CN218362662U - 一种锂电极片预固定设备 - Google Patents

Abstract

本申涉及锂电池生产设备的领域，尤其涉及一种锂电极片预固定设备，其包括承料装置和移料焊接装置，所述承料装置包括至少一个承料平台，所述承料平台具有供锂箔放置的放置区；所述移料焊接装置包括移动平台、安装在所述移动平台上用于吸取引流片的上料吸头、安装在所述移动平台上用于焊接引流片和锂箔的上超声焊头、驱动所述移动平台升降的升降机构和驱动所述移动平台平移的平移机构。本申请具有使得生产流程中引流片与锂箔预固定较为牢靠、生产效率高、方便对锂电池进行进一步加工等效果。

Description

一种锂电极片预固定设备

技术领域

本申请涉及锂电池生产技术的领域，更具体地说，它涉及一种锂电极片预固定设备。

背景技术

以金属或合金为负极材料制作的电池统称为金属电池,目前的电池通常采用锂箔作为负极材料，并在锂箔上连接有金属制成的引流片，可有效提高电池能量密度。

在锂箔电极片生产过程中，裁剪好的引流片需要先与锂箔预固定连接定位，以方便引流片与锂箔的进一步连接。相关技术中，操作者会在引流片和锂箔交叠处设置一层粘胶将引流片放置在锂箔上，通过粘接的方式或者采用挤压的方式实现二者的预固定连接，再将粘接好的引流片和锂箔转移至下一个工位进行进一步加工。

针对上述相关技术，发明人认为，粘接的引流片和锂箔在继续移动的过程中，引流片容易从锂箔上脱落，影响生产效率。

实用新型内容

为了使得生产流程中锂箔电极片与引流片预固定较为牢靠，本申请提供一种锂电极片预固定设备。

一种锂电极片预固定设备，包括承料装置和移料焊接装置，所述承料装置包括至少一个承料平台，所述承料平台具有供锂箔放置的放置区；所述移料焊接装置包括移动平台、安装在所述移动平台上用于吸取引流片的上料吸头、安装在所述移动平台上用于焊接引流片和锂箔的上超声焊头、驱动所述移动平台升降的升降机构和驱动所述移动平台平移的平移机构。

通过采用上述技术方案，锂箔承载在承料平台的放置区内，上料吸头将引流片从上一工位吸取并在平移机构和升降机构的驱动下将引流片放置于锂箔上，升降机构和平移机构驱动移动平台移动从而调整上料吸头和上超声焊头的位置，使得上超声焊头正对引流片和锂箔的交叠处并对锂箔和引流片超声焊接，由此使得锂箔在与引流片的固定较为牢固。

优选的，所述放置区内布置有用于吸住锂箔的负压孔，所述负压孔与负压设备连接。

通过采用上述技术方案，锂箔放置在放置区后，负压设备为负压孔内营造负压状态，使得锂箔在上下两侧的气压差的作用下紧贴承料平台，从而在放置引流片和超声焊接的过程中锂箔不易相对承料平台发生移动导致引流片与锂箔连接的精准度降低。

优选的，所述承料平台沿所述放置区布置有限位凸棱。

通过采用上述技术方案，限位凸棱将承料平台上的放置区隔离出来，便于精准地将锂箔放置在放置区内，从而使得引流片与锂箔连接时具有较佳的精准度。

优选的，所述放置区内均匀布置有多个所述负压孔。

通过采用上述技术方案，负压孔均匀布置在放置区内，由此使得锂箔上受到的负压孔内的吸力较为均匀，不易因局部吸力过大导致锂箔出现局部下凹的情况。

优选的，所述承料平台还设置有将所述负压孔盖合的透气膜。

通过采用上述技术方案，透气膜覆盖在锂箔与负压孔之间，锂箔处的气体可经透气膜从负压孔吸走，从而锂箔可被稳定吸附于透气膜表面；同时负压孔的开口处与锂箔之间被透气膜阻隔，透气膜对锂箔起到缓冲作用，使得锂箔在被吸附时表面不易出现吸痕。

