CN217740588U - 一种电芯组件卷绕堆叠设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电芯组件卷绕堆叠设备，包括卷绕部和叠片部，其中：卷绕部包括转塔、正极带放卷机构、正极片送料机构、负极带放卷机构、负极片送料机构、第一隔膜放卷机构和第二隔膜放卷机构，其中：正极带放卷机构和正极片送料机构配合将正极片送入至转塔内；负极带放卷机构合负极片送料机构配合将负极片送入至转塔内；第一隔膜放卷机构将第一隔膜放卷至转塔内；第二隔膜放卷机构将第二隔膜放卷至转塔内；转塔用于卷绕正极片、负极片、第一隔膜和第二隔膜以生成一电芯单元。叠片部用于将电芯单元堆叠成电芯组件。本实用新型能够连续自动地完成电芯单元的卷绕成型，及将电芯单元堆叠成电芯组件，提升了卷绕‑堆叠式电芯组件的生产效率。

Description

一种电芯组件卷绕堆叠设备

技术领域

本实用新型涉及电池生产领域，尤其涉及一种电芯组件卷绕堆叠设备。

背景技术

卷绕-堆叠式电芯组件具备结构稳定、长期均一性高等优点，已经逐渐成为一种主流的电芯组件结构。卷绕-堆叠式电芯组件的生产过程包括卷绕及堆叠两个主要环节。传统工艺中，一般通过人工将正、负极片及两条隔膜送入至转塔内，转塔将正、负极片及隔膜卷绕成电芯单元，然后通过人工将电芯单元堆叠、粘接成电芯组件，传统工艺生产效率低下，难以满足大批量生产需求。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电芯组件卷绕堆叠设备，其技术方案如下：

一种电芯组件卷绕堆叠设备，包括卷绕部和叠片部，其中：

卷绕部包括转塔、正极带放卷机构、正极片送料机构、负极带放卷机构、负极片送料机构、第一隔膜放卷机构和第二隔膜放卷机构，其中：

正极带放卷机构用于将正极带放卷至正极片送料机构；

正极片送料机构用于裁切正极带以获取预定长度的正极片，以及将获取到的正极片送入至转塔内；

负极带放卷机构用于将负极带放卷至负极片送料机构；

负极片送料机构用于裁切负极带以获取预定长度的负极片，以及将获取到的负极片送入至转塔内；

第一隔膜放卷机构用于将第一隔膜放卷至转塔内；

第二隔膜放卷机构用于将第二隔膜放卷至转塔内；

转塔用于卷绕正极片、负极片、第一隔膜和第二隔膜，第一隔膜放卷机构及第二隔膜放卷机构还用于在卷绕结束后分别切断第一隔膜和第二隔膜，以生成一电芯单元；

叠片部设置在卷绕部的后道工位，叠片部用于将若干卷绕部生成的电芯单元堆叠成电芯组件。

通过卷绕部和叠片部的配合，本实用新型提供的电芯组件卷绕堆叠设备能够连续自动地完成电芯单元的卷绕成型，以及将电芯单元堆叠成电芯组件，其大幅度地提升了卷绕-堆叠式电芯组件的生产效率。

在一些实施例中，正极带放卷机构和负极带放卷机构均包括第一放料卷、第一张力控制组件、第一纠偏组件及第一缓存组件；第一放料卷用于放出正极带或负极带，被放出的正极带或负极带依次绕过第一张力控制组件、第一纠偏组件及第一缓冲组件后，进入至正极片送料机构或负极片送料机构内，其中：第一张力控制组件用于张紧正极带或负极带；第一纠偏组件用于纠偏正极带或负极带；第一缓存组件用于缓存正极带或负极带。

通过对正极带放卷机构、负极带放卷机构进行设置，保证放料卷放出的正极带或负极带能够被顺利地供应至正极片送料机构或负极片送料机构内。

在一些实施例中，正极片送料机构和负极片送料机构均包括夹送组件和第一切刀组件，其中：夹送组件用于夹持正极带放卷机构或负极带放卷机构放卷的正极带或负极带；第一切刀组件用于裁切夹持在夹送组件内的正极带或负极带，以获得正极片或负极片；夹送组件还用于将正极片或负极片送入至转塔内。

