CN210516909U - 电池叠片设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池叠片设备。该电池叠片设备的实施例，该电池叠片设备包括基板、真空吸附平台和压爪机构。真空吸附平台可升降地安装在基板上，压爪机构位于与真空吸附平台相邻的位置。压爪机构包括底板、前后板、前后驱动件、压爪、上下驱动件以及防过压气缸。除此之外，压爪机构还包括防过压气缸，防过压气缸安装在前后板上，用于在压爪下压时与压爪抵接以缓冲下压力，并在压爪将要移动前抬升压爪。在驱动前后驱动件驱动前后板向后移动，防过压气缸在压爪将要移动前抬升压爪，避免压爪还与极片或隔膜接触时移动造成的划伤。在压爪下压时，防过压气缸还与压爪抵接，缓冲下压力，防止下压瞬间压力太大将极片或隔膜压伤。

Description

电池叠片设备

技术领域

本实用新型涉及电池制造设备技术领域，具体而言，涉及一种电池叠片设备。

背景技术

随着社会的迅速发展，由于锂电池具有重量轻、高储能密度、使用寿命长、自放电低和环保的缺点，因此被应用于电动自行车、笔记本电脑等众多数码产品中。众所周知，在锂电池的制造过程中包括了对电池极片的叠片工艺，锂电池的叠片工艺是指将电池正极片和电池负极片二者间隔叠置以形成电池电芯。

在锂离子动力电池正负极片的叠片生产过程中，容易产生的一个问题是，由于极片间的静电吸附力和其他粘附力，电池叠片设备叠片压膜过程中对极片会产生划伤、压伤等问题，对电池制造工艺所要求的一致性造成极大影响。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种电池叠片设备，以解决现有技术中电池叠片设备存在的叠片压膜过程中容易对极片产生划伤、压伤等技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电池叠片设备，包括：基板；真空吸附平台，可升降地安装在基板上；压爪机构，位于与真空吸附平台相邻的位置，压爪机构包括：底板，安装在基板上；前后板，沿前后方向可移动地安装在底板上；前后驱动件，设置在底板上，并与前后板驱动连接，用于驱动前后板在前后方向移动；压爪，沿上下方向可移动地安装在前后板上；上下驱动件，安装在前后板上，用于驱动压爪在上下方向移动；防过压气缸，安装在前后板上，用于在压爪下压时与压爪抵接以缓冲下压力，并在压爪将要移动前抬升压爪。

在一个实施方式中，电池叠片设备还包括：纠偏吸附组件，安装在真空吸附平台处，用于对隔膜进行纠偏。

在一个实施方式中，纠偏吸附组件包括：纠偏吸膜板，用于吸附隔膜；纠偏驱动机构，安装在基板上，纠偏吸膜板安装在纠偏驱动机构上，纠偏驱动机构用于带动纠偏吸膜板运动。

在一个实施方式中，纠偏驱动机构包括:纠偏滚珠丝杆；纠偏移动板，通过螺母件安装在纠偏滚珠丝杆上，纠偏吸膜板安装在纠偏移动板上；纠偏驱动电机，与纠偏滚珠丝杆驱动连接，用于驱动纠偏滚珠丝杆转动。

在一个实施方式中，电池叠片设备还包括升降机构，真空吸附平台安装在升降机构上。

在一个实施方式中，升降机构包括：上下驱动电机，安装在基板上；平台安装板，与上下驱动电机驱动连接，真空吸附平台和纠偏吸附组件安装在平台安装板上。

在一个实施方式中，电池叠片设备还包括：平移驱动机构，基板安转在平移驱动机构上，平移驱动机构用于驱动基板平移。

在一个实施方式中，平移驱动机构包括：平移滚珠丝杠；滑块安装板，安装在平移滚珠丝杠上，基板安装在滑块安装板上；平移驱动电机，与平移滚珠丝杠驱动连接，用于驱动平移滚珠丝杠转动。

