CN210668590U - 叠片设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种叠片设备，包括电极组件上料机构、极片上料机构、移载机构和热压机构。所述极片上料机构包括第一极片上料机构和第二极片上料机构，分别用于提供第一极片和第二极片，所述叠片设备还包括叠片平台，所述移载机构用于将所述第一极片、所述第二极片和所述电极组件上料机构提供的电极组件移动至所述叠片平台，并将所述电极组件堆叠在所述第一极片和所述第二极片之间；所述热压机构用于同时压合所述第一极片、电极组件和第二极片以形成电芯。本申请的叠片设备将电极组件堆叠于第一极片和第二极片之间，实现电极组件正反面的极片堆叠和热压，有效提高电芯的生产效率。

Description

叠片设备

技术领域

本申请涉及电池制造设备领域，尤其涉及一种叠片设备。

背景技术

在电池的生产制造过程中，需要在电极组件(例如裸电芯)的上下表面叠加单面涂层极片以形成电芯。现有的电芯叠片设备在单次叠片过程中只能对电极组件单侧表面进行叠片，无法对电极组件的上下表面同时进行叠片，无法实现电芯一次成型的目的，造成电池的生产效率降低。

实用新型内容

鉴于上述状况，本申请提供一种能够提高电芯生产效率的叠片设备。

一种叠片设备，包括电极组件上料机构、极片上料机构、移载机构和热压机构。所述极片上料机构包括第一极片上料机构和第二极片上料机构，分别用于提供第一极片和第二极片，所述叠片设备还包括叠片平台，所述移载机构用于将所述第一极片、所述第二极片和所述电极组件上料机构提供的电极组件移动至所述叠片平台，并将所述电极组件堆叠在所述第一极片和所述第二极片之间。所述热压机构用于同时压合所述第一极片、电极组件和第二极片以形成电芯。

可选地，所述电极组件上料机构包括电极组件除尘系统，用于清理所述电极组件上的杂质；所述极片上料机构包括极片除尘系统，用于清理所述第一极片和所述第二极片上的杂质。

可选地，所述叠片平台包括视觉检测系统，用于实时检测所述第一极片、电芯和第二极片的放置位置，所述移载机构根据所述视觉检测系统的检测结果移动所述第一极片、电极组件和第二极片。

可选地，所述移载机构包括机械手和极片中转机构，用于运送所述第一极片上料机构和所述第二极片上料机构提供的所述第一极片和所述第二极片，所述机械手将所述第一极片和所述第二极片从所述极片中转机构移动至所述叠片平台。

可选地，所述叠片设备包括切割机构，设置在所述热压机构的出料端，所述切割机构用于切除压合后的电芯上的多余隔离膜。

可选地，所述叠片设备还包括二次热压机构，设置在所述切割机构的出料端，所述二次热压机构用于热压整形切割隔离膜后的电芯。

可选地，所述叠片设备包括出料检测机构和回收舱，所述出料检测机构包括搬运组件和拍照检测组件，所述拍照检测组件用于检测热压整形后的电芯外形质量，所述搬运组件将检测不合格的电芯移动至所述回收舱。

可选地，所述极片上料机构包括模切组件，所述模切组件根据预设尺寸参数切割所述第一极片和所述第二极片，所述移载机构根据预设规则将切割后的第一极片和第二极片移动至所述叠片平台。

可选地，所述极片上料机构还包括出料检测组件，设置在所述模切组件的出料端，所述出料检测组件用于检测切割后的极片是否合格。

可选地，所述热压机构包括多个热压组件，所述叠片设备还包括进料输送机构，所述进料输送机构根据所述热压机构的工作情况将所述第一极片、电极组件和第二极片移动至空余的热压组件进行压合工作。

本申请的叠片设备通过移载机构自动上料至叠片平台，将电极组件堆叠于第一极片和第二极片之间，实现电极组件正反面的极片堆叠，并且利用热压机构同时压合第一极片、电极组件和第二极片，有效提高电芯的生产效率。

附图说明

图1为叠片设备在一实施例中的结构示意图。

图2为图1叠片设备的结构框图。

图3为图1叠片设备中电极组件上料机构的结构示意图。

图4为图1叠片设备中极片上料机构的结构示意图。

图5为出料检测机构的结构框图。

主要元件符号说明：

具体实施方式：

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1和图2，叠片设备100包括电极组件上料机构1、极片上料机构2、移载机构3和热压机构5。所述极片上料机构2包括第一极片上料机构21和第二极片上料机构22，分别用于提供第一极片和第二极片，所述叠片设备100还包括叠片平台4，所述移载机构3用于将所述第一极片、所述第二极片和所述电极组件上料机构1提供的电极组件移动至所述叠片平台4，并将所述电极组件堆叠在所述第一极片和所述第二极片之间。所述热压机构5用于压合所述第一极片、电极组件和第二极片以形成电芯。

所述电极组件上料机构1和所述极片上料机构2并列设置并位于所述移载机构3的一侧。在本申请的实施例中，所述电极组件上料机构1有两组，位于所述第一极片上料机构21和所述第二极片上料机构22之间。所述叠片平台4也有两组，均位于所述移载机构3的另一侧。在其他实施例中，所述电极组件上料机构1和叠片平台4的数量可以多于或少于两组，所述极片上料机构2的数量也可以有多个，用于提供不同尺寸的极片，本申请不对此进行限定。

