CN217444462U - 一种电芯制造设备 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种电芯制造设备，包括叠片段，叠片段包括极片输送线和若干个叠片工位，叠片工位沿极片输送线的输送方向依次布置，叠片工位包括移载纠偏模块和叠片台，移载纠偏模块包括依次布置的第一叠片机械手、移载台和第二叠片机械手，第一叠片机械手能够在极片输送线和移载台之间往复运动，移载台能够沿第一方向往复运动，第二叠片机械手能够沿第二方向在移载台和叠片台之间往复运动。叠片段将极片的输送和极片的纠偏结合在一起，电芯制造设备能够提高电芯制造效率。

Description

一种电芯制造设备

技术领域

本申请涉及电芯制造领域，特别是一种电芯制造设备。

背景技术

电芯的叠片制造工艺包括切片和叠片两个步骤。切片步骤中裁切料卷获得正极极片和负极极片，叠片步骤中将正极极片和负极极片堆叠到一起获得电芯。

目前出现了将切片步骤和叠片步骤整合到一起的电芯制造设备，简化了切片步骤和叠片步骤之间的物料搬运动作，有效地提高了电芯制造效率。但是，目前的叠片步骤速度较慢，使得电芯制造设备的电芯制造效率难以进一步提升。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种电芯制造设备，电芯制造设备能够提高电芯制造效率。

根据本申请提供的电芯制造设备，包括叠片段，所述叠片段包括极片输送线和若干个叠片工位，所述叠片工位沿所述极片输送线的输送方向依次布置，所述叠片工位包括移载纠偏模块和叠片台，所述移载纠偏模块包括依次布置的第一叠片机械手、移载台和第二叠片机械手，所述第一叠片机械手能够在所述极片输送线和所述移载台之间往复运动，所述移载台能够沿第一方向往复运动，所述第二叠片机械手能够沿第二方向在所述移载台和所述叠片台之间往复运动。

根据本申请提供的电芯制造设备，至少具有如下技术效果：叠片段将极片的输送和极片的纠偏结合在一起，移载台移动时对极片进行第一方向的纠偏，第二叠片机械手移动时对极片进行第二方向的纠偏，完成纠偏的极片由第二叠片机械手直接送至叠片台，电芯制造设备能够提高电芯制造效率。

根据本申请的一些实施例，所述移载纠偏模块包括叠片废料箱，所述叠片废料箱位于所述第二叠片机械手的运动路线的下方。

根据本申请的一些实施例，所述叠片段包括尾卷工位，所述尾卷工位位于所述叠片工位的下游。

根据本申请的一些实施例，所述叠片段包括多个叠片工位，所述极片输送线包括多个首尾连接的极片输送带，各个所述极片输送带的速度能够独立调节。

根据本申请的一些实施例，所述电芯制造设备包括制片段，所述制片段位于所述叠片段的上游，所述制片段包括依次布置的放卷工位、裁切工位和检测工位，所述裁切工位包括成型模块和切断模块。

根据本申请的一些实施例，所述检测工位包括第一检测输送带和第二检测输送带，所述第一检测输送带和所述第二检测输送带开设有负压吸孔，所述第一检测输送带的输送面朝上布置，所述第二检测输送带的输送面朝下布置，所述检测工位包括尺寸检测模块，所述尺寸检测模块布置在所述第一检测输送带和/或所述第二检测输送带的输送路线上。

根据本申请的一些实施例，所述检测工位包括清洁模块，两个所述清洁模块分别布置在所述第一检测输送带和所述第二检测输送带的输送路线上。

根据本申请的一些实施例，所述电芯制造设备包括后处理段，所述后处理段包括搬运装置和热压工位。

根据本申请的一些实施例，所述后处理段包括垫片上料输送带和中转工位，所述搬运装置包括第一搬运机械手，所述第一搬运机械手包括垫片夹爪和电芯夹爪。

根据本申请的一些实施例，所述搬运装置包括第二搬运机械手，所述中转工位包括旋臂和多个承载座，所述承载座沿所述旋臂的长度方向阵列布置，所述旋臂能够沿水平轴线转动，所述第二搬运机械手包括多个沿竖直方向阵列布置的搬运夹爪。

附图说明

本申请的上述和/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是本申请实施例的电芯制造设备的布局示意图；

图2是本申请实施例的检测工位的侧视示意图；

图3是本申请实施例的移载纠偏模块的轴测示意图；

图4是本申请实施例的缓存工位的轴测示意图；

图5是本申请实施例的第三搬运机械手的轴测示意图。

附图标记：

放卷工位110、裁切工位120、检测工位130、第一检测输送带131、第二检测输送带132、清洁模块133、尺寸检测模块134、切片废料箱135、

极片输送线210、叠片工位220、第一叠片机械手221、移载台222、第二叠片机械手223、叠片台224、叠片废料箱225、尾卷工位230、下料机械手240、电芯输送线250、侧贴胶工位260、

