CN212991148U - 一种激光模切叠片设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种激光模切叠片设备。一种激光模切叠片设备，激光模切叠片设备包括：模切机构，包括正极模切机构和负极模切机构，正极模切机构用于切割正极卷，以形成正极片，负极模切机构用于切割负极卷，以形成负极片；输送机构，包括正极输送机构和负极输送机构，正极输送机构用于输送正极片，负极输送机构用于输送负极片；叠片机构，用于堆叠正极片和负极片，叠片机构包括第一叠片机构和第二叠片机构，第一叠片机构与正极模切机构同侧，第二叠片机构与负极模切机构同侧；其中，正极输送机构能够将正极片输送至第一叠片机构和第二叠片机构；负极输送机构能够将负极片输送至第二叠片机构和第一叠片机构。

Description

一种激光模切叠片设备

技术领域

本申请涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种激光模切叠片设备。

背景技术

随着技术的进步，锂电池越来越广泛应用于我们的日常生活生产中，目前，锂电池生产设备技术领域，模切机实现极片的极耳的制作和极片的切断，叠片机自动实现正极片、负极片的叠片，二者都为锂电池生产的关键设备。现有技术中，极片多采用机械手运输，将机械手需抓取极片再移动运输至叠片台，机械手的移动距离较长，使极片供应慢，减小了生产效率。

实用新型内容

本申请提供了一种激光模切叠片设备，旨在提高工作效率。

本申请实施例提供一种激光模切叠片设备，所述激光模切叠片设备包括：

模切机构，包括正极模切机构和负极模切机构，所述正极模切机构用于切割正极卷，以形成正极片，所述负极模切机构用于切割负极卷，以形成负极片；

输送机构，包括正极输送机构和负极输送机构，所述正极输送机构用于输送所述正极片，所述负极输送机构用于输送所述负极片；

叠片机构，用于堆叠所述正极片和所述负极片，所述叠片机构包括第一叠片机构和第二叠片机构，所述第一叠片机构与所述正极模切机构同侧，所述第二叠片机构与所述负极模切机构同侧；

其中，所述正极输送机构能够将所述正极片输送至所述第一叠片机构和所述第二叠片机构；

所述负极输送机构能够将所述负极片输送至所述第二叠片机构和所述第一叠片机构。

在一种可能的设计中，所述正极输送机构包括第一主输送带和第一副输送带，所述第一主输送带与所述第一副输送带连接；

所述第一主输送带用于将所述正极片输送至所述第一叠片机构，所述第一副输送带用于将所述正极片输送至所述第二叠片机构。

在一种可能的设计中，所述负极输送机构包括第二主输送带和第二副输送带，所述第二主输送带与所述第二副输送带连接；

所述第二主输送带用于将所述负极片输送至所述第二叠片机构，所述第二副输送带用于将所述负极片输送至所述第一叠片机构。

在一种可能的设计中，所述第一主输送带平行于所述第二主输送带，且二者的输送方向相同；

所述第一副输送带平行于所述第二副输送带，且二者的输送方向相反。

在一种可能的设计中，所述第一叠片机构与所述第二叠片机构至少设置为两个，各所述第一叠片机构沿所述第一主输送带的传输方向分布，各所述第二叠片机构沿所述第二主输送带的传输方向分布。

在一种可能的设计中，所述正极模切机构和所述负极模切机构包括第一切割装置；

所述第一切割装置用于切割极耳、切割倒角与裁断极片。

在一种可能的设计中，所述正极模切机构还包括正极放卷装置、正极张力控制装置及正极纠偏控制装置；

所述正极卷设置于所述正极放卷装置，所述正极卷的至少部分通过所述正极张力控制装置和正极纠偏控制装置后经所述第一切割装置切割。

在一种可能的设计中，所述负极模切机构还包括负极放卷装置、负极张力控制装置及负极纠偏控制装置；

所述负极卷设置于所述负极放卷装置，所述负极卷的至少部分通过所述负极张力控制装置和负极纠偏控制装置后经所述第一切割装置切割。

在一种可能的设计中，所述激光模切叠片设备还包括多个隔膜机构，多个所述隔膜机构与各所述第一叠片机构和各所述第二叠片机构对应设置；

所述隔膜机构用于切割隔膜卷，以形成隔膜，所述隔膜用于与所述正极片和所述负极片堆叠，以隔离所述正极片与所述负极片。

在一种可能的设计中，所述隔膜机构还包括隔膜放卷装置、张力控制装置、放卷纠偏装置和第二切割装置；

所述隔膜卷设置于所述隔膜放卷装置，所述隔膜卷的至少部分通过所述张力控制装置、所述放卷纠偏装置和所述叠片机构后经所述第二切割装置切割。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请所提供激光模切叠片设备的工序流程图；