优选的，所述承料平台还设置有与所有所述负压孔连通的负压腔，所述负压腔开设有一个用于连接负压设备的接头。

通过采用上述技术方案，负压腔与所有负压孔连通，负压腔的接头和负压设备相连，这样负压设备只需一根接管连接接头即可为所有负压孔营造负压环境，由此节省了管材耗量，方便了设备安装；同时负压腔与负压孔连通，使得每个负压孔内的压力趋于相同，从而作用在锂箔上的吸力更加均匀。

优选的，所述承料平台上开设有安装槽，所述安装槽内安装有用于和所述上超声焊头对应配合焊接的下超声焊头。

通过采用上述技术方案，下超声焊头安装在安装槽内，使得下超声焊头朝向上超声焊头的一侧与承料平台表面齐平，使得锂箔放置时不易出现折痕；焊接锂箔和引流片时，上超声焊头和下超声焊头夹住锂箔与引流片，在锂箔的两侧同时进行焊接，增加了焊接效率，同时使得锂箔与引流片的焊接更均匀。

优选的，所述承料装置还包括转动架和驱动所述转动架转动的转动电机，所述承料平台的数量至少为两个且所述承料平台周向均匀布置在所述转动架上。

通过采用上述技术方案，转动电机驱动转动架转动，从而带动承料平台转动，一个承料平台将焊接好的锂箔和引流片从上超声焊头移动至下一工位，另一承料平台承载未焊接的锂箔转动至上超声焊头下以便进行焊接；由此使得焊接过程能连续进行，提升了生产效率。

优选的，所述平移机构包括平移滑轨、滑移设置在所述平移滑轨上的平移滑座和驱动所述平移滑座平移滑移的平移驱动件，所述升降机构包括设置在所述平移滑座上的升降滑轨、滑移设置在所述升降滑轨上的升降滑座和驱动所述升降滑座升降的升降驱动件，所述移动平台安装在所述升降滑座上。

通过采用上述技术方案，公开了升降机构和平移机构的结构，其结构简单，安装方便，适用性强，便于在厂房内安装使用。

优选的，所述上料吸头包括用于吸附引流片的吸嘴、连接所述吸嘴为所述吸嘴提供负压的负压管和驱动所述吸嘴竖向滑移的调整气缸，所述吸嘴内安装有用于接触引流片的网孔板。

通过采用上述技术方案，负压管外连接抽气机，从而在吸嘴内营造出负压环境；上料吸头通过吸嘴吸附引流片，吸嘴内安装网孔板，这样吸取引流片时，网孔板与引流片接触，增大了上料吸头与引流片的接触面积，同时使得吸嘴内的吸力均匀作用在引流片上，使得引流片不易在吸取过程中发生弯曲。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、本申请通过上料机构将引流片取放至承料平台上，通过上超声焊头焊接锂箔和引流片，操作方便精确，自动化程度高，引流片与锂箔预固定连接牢固可靠。