热压工位310、垫片上料输送带320、中转工位330、旋臂331、承载座332、第一搬运机械手340、第二搬运机械手350、搬运夹爪351、第三搬运机械手360、电芯放置区370、贴码测试工位380。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，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，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本申请的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

根据本申请提供的电芯制造设备，包括叠片段，叠片段包括极片输送线210和若干个叠片工位220，叠片工位220沿极片输送线210的输送方向依次布置，叠片工位220包括移载纠偏模块和叠片台224，移载纠偏模块包括依次布置的第一叠片机械手221、移载台222和第二叠片机械手223，第一叠片机械手221能够在极片输送线210和移载台222之间往复运动，移载台222能够沿第一方向往复运动，第二叠片机械手223能够沿第二方向在移载台222和叠片台224之间往复运动。

以往的电芯制造设备中，极片的纠偏和叠片分为顺序进行的两个步骤，极片需要先送往纠偏台进行纠偏，之后再由纠偏台送往叠片台224进行叠片，效率较低。根据本申请提供的电芯制造设备，叠片段将极片的输送和极片的纠偏结合在一起，移载台222移动时对极片进行第一方向的纠偏，第二叠片机械手223移动时对极片进行第二方向的纠偏，完成纠偏的极片由第二叠片机械手直接送至叠片台224，纠偏和叠片同时进行，能够提高电芯制造效率。

在一些实施例中，电芯制造设备包括制片段，制片段位于叠片段的上游。制片段位叠片段供应极片。

可以理解的是，制片段可以以多种形式供应极片。

例如在图1的实施例中，共设有两个制片段，两个制片段分别供应正极极片和负极极片，叠片工位220位于两个极片输送线210之间，两个第一叠片机械手221分别从两个极片输送线210获取正极极片和负极极片。叠片台224在两个移载纠偏模块之间进行往复运动，从而使得正极极片和负极极片交替地堆叠在叠片台224上。

在另一些实施例中，只需要单个制片段，此时制片段同时供应正极极片和负极极片，例如制片段可以供应复合极片，复合极片由正极极片、隔膜、负极极片、隔膜叠加构成。

叠片工位220还可以包括隔膜放卷模块，隔膜放卷模块向叠片台224输送隔膜，隔膜分隔正极极片和负极极片。当然，隔膜放卷模块也可以布置在制片段，制片段将隔膜与极片直接复合到一起，再送往叠片段。

在一些实施例中，移载纠偏模块包括叠片废料箱225，叠片废料箱225位于第二叠片机械手223的运动路线的下方。当极片纠偏失败时，第二叠片机械手223直接将极片丢弃至叠片废料箱225内，而不需要离开原本的运动路线前往叠片废料箱225，使叠片效率进一步提高。

在一些实施例中，叠片段包括尾卷工位230，尾卷工位230位于叠片工位220的下游。尾卷工位230在叠好的极片外周卷绕一定圈数的隔膜，侧贴胶工位260将隔膜的末端粘牢，避免隔膜松散或者脱落。

由于尾卷工位230和叠片工位220分开布置，当前电芯进行尾卷时，叠片工位220进行下一电芯的极片叠片，尾卷和叠片可以并行进行，从而提高了电芯制造的效率。

叠片段还包括下料机械手240，下料机械手240将堆叠好的极片送往下游。在一些实施例中，叠片段包括电芯输送线250和侧贴胶工位260，尾卷工位230位于叠片工位220的下游，下料机械手240能够在尾卷工位230和电芯输送线250之间往复运动，侧贴胶工位260位于电芯输送线250的下游。

由于制片段和叠片段都需要剔除不合格的极片，因此制片段供应的极片与叠片工位220需要的叠片往往具有差异，存在供过于求或供不应求的情况。在一些实施例中，极片输送线210的速度可以调节，极片输送线210起到缓存作用。当供大于求时，极片输送线210的速度放慢，将更多的极片缓存起来，当供不应求时，极片输送线210的速度加快，将缓存的极片送往叠片工位220，确保叠片工位220平稳运行。

在一些实施例中，叠片段包括多个叠片工位220，极片输送线210包括多个首尾连接的极片输送带，各个极片输送带的速度能够独立调节。各个极片输送带可以根据各个叠片工位220的需求情况进行适应性调节，确保多个叠片工位220都能平稳运行。

根据本申请的一些实施例，制片段包括依次布置的放卷工位110、裁切工位120和检测工位130，裁切工位120包括成型模块和切断模块。放卷工位110释放极片料卷，成型模块在料卷上切出极片的形状，切断模块切断料卷从而获得极片。极片经过检测工位130进行质量检测，之后送往叠片段。