在一个实施方式中，平移驱动机构包括：平移导轨，平移导轨与平移滚珠丝杠平行设置，滑块安装板还安装在平移导轨上。

在一个实施方式中，前后驱动件和/或上下驱动件为气缸。

应用本实用新型的技术方案，在极片和隔膜叠片时，先隔膜铺在真空吸附平台，通过真空吸附平台真空吸附将隔膜固定住。之后，再通过机械手将极片吸附放置在真空吸附平台的隔膜上，上下驱动件驱动压爪先向上移动再向下移动，于此同时前后驱动件驱动前后板向后移动再向前移动，进而让压爪压住极片。之后，再抓取下一片极片，压爪机构重复上述动作。在驱动前后驱动件驱动前后板向后移动，防过压气缸在压爪将要移动前抬升压爪，避免压爪还与极片或隔膜接触时移动造成的划伤。此外，在压爪下压时，防过压气缸还与压爪抵接，利用防过压气缸自身的结构以缓冲下压力，防止下压瞬间压力太大将极片或隔膜压伤。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的电池叠片设备的实施例的第一角度的立体结构示意图；

图2示出了图1的电池叠片设备的第二角度的立体结构示意图；

图3示出了图1的电池叠片设备的第三角度的立体结构示意图；

图4示出了图1的电池叠片设备的压爪机构的结构示意图；

图5示出了图1的电池叠片设备的纠偏吸附组件处的结构示意图；

图6示出了图5的纠偏吸附组件的内部结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了解决现有技术中电池叠片设备存在的叠片压膜过程中容易对极片产生划伤、压伤等技术问题。本实用新型提供了一种电池叠片设备，图1、图2和图4示出了该电池叠片设备的实施例，该电池叠片设备包括基板10、真空吸附平台20和压爪机构30。真空吸附平台20可升降地安装在基板10上，压爪机构30位于与真空吸附平台20相邻的位置。压爪机构30包括底板31、前后板32、前后驱动件33、压爪34、上下驱动件35以及防过压气缸36。其中，底板31安装在基板10上，前后板32沿前后方向可移动地安装在底板31上，前后驱动件33设置在底板31上，并与前后板32驱动连接，用于驱动前后板32在前后方向移动。压爪34沿上下方向可移动地安装在前后板32上，上下驱动件35安装在前后板32上，用于驱动压爪34在上下方向移动。除此之外，本实用新型的压爪机构还包括防过压气缸36，防过压气缸36安装在前后板32上，用于在压爪34下压时与压爪34抵接以缓冲下压力，并在压爪34将要移动前抬升压爪34。

应用本实用新型的技术方案，在极片80和隔膜70叠片时，先隔膜70铺在真空吸附平台20，通过真空吸附平台20真空吸附将隔膜70固定住。之后，再通过机械手将极片80吸附放置在真空吸附平台20的隔膜70上，上下驱动件35驱动压爪34先向上移动再向下移动，于此同时前后驱动件33驱动前后板32向后移动再向前移动，进而让压爪34压住极片80。之后，再抓取下一片极片80，压爪机构30重复上述动作。在驱动前后驱动件33驱动前后板32向后移动，防过压气缸36在压爪34将要移动前抬升压爪34，避免压爪34还与极片80或隔膜70接触时移动造成的划伤。此外，在压爪34下压时，防过压气缸36还与压爪34抵接，利用防过压气缸36自身的结构以缓冲下压力，防止下压瞬间压力太大将极片80或隔膜70压伤。