通过夹送组件和第一切刀组件的配合，正极片送料机构、负极片送料机构能够顺利地从正极带或负极带上切下预定长度的正极片或负极片，并将切下的正极片或负极片送入至转塔内。

在一些实施例中，正极片送料机构和负极片送料机构还均包括除静电组件，除静电组件用于去除正极片或负极片上的静电。

通过设置除静电组件，去除了正极片或负极片上的静电。

在一些实施例中，第一隔膜放卷机构和第二隔膜放卷机构均包括第二放料卷、第二张力控制组件、第二纠偏组件、第二缓存组件及第二切刀组件；第二放料卷用于放出第一隔膜或第二隔膜，被放出的第一隔膜或第二隔膜依次绕过第二张力控制组件、第二纠偏组件、第二缓冲组件后，穿过第二切刀组件并进入转塔内，其中：第二张力控制组件用于张紧第一隔膜或第二隔膜；第二纠偏组件用于纠偏第一隔膜或第二隔膜；第二缓存组件用于缓存第一隔膜或第二隔膜；第二切刀组件用于在卷绕结束后切断第一隔膜或第二隔膜。

通过对第一隔膜放卷机构、第二隔膜放卷机构进行设置，保证放料卷放出的第一隔膜或第二隔膜能够被顺利地供应至卷塔内，并在卷绕后被切断。

在一些实施例中，转塔包括夹板及旋转驱动组件，夹板用于夹持正极片、负极片、第一隔膜和第二隔膜，旋转驱动组件用于驱动夹板旋转从而卷绕正极片、负极片、第一隔膜和第二隔膜。

提供了一种结构的转塔实现方式，其通过旋转驱动组件旋转夹板旋转，从而实现对正极片、负极片、第一隔膜和第二隔膜的卷绕。

在一些实施例中，卷绕部还包括第一热压机构和第一出料输送机构，其中：第一热压机构用于热压转塔生成的电芯单元；第一出料输送机构用于将热压后的电芯单元输送至叠片部内。

通过设置第一热压机构，实现了对卷绕生成的电芯单元的压紧，防止极片、隔膜松脱。而通过设置第一出料输送机构，则自动地将电芯单元输送至叠片部内。

在一些实施例中，叠片部包括分料搬运机构和至少两组叠片输送机构，其中：分料搬运机构用于将卷绕部输出的电芯单元分配至各叠片输送机构上；各叠片输送机构的输送路径上均依次设有堆叠机构、贴胶机构及第二热压机构，其中：堆叠机构用于将若干电芯单元堆叠成电芯单元层，贴胶机构用于将胶带贴覆至堆叠好的电芯单元层的侧面以形成电芯组件，第二热压机构用于热压电芯组件。

多组叠片生产线同步实施叠片处理，大幅度地提高了电芯组件的生产效率。而通过在叠片输送机构的输送路径上依次设置堆叠机构、贴胶机构及第二热压机构，则实现了堆叠、贴胶及热压工序的连续自动化，进一步提升了生产效率。

在一些实施例中，贴胶机构包括旋转贴胶台以及设置在旋转贴胶台边侧的贴胶组件，其中：旋转贴胶台用于带动电芯单元层旋转，以使得电芯单元层的待贴胶侧面依次旋转至贴胶组件；贴胶组件用于将胶带贴覆至待贴胶侧面上。

通过旋转贴胶台和贴胶组件的配合，胶带被顺利地贴覆至待贴胶侧面上，从而获得电芯组件。

在一些实施例中，叠片部还包括下料搬运机构及第二出料机构，其中：下料搬运机构用于将各叠片输送机构输出的电芯组件搬运至第二出料机构上；第二出料机构用于将电芯组件输送至下道工位。

通过下料搬运机构及第二出料机构的配合，实现了对电芯组件的自动下料。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的卷绕部的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的夹板的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中的堆叠部的结构示意图；

图1至图3中包括：

卷绕部10：

转塔11：夹板111、插口112；

正极带放卷机构12、负极带放卷机构13：第一放料卷121、第一张力控制组件122、第一纠偏组件123、第一缓存组件124；

正极片送料机构14、负极片送料机构15；

第一隔膜放卷机构16、第二隔膜放卷机构17；

第一出料输送机构18；

堆叠部20：

分料搬运机构21；

叠片输送机构22；

堆叠机构23；

贴胶机构24：旋转贴胶台241、贴胶组件242；

第二热压机构25；

第二出料机构26；

第一检测机构27；

第二检测机构28。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1和图2所示，本实用新型提供的电芯组件卷绕堆叠设备包括卷绕部10和叠片部20。

