CN207097976U - 一种锂电池模切叠片一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池模切叠片一体机，该一种锂电池模切叠片一体机，包括机架、设于机架上用于叠片的叠片台、沿机架长度方向分别设置于叠片台两侧用于放置正、反极片的放置台、用于放卷隔膜于叠片台上的放卷机构、以及用于压实极片与隔膜以形成电池电芯的压片机构，机架上还设置有处于叠片台上方且用于将正、负极片输送至叠片台上的送片机构，具有自动叠片，减少极片受损，保证成品质量，提高生产效率的优点。

Description

一种锂电池模切叠片一体机

技术领域

本实用新型涉及一种电池加工设备，特别涉及一种锂电池模切叠片一体机。

背景技术

模切叠片一体机是电池自动化生产的一条生产线，由模切机与叠片机组成；其中，叠片机是实现电池电芯的叠片，属于方型锂电池自动化生产的关键设备之一。

目前一些锂离子动力电池的叠片是依靠手工叠片、机械缠绕法等完成。其中手工叠片方式是员工用手把正负极片按照既定的要求交替叠放到夹具中进行叠片，由于这种方法在生产过程中要多次用手接触极片，极片受损严重，且由于员工的劳动强度较大，极片叠多，叠少，叠重的现象时有发生，这种方法叠片的整齐度受人为因素影响大，成品的一致性比较低，这种情况极大的制约了动力电池的发展。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种锂电池模切叠片一体机，具有自动叠片，减少极片受损，保证成品质量，提高生产效率的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种锂电池模切叠片一体机，包括机架、设于机架上用于叠片的叠片台、沿机架长度方向分别设置于叠片台两侧用于放置正、反极片的放置台、用于放卷隔膜于叠片台上的放卷机构、以及用于压实极片与隔膜以形成电池电芯的压片机构，所述机架上还设置有处于叠片台上方且用于将正、负极片输送至叠片台上的送片机构，所述送片机构对应正、负极片设置有两组、且通过传动机构沿机架长度方向滑动将正、负极片交错放置于叠片台上，所述送片机构包括支撑台、用于夹持极片的吸盘以及设置于支撑台上用于驱动吸盘沿机架高度方向上下位移的驱动件一，所述放卷机构设置于两组送片机构之间，当其一送片机构将正极片放置于叠片台上时，另一送片机构处于设有负极片的放置台的正上方。

采用上述结构，通过驱动件一驱动吸盘上下位移，使其吸盘抵接于放置台上的极片，将极片夹持起，进而通过传动机构驱动送片机构长度方向来回滑动，切换两送片机构将正、负极片输送至叠片台上，通过压片机构将送片机构上的极片限位于叠片台上，同时放卷机构将隔膜覆盖于每个极片上，将正、负极片隔离，进而通过送片机构以及压片机构将正、负极片以及隔膜进行压紧，形成电池电芯；使其完全不需要依靠人工一块一块极片堆叠，减少对极片的破坏，保证成品的质量，同时还提高了生产效率。

进一步优选为：所述吸盘设置有四个、且均固定于一升降座上，所述驱动件一设置为液压缸一，液压缸一固定于支撑台上且液压缸一的伸缩轴与升降座连接。

采用上述结构，通过将吸盘设置成四个，增强吸盘对极片的夹持作用，且通过将四个吸盘均固定于一升降座上，使其液压缸一可同步驱动四个吸盘升降，便于其操作、且加强其吸盘的同步性。

进一步优选为：所述传动机构包括设置于机架上的滑轨、设置于支撑台上与滑轨滑动配合的滑座、以及插设于支撑台上且与支撑台螺纹配合的丝杆一，所述丝杆一与滑轨水平设置且与滑轨等长，丝杆一两端分别设置有安装座一且相对安装座一转动连接，其一端上设置有用于驱动丝杆一转动的驱动电机一。

采用上述结构，通过支撑台上的滑座卡合于滑轨上限制其支撑台仅能沿滑轨长度方向滑动，进而通过驱动电机一驱动丝杆一转动，在支撑台与丝杆一的螺纹配合作用力下，实现驱动支撑台沿机架来回滑动。

进一步优选为：所述放卷机构包括设置于支撑台上端用于绕卷隔膜的卷辊、以及设置于支撑台上方用于对隔膜导向的导向辊组，所述卷辊两端分别转动连接有安装座二且通过安装座二固定于支撑台上端，所述支撑台上还设置有用于驱动导向辊组上下位移的驱动件二。

采用上述结构，通过导向辊组对隔膜进行导向，卷辊上的隔膜拉伸出贴合于极片上，进而通过驱动件二驱动导向辊组上下位移，使其隔膜能够更加贴合于极片上，同时也便于将隔膜来回折叠于每个极片上。