2、本申请承料平台上设有放置锂箔的放置区，放置区边沿布置限位凸棱，从而便于锂箔放置在承料平台上时的定位，由此有利于提升焊接的精准度。

3、本申请的承料平台的放置区内均匀布置有多个负压孔，负压孔吸住锂箔使得锂箔不易在取放引流片或超声焊接时发生偏移，提升了生产的精准度。

附图说明

图1是本申请实施例的正视图。

图2是本申请实施例的承料装置的爆炸示意图。

图3是本申请实施例的承料平台的爆炸图。

图4是本申请实施例的图1中A-A剖视图。

图5是本申请实施例的上料和焊接示意图。

图6是本申请实施例的升降机构和平移机构示意图。

图7是本申请实施例的上料吸头爆炸示意图。

附图标记说明：

1、承料装置；11、转动架；111、转盘；112、支撑座；12、转动电机；13、承料平台；131、放置区；132、限位凸棱；133、负压孔；134、负压腔；135、接头；136、透气膜；137、安装槽；14、下超声焊头；2、移料焊接装置；21、机架；211、支撑柱；212、横梁；22、平移机构；221、平移滑轨；222、平移滑座；223、平移驱动件；23、升降机构；231、升降滑轨；232、升降滑座；233、升降驱动件；24、移动平台；25、上料吸头；251、负压管；252、吸嘴；253、网孔板；254、调整气缸；26、上超声焊头；3、锂箔；4、引流片。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-7及实施例，对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种锂电极片预固定设备，参照图1，锂电极片预固定设备包括承料装置1和移料焊接装置2，承料装置1承载锂箔3，移料焊接装置2先将引流片4吸取并放至锂箔3上，然后将引流片4焊接在锂箔3上。

参照图2，承料装置1包括转动架11、驱动转动架11转动的转动电机12和周向均匀安装在转动架11上的至少两个承料平台13。这样当一个承料平台13上的锂箔3和引流片4焊接好后，转动电机12驱动承料平台13转动，将焊接好的锂箔3和引流片4移走，并将下一个承料平台13转动至移料焊接装置2处以供进行引流片4放置和超声焊接。

转动架11包括用于安装承料平台13的转盘111和支撑转盘111的支撑座112，转动电机12安装在支撑座112内且其转轴与转盘111相连，从而转动电机12可驱动转盘111相对支撑座112转动。转盘111和支撑座112的接触面涂覆有润滑油以减少转盘111与支撑座112之间的摩擦。

承料平台13的主体为一平直的金属板，其数量可依据生产速率进行设计，本实施例中具体以转动架11上设置四个承料平台13的方式加以示出。

参照图3，承料平台13上方固定设置有多条限位凸棱132，限位凸棱132围成一片与锂箔3适配的矩形的放置区131。由此便于锂箔3在限位凸棱132的限位下定位放入放置区131，以提高引流片4的移放和锂箔3与引流片4的焊接时的精准度。

参照图3和图4，其中，承料平台13在放置区131内均匀开设有多个负压孔133，承料平台13内部开设有与所有负压孔133连通的负压腔134，负压腔134的一侧开设有用于连接设置在转动架11上的负压设备（图中未示出）的接头135。锂箔3放置在放置区131内时，负压设备打开，从而负压腔134和负压孔133内均处于负压状态，锂箔3朝向负压孔133一侧的气压小于锂箔3另一侧的大气压，锂箔3两侧的压差使得锂箔3贴紧固定在放置区131内，从而在放置引流片4和超声焊接时锂箔3不易因发生偏移造成焊接误差。

负压孔133和负压腔134可在承料平台13铸造时成型，也可在承料平台13上车削开设，本实施例具体为先在承料平台13上开设负压腔134，再在负压腔134的开口处焊接一块均匀排列有负压孔133的金属板。

负压孔133外铺设粘接有一层透气膜136，透气膜136覆盖放置区131对锂箔3起到缓冲作用，这样使得负压孔133内的吸力不易直接作用在锂箔3上导致锂箔3表面出现吸痕。

本实施例中此处透气膜136选用聚乙烯多孔薄膜，具体也可根据需求选用其他适合的柔性透气材料。

由此，承料装置1可通过转动电机12驱动转动架11从而带动承料平台13转动，锂箔3放置在承料平台13的放置区131后，负压设备通过接头135为负压腔134和负压孔133营造负压环境，从而负压孔133的吸力透过透气膜136作用在锂箔3上，将锂箔3吸附在放置区131内，使得锂箔3不易发生位移。

参照图1和图5，移料焊接装置2包括机架21、安装在机架21上的平移机构22、由平移机构22带动平移的升降机构23、由升降机构23带动升降的移动平台24、安装在移动平台24上的上用于吸取引流片4的上料吸头25和用于焊接锂箔3和引流片4的上超声焊头26。

结合图6，机架21包括用于支撑移料焊接装置2的支撑柱211和连接在支撑柱上的横梁212。平移机构22包括平移滑轨221、平移滑座222和平移驱动件223。平移滑轨221水平布置在横梁212上，用于支撑平移机构22进行水平滑移。平移滑座222与平移滑轨221相适配，其可相对平移滑轨221平滑移。平移驱动件223固定在平移滑座222上，驱动平移滑座222进行水平滑移。

