CN213184399U - 一种电池叠片装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提出了一种电池叠片装置,包括圆台和驱动机构;圆台由驱动机构驱动旋转,圆台上设有至少一个放置位,圆台外周依次设有上料工位、第一隔膜叠片工位、负极叠片工位、第二隔膜叠片工位、下料工位、正极叠片工位;上料工位处设置有上料机构;第一隔膜叠片工位处设置有第一隔膜叠片机构;负极叠片工位处设置有负极叠片机构;第二隔膜叠片工位处设置有第二隔膜叠片机构;正极叠片工位处设置有正极叠片机构;下料工位处设置有托盘下料机构。本实用新型结构简单,配置合理,可同时进行多个电芯的制作,极大的提高叠片式电池电芯的加工制造效率。

Description

一种电池叠片装置
技术领域
本实用新型涉及锂电池技术领域,尤其涉及一种电池叠片装置。
背景技术
与传统卷绕工艺电池相比,叠片电池有多重优势:边角处空间利用率更高;能量密度可提高5%;全生命周期更低变形和膨胀;循环寿命提升10%-20%;边缘结构更简单;结构适应性更好;电池安全性更高。传统的叠片电池在加工过程一般为:正负极极片交替送到往复移动的叠片台上,隔膜放卷呈Z字,将单片的正、负极隔开。然而该叠片过程生产效率低,层与层之间存在位移现象。
实用新型内容
基于背景技术中存在的技术问题,本实用新型提出了一种电池叠片装置。
本实用新型提出的一种电池叠片装置,包括圆台和驱动机构;圆台由驱动机构驱动旋转,圆台上设有至少一个用于放置带有凹槽的托盘的放置位,圆台外周依次设有上料工位、第一隔膜叠片工位、负极叠片工位、第二隔膜叠片工位、下料工位、正极叠片工位;上料工位处设置有向放置位上料托盘的托盘上料机构;第一隔膜叠片工位处设置有向位于第一隔膜叠片工位的托盘上料隔膜单片的第一隔膜叠片机构;负极叠片工位处设置有向位于负极叠片工位的托盘上料负极叠片的负极叠片机构;第二隔膜叠片工位处设置有向位于第二隔膜单片工位的托盘上料隔膜单片的第二隔膜叠片机构;正极叠片工位处设置有向位于正极叠片工位的托盘上料正极叠片的正极叠片机构;下料工位处设置有将位于第二隔膜单片工位的托盘下料的托盘下料机构。
优选的,第一隔膜叠片机构包括第一隔膜放卷装置、第一张力辊、第一过渡辊、第一纠偏驱动辊、第一吸附平台、第一模切装置和第一机械手,第一隔膜放卷装置放出的隔膜依次绕过第一张力辊、第一过渡辊、第一纠偏驱动辊后进入第一吸附平台,第一过渡辊、第一纠偏驱动辊之间安装有第一纠偏传感器,第一模切装置置于第一吸附平台上方用于裁切遇到长度的隔膜单片,第一机械手用于将第一吸附平台上的隔膜单片上料至托盘。
优选的,还包括第一隔膜缓冲台和第二机械手,第二机械手用于将第一吸附平台上的隔膜单片转移至第一隔膜缓冲台上,第一机械手用于将第一隔膜缓冲台上的隔膜单片上料至托盘。
优选的,负极叠片机构包括负极单片存放台、负极单片缓冲台、第三机械手和第四机械手,负极单片存放台用于存放负极单片,第三机械手用于将负极单片存放台上的负极单片转移至负极单片缓冲台,第四机械手用于将负极单片缓冲台上的负极单片上料至托盘。
优选的,第二隔膜叠片机构包括第二隔膜放卷装置、第二张力辊、第二过渡辊、第二纠偏驱动辊、第二吸附平台、第二模切装置和第五机械手,第二隔膜放卷装置放出的隔膜依次绕过第二张力辊、第二过渡辊、第二纠偏驱动辊后进入第二吸附平台,第二过渡辊、第二纠偏驱动辊之间安装有第二纠偏传感器,第二模切装置置于第二吸附平台上方用于裁切遇到长度的隔膜单片,第五机械手用于将第二吸附平台上的隔膜单片上料至托盘。
优选的,还包括第二隔膜缓冲台和第六机械手,第六机械手用于将第二吸附平台上的隔膜单片转移至第二隔膜缓冲台上,第五机械手用于将第二隔膜缓冲台上的隔膜单片上料至托盘。