进一步优选为：所述压片机构设置有两组分别位于叠片台沿机架长度方向的两侧，所述压片机构包括分别位于叠片台沿机架宽度方向两侧用于抵接极片的压块且所述压块的一侧与极片沿机架长度方向的一侧齐平、驱动压块沿机架高度方向位移的驱动件三、以及驱动压块沿机架宽度方向位移的驱动件四，叠片时，朝向所述导向辊组一侧的压片机构压合于极片上、另一压片机构脱离对极片的抵接。

采用上述结构，通过驱动件三实现压块的竖直运动以及驱动件四驱动压块的前后运动，使其压块可根据需求对极片进行压实或是脱离对极片的抵接；进而通过将朝向导向辊组一侧的压块压合于极片上且压块一侧与极片一侧齐平，使其隔膜以极片一侧为折痕，往复折叠贴合于每个极片上。

进一步优选为：所述放置台上端沿其长、宽度方向分别设置有定位极片的定位块，所述定位块设置有四块、且分别通过紧固螺栓固定于放置台上。

采用上述结构，通过设置于放置台上的四个定位块对极片进行定位，使其每个极片位置均保持一致，增强其成品一致性，保证成品的质量。

进一步优选为：所述放置台下端通过四根支撑柱与机架连接、且每根支撑柱外套设有弹簧，所述机架内开设有供支撑柱上下位移的位移槽。

采用上述结构，通过机架内开设的位移槽供支撑柱上下位移，在弹簧的弹性作用力下，给予吸盘一个卸力作用，对吸盘起到保护作用。

进一步优选为：所述放置台通过锁紧螺栓与支撑柱连接，所述支撑柱朝向机架的一端设置有外径大于支撑柱的限位块，所述机架内开设有供限位块上下位移且无法脱离机架的限位槽。

采用上述结构，当设备工作时间过长时，弹簧的弹性作用力会慢慢消失，将放置台与支撑座之间通过锁紧螺栓连接起来，可便于将放置台拆下，更换套设于支撑柱外的弹簧；进而通过机架内开设的限位槽对限位块的限位作用，使其放置台的升降控制在一定范围内，避免放置台脱离机架。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过传动机构驱动送片机构沿机架长度方向来回滑动以及液压缸一驱动吸盘将放置台上的极片夹持起，将其正、负极片依次交错堆叠，同时放卷机构将隔膜贴合于每个极片上，将正、负极片隔离开，再通过压片机构将极片与隔膜压实，形成电池电芯，达到无需人工叠片，减少出错量，保证成品质量，加快生产效率的效果；

2、通过机架上开设的供支撑柱上下位移的位移槽以及弹簧对放置台的抵接作用力，使其放置台可在吸盘的抵接作用下，向下位移，对吸盘起到卸力作用，起到保护吸盘的作用，延长吸盘的使用寿命。

附图说明

图1是实施例一的结构示意图，示出了整体结构；

图2是实施例一的局部结构示意图，示出了放卷机构的结构示意图；

图3是实施例一的局部结构示意图，示出了放置台的结构示意图；

图4是实施例一的局部结构示意图，示出了叠放台的结构示意图。

图中，1、机架；2、叠片台；3、放置台；4、放卷机构；41、卷辊；42、安装座二；43、驱动件二；44、导向辊组；5、送片机构；51、支撑台；52、吸盘；53、升降座；54、驱动件一；6、传动机构；61、滑轨；62、滑座；63、丝杆一；64、安装座一；65、驱动电机一；7、压片机构；71、压块；72、驱动件三；73、驱动件四；74、滑块；8、驱动装置；81、固定块；82、丝杆二；83、安装座三；84、导向杆；85、驱动电机二；9、定位件；91、紧固螺栓；92、紧固螺母；10、滑槽；11、定位块；12、支撑柱；13、弹簧；14、位移槽；15、限位块；16、限位槽；17、锁紧螺栓；18、滚珠；19、滚动槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：一种锂电池模切叠片一体机，如图1和2所示，包括机架1、设于机架1上的叠片台2、分别设置于叠片台2沿机架1长度方向两侧用于放置正、负极片的放置台3、用于放卷隔膜于叠片台2上的放卷机构4、将正、负极片输送至叠片台2上的送片机构5、驱动放卷机构4以及送片机构5沿机架1长度方向滑动的传动机构6以及用于压实极片与隔膜形成电池电芯的压片机构7，送片机构5将放置台3上的正、反极片夹持住，再通过传动机构6输送至叠片台2上，同时放卷机构4将隔膜贴合与每个极片上，再通过压片机构7将极片与隔膜压实，如此往复，将若干极片与隔膜压实形成电池电芯。

