CN217239528U - 制袋装置和具有其的叠片设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制袋装置和具有其的叠片设备，制袋装置包括：极片供给装置；隔膜供给装置，隔膜供给装置用于供给第一隔膜和第二隔膜；热复合装置，热复合装置用于将第一隔膜和第二隔膜以及位于第一隔膜和第二隔膜之间的极片进行热复合，在宽度方向上第一隔膜和第二隔膜的尺寸是极片尺寸的1.01‑1.06倍，第一隔膜和第二隔膜均具有在宽度方向上伸出极片两侧边的封边部分；封边装置，封边装置设在热复合装置的下游，封边装置用于将第一隔膜的封边部分和第二隔膜的封边部分压合在一起。根据本实用新型实施例的制袋装置具有产品可靠性强等优点。

Description

制袋装置和具有其的叠片设备

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，具体而言，涉及一种制袋装置和具有所述制袋装置的叠片设备。

背景技术

相关技术中的热复合叠片设备的制袋装置，将两层隔膜与隔膜之间的极片热复合后进行裁切形成单元片，边沿处隔膜与极片容易剥离翻折，影响单元片可靠性。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种制袋装置，该制袋装置具有产品可靠性强等优点。

为实现上述目的，根据本实用新型的第一方面的实施例提出一种制袋装置，所述制袋装置包括：极片供给装置，所述极片供给装置用于供给极片；隔膜供给装置，所述隔膜供给装置用于供给第一隔膜和第二隔膜；热复合装置，所述隔膜供给装置将所述第一隔膜和所述第二隔膜供给至所述热复合装置，所述极片供给装置将所述极片供给至所述热复合装置，所述热复合装置用于将所述第一隔膜和所述第二隔膜以及位于所述第一隔膜和所述第二隔膜之间的极片进行热复合，在宽度方向上所述第一隔膜和所述第二隔膜的尺寸是所述极片尺寸的1.01-1.06倍，所述第一隔膜和所述第二隔膜均具有在宽度方向上伸出所述极片两侧边的封边部分；封边装置，所述封边装置设在所述热复合装置的下游，所述封边装置用于将所述第一隔膜的所述封边部分和所述第二隔膜的所述封边部分压合在一起。

根据本实用新型实施例的制袋装置，具有产品可靠性强等优点。

另外，根据本实用新型上述实施例的制袋装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述封边装置包括：两个封边辊，两个所述封边辊中的至少一个的外周面上设有用于避让所述极片的避让环槽；压力装置，所述压力装置与两个所述封边辊中的至少一个传动连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述封边辊的外周面与所述避让环槽的端面的连接处倒圆角。

根据本实用新型的一个实施例，所述避让环槽的径向深度为0.05-10毫米。

根据本实用新型的一个实施例，两个所述封边辊中的至少一个为加热辊且加热温度为50-160摄氏度。

根据本实用新型的一个实施例，所述极片供给装置包括：极卷放卷装置，所述极卷放卷装置用于展开卷绕的极片材料；预热装置，所述预热装置用于对展开的所述极片材料进行预热且预热温度为50-200摄氏度；切断装置，所述切断装置用于将展开的所述极片材料切断以形成所述极片。

根据本实用新型的一个实施例，所述极片供给装置为两个，两个所述极片供给装置交替向所述热复合装置供给所述极片，所述隔膜供给装置包括第一隔膜供给装置和第二隔膜供给装置，所述第一隔膜供给装置用于展开卷绕的所述第一隔膜，所述第二隔膜供给装置用于展开卷绕的所述第二隔膜。

根据本实用新型的一个实施例，所述热复合装置包括两个压辊，两个所述压辊适于压合所述第一隔膜、第二隔膜和所述极片。

根据本实用新型的一个实施例，所述制袋装置还包括隔膜切断装置和剔废装置，所述隔膜切断装置设在所述封边装置下游且用于切断相邻两个所述极片之间的所述第一隔膜和所述第二隔膜以形成单元片，所述隔膜切断装置至少包括刀具和用于对所述刀具加热的刀具加热装置，所述剔废装置设在所述隔膜切断装置下游且至少包括检测装置和打料装置，所述检测装置检测所述单元片尺寸、是否划伤、隔膜是否翻折以识别所述单元片中的不良品，所述打料装置将所述检测装置检测到的所述不良品打入废料盒中。