优选的,正极叠片机构包括正极单片存放台、正极单片缓冲台、第七机械手和第八机械手,正极单片存放台用于存放正极单片,第七机械手用于将正极单片存放台上的正极单片转移至正极单片缓冲台,第八机械手用于将正极单片缓冲台上的正极单片上料至托盘。
优选的,圆台上设有多个放置位,多个放置位呈圆周均匀分布且放置位安装有用于固定托盘的夹爪。
本实用新型提出的一种电池叠片装置,圆台外周依次设有上料工位、第一隔膜叠片工位、负极叠片工位、第二隔膜叠片工位、下料工位、正极叠片工位,托盘上料机构向圆台的放置位上料托盘,第一隔膜叠片机构向托盘上料隔膜单片,负极叠片机构向托盘上料负极单片,第二隔膜叠片机构向托盘上料隔膜单片,正极叠片机构向托盘上料正极单片,通过圆台的旋转,实现上料、隔膜叠片、负极叠片、隔膜叠片、正极叠片下的工位切换,从而实现电芯的连续叠片,加工效率高。本实用新型结构简单,配置合理,可同时进行至少4个电芯的制作,极大的提高叠片式电池电芯的加工制造效率。本实用新型通过托盘凹槽对正极片、负极片、隔膜进行限位,可避免极片错位的问题。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种电池叠片装置的结构示意图;
图2为本实用新型提出的一种电池叠片装置中第一隔膜叠片机构的结构示意图;
图3为本实用新型提出的一种电池叠片装置中第二隔膜叠片机构的结构示意图.
具体实施方式
参照图1-图3,本实用新型提出一种电池叠片装置,包括圆台1、驱动机构、托盘上料机构2、第一隔膜叠片机构3、负极叠片机构4、第二隔膜叠片机构5、正极叠片机构6和托盘下料机构7;其中:
圆台1由驱动机构驱动旋转,圆台1上设有多个用于放置带有凹槽的托盘的放置位101,多个放置位101呈圆周均匀分布且放置位101安装有用于固定托盘的夹爪102。用于叠片的托盘设置有凹槽,所述的凹槽的大小由正、负极单片的极耳和隔膜单片的大小决定,凹槽对正极单片、负极单片和隔膜起到限位作用。圆台1外周依次设有上料工位、第一隔膜叠片工位、负极叠片工位、第二隔膜叠片工位、下料工位、正极叠片工位。
托盘上料机构2设置在上料工位处,用于将空托盘上料至放置位101。托盘上料机构2采用机械手。
第一隔膜叠片机构3设置在第一隔膜叠片工位处,用于向位于第一隔膜叠片工位的托盘上料隔膜单片。
负极叠片机构4设置在负极叠片工位处,用于向位于负极叠片工位的托盘上料负极叠片。
第二隔膜叠片机构5设置在第二隔膜叠片工位处,用于向位于第二隔膜单片工位的托盘上料隔膜单片。
正极叠片机构6设置在正极叠片工位处,用于向位于正极叠片工位的托盘上料正极叠片。
托盘下料机构7设置在下料工位处,用于将位于第二隔膜单片工位的托盘下料。托盘下料机构7采用机械手。
在具体实施例中,第一隔膜叠片机构3包括第一隔膜放卷装置301、第一张力辊302、第一过渡辊303、第一纠偏驱动辊304、第一吸附平台305、第一模切装置306、第一机械手、第一隔膜缓冲台307和第二机械手308。第一隔膜放卷装置301放出的隔膜依次绕过第一张力辊302、第一过渡辊303、第一纠偏驱动辊304后进入第一吸附平台305,第一过渡辊303、第一纠偏驱动辊304之间安装有第一纠偏传感器309,第一模切装置306置于第一吸附平台305上方用于裁切遇到长度的隔膜单片,第二机械手308用于将第一吸附平台305上的隔膜单片转移至第一隔膜缓冲台307上,第一机械手用于将第一隔膜缓冲台307上的隔膜单片上料至托盘。
在具体实施例中,负极叠片机构4包括负极单片存放台401、负极单片缓冲台402、第三机械手和第四机械手,负极单片存放台401用于存放负极单片,第三机械手用于将负极单片存放台401上的负极单片转移至负极单片缓冲台402,第四机械手用于将负极单片缓冲台402上的负极单片上料至托盘。