卷绕部10包括转塔11、正极带放卷机构12、正极片送料机构14、负极带放卷机构13、负极片送料机构15、第一隔膜放卷机构16和第二隔膜放卷机构17，其中：

正极带放卷机构12用于将正极带放卷至正极片送料机构14。

正极片送料机构14用于裁切正极带以获取预定长度的正极片，以及将获取到的正极片送入至转塔11内。

负极带放卷机构13用于将负极带放卷至负极片送料机构15。

负极片送料机构15用于裁切负极带以获取预定长度的负极片，以及将获取到的负极片送入至转塔11内。

第一隔膜放卷机构16用于将第一隔膜放卷至转塔11内。

第二隔膜放卷机构17用于将第二隔膜放卷至转塔11内。

转塔11用于卷绕正极片、负极片、第一隔膜和第二隔膜，第一隔膜放卷机构16及第二隔膜放卷机构17还用于在卷绕结束后分别切断第一隔膜和第二隔膜，以生成一电芯单元。

使用转塔实施对电芯单元的卷绕成型为本领域的常规技术，本实用新型实施例中可根据具体情况选用已知的各种结构的转塔实施对正极片、负极片、第一隔膜和第二隔膜的卷绕，以获得电芯单元。

作为一种优选的实现方式，本实用新型实施例提供了一种结构简单、易于控制的转塔实现结构，如图2所示，该转塔的主体结构包括夹板111及用于驱动夹板111旋转的旋转驱动组件(未图示)，其中，夹板111上形成有插口112。

在实施卷绕前，先将第一隔膜、第二隔膜的自由端穿入至插口112内，然后驱动夹板111转动一圈使得第一隔膜、第二隔膜卷绕在夹板111上。接着将正、负极片交替地送至夹板111上，且保证每片正、负极片均被单独地夹持在第一隔膜和第二隔膜之间，驱动夹板111旋转，直至完成对预定数量的正、负极片的卷绕。完成卷绕后，第一隔膜放卷机构16及第二隔膜放卷机构17分别切断第一隔膜、第二隔膜的尾端，从而获取到一个电芯单元。

叠片部20设置在卷绕部10的后道工位，叠片部20用于将若干电芯单元堆叠成电芯组件。

如图1所示，可选的，正极带放卷机构12和负极带放卷机构13的结构相同，以正极带放卷机构12为例，其包括第一放料卷121、第一张力控制组件122、第一纠偏组件123及第一缓存组件124。第一放料卷121用于放出正极带，被放出的正极带依次绕过第一张力控制组件122、第一纠偏组件123及第一缓冲组件124后，进入至正极片送料机构14内，其中：

第一张力控制组件122用于张紧正极带，可选的，第一张力控制组件122包括若干张力滚轮及设置在张力感应传感器，正极带依次绕过各张力滚轮。张力感应传感器用于检测正极带的张力，并根据当前的张力情况调整至少一个张力滚轮滑动，从而使得正极带的张力保持在预定范围内。

第一纠偏组件123用于纠偏正极带，防止正极带因走偏无法精准地进入正极片送料机构14内的预定位置处。

第一缓存组件124用于缓存正极带，可选的，第一缓存组件124包括若干缓存滚轮，其中至少有一个缓存滚轮被配置为可滑动。正极带离开第一纠偏组件123后依次绕过各缓存滚轮从而实现缓存。当第一放料卷121的放卷速度过慢，无法实现对正极带的正常供料时，控制缓存滚轮滑动，从而放出第一缓存组件124内缓存的正极带。

继续参考图1所示，可选的，正极片送料机构14和负极片送料机构15的结构也设置为相同。以正极片送料机构14为例，其包括夹送组件和第一切刀组件，其中：夹送组件首先夹持住正极带放卷机构12放卷的正极带。第一切刀组件接着裁切夹持在夹送组件内的正极带，从而获得预定长度的正极片。夹送组件最后将正极片送入至转塔11内。