与现有技术相比，本实用新型的压爪机构30保证下压过程冲击降低，后退过程也将压爪脱离极片，可从跟本上解决极片擦伤和压伤问题。确保了电池生产的一致性。

可选的，防过压气缸36优先选用行程短的气缸。优选的，在本实施例的技术方案中，前后驱动件33和上下驱动件35也为气缸。

如图2所示，在一个本实施例的技术方案中，一共有四个压爪机构30组成两组压爪组件，在极片80和隔膜70叠片时，一个片层叠至在了真空吸附平台20上，第一组压爪组件，下降压住片层，第二组压爪组件后退顶升，脱离片层；之后再一个片层叠至在了上层，第一组压爪组件后退顶升，第二组压爪组件下降压住片层，如此往复。需要说明的是，本实用新型并不限定压爪机构以及压爪组件的数量。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，电池叠片设备还包括纠偏吸附组件40，纠偏吸附组件40安装在真空吸附平台20处。在电池叠片设备运行时，纠偏吸附组件40用于对隔膜进行纠偏，隔膜70铺在真空吸附平台20后，纠偏吸附组件40吸住隔膜70，调整隔膜70在极片80正中间位置。作为一种优选的实施方式，如图1、图5和图6所示，纠偏吸附组件40包括纠偏吸膜板41和纠偏驱动机构，纠偏驱动机构安装在基板10上，纠偏吸膜板41安装在纠偏驱动机构上。在使用时，通过纠偏吸膜板41吸附住隔膜，纠偏驱动机构带动纠偏吸膜板41运动，进而带动调整隔膜70的位置。可选的，在本实施例的技术方案中，纠偏驱动机构包括纠偏滚珠丝杆42、纠偏移动板43和纠偏驱动电机44，纠偏移动板43通过螺母件45安装在纠偏滚珠丝杆42上，纠偏吸膜板41安装在纠偏移动板43上，纠偏驱动电机44与纠偏滚珠丝杆42驱动连接。在使用时，通过纠偏驱动电机44驱动纠偏滚珠丝杆42转动，进而带动螺母件45带动纠偏移动板43连同纠偏吸膜板41移动。作为其他的可选的实施方式，也可以采用气缸或者电缸来替代上述的纠偏驱动机构。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，电池叠片设备还包括升降机构50，真空吸附平台20安装在升降机构50上。在电池叠片时，通过升降机构50调整真空吸附平台20升降，以匹配压爪机构30的高度。可选的，在本实施例的技术方案中，升降机构50包括上下驱动电机51和平台安装板52，上下驱动电机51安装在基板10上，平台安装板52与上下驱动电机51驱动连接，真空吸附平台20和纠偏吸附组件40安装在平台安装板52上。在使用时，通过上下驱动电机51驱动平台安装板52带动纠偏吸附组件40连同真空吸附平台20一起做升降运动。作为另一种可选的实施方式，也可以采用气缸、电缸或者电动推杆来替代上述的上下驱动电机51。

如图1和图3所示，电池叠片设备还包括平移驱动机构60，基板10安转在平移驱动机构60上，平移驱动机构60用于驱动基板10平移。一般的，通过机械手取放极片都有相应的工位，通过平移驱动机构60带动基板10平移，进而带动真空吸附平台20和压爪机构30移动达到相应的工位。在移动到相应的工位时，机械手复位抓取一片极片放到真空吸附平台20上，平移驱动机构60带动基板10平移，使隔膜70盖住极片80，机械手再将极片吸附放置在隔膜70上。可选的，在本实施例的技术方案中，平移驱动机构60包括平移滚珠丝杠61、滑块安装板62和平移驱动电机63。滑块安装板62安装在平移滚珠丝杠61上，基板10安装在滑块安装板62上，平移驱动电机63与平移滚珠丝杠61驱动连接。在使用时，通过平移驱动电机63驱动平移滚珠丝杠61转动，进而使得滑块安装板62带动基板10移动。更为优选的，为了增加滑块安装板62移动的稳定性，平移驱动机构60包括平移导轨64，平移导轨64与平移滚珠丝杠61平行设置，滑块安装板62还安装在平移导轨64上。作为其他的可选的实施方式，也可以采用用气缸、电缸或者电动推杆来配合平移导轨64来移动基板10。

需要说明的，在本实用新型的一些技术方案中，纠偏驱动电机44、上下驱动电机51和平移驱动电机63均为伺服电机，以增加动作的控制精度。

本实用新型的技术方案，在使用时，放卷机构将膜放卷料隔膜铺在真空吸附平台20上，纠偏吸附组件40的纠偏吸膜板41吸住隔膜卷，通过纠偏驱动机构调整纠偏吸膜板41，纠偏吸膜板41吸住隔膜70并使其位于极片80的正中间位置。真空吸附平台20开真空吸附，将隔膜70固定住，机械手将极片80吸附放置在隔膜70上，一组压爪34通过前后驱动件33拉动前后板32后退，上下驱动件35顶升，前后驱动件33前进上下驱动件35下降压住极片80，机械手复位抓取下一片极片，基板10通过平移驱动机构60行走一定距离，使隔膜70盖住极片80，机械手将第二片极片80吸附放置在隔膜70上，一组压爪机构30下降压住极片80，前一组压爪机构30机构后退顶升，脱离开极片80，等待下一次压膜。每次压住极片80的时候，防过压气缸36顶升，防止下压瞬间气缸力太大将极板80压伤，当要升起的时候辅助上下驱动件35顶升，因为防过压气缸36行程短，使压爪34脱离开下面的极片，使后退的过程不会将极片擦伤。

