CN220121908U - 极片制袋叠片设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电芯叠片技术领域，具体涉及一种极片制袋叠片设备，包括第一极片放料机构，隔膜放料机构，制袋机构，第二极片放料机构，复合机构，第二裁断机构，以及叠片机构，第一极片放料机构用于第一极片放料，第一极片放料机构的一侧设有第一裁断机构；隔膜放料机构设有两组，两组隔膜放料机构分别位于第一极片放料机构的两侧；制袋机构用于接纳隔膜和第一极片，第二极片放料机构用于第二极片放料；复合机构用于将第二极片复合连接在袋状第一极片的表面；第二裁断机构用于将复合极片裁断形成预制极片组。本实用新型直接将第二极片与隔膜一同裁断形成单个的极片组，后续直接将极片组叠片即可。

Description

极片制袋叠片设备

技术领域

本实用新型涉及电芯叠片技术领域，特别是涉及一种极片制袋叠片设备。

背景技术

随着国家对新能源的大力推动，各行各业对锂离子电池的需求日益增长，电芯是锂离子电池中的核心部件，电芯一般由正负极极片相互交错叠合而成，正负极极片之间通过隔膜进行隔离绝缘。

目前，电芯的制作方法主要分两种，带状叠片和单片叠片。单片叠片，叠片前先将隔膜裁断为单片结构，正负极极片叠放后将单片的隔膜叠放在正极电极或负极电极上实现叠片，该工艺流程复杂，且叠片过程中，需保证隔膜与正极电极及负极电极的位置对应，叠片精度以及叠片效率难以保证；带状叠片中，正极极片或负极极片在带状隔膜的作用下移动，将负极极片或正极极片叠好后覆盖在正极极片或负极极片上，再将隔膜裁断。

现有技术中，中国专利公开号为：CN 116111163 A，公开了一种热复合制袋叠片系统及方法，其解决的技术问题是，对第二极片/隔膜/第一极片/隔膜的结构进行热复合，并在热复合前将第二极片与第一极片的位置一一对应，能提高热复合的效率，裁切后得到单元制袋料，继而对单元制袋料进行检测并剔除废料，可简化制袋叠片中的工艺过程。其在定位过程中，由于第一极片和第二极片都是经过裁切后再进行复合，由于隔膜材料外周比较软，在后续叠片时定位难度高，影响叠片精度。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种解决了现有极片叠片效率低，对位精度不足的问题，在后续叠片中，直接将第二极片与隔膜一同裁断形成单个的极片组，后续直接将极片组叠片即可，大大提高了叠片精度和效率，也提高极片组的质量的极片制袋叠片设备。

本实用新型所采用的技术方案是：一种极片制袋叠片设备，包括第一极片放料机构，隔膜放料机构，制袋机构，第二极片放料机构，复合机构，第二裁断机构，以及叠片机构，所述第一极片放料机构用于第一极片放料，所述第一极片放料机构的一侧设有第一裁断机构，所述第一裁断机构用于将第一极片卷料裁断形成第一极片；所述隔膜放料机构设有两组，两组所述隔膜放料机构分别位于第一极片放料机构的两侧；所述制袋机构用于接纳隔膜和第一极片，并用于将两隔膜分别包覆在第一极片的两表面，形成连续的袋状第一极片；所述第二极片放料机构用于第二极片放料；所述复合机构用于将第二极片复合连接在袋状第一极片的表面，形成连续的复合极片；所述第二裁断机构用于将复合极片裁断形成预制极片组；所述叠片机构用于将预制极片组叠片形成电芯。

对上述方案的进一步改进为，所述第一极片放料机构包括第一极片放卷辊、以及用于驱动第一极片放卷辊的第一放卷电机，所述第一放卷电机用于驱动第一极片放卷辊带动第一极片放卷。

对上述方案的进一步改进为，所述第一裁断机构朝向制袋机构的方向设有第一输送机构，所述第一输送机构用于将裁断后的第一极片送入至制袋机构。

对上述方案的进一步改进为，所述隔膜放料机构包括隔膜放卷辊、以及隔膜导向辊，所述隔膜放卷辊用于隔膜放卷至隔膜导向辊，所述隔膜导向辊用于隔膜朝向制袋机构导向。

对上述方案的进一步改进为，所述制袋机构包括两个外径相切的制袋辊，所述制袋辊上设有热封刀口，所述热封刀口用于将隔膜热封形成袋状结构、并同时将第一极片热封在袋状结构内，形成袋状第一极片。