在一些实施例中，检测工位130包括尺寸检测模块134，尺寸检测模块134检测极片的尺寸形状。尺寸检测模块134布置在极片的输送路线上。

在一些实施例中，检测工位130包括第一检测输送带131和第二检测输送带132，第一检测输送带131和第二检测输送带132开设有负压吸孔，第一检测输送带131的输送面朝上布置，第二检测输送带132的输送面朝下布置，此时尺寸检测模块134可以布置在第一检测输送带131和/或第二检测输送带132的输送路线上。

检测工位130还可以包括清洁模块133，两个清洁模块133分别布置在第一检测输送带131和第二检测输送带132的输送路线上。尺寸检测模块134布置在第一检测输送带131或第二检测输送带132的输送路线上。

极片位于第一检测输送带131时，第一检测输送带131托住极片，清洁模块133对极片的上表面进行清洁，极片位于第二检测输送带132时，第二检测输送带132从上方吸附极片，清洁模块133对极片的下表面进行清洁。清洁模块133可以包括除尘结构和除铁结构，除尘结构通过喷嘴进行极片表面除尘，除铁结构通过磁吸去除极片表面的带磁杂质。

在一些实施例中，检测工位130包括切片废料箱135，切片废料箱135位于第二检测输送带132的输送路线的下方。尺寸检测不合格的极片直接丢弃到切片废料箱135中。

根据本申请的一些实施例，电芯制造设备包括后处理段，后处理段包括搬运装置和热压工位310。搬运装置将叠片后的电芯送至热压工位310进行热压，使松散的电芯结构变得紧实。

目前的一些技术中，热压工位310的热压板中间会设置顶升结构初步夹紧电芯，电芯热压时容易由于各区域受力不一致而导致出现压痕，降低产品质量。在一些实施例中，后处理段包括垫片上料输送带320和中转工位330，搬运装置包括第一搬运机械手340，第一搬运机械手340包括垫片夹爪和电芯夹爪。垫片上料输送带320提供垫片，第一搬运机械手340将垫片和电芯搬运至中转工位，使电芯夹在上下两个垫片之间，形成产品组件，搬运装置再将产品组件送往热压工位310进行热压。垫片的面积大于电芯的面积，使电芯的各区域受力均匀，不易产生压痕。

此外，目前的一些技术中，热压工位310包括热压装置，热压装置在竖向分为多层，可以同时对多个电芯进行热压。在一些实施例中，中转工位330包括旋臂331和多个承载座332，承载座332沿旋臂331的长度方向阵列布置，旋臂331能够沿水平轴线转动，搬运装置包括第二搬运机械手350，第二搬运机械手350包括多个沿竖直方向阵列布置的搬运夹爪351。通过旋臂331的旋转，可以使承载座332在竖向和横向两种状态之间切换，首先由第一搬运机械手340将电芯搬运到横向排布的承载座332上，随后承载座332切换为竖向状态，搬运夹爪351分别夹取产品组件，将产品组件批量送往热压工位310，提高了电芯热压的效率。

在一些实施例中，后处理段包括第三搬运机械手360和电芯放置区370。热压完成后，第二搬运机械手350将产品组件放回中转工位330，第三搬运机械手360将热压好的产品组件中的电芯搬运至电芯放置区370，将热压好的产品组件中的垫片提供给未热压的电芯，形成新的产品组件。

在一些实施例中，后处理段还包括贴码测试工位380，侧贴胶完成后的电芯先经过贴码测试工位380贴识别码并进行耐压测试，再由搬运装置进行搬运。

下面参考图1至图5以一个具体的实施例详细描述根据本申请提供的电芯制造设备。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对本申请的具体限制。

电芯制造设备包括叠片段、后处理段和两个制片段。

参照图1，两个制片段分别供应正极极片和负极极片，制片段包括依次布置的放卷工位110、裁切工位120和检测工位130，裁切工位120包括成型模块和切断模块，检测工位130包括第一检测输送带131、第二检测输送带132、清洁模块133、尺寸检测模块134和切片废料箱135。

参照图2，第二检测输送带132位于第一检测输送带131的下游，第一检测输送带131和第二检测输送带132开设有负压吸孔，第一检测输送带131的输送面朝上布置，第二检测输送带132的输送面朝下布置，两个清洁模块133分别布置在第一检测输送带131和第二检测输送带132的输送路线上，尺寸检测模块134布置在第一检测输送带131的输送路线上，切片废料箱135位于第二检测输送带132的输送路线的下方。

参照图1，叠片段包括极片输送线210、叠片工位220、尾卷工位230、下料机械手240、电芯输送线250、侧贴胶工位260，两个极片输送线210分别连接两个第二检测输送带132，叠片工位220位于两个极片输送线210之间，尾卷工位230位于叠片工位220的下游，下料机械手240能够在尾卷工位230和电芯输送线250之间往复运动，侧贴胶工位260位于电芯输送线250的下游。