根据本实用新型的第二方面的实施例提出一种叠片设备，所述叠片设备包括：制袋装置，所述制袋装置为根据本实用新型第一方面的实施例所述的制袋装置，所述制袋装置用于将展开的第一极片材料裁切为第一极片并将所述第一极片与所述第一隔膜和所述第二隔膜通过热复合形成第一极片袋；叠片装置，所述叠片装置用于将展开的第二极片材料裁切为第二极片并与所述第一极片袋交替层叠以得到制袋式电芯。

根据本实用新型实施例的叠片设备，通过利用根据本实用新型的第一方面的实施例所述的制袋装置，具有产品可靠性强等优点。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的制袋装置的结构示意图。

图2是根据本实用新型实施例的制袋装置的局部结构示意图。

图3是根据本实用新型实施例的制袋装置的局部结构示意图。

图4是根据本实用新型实施例的制袋装置的局部结构示意图。

图5是根据本实用新型实施例的制袋装置的局部结构示意图。

图6是根据本实用新型实施例的制袋装置的局部结构示意图。

图7是根据本实用新型实施例的叠片设备的局部结构示意图。

图8是根据本实用新型实施例的制袋式电芯的结构示意图。

附图标记：制袋装置1、极片供给装置100、极卷放卷装置110、极卷卷径检测装置111、预热装置120、除铁装置130、除尘装置140、张力摆辊150、接带平台160、缓存装置170、第一驱动装置180、直线电机190、送料夹板191、隔膜供给装置200、第一隔膜供给装置211、第二隔膜供给装置212、隔离罩220、隔膜卷径检测装置230、热复合装置300、压辊310、入料辊320、封边装置400、封边辊410、压力装置420、第一粘尘辊430、第二粘尘辊440、第二驱动装置450、缓存辊460、缓存滑轨470、隔膜切断装置500、刀具510、刀座520、驱动辊530、切刀压辊540、剔废装置600、检测装置610、尺寸检测装置611、瑕疵检测装置612、打料装置620、挡尘板700、输送装置800、极片材料2、第一隔膜3、第二隔膜4、废料盒5、第一极片6、第二极片7、第一极片袋8、叠片设备10、制袋式电芯11。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的制袋装置1。

如图1-图6所示，根据本实用新型实施例的制袋装置1包括极片供给装置100、隔膜供给装置200、热复合装置300和封边装置400。

极片供给装置100用于供给极片。隔膜供给装置200用于供给第一隔膜3和第二隔膜4。隔膜供给装置200将第一隔膜3和第二隔膜4供给至热复合装置300，极片供给装置100将所述极片供给至热复合装置300，热复合装置300用于将第一隔膜3和第二隔膜4以及位于第一隔膜3和第二隔膜4之间的极片进行热复合，在宽度方向上第一隔膜3和第二隔膜4的尺寸是所述极片尺寸的1.01-1.06倍，第一隔膜3和第二隔膜4均具有在宽度方向上伸出所述极片两侧边的封边部分。封边装置400设在热复合装置300的下游，封边装置400用于将第一隔膜3的所述封边部分和第二隔膜4的所述封边部分压合在一起。

具体而言，极片供给装置100向热复合装置300供给预定尺寸的极片，隔膜供给装置200向热复合装置300供给宽于极片的第一隔膜3和第二隔膜4，并使极片位于第一隔膜3和第二隔膜4之间，经过热复合装置300将第一隔膜3、第二隔膜4和极片热复合为一体，之后利用封边装置400对第一隔膜3和第二隔膜4宽于极片的部分进行压合封边。

隔膜可以具有胶层，热复合过程中，胶层受热软化后经辊压与极片粘接。所述极片可以为正极极片也可以为负极极片。

根据本实用新型实施例的制袋装置1，通过设置封边装置400，可以在隔膜与极片完成热复合之后，有针对性地利用封边装置400仅对两层隔膜超出极片的所述封边部分进行压合，相比相关技术中的制袋装置，能够使被压合后的隔膜能够完全包覆极片，避免制成的单元片的边沿处的隔膜和极片发生剥离翻折，保证隔膜对极片的隔离效果，减小短路风险，提高单元片的可靠性。

并且，通过使第一隔膜3和第二隔膜4在宽度方向上的尺寸是所述极片在宽度方向上的尺寸的1.01-1.06倍，可以保证隔膜对极片的可靠全面地包裹，进一步提高对极片的隔离效果，进一步减小短路风险，进一步提高单元片的可靠性。

