CN216698456U - 叠片设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池生产设备技术领域，尤其是涉及一种叠片设备，叠片设备包括：负极片输送装置，负极片输送装置设置有多个负极片载片夹具；正极片供料机构，包括正极片输送装置，正极片输送装置设置有多个正极片载片夹具；叠片装置，设置于负极片供料机构与正极片供料机构之间；隔膜放料机构，与叠片装置间隔设置；搬运机构，包括至少一个搬运构件。本申请提供的叠片设备，能够一次性输送多个正极极片和多个负极极片，并一次性完成多个正极极片和多个负极极片的叠片操作，显著提高叠片效率，可减少单组设备的使用数量，减少生产场地的占用，也减少了生产成本和维护成本。

Description

叠片设备

技术领域

本申请涉及电池生产设备技术领域，尤其是涉及一种叠片设备。

背景技术

锂离子设备技术是电动汽车发展的关键技术。方形叠片技术是目前最先进的锂离子电池制造技术之一，其中，叠片速度快慢直接决定整线产能与电芯制造成本。

目前大都采用z型叠片技术，目前已经量产的已知的叠片速度为0.6s/片，使用该叠片方法速度较慢，造成设备台数需求量大，占地面积大，购置成本高，后期维护成本、能源消耗大，而且需要定位及纠偏平台，导致设备尺寸及成本居高不下。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种叠片设备，以在一定程度上解决现有技术中存在的现有的叠片设备叠片效率低，从而导致设备台数需求量大等技术问题。

本申请提供了一种叠片设备，包括：负极片供料机构，包括负极片输送装置，所述负极片输送装置设置有多个负极片载片夹具；

正极片供料机构，包括正极片输送装置，所述正极片输送装置设置有多个正极片载片夹具；

叠片装置，设置于所述负极片供料机构与所述正极片供料机构之间；

搬运机构，包括至少一个搬运构件，至少一个所述搬运构件在所述负极片输送装置、所述叠片装置和所述正极片输送装置之间往复运动，用于将被多个所述负极片载片夹具承载的负极片以及被多个所述正极片载片夹具承载的正极片转移至所述叠片装置。

在上述技术方案中，进一步地，所述负极片供料机构包括：

负极下料辊，所述负极下料辊缠绕有负极极卷，所述负极极卷的一端延伸至所述负极片输送装置；

第一裁切装置，设置于所述负极下料辊与所述负极片输送装置之间，用于将所述负极极卷裁切成负极极片；

第一检测组件，设置于所述负极下料辊与所述叠片装置之间。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述正极片供料机构包括：

正极下料辊，所述正极下料辊缠绕有正极极卷，所述正极极卷朝向所述正极片输送装置延伸；

第二裁切装置，设置于所述正极下料辊与所述正极片输送装置之间，用于将所述正极极卷裁切成正极极片；

第二检测组件，设置于所述正极下料辊与所述叠片装置之间。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述负极片输送装置和所述正极片输送装置均为磁悬浮循环输送装置；

所述磁悬浮循环输送装置设置有磁悬浮轨道，多个所述负极片载片夹具、多个所述正极片载片夹具设置于所述磁悬浮轨道。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述负极片供料机构还包括：

第一剔废吸板，面对所述负极片输送装置；

第一补料吸板，面对所述负极片输送装置，并且所述第一补料吸板与所述第一剔废吸板在所述负极片输送装置的输送方向上顺次排布。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述正极片供料机构还包括：

第二剔废吸板，面对所述正极片输送装置；

第二补料吸板，面对所述正极片输送装置，并且所述第二补料吸板与所述第二剔废吸板在所述正极片输送装置的输送方向上顺次排布。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一检测组件包括：

第一缺陷检测装置，设置于所述负极下料辊与所述第一裁切装置之间；

第一尺寸检测装置，沿所述负极极片的输送方向设置于所述第一裁切装置的下游；

所述第二检测组件包括：

第二缺陷检测装置，设置于所述正极下料辊与所述第二裁切装置之间；

第二尺寸检测装置，沿所述正极极片的输送方向设置于所述第二裁切装置的下游。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述搬运机构包括：