升降机构23包括升降滑轨231、升降滑座232和升降驱动件233。升降滑轨231固定在平移滑座222上；升降滑座232与升降滑轨231相适配，其可沿升降滑轨231进行竖向升降；升降驱动件233安装在升降滑座232上驱动升降滑座232上下滑移。

平移驱动件223和升降驱动件233可为气缸、油缸等液压驱动件，也可为电机。本实施例中平移驱动件223为一与平移滑座222相连的平移气缸，升降驱动件233为一电机，电机转轴连接一根丝杠，升降滑座232上设置有与丝杠匹配的丝杠螺母，通过丝杠相对丝杠螺母转动驱动升降滑座232上升和下降。

移动平台24安装在升降滑座232上，上料吸头25和上超声焊头26连接在移动平台24上，从而移动平台24、上料吸头25、上超声焊头26既可沿升降滑轨231竖向升降，也可沿平移滑轨221水平滑移，从而方便上料吸头25进行上料和上超声焊头26进行焊接。

参照图7，上料吸头25包括负压管251和连在负压管251一端的吸嘴252。负压管251与负压机（图中未示出）相连从而将负压管251和吸嘴252内形成负压状态。吸嘴252的开口为与引流片4适配的矩形，引流片4在吸嘴252内外两侧的气压作用下被吸嘴252吸附。

其中，吸嘴252开口处固定连接有一块网孔板253，这样吸嘴252吸附引流片4时，引流片4受到的吸力较为均匀，受力面积较大，从而引流片4不易在被吸附的过程中弯曲形变。

为尽量避免在上料工况时上超声探头抵在引流片4上，或焊接时上料吸头25抵在引流片4上，导致上料或焊接无法正常进行，可在上料吸头25和/或上超声焊头26上设置一调整气缸254。通过调整气缸254调节上料吸头25和上超声焊头26在竖直方向上的相对位置以尽量避免上料时上超声焊头26的影响和焊接时上料吸头25的影响。本实施例中具体在上料吸头25和上超声焊头26上均设置调整气缸254，通过调整气缸254调节上料吸头25相对上超声焊头26在竖直方向上的位置以减少上料吸头25和上超声探头之间的影响。

移料焊接装置2工作时，移动平台24带动上料吸头25将经裁剪、整形好后的引流片4从上料平台吸取至锂箔3上；当引流片4放置好时，移动平台24带动上料吸头25和上超声焊头26移动使得上超声焊头26对准锂箔3和引流片4并对锂箔3和引流片4进行焊接。

此外，参照图3和图5，承料平台13在放置区131内开设有安装槽137，安装槽137的槽口正对锂箔3与引流片4的交叠处。安装槽137内安装有一个与上超声焊头26对应的下超声焊头14，下超声焊头14朝向上超声焊头26的一侧与承料平台13的表面齐平，这样铺设在放置区131内的锂箔3不易因下超声焊头14而出现折痕。当处于焊接工况时，上超声焊头26下降并抵接引流片4，下超声焊头14抵接锂箔3，从而锂箔3和引流片4夹紧在上超声焊头26和下超声焊头14之间。上超声焊头26和下超声焊头14同时对锂箔3和引流片4进行超声焊接，提升了焊接效率，同时使得焊接更全面和稳固。

从而，上述生产包括以下步骤：

1、取料，上料吸头25吸附引流片4后在升降机构23驱动下上升，再经平移机构22驱动平移至锂箔3上方；

2、上料，上料吸头25在升降机构23驱动下下降至引流片4贴于锂箔3上表面，并将引流片4放置在锂箔3上；

3、调整，升降机构23驱动移动平台24上升，平移机构22驱动移动平台24平移使得上料吸头25与放置好的引流片4错位，且上超声焊头26正对引流片4，调整气缸254驱动吸嘴252上升使得吸嘴252与上超声焊头26错位，升降机构23驱动升降平台下降使得上超声焊头26抵紧引流片4；