在具体实施例中,第二隔膜叠片机构5包括第二隔膜放卷装置501、第二张力辊502、第二过渡辊503、第二纠偏驱动辊504、第二吸附平台505、第二模切装置506、第五机械手、第二隔膜缓冲台507和第六机械手508。第二隔膜放卷装置501放出的隔膜依次绕过第二张力辊502、第二过渡辊503、第二纠偏驱动辊504后进入第二吸附平台505,第二过渡辊503、第二纠偏驱动辊504之间安装有第二纠偏传感器509,第二模切装置506置于第二吸附平台505上方用于裁切遇到长度的隔膜单片,第六机械手508用于将第二吸附平台505上的隔膜单片转移至第二隔膜缓冲台507上,第五机械手用于将第二隔膜缓冲台507上的隔膜单片上料至托盘。
在具体实施例中,正极叠片机构6包括正极单片存放台601、正极单片缓冲台602、第七机械手和第八机械手,正极单片存放台601用于存放正极单片,第七机械手用于将正极单片存放台601上的正极单片转移至正极单片缓冲台602,第八机械手用于将正极单片缓冲台602上的正极单片上料至托盘。
本实用新型工作过程如下:
(1)、将托盘、正极单片、隔膜卷料、负极单片分别放置于上料工位、正极单片存放台601、第一/第二隔膜放卷装置、负极单片存放台401;
(2)、托盘上料机构2从上料工位夹取托盘,放入圆台1的放置位101,夹爪102工作固定托盘;
(3)、与此同时,第一隔膜放卷装置301放出的隔膜料依次穿过第一张力辊302、第一过渡辊303、第一纠偏传感器309、第一纠偏驱动辊304到达第一吸附平台305,第一模切装置306裁切预设长度的隔膜单片后,隔膜单片由第二机械手308吸附转移到第一隔膜缓冲台307;
(4)、第一机械手吸附隔膜单片转移到位于第一隔膜叠片工位的托盘上,完成隔膜的叠片后,圆台1带动托盘进入负极叠片工位;
(5)、在步骤(4)进行的同时,第三机械手把负极单片从负极单片存放台401转到负极单片缓冲台402;
(6)、第四机械手从负极单片缓冲台402吸附负极单片并转移到位于负极叠片工位的托盘上,完成负极单片的叠片后,圆台1带动托盘进入第二隔膜叠片工位;
(7)、在步骤(6)进行的同时,第二隔膜放卷装置501放出的隔膜料依次穿过第二张力辊502、第二过渡辊503、第二纠偏传感器509、第二纠偏驱动辊504到达第二吸附平台505,第二模切装置506裁切预设长度的隔膜单片后,隔膜单片由第五机械手508吸附转移到第二隔膜缓冲台507;
(8)、第六机械手吸附隔膜单片转移到位于第二隔膜叠片工位的托盘上,完成隔膜的叠片后,圆台1带动托盘进入正极叠片工位;
(9)、在步骤(8)进行的同时,第七机械手把正极单片从正极单片存放台601转到正极单片缓冲台602;
(10)、第八机械手从正极单片缓冲台602吸附正极单片并转移到位于正极叠片工位的托盘上,完成正极单片的叠片后,圆台1带动托盘再次进入第一隔膜叠片工位;
(11)、重复步骤(3)~(10),至设定的叠片层数完成;托盘下料机构7从第二隔膜叠片工位夹取托盘,转移到下料工位。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电池叠片装置,其特征在于,包括圆台(1)和驱动机构;圆台(1)由驱动机构驱动旋转,圆台(1)上设有至少一个用于放置带有凹槽的托盘的放置位(101),圆台(1)外周依次设有上料工位、第一隔膜叠片工位、负极叠片工位、第二隔膜叠片工位、下料工位、正极叠片工位;上料工位处设置有向放置位(101)上料托盘的托盘上料机构(2);第一隔膜叠片工位处设置有向位于第一隔膜叠片工位的托盘上料隔膜单片的第一隔膜叠片机构(3);负极叠片工位处设置有向位于负极叠片工位的托盘上料负极叠片的负极叠片机构(4);第二隔膜叠片工位处设置有向位于第二隔膜单片工位的托盘上料隔膜单片的第二隔膜叠片机构(5);正极叠片工位处设置有向位于正极叠片工位的托盘上料正极叠片的正极叠片机构(6);下料工位处设置有将位于第二隔膜单片工位的托盘下料的托盘下料机构(7)。