固定部，沿所述负极片输送装置的输送方向间隔设置有第一搬运吸板和第二搬运吸板，所述第一搬运吸板和所述第二搬运吸板在所述负极片输送装置、所述叠片装置、所述正极片输送装置之间同步往复运动。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述叠片设备还包括隔膜放料机构，与所述叠片装置间隔设置；

所述隔膜放料机构包括：

隔膜放料辊，缠绕有用于布置于所述正极极片与所述负极极片之间的隔膜；

导料辊，所述隔膜绕设于所述导料辊；

所述导料辊随所述第二搬运吸板同步运动。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述叠片装置包括：

固定座；

叠片台，可滑动地设置于所述固定座，所述叠片台能够相对所述固定座在所述输送方向上往复移动。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的叠片设备包括：负极片输送装置，负极片输送装置设置有多个负极片载片夹具；正极片供料机构，包括正极片输送装置，正极片输送装置设置有多个正极片载片夹具；叠片装置，设置于负极片供料机构与正极片供料机构之间；隔膜放料机构，与叠片装置间隔设置；搬运机构，包括至少一个搬运构件，至少一个搬运构件在负极片输送装置、叠片装置和正极片输送装置之间往复运动，用于将被多个负极片载片夹具承载的负极片以及被多个正极片载片夹具承载的正极片转移至叠片装置。

本申请提供的叠片设备，能够一次性输送多个正极极片和多个负极极片，并一次性完成多个正极极片和多个负极极片的叠片操作，显著提高叠片效率，可减少单组设备的使用数量，减少生产场地的占用，也减少了生产成本和维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的叠片设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的叠片设备的部分结构示意图；

图3为由本申请实施例提供的叠片设备进行叠片得到的产品的结构示意图；

图4为图3在A处的放大示意图。

附图标记：

1-负极片供料机构，101-负极片输送装置，102-负极下料辊，103-第一裁切装置，104-第一缺陷检测装置，105-第一尺寸检测装置，106-第一剔废吸板，107-第一补料吸板，2-正极片供料机构，201-正极片输送装置，202-正极下料辊，203-第二裁切装置，204-第二缺陷检测装置，205-第二尺寸检测装置，206-第二剔废吸板，207-第二补料吸板，3-叠片装置，301-叠片台，302-固定座，4-隔膜放料机构，401-隔膜放料辊，402-导料辊，5-搬运机构，501-固定部，502-第一搬运吸板，503-第二搬运吸板，100-负极极片，200-负极极卷，300-正极极片，400-正极极卷，500-隔膜。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。

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。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参照图1至图4描述根据本申请的实施例所述的叠片设备。

参见图1至图4所示，本申请的实施例提供了一种叠片设备包括：负极片供料机构1、正极片供料机构2、隔膜放料机构4、叠片装置3以及搬运机构5；其中，负极片供料机构1包括负极片输送装置101，正极片供料机构2包括正极片输送装置201，负极片输送装置101和正极片输送装置201对称设置于叠片装置3的两侧，负极片输送装置101用于向叠片装置3输送负极极片100，正极片输送装置201用于向叠片装置3输送正极极片300，隔膜放料机构4与叠片装置3间隔设置，以在叠片装置3上结合正极极片300与负极极片100进行叠片操作。

具体地，负极放料机构包括：负极下料辊102、第一裁切装置103和第一检测组件以及上述的负极片输送装置101；负极下料辊102上缠绕有负极极卷200，负极极卷200呈片状，负极极卷200的在负极下料辊102上缠绕数圈后的自由端朝向负极片输送装置101延伸；第一裁切装置103设置于负极下料辊102与负极片输送装置101之间，并且第一裁切装置103靠近负极片输送装置101设置，第一裁切装置103设置有刀头，在负极极卷200的自由端在接近负极片输送装置101位置经过第一裁切装置103的刀头，第一裁切装置103将负极极卷200切断形成尺寸相同的负极极片100，负极极片100由负极片输送装置101输送。