参照图1和3，上述送片机构5对应两放置台3设置有两组，送片机构5包括支撑台51、吸盘52以及驱动件一54，支撑台51与传动机构6连接沿机架1长度方向滑动，驱动件一54固定于支撑台51上且一端与吸盘52连接，驱动吸盘52沿机架1高度方向上下位移，对极片进行夹持，当其中一组送片机构5将正极片叠放与叠片台2上时，另一组送片机构5处于放有负极片放置台3的正上方且对负极片进行夹持。

参照图3，上述吸盘52设置有四个且均固定于一升降座53上，其中，驱动件设置为液压缸一，液压缸一的伸缩轴与升降座53的正上方固定。

参照图1和2，上述放卷机构4包括卷辊41、导向辊组44以及驱动件二43，卷辊41两端通过轴承与安装座二42转动连接，且通过安装座二42固定于支撑台51上方，导向辊组44设置于支撑台51下方且处于两组送片机构5之间，导向辊组44有两导向辊组成，两导向辊的两端分别与安装座四转动连接，其中，驱动件二43设置为液压缸二，液压缸二一端与支撑台51固定，伸缩轴与其一安装座四固定连接，驱动导向辊组44上下滑动；通过导向辊组44将绕于卷辊41上的隔膜叠放于每个极片上。

参照图1，上述传动机构6包括沿机架1长度方向设置的滑轨61、固定于支撑台51上且卡合与滑轨61上的滑座62，机架1上还设置有穿过支撑台51且与支撑台51螺纹连接的丝杆一63，丝杆一63与滑轨61水平设置且与滑轨61等长，丝杆一63的两端分别通过轴承与固定于机架1上的安装座一64转动连接，通过固定于机架1上的驱动电机一65带动丝杆一63转动，从而驱动支撑台51沿机架1长度方向滑动。

参照图2和4，上述压片机构7设置有两组，分别位于叠片台2沿机架1长度方向的两侧，压片机构7包括两分别位于叠片台2沿机架1宽度方向两侧的压块71，每个压块71均通过驱动件三72驱动沿机架1高度方向位移，且同组两压块71之间通过驱动件四73调节间距；其中，压块71的一侧与极片沿机架1长度方向的一侧齐平，叠片时，朝向导向辊组44一侧的压块71压合于极片上、另一侧压块71脱离对极片的抵接，使其隔膜以极片的一侧为折痕，来回翻折贴合于极片上。

其中，驱动件三72设置为液压缸三，液压缸三设置于一滑块74上，驱动件四73设置为双头液压缸，双头液压缸两端的伸缩轴分别两滑块74固定，驱动两滑块74相对滑动。

滑块74上端嵌设有两滚珠18，机架1上对应每个滚珠18开设有供滚珠18沿机架1宽度方向滑动的滚动槽19。

参照图3，上述放置台3上沿其长、宽度方向分别设置有定位块11，定位块11设置有四块，放置台3的长、宽度方向的两侧分别设置有一块，定位块11通过紧固螺栓91固定于放置台3上，用于对极片进行限位。

放置台3下端还设置有四根支撑柱12，通过支撑柱12与机架1连接，每个支撑柱12外套设有弹簧13，弹簧13上、下端分别与放置台3下端以及机架1上端抵接，机架1上还开设有供支撑柱12上下位移的位移槽14；其中支撑柱12朝向机架1的一端固定有外径大于支撑柱12的限位块15，机架1内开设有供限位块15上下位移的限位槽16。

其中，放置台3通过锁紧螺栓17与支撑柱12螺纹连接，锁紧螺栓17设置为内六角螺栓，放置台3上开设有沉头孔，使其锁紧螺栓17螺栓头表面不突出于放置台3表面。

实施例1工作原理：制作电池电芯时，先将正、负极片堆叠放置于两侧放置台3上，隔膜绕卷于卷辊41上，先通过驱动电机一65带动丝杆一63转动，将其一吸盘52正对放有正极片的正上方，而后液压缸一驱动吸盘52朝下运动，通过吸盘52将正极片吸牢，液压缸一将吸盘52抬升，再通过驱动电机一65带动丝杆一63转动，将正极片移至叠片台2上，通过液压缸一将吸盘52朝下驱动，一侧压块71压住正极片，将正极片从吸盘52上扯下留于叠片台2上，同时另一组吸盘52在另一液压缸一的驱动作用力下，将负极片吸牢，再通过丝杆一63转动驱动支撑台51位移，移动过程中，通过驱动件二43驱动导向辊组44升降从而带动隔膜覆盖于正极片上，直至将负极片位移至叠片台2正上方，将负极片贴合于正极片上方，使其正极片、隔膜以及负极片往复堆叠，形成电池电芯。

实施例2：如图3所示，与实施例1的不同之处在于，上述放置台3上对应每个定位块11开设有滑槽10，处于放置台3长、宽度方向上的滑槽10分别与机架1长、宽度方向水平开设，滑槽10仅供紧固螺栓91直线滑动，紧固螺栓91穿过定位块11以及滑槽10一端与紧固螺母92螺纹配合，将定位块11限位于放置台3上。