2.根据权利要求1所述的电池叠片装置,其特征在于,第一隔膜叠片机构(3)包括第一隔膜放卷装置(301)、第一张力辊(302)、第一过渡辊(303)、第一纠偏驱动辊(304)、第一吸附平台(305)、第一模切装置(306)和第一机械手,第一隔膜放卷装置(301)放出的隔膜依次绕过第一张力辊(302)、第一过渡辊(303)、第一纠偏驱动辊(304)后进入第一吸附平台(305),第一过渡辊(303)、第一纠偏驱动辊(304)之间安装有第一纠偏传感器(309),第一模切装置(306)置于第一吸附平台(305)上方用于裁切预设长度的隔膜单片,第一机械手用于将第一吸附平台(305)上的隔膜单片上料至托盘。
3.根据权利要求2所述的电池叠片装置,其特征在于,还包括第一隔膜缓冲台(307)和第二机械手(308),第二机械手(308)用于将第一吸附平台(305)上的隔膜单片转移至第一隔膜缓冲台(307)上,第一机械手用于将第一隔膜缓冲台(307)上的隔膜单片上料至托盘。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电池叠片装置,其特征在于,负极叠片机构(4)包括负极单片存放台(401)、负极单片缓冲台(402)、第三机械手和第四机械手,负极单片存放台(401)用于存放负极单片,第三机械手用于将负极单片存放台(401)上的负极单片转移至负极单片缓冲台(402),第四机械手用于将负极单片缓冲台(402)上的负极单片上料至托盘。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的电池叠片装置,其特征在于,第二隔膜叠片机构(5)包括第二隔膜放卷装置(501)、第二张力辊(502)、第二过渡辊(503)、第二纠偏驱动辊(504)、第二吸附平台(505)、第二模切装置(506)和第五机械手,第二隔膜放卷装置(501)放出的隔膜依次绕过第二张力辊(502)、第二过渡辊(503)、第二纠偏驱动辊(504)后进入第二吸附平台(505),第二过渡辊(503)、第二纠偏驱动辊(504)之间安装有第二纠偏传感器(509),第二模切装置(506)置于第二吸附平台(505)上方用于裁切预设长度的隔膜单片,第五机械手用于将第二吸附平台(505)上的隔膜单片上料至托盘。
6.根据权利要求5所述的电池叠片装置,其特征在于,还包括第二隔膜缓冲台(507)和第六机械手(508),第六机械手(508)用于将第二吸附平台(505)上的隔膜单片转移至第二隔膜缓冲台(507)上,第五机械手用于将第二隔膜缓冲台(507)上的隔膜单片上料至托盘。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的电池叠片装置,其特征在于,正极叠片机构(6)包括正极单片存放台(601)、正极单片缓冲台(602)、第七机械手和第八机械手,正极单片存放台(601)用于存放正极单片,第七机械手用于将正极单片存放台(601)上的正极单片转移至正极单片缓冲台(602),第八机械手用于将正极单片缓冲台(602)上的正极单片上料至托盘。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的电池叠片装置,其特征在于,圆台(1)上设有多个放置位(101),多个放置位(101)呈圆周均匀分布且放置位(101)安装有用于固定托盘的夹爪(102)。
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