参照图3，叠片工位220包括两个移载纠偏模块和一个叠片台224，移载纠偏模块包括依次布置的第一叠片机械手221、移载台222和第二叠片机械手223，第一叠片机械手221能够在极片输送线210和移载台222之间往复运动，移载台222能够沿第一方向往复运动，第二叠片机械手223能够沿第二方向在移载台222和叠片台224之间往复运动，叠片台224能够在两个移载纠偏模块之间往复运动。移载纠偏模块还包括叠片废料箱225，叠片废料箱225位于第二叠片机械手223的运动路线的下方。

参照图1，后处理段包括热压工位310、垫片上料输送带320、中转工位330、第一搬运机械手340、第二搬运机械手350、第三搬运机械手360、电芯放置区370、贴码测试工位380。贴码测试工位380位于侧贴胶工位260的下游，第一搬运机械手340能够将电芯从贴码测试工位380搬运至中转工位，第一搬运机械手340能够将垫片由垫片上料输送带320搬运至中转工位330。第二搬运机械手350能够在中转工位330和热压工位310之间往复运动，第三搬运机械手360能够在中转工位330和电芯放置区370之间往复运动。

参照图4和图5，中转工位330包括旋臂331和多个承载座332，承载座332沿旋臂331的长度方向阵列布置，旋臂331能够沿水平轴线转动，第二搬运机械手350包括多个沿竖直方向阵列布置的搬运夹爪351。

根据本申请实施例的电芯制造设备，通过采用以上的设计，至少可以实现这样一些功能：叠片段将极片的输送和极片的纠偏结合在一起，移载台222移动时对极片进行第一方向的纠偏，第二叠片机械手223移动时对极片进行第二方向的纠偏，完成纠偏的极片由第二叠片机械手223直接送至叠片台224，电芯制造设备能够提高电芯制造效率。

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申请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申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请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，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电芯制造设备，其特征在于，包括：

叠片段，所述叠片段包括极片输送线和若干个叠片工位，所述叠片工位沿所述极片输送线的输送方向依次布置，所述叠片工位包括移载纠偏模块和叠片台，所述移载纠偏模块包括依次布置的第一叠片机械手、移载台和第二叠片机械手，所述第一叠片机械手能够在所述极片输送线和所述移载台之间往复运动，所述移载台能够沿第一方向往复运动，所述第二叠片机械手能够沿第二方向在所述移载台和所述叠片台之间往复运动。

2.根据权利要求1所述的电芯制造设备，其特征在于：所述移载纠偏模块包括叠片废料箱，所述叠片废料箱位于所述第二叠片机械手的运动路线的下方。

3.根据权利要求1所述的电芯制造设备，其特征在于：所述叠片段包括尾卷工位，所述尾卷工位位于所述叠片工位的下游。

4.根据权利要求1所述的电芯制造设备，其特征在于：所述叠片段包括多个叠片工位，所述极片输送线包括多个首尾连接的极片输送带，各个所述极片输送带的速度能够独立调节。

5.根据权利要求1所述的电芯制造设备，其特征在于：所述电芯制造设备包括制片段，所述制片段位于所述叠片段的上游，所述制片段包括依次布置的放卷工位、裁切工位和检测工位，所述裁切工位包括成型模块和切断模块。

6.根据权利要求5所述的电芯制造设备，其特征在于：所述检测工位包括第一检测输送带和第二检测输送带，所述第一检测输送带和所述第二检测输送带开设有负压吸孔，所述第一检测输送带的输送面朝上布置，所述第二检测输送带的输送面朝下布置，所述检测工位包括尺寸检测模块，所述尺寸检测模块布置在所述第一检测输送带和/或所述第二检测输送带的输送路线上。

7.根据权利要求6所述的电芯制造设备，其特征在于：所述检测工位包括清洁模块，两个所述清洁模块分别布置在所述第一检测输送带和所述第二检测输送带的输送路线上。

8.根据权利要求1所述的电芯制造设备，其特征在于：所述电芯制造设备包括后处理段，所述后处理段包括搬运装置和热压工位。

9.根据权利要求8所述的电芯制造设备，其特征在于：所述后处理段包括垫片上料输送带和中转工位，所述搬运装置包括第一搬运机械手，所述第一搬运机械手包括垫片夹爪和电芯夹爪。

10.根据权利要求9所述的电芯制造设备，其特征在于：所述搬运装置包括第二搬运机械手，所述中转工位包括旋臂和多个承载座，所述承载座沿所述旋臂的长度方向阵列布置，所述旋臂能够沿水平轴线转动，所述第二搬运机械手包括多个沿竖直方向阵列布置的搬运夹爪。

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