请参阅图3，所述电极组件上料机构1包括上料组件101、电极组件除尘系统102和移载组件103。操作人员将料盘或料仓直接送至上料组件101处，上料组件101自动从料盘或料仓分离和抓取电极组件，随后将电极组件送至电极组件除尘系统102。电极组件除尘系统102用于清理所述电极组件上的杂质，实现自动清洁电极组件的功能，避免电极组件上的杂质影响电芯质量。移载组件103将完成除尘的电极组件进行调整定位并送至所述电极组件上料机构1的出料端，等待移载机构3抓取完成上料准备的电极组件。

请参阅图4，第一极片上料机构21的结构与第二极片上料机构22的结构大致相同，这里以第一极片上料机构21的结构进行具体说明。所述第一极片上料机构21包括极片上料组件201、极片除尘系统202、模切组件203和出料检测组件204。操作人员将极片卷料送至所述极片上料组件201后，所述极片上料组件201自动对极片卷料进行分离和整形，随后将整形过的极片送至模切组件203进行切割。所述极片除尘系统202设置在所述极片上料组件201和所述模切组件203之间，在极片的传输过程中清理极片上的杂质。模切组件203根据预设尺寸参数切割极片以形成第一极片，所述出料检测组件204设置在所述模切组件203的出料端，通过视觉检测系统查验切割后的第一极片是否合格，将合格的第一极片送至所述第一极片上料机构21出料端，将不合格的第一极片送至废料回收装置。第二极片的制备过程类似，这里不再重复。

请继续参阅图1和图2所述移载机构3包括机械手31、极片中转机构32和电极组件中转机构33，所述机械手31的数量与所述叠片平台4的数量对应。两个所述机械手31之间设有电极组件定位平台11，所述电极组件中转机构33从所述电极组件上料机构1处获取处理后的电极组件，利用运输轨道将电极组件送至所述电极组件定位平台11备用。所述极片中转机构32用于运送所述第一极片上料机构21和所述第二极片上料机构22提供的第一极片和所述第二极片，所述机械手31将所述第一极片和所述第二极片从所述极片中转机构32移动至所述叠片平台。具体地，所述极片中转机构32上设置极片定位平台321，位于两个所述机械手31之间。所述极片中转机构32可以先从第一极片上料机构21处获取第一极片，并将第一极片运送至所述极片定位平台321处，所述机械手31取走第一极片后，所述极片中转机构再从第二极片上料机构22处获取第二极片，并将第二极片运送至所述极片定位平台321处。

可以理解，在其他实施例中，所述极片中转机构32也可以同时从所述第一极片上料机构21和第二极片上料机构22处分别获取第一极片和第二极片并送至所述极片定位平台321处备用。所述极片定位平台321和所述电极组件定位平台11上都设有视觉检测系统，通过拍照确认电极组件和极片的位置，同时检测电极组件和极片的尺寸等物理参数是否合格。所述机械手31根据预设程序和视觉检测系统的检测结果对合格的电极组件和极片的坐标参数进行纠偏，将合格的电极组件和极片运送至叠片平台4，检测不合格的电极组合和极片被机械手31运送至废料回收装置。

所述叠片平台4也设置视觉检测系统，用于实时检测第一极片、电芯和第二极片的放置位置，所述移载机构3根据所述视觉检测系统的检测结果移动所述第一极片、电极组件和第二极片。具体地，机械手31将第一极片放置在叠片平台4后，视觉检测系统实时检测第一极片在叠片平台4的位置，机械手31根据检测结果在运送电极组件至叠片平台4时进行坐标纠偏，将电极组件按照预定规则放置在第一极片上，随后再以同样的方式将第二极片放置在电极组件上，使第一极片、电极组件和第二极片堆叠设置并且电极组件设置在第一极片和第二极片之间，一次性实现电极组件正反面的极片堆叠。所述叠片平台4与所述热压机构5之间设有进料输送机构41，堆叠好的第一极片、电极组件和第二极片通过所述进料输送机构41送至所述热压机构5进行热压过程。所述热压机构5同时压合第一极片、电极组件和第二极片以形成电芯初产品。

所述机械手31可以将单片第一极片、电极组件和单片第二极片层叠放置在叠片平台4上，也可以将多片第一极片、电极组件和多片第二极片层叠放置在叠片平台4上，经过热压后形成具有多层极片的异形电芯或台阶型电芯。多片第一极片或第二极片可以具有不同的尺寸，按照预设规则进行叠放。所述机械手31可以分多次获取多片极片进行叠放，也可以一次性获取多片极片进行叠放。可以理解，在其他实施例中，机械手31还可以将多个极片和多个电极组件按照预定规则叠放至叠片平台4，通过热压机构5将多个极片和多个电极组件融合在一起形成异形电芯，使同一叠片设备100能生产不同型号的电芯，适应多种电池制造需求。

