正极片和负极片直接接触而造成短路，有利于提高产品质量。

正极裁切单元27和负极裁切单元28均包括用于冲裁极片的裁片组件271 和用于移动裁片组件271位置的驱动组件272，裁片组件271与驱动组件272滑动连接，极片带料通过裁片组件271时，裁片组件271将极片带料切断，直接使极片粘到隔膜上，裁切速度快，有利于提高本技术方案的上片速度，进一步提高上片效率，且裁片组件271与驱动组件272连接，使裁片组件271能进行移动，适用于不同尺寸的极片进行裁切，实用性更强，适用范围更广。

本实施例的工作原理为：

首先，第一组上片机构的正极上料单元25将正极料带输送至正极裁切单元 27处，在此正极料带被正极裁切单元27切割为正极片，然后正极片继续被运输至热压机构5前方，负极上料单元26将负极料带输送至负极裁切单元28处，在此负极料带被负极裁切单元26切割为负极片，然后负极片继续被运输至热压机构5前方；然后，隔膜向热压机构5处运输，并撕去隔膜两侧的离型纸；最后，正极片和负极片依次粘贴于隔膜两侧，粘贴完毕后，正极片、负极片和隔膜的贴合体进入热压机构5被压紧，隔膜继续移动到第二组上片机构，上片机构重复上述过程，两组上片机构上片完成后，压紧后被输送出本实用新型以进入下一工位，上片过程结束。

然后，热压输送装置4压紧后两侧分别粘贴有正极片和负极片的隔膜片材，输送至切片机构31。

然后，切片后的极片通过抓叠机构32抓叠到叠片台33进行叠片，叠片到预设厚度后形成电芯；

最后，电芯移动机构34将电芯移动到冷压机构35进行冷压，冷压完成后通过下料机构36进行下料进入另一道工序。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种电芯制袋叠片制造设备，其特征在于，包括沿隔膜送料方向依次设置的上料装置(2)和制片装置(3)，所述上料装置(2)与制片装置(3)之间设置有输料装置(4)，所述输料装置(4)设置于沿送料方向上料装置(2)的后方，所述制片装置(3)与输料装置(4)的出料端连接，所述上料装置(2)包括沿极片输料方向依次设置至少一组的上片机构和设置于上片机构后方的热压机构(5)。

2.根据权利要求1所述一种电芯制袋叠片制造设备，其特征在于，所述制片装置(3)包括沿隔膜送料方向依次设置的切片机构(31)、抓叠机构(32)、叠片台(33)、电芯移动机构(34)、冷压机构(35)和下料机构(36)。

3.根据权利要求2所述一种电芯制袋叠片制造设备，其特征在于，所述上片机构包括放卷单元(21)、X轴动作单元(22)、Z轴动作单元(23)和放料单元(24)，所述Z轴动作单元(23)可沿X轴方向滑动安装于X轴动作单元(22)，所述放料单元(24)可沿Z轴方向滑动安装于Z轴动作单元(23)。

4.根据权利要求3所述一种电芯制袋叠片制造设备，其特征在于，所述放料单元(214)包括有放料组件(241)和取料组件(242)，所述Z轴动作单元(23)包括第一动作组件和第二动作组件，所述放料组件(241)安装于第一动作组件，所述取料组件(242)安装于第二动作组件，所述放料组件(241)和取料组件(242)均包括第一抓料手和第二抓料手。

5.根据权利要求4所述一种电芯制袋叠片制造设备，其特征在于，还包括定位台(6)，该定位台(6)对应第一抓料手和第二抓料手设置有第一工作台和第二工作台。

6.根据权利要求3所述一种电芯制袋叠片制造设备，其特征在于，还包括供料装置，所述供料装置为极片料盒组(11)，该极片料盒组(11)包括正极片料盒组和负极片料盒组，所述正极片料盒组和负极片料盒组均包括料盒(111)和用于运输极片在料盒(111)内上下移动的升降台机构(112)。

7.根据权利要求3所述一种电芯制袋叠片制造设备，其特征在于，还包括供料装置和模切装置(7)，所述供料装置为输送线(12)，该输送线(12)的一端与模切装置(7)的出料口连接。

8.根据权利要求2所述一种电芯制袋叠片制造设备，其特征在于，所述上片机构包括放卷单元(21)、正极上料单元(25)、负极上料单元(26)、正极裁切单元(27)和负极裁切单元(28)，所述正极上料单元(25)和负极上料单元(26)对应设置于放卷单元(21)输料方向的两侧，所述正极裁切单元(217)和负极裁切单元(28)对应设置于放卷单元(21)输料方向的两侧，且所述正极裁切单元(27)位于正极上料单元(25)后方。

9.根据权利要求8所述一种电芯制袋叠片制造设备，其特征在于，所述正极裁切单元(27)和负极裁切单元(28)均包括用于冲裁极片的裁片组件(271)和用于移动裁片组件位置的驱动组件(272)，裁片组件(271)与驱动组件(272)滑动连接。