可选的，正极片送料机构14和负极片送料机构15内还设置有除静电组件，除静电组件用于去除正极片、负极片上的静电，防止正极片、负极片上残留的静电影响后续的卷绕操作。

继续参考图1所示，可选的，第一隔膜放卷机构16和第二隔膜放卷机构17的结构也设置为相同。以第一隔膜放卷机构16为例，其包括第二放料卷、第二张力控制组件、第二纠偏组件、第二缓存组件及第二切刀组件。第二放料卷用于放出第一隔膜，被放出的第一隔膜依次绕过第二张力控制组件、第二纠偏组件、第二缓冲组件后，穿过第二切刀组件并进入转塔11内，其中：第二张力控制组件用于张紧第一隔膜，第二纠偏组件用于纠偏第一隔膜，第二缓存组件用于缓存第一隔膜，第二切刀组件用于在卷绕结束后切断第一隔膜。

可选的，卷绕部10还包括第一热压机构和第一出料输送机构18，其中：第一热压机构用于热压转塔11生成的电芯单元，从而实现对电芯单元的压紧，防止极片、隔膜松脱。第一出料输送机构18则用于将热压后的电芯单元自动地输送至叠片部20内。

如图3所示，可选的，叠片部20包括分料搬运机构21和两组叠片输送机构22，其中：分料搬运机构21用于将卷绕部10输出的电芯单元分配至两组叠片输送机构上22。叠片输送机构22的输送路径上依次设有堆叠机构23、贴胶机构24及第二热压机构25，其中：堆叠机构23用于将若干电芯单元堆叠成电芯单元层，贴胶机构24用于将胶带贴覆至堆叠好的电芯单元层的侧面以形成电芯组件，第二热压机构25用于热压电芯组件。

通过设置两组叠片输送机构22，可同步实现对两个电芯组件的堆叠成型，从而大幅度地提高了电芯组件的生产效率。当然，也可以设置更多数量的叠片输送机构22。

通过在叠片输送机构22的输送路径上依次设置堆叠机构23、贴胶机构24及第二热压机构25，则实现了堆叠、贴胶及热压工序的连续自动化，进一步提升了生产效率。

可选的，贴胶机构24包括旋转贴胶台241以及设置在旋转贴胶台241边侧的贴胶组件242，其中：旋转贴胶台241用于带动电芯单元层旋转，以使得电芯单元层的各待贴胶侧面依次旋转至贴胶组件242，从而保证贴胶组件24能够将胶带贴覆至所有的待贴胶侧面上。

可选的，各叠片输送机构22的边侧还设置有第一检测机构27和第二检测机构28，其中：第一检测机构27位于堆叠机构23的前道，其用于实施对电芯单元的缺陷检测及视觉定位，只有通过缺陷检测的电芯单元才来被继续输送至堆叠机构23处实施堆叠。第二检测机构28则位于堆叠机构23的边侧，其用于实施对电芯组件的尺寸检测。

可选的，叠片部20还包括下料搬运机构及第二出料机构26，其中：下料搬运机构用于将各叠片输送机构22输出的电芯组件搬运至第二出料机构26上。第二出料机构26则用于将电芯组件输送至下道工位。

上文对本实用新型进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本实用新型的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本实用新型的保护范围。本实用新型所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。

Claims (10)

1.一种电芯组件卷绕堆叠设备，其特征在于，所述电芯组件卷绕堆叠设备包括卷绕部和叠片部，其中：

所述卷绕部包括转塔、正极带放卷机构、正极片送料机构、负极带放卷机构、负极片送料机构、第一隔膜放卷机构和第二隔膜放卷机构，其中：

所述正极带放卷机构用于将正极带放卷至所述正极片送料机构；

所述正极片送料机构用于裁切所述正极带以获取预定长度的正极片，以及将获取到的若干所述正极片送入至所述转塔内；

所述负极带放卷机构用于将负极带放卷至所述负极片送料机构；

所述负极片送料机构用于裁切所述负极带以获取预定长度的负极片，以及将获取到的若干所述负极片送入至所述转塔内；

所述第一隔膜放卷机构用于将第一隔膜放卷至所述转塔内；

所述第二隔膜放卷机构用于将第二隔膜放卷至所述转塔内；

所述转塔用于卷绕所述正极片、所述负极片、所述第一隔膜和所述第二隔膜，所述第一隔膜放卷机构及所述第二隔膜放卷机构还用于在卷绕结束后分别切断所述第一隔膜和所述第二隔膜，以生成一电芯单元；