由于热压过程耗时较长，为减少生产线的等待时间，所述热压机构5包括多个热压组件，所述进料输送机构41根据所述热压机构5的工作情况将堆叠好的第一极片、电极组件和第二极片移动至空余的热压组件进行压合工作。在本申请的实施例中，所述热压机构5包括八个热压组件，能够保证当最后一个空余的热压组件开始工作时，最先开始工作的热压组件完成热压过程并清空，进料输送机构41将新的堆叠好的第一极片、电极组件和第二极片送进空出来的热压组件，避免物料在进料输送机构41处停留、累积。

热压机构5相对于进料输送机构41的一侧设有热压取料机构51、机械手52和切割机构6。电芯的极片上附有隔离膜，所述切割机构6设置在所述热压机构5的出料端，用于切除热压完成的电芯初产品上的多余隔离膜。热压完成的电芯初产品由所述热压取料机构51移出热压组件，机械手52从所述热压取料机构51上抓取电芯初产品至切割机构6进行切膜过程。完成切割的电芯初产品被送至出料中转平台61进行定位并等待后续的加工过程。

叠片设备100还包括二次热压机构7、出料检测机构81、出料机构8和回收舱82。所述二次热压机构7设置在所述切割机构6的出料端，机械手71将出料中转平台61上的完成切割的电芯初产品送至二次热压机构7进行热压整形。二次热压过程除了能消除电芯初产品在隔离膜切除过程中产生的毛边，还能加固极片与电极组件的结合，提高产品良率。所述出料检测机构81用于检测二次热压后的电芯质量，请参阅图5，所述出料检测机构81包括搬运组件812和拍照检测组件811。所述拍照检测组件811用于实时检测热压整形后的电芯外形质量。所述搬运组件812用于将检测不合格的电芯移动至所述回收舱82，将检测合格的电芯送至所述出料机构8，由所述出料机构8将合格电芯送出所述叠片设备100。

本申请的叠片设备100通过设置移载机构和叠片平台将电极组件堆叠在第一极片和第二极片之间，一次性实现电极组件正反面的极片堆叠，并且利用热压机构同时压合第一极片、电极组件和第二极片，有效提高电芯的生产效率。另外，多层极片和电极组件一次性堆叠方式能够制造多种规格的异形电芯，提升叠片设备100的适用性。

以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种叠片设备，包括：

电极组件上料机构；

极片上料机构；

移载机构；和

热压机构；

其特征在于，所述极片上料机构包括第一极片上料机构和第二极片上料机构，分别用于提供第一极片和第二极片，所述叠片设备还包括叠片平台，所述移载机构用于将所述第一极片、所述第二极片和所述电极组件上料机构提供的电极组件移动至所述叠片平台，并将所述电极组件堆叠在所述第一极片和所述第二极片之间；

所述热压机构用于同时压合所述第一极片、电极组件和第二极片以形成电芯。

2.如权利要求1所述的叠片设备，其特征在于，所述电极组件上料机构包括电极组件除尘系统，用于清理所述电极组件上的杂质；所述极片上料机构包括极片除尘系统，用于清理所述第一极片和所述第二极片上的杂质。

3.如权利要求1所述的叠片设备，其特征在于，所述叠片平台包括视觉检测系统，用于实时检测所述第一极片、电芯和第二极片的放置位置，所述移载机构根据所述视觉检测系统的检测结果移动所述第一极片、电极组件和第二极片。

4.如权利要求1所述的叠片设备，其特征在于，所述移载机构包括机械手和极片中转机构，用于运送所述第一极片上料机构和所述第二极片上料机构提供的所述第一极片和所述第二极片，所述机械手将所述第一极片和所述第二极片从所述极片中转机构移动至所述叠片平台。

5.如权利要求1所述的叠片设备，其特征在于，所述叠片设备包括切割机构，设置在所述热压机构的出料端，所述切割机构用于切除所述电芯上的多余隔离膜。

6.如权利要求5所述的叠片设备，其特征在于，所述叠片设备还包括二次热压机构，设置在所述切割机构的出料端，所述二次热压机构用于热压整形切割多余隔离膜后的电芯。

7.如权利要求6所述的叠片设备，其特征在于，所述叠片设备包括出料检测机构和回收舱，所述出料检测机构包括搬运组件和拍照检测组件，所述拍照检测组件用于检测热压整形后的电芯外形质量，所述搬运组件用于将检测不合格的电芯移动至所述回收舱。

8.如权利要求1所述的叠片设备，其特征在于，所述极片上料机构包括模切组件，所述模切组件根据预设尺寸参数切割所述第一极片和所述第二极片，所述移载机构根据预设规则将切割后的第一极片和第二极片移动至所述叠片平台。

9.如权利要求8所述的叠片设备，其特征在于，所述极片上料机构还包括出料检测组件，设置在所述模切组件的出料端，所述出料检测组件用于检测切割后的极片是否合格。

10.如权利要求1所述的叠片设备，其特征在于，所述热压机构包括多个热压组件，所述叠片设备还包括进料输送机构，所述进料输送机构根据所述热压机构的工作情况将所述第一极片、电极组件和第二极片移动至空余的热压组件进行压合工作。

Images