本实用新型所述的电池可以是锂电池，所述叠片可以是Z字型叠片。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池叠片设备，其特征在于，包括：

基板（10）；

真空吸附平台（20），可升降地安装在所述基板（10）上；

压爪机构（30），位于与所述真空吸附平台（20）相邻的位置，所述压爪机构（30）包括：

底板（31），安装在所述基板（10）上；

前后板（32），沿前后方向可移动地安装在所述底板（31）上；

前后驱动件（33），设置在所述底板（31）上，并与所述前后板（32）驱动连接，用于驱动所述前后板（32）在前后方向移动；

压爪（34），沿上下方向可移动地安装在所述前后板（32）上；

上下驱动件（35），安装在所述前后板（32）上，用于驱动所述压爪（34）在上下方向移动；

防过压气缸（36），安装在所述前后板（32）上，用于在所述压爪（34）下压时与所述压爪（34）抵接以缓冲下压力，并在所述压爪（34）将要移动前抬升所述压爪（34）。

2.根据权利要求1所述的电池叠片设备，其特征在于，所述电池叠片设备还包括：

纠偏吸附组件（40），安装在所述真空吸附平台（20）处，用于对隔膜进行纠偏。

3.根据权利要求2所述的电池叠片设备，其特征在于，所述纠偏吸附组件（40）包括：

纠偏吸膜板（41），用于吸附隔膜；

纠偏驱动机构，安装在所述基板（10）上，所述纠偏吸膜板（41）安装在所述纠偏驱动机构上，所述纠偏驱动机构用于带动所述纠偏吸膜板（41）运动。

4.根据权利要求3所述的电池叠片设备，其特征在于，所述纠偏驱动机构包括:

纠偏滚珠丝杆（42）；

纠偏移动板（43），通过螺母件（45）安装在所述纠偏滚珠丝杆（42）上，所述纠偏吸膜板（41）安装在所述纠偏移动板（43）上；

纠偏驱动电机（44），与所述纠偏滚珠丝杆（42）驱动连接，用于驱动所述纠偏滚珠丝杆（42）转动。

5.根据权利要求4所述的电池叠片设备，其特征在于，所述电池叠片设备还包括升降机构（50），所述真空吸附平台（20）安装在所述升降机构（50）上。

6.根据权利要求5所述的电池叠片设备，其特征在于，所述升降机构（50）包括：

上下驱动电机（51），安装在所述基板（10）上；

平台安装板（52），与所述上下驱动电机（51）驱动连接，所述真空吸附平台（20）和所述纠偏吸附组件（40）安装在所述平台安装板（52）上。

7.根据权利要求1所述的电池叠片设备，其特征在于，所述电池叠片设备还包括：

平移驱动机构（60），所述基板（10）安转在所述平移驱动机构（60）上，所述平移驱动机构（60）用于驱动所述基板（10）平移。

8.根据权利要求7所述的电池叠片设备，其特征在于，所述平移驱动机构（60）包括：

平移滚珠丝杠（61）；

滑块安装板（62），安装在所述平移滚珠丝杠（61）上，所述基板（10）安装在所述滑块安装板（62）上；

平移驱动电机（63），与所述平移滚珠丝杠（61）驱动连接，用于驱动所述平移滚珠丝杠（61）转动。

9.根据权利要求8所述的电池叠片设备，其特征在于，所述平移驱动机构（60）包括：

平移导轨（64），所述平移导轨（64）与所述平移滚珠丝杠（61）平行设置，所述滑块安装板（62）还安装在所述平移导轨（64）上。

10.根据权利要求1所述的电池叠片设备，其特征在于，所述前后驱动件（33）和/或所述上下驱动件（35）为气缸。

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