图2为本申请所提供激光模切叠片设备在一种具体实施例中结构示意图。

附图标记：

1-激光模切叠片设备；

11-正极模切机构；

111-第一切割装置；

112-正极放卷装置；

113-正极张力控制装置；

114-正极纠偏控制装置；

115-正极检测装置；

12-负极模切机构；

121-负极放卷装置；

122-负极张力控制装置；

123-负极纠偏控制装置；

124-负极检测装置；

13-正极输送机构；

131-第一主输送带；

132-第一副输送带；

14-负极输送机构；

141-第二主输送带；

142-第二副输送带；

15-第一叠片机构；

16-第二叠片机构；

17-隔膜机构。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

如图1和图2所示，本申请实施例提供一种激光模切叠片设备1，激光模切叠片设备1包括模切机构、输送机构和叠片机构。模切机构包括正极模切机构11和负极模切机构12，正极模切机构11用于切割正极卷，以形成正极片，负极模切机构12用于切割负极卷，以形成负极片。输送机构包括正极输送机构13和负极输送机构14，正极输送机构13用于输送正极片，负极输送机构14用于输送负极片。叠片机构用于堆叠正极片和负极片，叠片机构包括第一叠片机构15和第二叠片机构16，第一叠片机构15与正极模切机构11同侧，第二叠片机构16与负极模切机构12同侧。其中，正极输送机构13能够将正极片输送至第一叠片机构15和第二叠片机构16，负极输送机构14能够将负极片输送至第二叠片机构16和第一叠片机构15。

本实施例中，正极模切机构11切割形成正极片后由正极输送机构13向后续叠片机构输送，负极模切机构12切割形成负极片后由负极输送机构14向后续叠片机构输送。第一叠片机构15位于正极模切机构11的后工位，第二叠片机构16位于负极模切机构12的后工位，通过正极输送机构13能够将正极片输送至第一叠片机构15和第二叠片机构16，通过负极输送机构14能够将负极片输送至第二叠片机构16和第一叠片机构15，使第一叠片机构15和第二叠片机构16处均有正极片和负极片，以对正极片和负极片进行堆叠。通过运转的方式，将正极片输送至另一侧的第二叠片机构16，将负极片输送至另一侧的第一叠片机构15，相对现有技术中仅使用机械手输送极片，加快了极片的输送速度，提高了激光模切叠片设备1的工作效率，进而有效提高电芯的生产效率。

如图2所示，在一种可能的设计中，正极输送机构13包括第一主输送带131和第一副输送带132，第一主输送带131与第一副输送带132连接；第一主输送带131用于将正极片输送至第一叠片机构15，第一副输送带132用于将正极片输送至第二叠片机构16。本实施例中，正极片切割完成后，由第一主输送带131输送至第一叠片机构15，第一副输送带132与第一主输送带131连接，通过机械手或其他推动机构将第一主输送带131上的部分正极片放置到第一副输送带132上，通过第一副输送带132将正极片传输至第二叠片机构16，以使第一叠片机构15与第二叠片机构16均具有正极片。通过第一主输送带131和第一副输送带132对正极片进行运输，使第一叠片机构15与第二叠片机构16之间的工作相互独立，不受影响。

进一步地，正极输送机构13还包括正极电机和转轴，第一主输送带131和第一副输送带132对应设置在转轴上，通过正极电机控制转轴转动以带动第一主输送带131和第一副输送带132运动。

如图2所示，负极输送机构14包括第二主输送带141和第二副输送带142，第二主输送带141与第二副输送带142连接；第二主输送带141用于将负极片输送至第二叠片机构16，第二副输送带142用于将负极片输送至第一叠片机构15。本实施例中，负极片切割完成后，由第二主输送带141输送至第二叠片机构16，第二副输送带142与第二主输送带141连接，通过机械手或其他推动机构将第二主输送带141上的部分负极片放置到第二副输送带142上，通过第二副输送带142将负极片传输至第一叠片机构15，以使第二叠片机构16与第一叠片机构15均具有负极片。通过第二主输送带141与第二副输送带142对负极片进行运输，使第二叠片机构16与第一叠片机构15之间的工作相互独立，不受影响。

进一步地，负极输送机构14还包括负极电机和转轴，第二主输送带141和第二副输送带142对应设置在转轴上，通过负极电机控制转轴转动以带动第二主输送带141和第二副输送带142运动。

如图2所示，其中，第一主输送带131平行于第二主输送带141，且二者的输送方向相同；第一副输送带132平行于第二副输送带142，且二者的输送方向相反。第一主输送带131与第一副输送带132的输送方向垂直，第二主输送带141与第二副输送带142的输送方向垂直。