因此，根据本实用新型实施例的制袋装置1具有产品可靠性强等优点。

下面参考附图描述根据本实用新型具体实施例的制袋装置1。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图1-图6所示，根据本实用新型实施例的制袋装置1包括极片供给装置100、隔膜供给装置200、热复合装置300和封边装置400。

具体地，如图4所示，封边装置400包括两个封边辊410。两个封边辊410中的至少一个的外周面上设有用于避让所述极片的避让环槽。压力装置420与两个封边辊410中的至少一个传动连接。具体而言，压力装置420可以为一个或多个气缸。这样可以利用两个封边辊410的相互辊压对两个隔膜的所述封边部分进行压合，而且通过设置避让环槽，可以避免挤压极片，有针对性地仅压合所述封边部分，实现对隔膜的封边，保证隔膜对极片的包覆效果。

有利地，封边辊410的外周面与所述避让环槽的端面的连接处倒圆角。这样可以使封边辊410在辊压隔膜时不易划伤极片。

可选地，所述避让环槽的径向深度为0.05-10毫米。具体而言，两个封边辊410可以仅一个上设置所述避让环槽且该避让环槽的径向深度大于单元片的厚度，也可以两个封边辊410上均设有所述避让环槽且两个所述避让环槽的径向深度之和大于单元片的厚度。这样可以使避让环槽具有合理的深度，避免辊压极片。这里优选两个封边辊410的尺寸相同且避让环槽的深度相同，由此可以便于封边辊410的加工，便于封边辊410的批量生产。

更为有利地，两个封边辊410中的至少一个为加热辊且加热温度为50-160摄氏度。这里优选60-90摄氏度。这样可以促使隔膜的胶层软化，便于两个隔膜相互粘接。

具体而言，封边辊410可以为钢材件且表面防粘处理。例如，封边辊410的表面可以涂覆铁氟龙、陶瓷、碳化钨或等离子体等防粘涂层。

封边辊410上抵接第一粘尘辊430，第一粘尘辊430上抵接第二粘尘辊440，第一粘尘辊430可以较第二粘尘辊440的硬度更低。第二粘尘辊440可以包括多层粘尘纸卷。这样可以利用第一粘尘辊430将封边辊410上的粉尘粘附到第一粘尘辊430上，再利用第二粘尘辊440将第一粘尘辊430上的粉尘粘附到第二粘尘辊440上，在第二粘尘辊440上积累较多粉尘后，可以撕下一层粘尘纸以保证第二粘尘辊440的粘附效果。

本领域的技术人员可以理解的是，压辊310上也可以抵接粘尘辊以粘附压辊310上的粉尘。

图1-图3示出了根据本实用新型一些具体示例的制袋装置1。如图1-图3所示，极片供给装置100包括极卷放卷装置110、预热装置120和切断装置。极卷放卷装置110用于展开卷绕的极片材料2。预热装置120用于对展开的极片材料2进行预热且预热温度为50-200摄氏度。所述切断装置用于将展开的极片材料2切断以形成所述极片。这样可以向热复合装置300供给经过预热的预定尺寸的极片，便于进行热复合。

可选地，预热装置120为加热板且与展开的极片材料2贴合。这样可以提高对极片的预热效果，便于减小预热装置120的尺寸。

具体而言，在极卷放卷装置110与预热装置120之间还可以设有除铁装置130和除尘装置140。除铁装置130用于对展开的极片材料2的表面进行除铁。除尘装置140用于对展开的极片材料2的表面进行除尘。除尘装置140可以为两个且分别用于对展开的极片材料2的两侧表面进行除尘。两个除尘装置140之间可以设有接带平台160。除铁装置130与除尘装置140之间还可以设有用于保持展开的极片材料2张紧的张力摆辊150，张力摆辊150还可以进行轴向调节以对极片材料2进行纠偏。除尘装置140与预热装置120之间还可以设有缓存装置170。缓存装置170与预热装置120之间还可以设有进一步为极片材料2提供驱动力的第一驱动装置180。预热装置120下游设有直线电机190，直线电机190上设有送料夹板191，极片通过直线电机190的驱动经过送料夹板191送入热复合装置300。

极卷放卷装置110可以具有气涨轴，卷绕的极片材料2设置在所述气涨轴上，气涨轴转动带动卷绕的极片材料2放卷。极卷放卷装置110处设有极卷放卷装置110，极卷卷径检测装置111可以为光电传感器，通过判断卷绕的极片材料2的卷径判断剩余极片材料2的余量，在低于预定值时停机提示换卷。