对上述方案的进一步改进为，所述复合机构设置在制袋机构的后侧，所述第二极片放料机构用于将第二极片放料至复合机构，所述制袋机构的一侧设有第一极片收卷组件，所述第一极片收卷组件用于裁切后的第一极片废料进行收料。

对上述方案的进一步改进为，所述复合机构包括两个外径相切的热复合辊，两个所述热复合辊用于将第二极片热复合贴合在袋状第一极片的一面上，并使得第二极片与第一极片相对。

对上述方案的进一步改进为，所述第二裁断机构用于将连续带状的复合极片分切形成逐个的预制极片组，所述预制极片组中的第二极片的边缘与隔膜的边缘处平齐。

对上述方案的进一步改进为，所述第二裁断机构的一侧设有叠片输送组件，所述叠片输送组件用于将第二裁断机构所切断后的预制极片组输送至叠片机构进行堆叠。

对上述方案的进一步改进为，所述叠片机构包括叠片盒，所述叠片盒的外侧设有叠片定位板用于对叠片后的电芯进行压紧定位。

本实用新型的有益效果是：

相比现有的极片制袋叠片，本实用新型用于极片叠片形成电芯，先通过第一极片放料机构和隔膜放料机构进行放料，经过制袋机构将隔膜与第一极片制备形成袋状第一极片，后通过第二极片放料机构将第二极片放料至袋状第一极片，并在复合机构上进行热复合形成一体，此时第二极片为带状连续排布，并且第二极片与第一极片一一对应，形成复合极片，然后再通过第二裁断机构将带状复合极片通过第二裁断机构进行切断，切断形成逐个的预制极片组，最后在通过叠片机构将预制极片组一次层叠形成电芯。解决了现有极片叠片效率低，对位精度不足的问题，在后续叠片中，直接将第二极片与隔膜一同裁断形成单个的极片组，后续直接将极片组叠片即可，大大提高了叠片精度和效率，也提高极片组的质量。

附图说明

图1为本实用新型极片制袋叠片设备的结构示意图；

图2为图1中极片制袋叠片设备的另一结构示意图；

图3为图1中极片制袋叠片设备的极片叠片过程示意图。

附图标记说明：第一极片放料机构1、第一裁断机构11、第一极片放卷辊12、第一输送机构13、隔膜放料机构2、隔膜放卷辊21、隔膜导向辊22、制袋机构3、制袋辊31、第二极片放料机构4、复合机构5、点胶机构51、热复合辊52、第二裁断机构6、叠片输送组件61、叠片机构7、叠片盒71。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

如图1～图3所示，本实用新型的一种实施例中，涉及了一种极片制袋叠片设备，包括第一极片放料机构1，隔膜放料机构2，制袋机构3，第二极片放料机构4，复合机构5，第二裁断机构6，以及叠片机构7，所述第一极片放料机构1用于第一极片放料，所述第一极片放料机构1的一侧设有第一裁断机构11，所述第一裁断机构11用于将第一极片卷料裁断形成第一极片；所述隔膜放料机构2设有两组，两组所述隔膜放料机构2分别位于第一极片放料机构1的两侧；所述制袋机构3用于接纳隔膜和第一极片，并用于将两隔膜分别包覆在第一极片的两表面，形成连续的袋状第一极片；所述第二极片放料机构4用于第二极片放料；所述复合机构5用于将第二极片复合连接在袋状第一极片的表面，形成连续的复合极片；所述第二裁断机构6用于将复合极片裁断形成预制极片组；所述叠片机构7用于将预制极片组叠片形成电芯。本实施例中，第一极片优选为正极极片，第二极片为负极极片，由于在电芯中正极极片尺寸小于负极极片，通过将隔膜上制袋的边缘热封形成与负极极片的尺寸一致，在经过裁切后叠片时直接对负极极片的外周进行定位叠片即可，不需要进行二次定位，直接裁断后叠片，叠片精度高，效率高。