所述叠片部设置在所述卷绕部的后道工位，所述叠片部用于将若干所述卷绕部生成的所述电芯单元堆叠成电芯组件。

2.如权利要求1所述的电芯组件卷绕堆叠设备，其特征在于，所述正极带放卷机构和所述负极带放卷机构均包括第一放料卷、第一张力控制组件、第一纠偏组件及第一缓存组件；

所述第一放料卷用于放出所述正极带或所述负极带，被放出的所述正极带或所述负极带依次绕过所述第一张力控制组件、所述第一纠偏组件及所述第一缓存组件后，进入至所述正极片送料机构或所述负极片送料机构内，其中：

所述第一张力控制组件用于张紧所述正极带或所述负极带；

所述第一纠偏组件用于纠偏所述正极带或所述负极带；

所述第一缓存组件用于缓存所述正极带或所述负极带。

3.如权利要求1所述的电芯组件卷绕堆叠设备，其特征在于，所述正极片送料机构和所述负极片送料机构均包括夹送组件和第一切刀组件，其中：

所述夹送组件用于夹持所述正极带放卷机构或所述负极带放卷机构放卷的所述正极带或所述负极带；

所述第一切刀组件用于裁切夹持在所述夹送组件内的所述正极带或所述负极带，以获得所述正极片或所述负极片；

所述夹送组件还用于将所述正极片或所述负极片送入至所述转塔内。

4.如权利要求3所述电芯组件卷绕堆叠设备，其特征在于，所述正极片送料机构和所述负极片送料机构还均包括除静电组件，所述除静电组件用于去除所述正极片或所述负极片上的静电。

5.如权利要求1所述的电芯组件卷绕堆叠设备，其特征在于，所述第一隔膜放卷机构和所述第二隔膜放卷机构均包括第二放料卷、第二张力控制组件、第二纠偏组件、第二缓存组件及第二切刀组件；

所述第二放料卷用于放出所述第一隔膜或所述第二隔膜，被放出的所述第一隔膜或所述第二隔膜依次绕过所述第二张力控制组件、所述第二纠偏组件、所述第二缓存组件后，穿过所述第二切刀组件并进入所述转塔内，其中：

所述第二张力控制组件用于张紧所述第一隔膜或所述第二隔膜；

所述第二纠偏组件用于纠偏所述第一隔膜或所述第二隔膜；

所述第二缓存组件用于缓存所述第一隔膜或所述第二隔膜；

所述第二切刀组件用于在卷绕结束后切断所述第一隔膜或所述第二隔膜。

6.如权利要求1所述的电芯组件卷绕堆叠设备，其特征在于，所述转塔包括夹板及旋转驱动组件，所述夹板用于夹持所述正极片、所述负极片、所述第一隔膜和所述第二隔膜，所述旋转驱动组件用于驱动所述夹板旋转从而卷绕所述正极片、所述负极片、所述第一隔膜和所述第二隔膜。

7.如权利要求1所述的电芯组件卷绕堆叠设备，其特征在于，所述卷绕部还包括第一热压机构和第一出料输送机构，其中：

所述第一热压机构用于热压所述转塔生成的所述电芯单元；

所述第一出料输送机构用于将热压后的所述电芯单元输送至所述叠片部内。

8.如权利要求1-7中任一所述的电芯组件卷绕堆叠设备，其特征在于，所述叠片部包括分料搬运机构和至少两组叠片输送机构，其中：

所述分料搬运机构用于将所述卷绕部输出的所述电芯单元分配至各所述叠片输送机构上；

各所述叠片输送机构的输送路径上均依次设有堆叠机构、贴胶机构及第二热压机构，其中：所述堆叠机构用于将若干所述电芯单元堆叠成电芯单元层，所述贴胶机构用于将胶带贴覆至堆叠好的所述电芯单元层的侧面以形成所述电芯组件，所述第二热压机构用于热压所述电芯组件。

9.如权利要求8所述的电芯组件卷绕堆叠设备，其特征在于，所述贴胶机构包括旋转贴胶台以及设置在所述旋转贴胶台边侧的贴胶组件，其中：

所述旋转贴胶台用于带动所述电芯单元层旋转，以使得所述电芯单元层的待贴胶侧面依次旋转至所述贴胶组件；

所述贴胶组件用于将胶带贴覆至所述待贴胶侧面上。

10.如权利要求8所述的电芯组件卷绕堆叠设备，其特征在于，所述叠片部还包括下料搬运机构及第二出料机构，其中：

所述下料搬运机构用于将各所述叠片输送机构输出的所述电芯组件搬运至所述第二出料机构上；

所述第二出料机构用于将所述电芯组件输送至下道工位。

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