可选地，极片供给装置100为两个，两个极片供给装置100交替向热复合装置300所述极片，隔膜供给装置200包括第一隔膜供给装置211和第二隔膜供给装置212，第一隔膜供给装置211用于展开卷绕的第一隔膜3，第二隔膜供给装置212用于展开卷绕的第二隔膜4。换言之，第一隔膜3和第二隔膜4分别由第一隔膜供给装置211和第二隔膜供给装置212持续供给而极片分别由两个极片供给装置100交替供给。这样可以提高极片供给的效率，提高制袋装置1的整体生产效率。

具体而言，隔膜供给装置200还包括隔膜卷径检测装置230，隔膜卷径检测装置230可以为光电传感器，通过判断卷绕的极片材料2的卷径判断剩余极片材料2的余量，在低于预定值时停机提示换卷。

两个极片供给装置100可以沿上下方向间隔设置(上下方向如图中的箭头所示)，两个极片供给装置100之间可以设有挡尘板700以防止上方的极片供给装置100的粉尘落入下方的极片供给装置100。

图3和图4示出了根据本实用新型一些示例的制袋装置1。如图3和图4所示，热复合装置300包括两个压辊310，两个压辊310适于压合第一隔膜3、第二隔膜4和所述极片。这样可以利用两个压辊310对隔膜和极片进行辊压以便于隔膜与极片进行热复合。

具体而言，压辊310的上游可以设有入料辊320，入料辊320用于统一隔膜和极片的方向以便于进入后续的两个压辊310之间。

压辊310也可以通过气缸提供压力且压力大小为0.05-3Mpa。压辊310上也可以涂覆有防粘涂层。压辊310的径向跳动小于20微米。压辊310的辊径为50-400毫米。两个压辊310在辊压时的最小距离小于1毫米。压辊310可以为空心或实心结构。两个压辊310中的至少一个为主动辊。两个压辊310均为加热辊且加热温度可以单独调节。

图6示出了根据本实用新型一些示例的制袋装置1。如图6所示，制袋装置1还包括隔膜切断装置500，隔膜切断装置500设在封边装置400下游且用于切断相邻两个所述极片之间的第一隔膜3和第二隔膜4以形成单元片，隔膜切断装置500至少包括刀具510和用于对刀具510加热的刀具加热装置。具体而言，刀具510为两个且间距大于极片的长度，隔膜切断装置500还包括两个刀座520、三个驱动辊530和三个切刀压辊540。两个刀具510分别与两个刀座520一一对应以便于刀具510和刀座520配合切断隔膜。三个驱动辊530在输送方向上间隔设置，刀座520位于相邻两个驱动辊530之间，刀具510位于相邻两个切刀压辊540之间，三个切刀压辊540和三个驱动辊530一一对应以相互配合驱动复合后的隔膜和极片。隔膜切断装置500还包括位置检测装置，用于检测极片位置，避免刀具510切到极片。刀具加热装置持续对刀具510加热以保证合适的切断温度。

图5示出了根据本实用新型一些示例的制袋装置1还包括剔废装置600，剔废装置600设在隔膜切断装置500下游且至少包括检测装置610和打料装置620，检测装置610检测所述单元片尺寸、是否划伤、隔膜是否翻折以识别所述单元片中的不良品，打料装置620将检测装置610检测到的所述不良品打入废料盒5中。具体而言，检测装置610可以包括尺寸检测装置611和两个瑕疵检测装置612，尺寸检测装置611用于检测所述单元片的尺寸，瑕疵检测装置612用于检测所述单元片是否划伤、隔膜是否翻折。两个瑕疵检测装置612分别检测单元片的两侧表面。这样可以便于将不合格的产品剔除，以保留合格的产品。

具体而言，封边装置400和隔膜切断装置500之间可以设有用于为复合的隔膜和极片提供驱动力的第二驱动装置450。第二驱动装置450与隔膜切断装置500之间还可以设有缓存辊460和缓存滑轨470。

剔废装置600下游可以连接有输送装置800，输送装置800将合格的所述单元片输送至取料位置。

下面描述根据本实用新型实施例的叠片设备。根据本实用新型实施例的叠片设备包括制袋装置和叠片装置。

如图7和图8所示，所述制袋装置为根据本实用新型上述实施例的制袋装置1，制袋装置1用于将展开的第一极片材料裁切为第一极片6并将第一极片6与第一隔膜3和第二隔膜4通过热复合形成第一极片袋8。所述叠片装置用于将展开的第二极片材料裁切为第二极片7并与第一极片袋8交替层叠以得到制袋式电芯11。