第一极片放料机构1包括第一极片放卷辊12、以及用于驱动第一极片放卷辊12的第一放卷电机，所述第一放卷电机用于驱动第一极片放卷辊12带动第一极片放卷，本实施例中，通过第一极片放卷辊12用于第一极片放卷，在放卷过程中具有第一极片导向辊用于对第一极片导向，保证后续切断的平整度。

第一裁断机构11朝向制袋机构3的方向设有第一输送机构13，所述第一输送机构13用于将裁断后的第一极片送入至制袋机构3，本实施例中，设置第一输送机构13用于裁断后的片状第一极片朝向制袋机构3输送，以便后续制袋。

上述实施例中，第一裁断机构11采用为圆刀机构，通过圆刀切的方式对第一极片进行连续裁断，连续性好，工作效率高。

隔膜放料机构2包括隔膜放卷辊21、以及隔膜导向辊22，所述隔膜放卷辊21用于隔膜放卷至隔膜导向辊22，所述隔膜导向辊22用于隔膜朝向制袋机构3导向，本实施例中，通过隔膜放卷辊21和隔膜导向辊22用于隔膜导向，方便对隔膜朝向制袋机构3导向，进而能够对后续的第一极片制袋包裹。

制袋机构3包括两个外径相切的制袋辊31，所述制袋辊31上设有热封刀口(图中未示)，所述热封刀口(图中未示)用于将隔膜热封形成袋状结构、并同时将第一极片热封在袋状结构内，形成袋状第一极片；本实施例中，通过制袋辊可以连续进行制袋，实现辊输送方式制袋，效率高，另外通过热封刀口(图中未示)用于将隔膜与第一极片热封保护，形成袋状结构。热封刀口(图中未示)的形状与第一极片的外周相对应，能够对第一极片进行热封进行封边。

在不同的实施例中，制袋机构3可以是热压机构，通过热压方式对隔膜进行制袋，可以实现连续性制袋。

复合机构5设置在制袋机构3的后侧，所述第二极片放料机构4用于将第二极片放料至复合机构5，所述制袋机构3的一侧设有第一极片收卷组件(图中未示)，所述第一极片收卷组件(图中未示)用于裁切后的第一极片废料进行收料，本实施例中，通过第二极片用于将第二极片放料到复合机构5进行热复合，将两者贴合在一起。

以上实施例中，在复合机构5前端设置点胶机构51，点胶机构51用于对第二极片与隔膜之间点胶，再经过复合机构5进行热复合贴合在一起，连接效果更佳。

复合机构5包括两个外径相切的热复合辊52，两个所述热复合辊52用于将第二极片热复合贴合在袋状第一极片的一面上，并使得第二极片与第一极片相对，本实施例中，通过两个热复合辊52进行热复合极片，带状极片只需要通过即可完成热复合，形成复合极片。

第二裁断机构6用于将连续带状的复合极片分切形成逐个的预制极片组，所述预制极片组中的第二极片的边缘与隔膜的边缘处平齐，本实施例中，第二裁断机构6将第二极片与隔膜同步裁断，裁断后两者边缘处平齐，在叠片时只需要对一个边缘对位即可，后续叠片精度高。

以上实施例中，第二裁断机构6为圆刀机构，采用圆刀机构用于对复合后的极片连续性切断形成预制极片组，连续性好，效率高。

第二裁断机构6的一侧设有叠片输送组件61，所述叠片输送组件61用于将第二裁断机构6所切断后的预制极片组输送至叠片机构7进行堆叠，本实施例中，通过叠片输送组件61将预制极片组进行输送，并且直接输送到叠片机构7上进行依次堆叠即可，不需要转移定位等结构，结构简单，叠片精度高。

叠片机构7包括叠片盒71，所述叠片盒71的外侧设有叠片定位板用于对叠片后的电芯进行压紧定位；本实施例中，通过叠片盒71用于预制极片组进行叠片形成电芯，叠片精度高。