进一步地，第一检测组件包括至少一个第一缺陷检测装置104和第一尺寸检测装置105，优选地，在本申请实施例中，第一缺陷检测装置104可以但不限于为CCD相机，更优选地第一缺陷检测装置104的数量为两个，两个第一缺陷检测装置104间隔设置于负极下料辊102与第一裁切装置103之间，并且其中一个第一缺陷检测装置104的检测探头朝向负极极卷200的上表面，其中另一个第一缺陷检测装置104的检测探头朝向负极极卷200的下表面，以检测即将进行获得负极极片100的负极极卷200的质量是否符合要求。

沿着负极极片100的输送方向，第一裁切装置103与第一尺寸检测装置105间隔设置，第一尺寸检测装置105可以但不限于为CCD相机，第一尺寸检测装置105的检测探头朝向裁切完成的负极极片100，以确定经过第一尺寸检测装置105的负极极片100的尺寸是否符合精度要求。

进一步地，正极放料机构包括：正极下料辊202、第二裁切装置203和第二检测组件以及上述的正极片输送装置201。正极放料机构与负极放料机构对称地设置于叠片装置3的两侧。正极下料辊202上缠绕有正极极卷400，第二裁切装置203的设置方式、所起作用可参考第一裁切装置103，第二检测组件包括两个第二缺陷检测装置204和一个第二尺寸检测装置205，具体设置方式可参照上述内容，本领域技术人员完全能够理解，在此不再赘述。

进一步地，正极片输送装置201和负极片输送装置101均为磁悬浮输送装置，以负极片输送装置101为例，负极片输送装置101设置有磁悬浮轨道，磁悬浮轨道上设置有多个用于装载负极极片100的负极片载片夹具，多个负极片载片夹具能够相对磁悬浮轨道运动，从而一次输送多个负极片载片夹具。正极片输送装置201的结构以及工作原理与上述相同，同样包括多个用于承载正极极片300的正极片载片夹具，本领域技术人员完全能够理解，在此不再赘述。

进一步地，在负极片输送装置101的上方，沿着负极极片100的输送方向，顺次排布有至少一个第一剔废吸板106、至少一个第一补料吸板107，优选地，第一剔废吸板106的数量为三个，第一补料吸板107的数量为2-10个，每一个第一补料吸板107均吸附有合格的负极极片100；每一个第一剔废吸板106以及每一个第一补料吸板107均设置有驱动电机，当尺寸检测装置检测到不良品后，驱动电机驱动第一剔废吸板106朝向负极片输送装置101上的对应承载的不良品的负极片载片夹具运动并吸取不良品，以剔除不良品，在剔除不良品后，在剔除位置出现空缺，此时，驱动电机驱动其中一个或多个第一补料吸板107朝向空缺位置的负极片载片夹具运动以将第一补料吸板107携带的良品负极极片100补充至空缺位置的负极片载片夹具上，避免在后续封装置出现正极极片300无法与正极极片300对应的情况。

正极片输送装置201的上方按照与上述相同的方式设置有第二剔废吸板206和第二补料吸板207，本领域技术人员完全能够理解，在此不再赘述。

需要说明的是，需要保证多个第一剔废吸板106、多个第二剔废吸能够持续性补料，以避免出现补料缺失的情况，因此需要对补料吸板进行补料，以第一剔废吸板106为例，每一个第一剔废吸板106均设置有传感器，用于检测对应的第一剔废吸板106是否吸附有负极极片100，当其中一个第一剔废吸板106完成补料后传感器检测到当前第一剔废吸板106处于缺料状态，此时，将由负极片输送装置101输送过来的下一批次的多个负极极片100中的首个负极极片100作为补充极片，当补充极片运动至缺料的第一剔废吸板106的下方后该第一剔废吸板106吸取补充极片以实现补料，其余的负极极片100继续向前输送。