根据本实用新型实施例的叠片设备，通过利用根据本实用新型上述实施例的制袋装置1，具有产品可靠性强等优点。

具体而言，卷绕的第二极片材料，经过裁切后变成第二极片7，与制袋装置1制成的第一极片袋8，经搬运装置运输和UVW纠偏后对齐，在叠片台将相同数量的第一极片袋8与第二极片7交替叠置以形成一个完整的电池单体。第一极片6可以为负极片且第二极片7可以为正极片，或第二极片7可以为负极片且第一极片6可以为正极片。

进一步地，可以把电池单体做成电池模组和电池包，再装车使用。

根据本实用新型实施例的叠片设备的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种制袋装置，其特征在于，包括：

极片供给装置，所述极片供给装置用于供给极片；

隔膜供给装置，所述隔膜供给装置用于供给第一隔膜和第二隔膜；

热复合装置，所述隔膜供给装置将所述第一隔膜和所述第二隔膜供给至所述热复合装置，所述极片供给装置将所述极片供给至所述热复合装置，所述热复合装置用于将所述第一隔膜和所述第二隔膜以及位于所述第一隔膜和所述第二隔膜之间的极片进行热复合，在宽度方向上所述第一隔膜和所述第二隔膜的尺寸是所述极片尺寸的1.01-1.06倍，所述第一隔膜和所述第二隔膜均具有在宽度方向上伸出所述极片两侧边的封边部分；

封边装置，所述封边装置设在所述热复合装置的下游，所述封边装置用于将所述第一隔膜的所述封边部分和所述第二隔膜的所述封边部分压合在一起。

2.根据权利要求1所述的制袋装置，其特征在于，所述封边装置包括：

两个封边辊，两个所述封边辊中的至少一个的外周面上设有用于避让所述极片的避让环槽；

压力装置，所述压力装置与两个所述封边辊中的至少一个传动连接。

3.根据权利要求2所述的制袋装置，其特征在于，所述封边辊的外周面与所述避让环槽的端面的连接处倒圆角。

4.根据权利要求2所述的制袋装置，其特征在于，所述避让环槽的径向深度为0.05-10毫米。

5.根据权利要求2所述的制袋装置，其特征在于，两个所述封边辊中的至少一个为加热辊。

6.根据权利要求1所述的制袋装置，其特征在于，所述极片供给装置包括：

极卷放卷装置，所述极卷放卷装置用于展开卷绕的极片材料；

预热装置，所述预热装置用于对展开的所述极片材料进行预热；

切断装置，所述切断装置用于将展开的所述极片材料切断以形成所述极片。

7.根据权利要求1所述的制袋装置，其特征在于，所述极片供给装置为两个，两个所述极片供给装置交替向所述热复合装置供给所述极片，所述隔膜供给装置包括第一隔膜供给装置和第二隔膜供给装置，所述第一隔膜供给装置用于展开卷绕的所述第一隔膜，所述第二隔膜供给装置用于展开卷绕的所述第二隔膜。

8.根据权利要求1所述的制袋装置，其特征在于，所述热复合装置包括两个压辊，两个所述压辊适于压合所述第一隔膜、第二隔膜和所述极片。

9.根据权利要求1所述的制袋装置，其特征在于，还包括隔膜切断装置和剔废装置，所述隔膜切断装置设在所述封边装置下游且用于切断相邻两个所述极片之间的所述第一隔膜和所述第二隔膜以形成单元片，所述隔膜切断装置至少包括刀具和用于对所述刀具加热的刀具加热装置，所述剔废装置设在所述隔膜切断装置下游且至少包括检测装置和打料装置，所述检测装置检测所述单元片尺寸、是否划伤、隔膜是否翻折以识别所述单元片中的不良品，所述打料装置将所述检测装置检测到的所述不良品打入废料盒中。

10.一种叠片设备，其特征在于，包括：

制袋装置，所述制袋装置为根据权利要求1-9中任一项所述的制袋装置，所述制袋装置用于将展开的第一极片材料裁切为第一极片并将所述第一极片与所述第一隔膜和所述第二隔膜通过热复合形成第一极片袋；

叠片装置，所述叠片装置用于将展开的第二极片材料裁切为第二极片并与所述第一极片袋交替层叠以得到制袋式电芯。

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