如图1和图2所示，在一种可能的设计中，第一叠片机构15与第二叠片机构16至少设置为两个，各第一叠片机构15沿第一主输送带131的传输方向分布，各第二叠片机构16沿第二主输送带141的传输方向分布。并且，各第一叠片机构15均连接第二副输送带142，各第二叠片机构16均连接第一副输送带，使正极片和负极片向各第一叠片机构15和各第二叠片机构16传输不受相邻叠片机构的影响，以使其中一叠片机构不能正常运行时，其他叠片机构还能够正常工作。

如图1和图2所示，在一种可能的设计中，正极模切机构11和负极模切机构12包括第一切割装置111；第一切割装置111用于切割极耳、切割倒角与裁断极片。本实施例中，该第一切割装置111集切割极耳、切割倒角、裁断极片等功能集成在一起，完成正极卷/负极卷到正极片/负极片的切割过程。通过使用该第一切割装置111能够节省2台切割机，减少设备成本和人工成本。并且，使用该第一切割装置111减小了正极卷/负极卷在切割过程中收放卷过程中的损伤，提高了正极片和负极片的质量，进而提高由正极片和负极片制作出的电芯的质量。

其中，本实施例中第一切割装置111为激光切割，有效提高切割效率。

如图1所示，在一种可能的设计中，正极模切机构11还包括正极放卷装置112、正极张力控制装置113及正极纠偏控制装置114；正极卷设置于正极放卷装置112，正极卷的至少部分通过正极张力控制装置113和正极纠偏控制装置114后经第一切割装置111切割。本实施例中，通过正极张力控制装置113控制正极卷的料带在输送过程中的张力，使料带与辊一直处于接触状态；通过正极纠偏控制装置114纠正正极卷的料带在输送过程中跑偏，使料带回到正常的输送轨道，以便于后续对正极卷的加工，提高制作正极片的质量。

其中，正极张力控制装置113可以包括张力电机和张力辊，张力电机控制张力辊转动，正极卷的至少部分料带绕于张力辊，通过控制张力辊的转动速度来调节正极卷放料时料带的张力。正极纠偏装置包括纠偏辊和纠偏电机，纠偏电机控制纠偏辊转动，正极卷的至少部分料带绕于纠偏辊，通过控制纠偏辊的线速度，加快料带在纠偏辊上运行的速度以提高料带的纠偏效果，减小两相邻的纠偏辊之间的距离也可以提高料带的纠偏效果。并且，通过控制料带传输的张力也可有效实现纠偏效果。

进一步地，正极模切机构11还包括正极检测装置115，正极检测装置115可以通过传感器检测，也可以通过视觉检测。

如图1所示，负极模切机构12还包括负极放卷装置121、负极张力控制装置122及负极纠偏控制装置123；负极卷设置于负极放卷装置121，负极卷的至少部分通过负极张力控制装置122和负极纠偏控制装置123后经第一切割装置111切割。本实施例中，通过负极张力控制装置122负极卷的料带在输送过程中的张力，使料带与辊一直处于接触状态；通过负极纠偏控制装置123纠正负极卷的料带在输送过程中跑偏，使料带回到正常的输送轨道，以便后续对正极卷的加工，提高制作正极片的质量。

其中，负极张力控制装置122可以包括张力电机和张力辊，张力电机控制张力辊转动，负极卷的至少部分料带绕于张力辊，通过控制张力辊的转动速度来调节正极卷放料时料带的张力。负极纠偏装置包括纠偏辊和纠偏电机，纠偏电机控制纠偏辊转动，正极卷的至少部分料带绕于纠偏辊，通过控制纠偏辊的线速度，加快料带在纠偏辊上运行的速度以提高料带的纠偏效果，减小两相邻的纠偏辊之间的距离也可以提高料带的纠偏效果。并且，通过控制料带传输的张力也可有效实现纠偏效果。

进一步地，负极模切机构12还包括正极检测装置115，负极检测装置124可以通过传感器检测，也可以通过视觉检测。

如图2所示，在一种可能的设计中，激光模切叠片设备1还包括多个隔膜机构17，多个隔膜机构17与各第一叠片机构15和各第二叠片机构16对应设置；隔膜机构17用于释放隔膜卷，隔膜用于隔离正极片与负极片，隔膜与正极片和负极片堆叠形成电芯。