进一步地，隔膜放料机构4包括：隔膜放料辊401和导料辊402，隔膜放料辊401上缠绕有用于布置在正极极片300和负极极片100之间的隔膜500，导料辊402包括两个相邻设置的导辊，两个导辊之间形成夹缝，隔膜500相对隔膜放料辊401能够延伸的一端穿过夹缝朝向正极片输送装置201所在的方向延伸，当隔膜500被拉伸时，导料辊402和隔膜放料辊401均转动以释放隔膜500。

进一步地，叠片装置3包括：固定座302、叠片台301和驱动装置，叠片台301设置在固定座302上并与固定座302滑动连接，驱动装置可以为电机、气缸等，驱动装置设置有固定部分和驱动部分，驱动部分作用于叠片台301以使叠片台301相对固定座302能够在负极极片100或者正极极片300的输送方向上往复运动。

优先地，叠片台301设置有压刀，用于在进行叠片操作过程中压设正极极片300或负极极片100，以固定正极极片300或负极极片100，确保叠片成品质量。

进一步地，搬运机构5包括沿固定部501以及沿固定部501的长度方向间隔设置的第一搬运臂和第二搬运臂，第一搬运臂和第二搬运臂的端部各自设置有一个驱动件，驱动件可以为直线电机，两直线电机的输出轴分别连接有第一搬运吸板502和第二搬运吸板503，第一搬运吸板502和第二搬运吸板503通过吸取的方式转移正极极片300和负极极片100。

需要说明的是，导料辊402设置于第二搬运臂，使得导料辊402能够随第二搬运臂同步运动。

本叠片设备在进行叠片操作时过程如下：

如图2至图4所示，拟定在起始状态下，第一搬运吸板502面对负极片输送装置101上的N个按照相同间距间隔设置的负极极片100，第二搬运吸板503面对叠片台301设置，此时第一搬运吸板502和第二搬运吸板503向下运动，第一搬运吸板502吸取N个负极极片100，随后第一搬运吸板502和第二搬运吸板503抬起然后同时向右运动至第一搬运吸板502连同多个负极极片100位于叠片台301的上方，第二搬运吸板503面对正极片输送装置201的上方面对N个正极极片300设置，同时导料辊402以及隔膜500随第二搬运吸板503向右运动，然后第一搬运吸板502和第二搬运吸板503再次下降，第一搬运吸板502将N个负极极片100放至叠片台301，第二搬运吸板503吸取N个正极极片300；然后，第一搬运吸板502和第二搬运吸板503再次上升并向左移动至第二搬运吸板503位于叠片台301的上方，导料辊402也向左运动以使隔膜500能够覆在多个负极极片100的上方，第一搬运吸板502和第二搬运吸板503再次下降后第二搬运吸板503将N个正极极片300放至N个负极极片100以及隔膜500的上方，按照此规律重复叠片。

此外，需要说明的是，隔膜500相对隔膜放料辊401的能够延伸的自由端由辊轴夹紧以使隔膜500处于适度张紧的状态，随着导料辊402往复运动，拉动更多的隔膜500以逐层进行叠片。优选地，当导料辊402随着第二搬运吸板503运动的同时，驱动装置驱动叠片台301相对固定座302相对导料辊402(隔膜500)、第二搬运吸板503、第一搬运吸板502朝向反方向移动，能够减小第一搬运吸板502、第二搬运吸板503以及导料辊402的运动距离、运动幅度，从而提高各部件运动效率，进一步提高叠片效率。

综上所述，本申请提供的叠片设备，能够一次性输送多个正极极片和多个负极极片，并一次性完成多个正极极片和多个负极极片的叠片操作，显著提高叠片效率，可减少单组设备的使用数量，减少生产场地的占用，也减少了生产成本和维护成本。此外，本申请提供的叠片设备能够有效保证叠片质量，极大程度上减少纠偏平台的使用量，降低了设备投入成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种叠片设备，其特征在于，包括：