4、焊接，上超声焊头26和下超声焊头14启动，锂箔3在上超声焊头26和下超声焊头14作用下熔融并与引流片4相连；

5、下料，升降机构23驱动移动平台24上升，转动电机12驱动转动架11转动移走承载焊接好的锂箔3和引流片4的一个承料平台13，并将承载未焊接的锂箔3的另一承料平台13转动至移动平台24下方。

本申请实施例的实施原理为：未焊接的锂箔3放置在承料平台13上，上料吸头25在取料工况时从上料平台吸取引流片4，在上料工况将引流片4放置在锂箔3上；上料吸头25和上超声焊头26在调整工况调整位置使得上超声焊头26正对抵紧引流片4；上超声焊头26在焊接工况将锂箔3和引流片4超声焊接实现锂箔3和引流片4的固定；转动电机12驱动承载有焊接好的锂箔3的承料平台13转动移走，并驱动另一承载有尚未焊接的锂箔3的承料平台13转动至上超声焊头26下以便进行超声焊接。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种锂电极片预固定设备，其特征在于，包括承料装置(1)和移料焊接装置(2)，所述承料装置(1)包括至少一个承料平台，承料平台具有供锂箔(3)放置的放置区(131)；所述移料焊接装置(2)包括移动平台(24)、安装在所述移动平台(24)上用于吸取引流片(4)的上料吸头、安装在所述移动平台(24)上用于焊接引流片(4)和锂箔(3)的上超声焊头(26)、驱动所述移动平台(24)升降的升降机构(23)和驱动所述移动平台(24)平移的平移机构(22)。

2.根据权利要求1所述的一种锂电极片预固定设备，其特征在于，所述放置区(131)内布置有用于吸住锂箔(3)的负压孔(133)，所述负压孔(133)与负压设备连接。

3.根据权利要求2所述的一种锂电极片预固定设备，其特征在于，承料平台沿所述放置区(131)布置有限位凸棱(132)。

4.根据权利要求2所述的一种锂电极片预固定设备，其特征在于，所述放置区(131)内均匀布置有多个所述负压孔(133)。

5.根据权利要求4所述的一种锂电极片预固定设备，其特征在于，承料平台还设置有将所述负压孔(133)盖合的透气膜(136)。

6.根据权利要求2所述的一种锂电极片预固定设备，其特征在于，承料平台还设置有与所有所述负压孔(133)连通的负压腔(134)，所述负压腔(134)开设有一个用于连接负压设备的接头(135)。

7.根据权利要求1所述的一种锂电极片预固定设备，其特征在于，承料平台上开设有安装槽(137)，所述安装槽(137)内安装有用于和所述上超声焊头(26)对应配合焊接的下超声焊头(14)。

8.根据权利要求1所述的一种锂电极片预固定设备，其特征在于，所述承料装置(1)还包括转动架(11)和驱动所述转动架(11)转动的转动电机(12)，承料平台的数量至少为两个且承料平台周向均匀布置在所述转动架(11)上。

9.根据权利要求1所述的一种锂电极片预固定设备，其特征在于，所述平移机构(22)包括平移滑轨(221)、滑移设置在所述平移滑轨(221)上的平移滑座(222)和驱动所述平移滑座(222)平移滑移的平移驱动件(223)，所述升降机构(23)包括设置在所述平移滑座(222)上的升降滑轨(231)、滑移设置在所述升降滑轨(231)上的升降滑座(232)和驱动所述升降滑座(232)升降的升降驱动件(233)，所述移动平台(24)安装在所述升降滑座(232)上。

10.根据权利要求1所述的一种锂电极片预固定设备，其特征在于，所述上料吸头包括用于吸附引流片(4)的吸嘴(252)、连接所述吸嘴(252)为所述吸嘴(252)提供负压的负压管(251)和驱动所述吸嘴(252)竖向滑移的调整气缸(254)，所述吸嘴(252)内安装有用于接触引流片(4)的网孔板(253)。

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