以上实施例中，叠片机构7可以设计两个叠片盒71，两个叠片盒71可以交替工作，具体是设计线性模组将两个叠片盒71交替，以实现连续性叠片工作。

本实用新型用于极片叠片形成电芯，先通过第一极片放料机构1和隔膜放料机构2进行放料，经过制袋机构3将隔膜与第一极片制备形成袋状第一极片，后通过第二极片放料机构4将第二极片放料至袋状第一极片，并在复合机构5上进行热复合形成一体，此时第二极片为带状连续排布，并且第二极片与第一极片一一对应，形成复合极片，然后再通过第二裁断机构6将带状复合极片通过第二裁断机构6进行切断，切断形成逐个的预制极片组，最后在通过叠片机构7将预制极片组一次层叠形成电芯。解决了现有极片叠片效率低，对位精度不足的问题，在后续叠片中，直接将第二极片与隔膜一同裁断形成单个的极片组，后续直接将极片组叠片即可，大大提高了叠片精度和效率，也提高极片组的质量。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种极片制袋叠片设备，其特征在于：包括

第一极片放料机构，所述第一极片放料机构用于第一极片放料，所述第一极片放料机构的一侧设有第一裁断机构，所述第一裁断机构用于将第一极片卷料裁断形成第一极片；

隔膜放料机构，所述隔膜放料机构设有两组，两组所述隔膜放料机构分别位于第一极片放料机构的两侧；

制袋机构，所述制袋机构用于接纳隔膜和第一极片，并用于将两隔膜分别包覆在第一极片的两表面，形成连续的袋状第一极片；

第二极片放料机构，所述第二极片放料机构用于第二极片放料；

复合机构，所述复合机构用于将第二极片复合连接在袋状第一极片的表面，形成连续的复合极片；

第二裁断机构，所述第二裁断机构用于将复合极片裁断形成预制极片组；

叠片机构，所述叠片机构用于将预制极片组叠片形成电芯。

2.根据权利要求1所述的极片制袋叠片设备，其特征在于：所述第一极片放料机构包括第一极片放卷辊、以及用于驱动第一极片放卷辊的第一放卷电机，所述第一放卷电机用于驱动第一极片放卷辊带动第一极片放卷。

3.根据权利要求1所述的极片制袋叠片设备，其特征在于：所述第一裁断机构朝向制袋机构的方向设有第一输送机构，所述第一输送机构用于将裁断后的第一极片送入至制袋机构。

4.根据权利要求1所述的极片制袋叠片设备，其特征在于：所述隔膜放料机构包括隔膜放卷辊、以及隔膜导向辊，所述隔膜放卷辊用于隔膜放卷至隔膜导向辊，所述隔膜导向辊用于隔膜朝向制袋机构导向。

5.根据权利要求1所述的极片制袋叠片设备，其特征在于：所述制袋机构包括两个外径相切的制袋辊，所述制袋辊上设有热封刀口，所述热封刀口用于将隔膜热封形成袋状结构、并同时将第一极片热封在袋状结构内，形成袋状第一极片。

6.根据权利要求1所述的极片制袋叠片设备，其特征在于：所述复合机构设置在制袋机构的后侧，所述第二极片放料机构用于将第二极片放料至复合机构，所述制袋机构的一侧设有第一极片收卷组件，所述第一极片收卷组件用于裁切后的第一极片废料进行收料。

7.根据权利要求1所述的极片制袋叠片设备，其特征在于：所述复合机构包括两个外径相切的热复合辊，两个所述热复合辊用于将第二极片热复合贴合在袋状第一极片的一面上，并使得第二极片与第一极片相对。

8.根据权利要求1所述的极片制袋叠片设备，其特征在于：所述第二裁断机构用于将连续带状的复合极片分切形成逐个的预制极片组，所述预制极片组中的第二极片的边缘与隔膜的边缘处平齐。

9.根据权利要求1所述的极片制袋叠片设备，其特征在于：所述第二裁断机构的一侧设有叠片输送组件，所述叠片输送组件用于将第二裁断机构所切断后的预制极片组输送至叠片机构进行堆叠。

10.根据权利要求1所述的极片制袋叠片设备，其特征在于：所述叠片机构包括叠片盒，所述叠片盒的外侧设有叠片定位板用于对叠片后的电芯进行压紧定位。