负极片供料机构，包括负极片输送装置，所述负极片输送装置设置有多个负极片载片夹具；

正极片供料机构，包括正极片输送装置，所述正极片输送装置设置有多个正极片载片夹具；

叠片装置，设置于所述负极片供料机构与所述正极片供料机构之间；

搬运机构，包括至少一个搬运构件，至少一个所述搬运构件在所述负极片输送装置、所述叠片装置和所述正极片输送装置之间往复运动，用于将被多个所述负极片载片夹具承载的负极片以及被多个所述正极片载片夹具承载的正极片转移至所述叠片装置。

2.根据权利要求1所述的叠片设备，其特征在于，所述负极片供料机构包括：

负极下料辊，所述负极下料辊缠绕有负极极卷，所述负极极卷的一端延伸至所述负极片输送装置；

第一裁切装置，设置于所述负极下料辊与所述负极片输送装置之间，用于将所述负极极卷裁切成负极极片；

第一检测组件，设置于所述负极下料辊与所述叠片装置之间。

3.根据权利要求2所述的叠片设备，其特征在于，所述正极片供料机构包括：

正极下料辊，所述正极下料辊缠绕有正极极卷，所述正极极卷朝向所述正极片输送装置延伸；

第二裁切装置，设置于所述正极下料辊与所述正极片输送装置之间，用于将所述正极极卷裁切成正极极片；

第二检测组件，设置于所述正极下料辊与所述叠片装置之间。

4.根据权利要求1所述的叠片设备，其特征在于，所述负极片输送装置和所述正极片输送装置均为磁悬浮循环输送装置；

所述磁悬浮循环输送装置设置有磁悬浮轨道，多个所述负极片载片夹具、多个所述正极片载片夹具设置于所述磁悬浮轨道。

5.根据权利要求2所述的叠片设备，其特征在于，所述负极片供料机构还包括：

第一剔废吸板，面对所述负极片输送装置；

第一补料吸板，面对所述负极片输送装置，并且所述第一补料吸板与所述第一剔废吸板在所述负极片输送装置的输送方向上顺次排布。

6.根据权利要求3所述的叠片设备，其特征在于，所述正极片供料机构还包括：

第二剔废吸板，面对所述正极片输送装置；

第二补料吸板，面对所述正极片输送装置，并且所述第二补料吸板与所述第二剔废吸板在所述正极片输送装置的输送方向上顺次排布。

7.根据权利要求3所述的叠片设备，其特征在于，所述第一检测组件包括：

第一缺陷检测装置，设置于所述负极下料辊与所述第一裁切装置之间；

第一尺寸检测装置，沿所述负极极片的输送方向设置于所述第一裁切装置的下游；

所述第二检测组件包括：

第二缺陷检测装置，设置于所述正极下料辊与所述第二裁切装置之间；

第二尺寸检测装置，沿所述正极极片的输送方向设置于所述第二裁切装置的下游。

8.根据权利要求3所述的叠片设备，其特征在于，所述搬运机构包括：

固定部，沿所述负极片输送装置的输送方向间隔设置有第一搬运吸板和第二搬运吸板，所述第一搬运吸板和所述第二搬运吸板在所述负极片输送装置、所述叠片装置、所述正极片输送装置之间同步往复运动。

9.根据权利要求8所述的叠片设备，其特征在于，所述叠片设备还包括隔膜放料机构，与所述叠片装置间隔设置；

所述隔膜放料机构包括：

隔膜放料辊，缠绕有用于布置于所述正极极片与所述负极极片之间的隔膜；

导料辊，所述隔膜绕设于所述导料辊；

所述导料辊随所述第二搬运吸板同步运动。

10.根据权利要求5至7中任一项所述的叠片设备，其特征在于，所述叠片装置包括：

固定座；

叠片台，可滑动地设置于所述固定座，所述叠片台能够相对所述固定座在所述输送方向上往复移动。

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