在一种可能的设计中，隔膜机构17还包括隔膜放卷装置、张力控制装置、放卷纠偏装置和第二切割装置；隔膜卷设置于隔膜放卷装置，隔膜卷的至少部分通过张力控制装置、放卷纠偏装置和叠片机构后经第二切割装置切割。本实施例中，隔膜放卷机构放卷，隔膜经过导向辊、张力控制装置及放卷装置进入叠片机构的叠片上上，叠片台带动隔膜前后往复运动呈Z字型折叠并放置正极片和负极片，实现正极片、负极片和隔膜堆叠，停止叠片后，完成隔膜裁切形成电芯，贴胶固定后，取走电芯。

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

Claims (10)

1.一种激光模切叠片设备，其特征在于，所述激光模切叠片设备(1)包括：

模切机构，包括正极模切机构(11)和负极模切机构(12)，所述正极模切机构(11)用于切割正极卷，以形成正极片，所述负极模切机构(12)用于切割负极卷，以形成负极片；

输送机构，包括正极输送机构(13)和负极输送机构(14)，所述正极输送机构(13)用于输送所述正极片，所述负极输送机构(14)用于输送所述负极片；

叠片机构，用于堆叠所述正极片和所述负极片，所述叠片机构包括第一叠片机构(15)和第二叠片机构(16)，所述第一叠片机构(15)与所述正极模切机构(11)同侧，所述第二叠片机构(16)与所述负极模切机构(12)同侧；

其中，所述正极输送机构(13)能够将所述正极片输送至所述第一叠片机构(15)和所述第二叠片机构(16)；

所述负极输送机构(14)能够将所述负极片输送至所述第二叠片机构(16)和所述第一叠片机构(15)。

2.根据权利要求1所述的激光模切叠片设备，其特征在于，所述正极输送机构(13)包括第一主输送带(131)和第一副输送带(132)，所述第一主输送带(131)与所述第一副输送带(132)连接；

所述第一主输送带(131)用于将所述正极片输送至所述第一叠片机构(15)，所述第一副输送带(132)用于将所述正极片输送至所述第二叠片机构(16)。

3.根据权利要求2所述的激光模切叠片设备，其特征在于，所述负极输送机构(14)包括第二主输送带(141)和第二副输送带(142)，所述第二主输送带(141)与所述第二副输送带(142)连接；

所述第二主输送带(141)用于将所述负极片输送至所述第二叠片机构(16)，所述第二副输送带(142)用于将所述负极片输送至所述第一叠片机构(15)。

4.根据权利要求3所述的激光模切叠片设备，其特征在于，所述第一主输送带(131)平行于所述第二主输送带(141)，且二者的输送方向相同；

所述第一副输送带(132)平行于所述第二副输送带(142)，且二者的输送方向相反。

5.根据权利要求3所述的激光模切叠片设备，其特征在于，所述第一叠片机构(15)与所述第二叠片机构(16)至少设置为两个，各所述第一叠片机构(15)沿所述第一主输送带(131)的传输方向分布，各所述第二叠片机构(16)沿所述第二主输送带(141)的传输方向分布。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的激光模切叠片设备，其特征在于，所述正极模切机构(11)和所述负极模切机构(12)包括第一切割装置(111)；

所述第一切割装置(111)用于切割极耳、切割倒角与裁断极片。

7.根据权利要求6所述的激光模切叠片设备，其特征在于，所述正极模切机构(11)还包括正极放卷装置(112)、正极张力控制装置(113)及正极纠偏控制装置(114)；

所述正极卷设置于所述正极放卷装置(112)，所述正极卷的至少部分通过所述正极张力控制装置(113)和正极纠偏控制装置(114)后经所述第一切割装置(111)切割。

8.根据权利要求6所述的激光模切叠片设备，其特征在于，所述负极模切机构(12)还包括负极放卷装置(121)、负极张力控制装置(122)及负极纠偏控制装置(123)；

所述负极卷设置于所述负极放卷装置(121)，所述负极卷的至少部分通过所述负极张力控制装置(122)和负极纠偏控制装置(123)后经所述第一切割装置(111)切割。

9.根据权利要求1～5中任一项所述的激光模切叠片设备，其特征在于，所述激光模切叠片设备(1)还包括多个隔膜机构(17)，多个所述隔膜机构(17)与各所述第一叠片机构(15)和各所述第二叠片机构(16)对应设置；

所述隔膜机构(17)用于切割隔膜卷，以形成隔膜，所述隔膜用于与所述正极片和所述负极片堆叠，以隔离所述正极片与所述负极片。

10.根据权利要求9所述的激光模切叠片设备，其特征在于，所述隔膜机构(17)还包括隔膜放卷装置、张力控制装置、放卷纠偏装置和第二切割装置；

所述隔膜卷设置于所述隔膜放卷装置，所述隔膜卷的至少部分通过所述张力控制装置、所述放卷纠偏装置和所述叠片机构后经所述第二切割装置切割。

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