参照图1和4，上述液压缸三下方还设置有一固定块81，固定块81通过一驱动装置8驱动沿机架1长度方向滑动，上述驱动装置8包括沿机架1长度方向穿设于固定块81且与固定块81螺纹配合的丝杆二82、以及穿设于固定块81供固定块81滑动的导向杆84，滑块74两端分别固定有安装座三83，丝杆二82两端分别通过轴承相对安装座三83转动连接，导向杆84两端分别与安装座三83固定连接，通过固定于滑块74上的驱动电机二85带动丝杆二82转动，驱动固定块81沿机架1长度方向滑动，从而驱动压块71沿机架1长度方向滑动。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的保护范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种锂电池模切叠片一体机，包括机架(1)、设于机架(1)上用于叠片的叠片台(2)、沿机架(1)长度方向分别设置于叠片台(2)两侧用于放置正、反极片的放置台(3)、用于放卷隔膜于叠片台(2)上的放卷机构(4)、以及用于压实极片与隔膜以形成电池电芯的压片机构(7)，其特征是：所述机架(1)上还设置有处于叠片台(2)上方且用于将正、负极片输送至叠片台(2)上的送片机构(5)，所述送片机构(5)对应正、负极片设置有两组、且通过传动机构(6)沿机架(1)长度方向滑动将正、负极片交错放置于叠片台(2)上，所述送片机构(5)包括支撑台(51)、用于夹持极片的吸盘(52)以及设置于支撑台(51)上用于驱动吸盘(52)沿机架(1)高度方向上下位移的驱动件一(54)，所述放卷机构(4)设置于两组送片机构(5)之间，当其一送片机构(5)将正极片放置于叠片台(2)上时，另一送片机构(5)处于设有负极片的放置台(3)的正上方。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池模切叠片一体机，其特征是：所述吸盘(52)设置有四个、且均固定于一升降座(53)上，所述驱动件一(54)设置为液压缸一，液压缸一固定于支撑台(51)上且液压缸一的伸缩轴与升降座(53)连接。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池模切叠片一体机，其特征是：所述传动机构(6)包括设置于机架(1)上的滑轨(61)、设置于支撑台(51)上与滑轨(61)滑动配合的滑座(62)、以及插设于支撑台(51)上且与支撑台(51)螺纹配合的丝杆一(63)，所述丝杆一(63)与滑轨(61)水平设置且与滑轨(61)等长，丝杆一(63)两端分别设置有安装座一(64)且相对安装座一(64)转动连接，其一端上设置有用于驱动丝杆一(63)转动的驱动电机一(65)。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池模切叠片一体机，其特征是：所述放卷机构(4)包括设置于支撑台(51)上端用于绕卷隔膜的卷辊(41)、以及设置于支撑台(51)上方用于对隔膜导向的导向辊组(44)，所述卷辊(41)两端分别转动连接有安装座二(42)且通过安装座二(42)固定于支撑台(51)上端，所述支撑台(51)上还设置有用于驱动导向辊组(44)上下位移的驱动件二(43)。

5.根据权利要求4所述的一种锂电池模切叠片一体机，其特征是：所述压片机构(7)设置有两组分别位于叠片台(2)沿机架(1)长度方向的两侧，所述压片机构(7)包括分别位于叠片台(2)沿机架(1)宽度方向两侧用于抵接极片的压块(71)且所述压块(71)的一侧与极片沿机架(1)长度方向的一侧齐平、驱动压块(71)沿机架(1)高度方向位移的驱动件三(72)、以及驱动压块(71)沿机架(1)宽度方向位移的驱动件四(73)，叠片时，朝向所述导向辊组(44)一侧的压片机构(7)压合于极片上、另一压片机构(7)脱离对极片的抵接。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池模切叠片一体机，其特征是：所述放置台(3)上端沿其长、宽度方向分别设置有定位极片的定位块(11)，所述定位块(11)设置有四块、且分别通过紧固螺栓(91)固定于放置台(3)上。

7.根据权利要求6所述的一种锂电池模切叠片一体机，其特征是：所述放置台(3)下端通过四根支撑柱(12)与机架(1)连接、且每根支撑柱(12)外套设有弹簧(13)，所述机架(1)内开设有供支撑柱(12)上下位移的位移槽(14)。

8.根据权利要求7所述的一种锂电池模切叠片一体机，其特征是：所述放置台(3)通过锁紧螺栓(17)与支撑柱(12)连接，所述支撑柱(12)朝向机架(1)的一端设置有外径大于支撑柱(12)的限位块(15)，所述机架(1)内开设有供限位块(15)上下位移且无法脱离机架(1)的限位槽(16)。