CN220526955U - 负极制片设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂电池极片生产设备技术领域，提供了负极制片设备，用于制作负极片，负极制片设备包括第一锂带上料机、第二锂带上料机、极耳成型机、极片成型机和极片裁切机。其中，两台锂带上料机同向放置，第二锂带能够覆盖于第一锂带，极耳成型机位于两台锂带上料机之间，用于制作极耳；极片成型机位于第二锂带上料机的下游，极片成型机的执行部沿第二方向挤压第一锂带与第二锂带；极片裁切机位于极片成型机的下游，极片裁切机的执行部能够将锂带剪断。如此设置，使得负极制片设备通过锂带上料‑极耳组装‑锂带上料‑辊压整形‑定长裁切完成负极片的制作，实现了负极片制作的自动化，且减少了物料的转移及逐个加工的工序，提高了生产效率。

Description

负极制片设备

技术领域

本实用新型涉及锂电池极片生产设备技术领域，尤其涉及负极制片设备。

背景技术

锂电池是目前化学电源中高比能量的电池,根据电池具有高工作电压、贮存寿命长、工作温度范围宽、使用维护方便、适应性强等优点,近十多年来在以国防领域为代表的国民经济中有着广泛的应用。而锂电池是目前化学电源中比能量较高的电池，根据不同应用可将锂电池分为功率型和能量型两种，前者可以瞬间提供大电流输出，满足设备功耗比较大的场景，如燃气表、水表等领域，后者主要用在小功耗设备上，如电子手表、时钟等。

如图1所示，负极片包括两片锂带以及夹设于两片锂带之间的极耳。传统的负极制作工艺则仍然采用人工裁切锂带，人工贴极耳、人工辊压成型，效率不高，而且极片一致性也很难控制。

因此，部分厂商推出了能够自动化加工负极片的装置，一般先将锂带裁剪成若干固定尺寸的锂带片，再将极片放置于两片锂带片中间，在进行挤压成型，由于锂带片本身的尺寸较小不利于夹持，且两片锂带片夹持极耳100后，还需要进行对齐校准，使得两片锂带片几乎能够完全重合，所需的辅助结构相对较多且结构复杂，虽然实现了生产自动化，但由于流程繁琐，且校对困难，以至于加工出的负极片质量不一，且效率较低。

因此，亟需一种负极制片设备，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种负极制片设备，能够实现负极片制作的自动化，且减少了物料的转移及逐个加工的工序，提高了生产效率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

负极制片设备，用于制作负极片，上述负极片包括两片锂带以及夹设于两片上述锂带之间的极耳，上述负极制片设备包括：

第一锂带上料机，上述第一锂带上料机的出料方向与第一方向平行，用于输送第一锂带；

第二锂带上料机，上述第二锂带上料机位于上述第一锂带上料机的下游且沿上述第一方向与上述第一锂带上料机间隔放置，上述第二锂带上料机的出料方向与上述第一方向平行，用于输送第二锂带，且上述第二锂带覆盖于上述第一锂带的上方；

极耳成型机，上述极耳成型机位于上述第一锂带上料机和上述第二锂带上料机之间，用于制作极耳；

极片成型机，上述极片成型机位于上述第二锂带上料机的下游，上述极片成型机的执行部沿第二方向挤压上述第一锂带与上述第二锂带；上述第一方向与上述第二方向相交；

极片裁切机，上述极片裁切机位于上述极片成型机的下游，上述极片裁切机的执行部能够将上述第一锂带和上述第二锂带剪断。

作为上述负极制片设备的一种优选技术方案，上述第一锂带上料机包括支架和转盘，上述转盘与上述支架转动连接，上述第一锂带的一端缠绕于上述转盘的周向端面，另一端自上述第一锂带上料机的出口端伸出。

作为上述负极制片设备的一种优选技术方案，上述第一锂带上料机还包括张紧组件，上述张紧组件包括张紧轴和多个从动轴，多个上述从动轴与上述支架转动连接，上述张紧轴位于相邻的两个上述从动轴之间，上述张紧轴与上述支架滑动连接，且滑动方向与相邻的两个上述从动轴所在直线相交。

作为上述负极制片设备的一种优选技术方案，上述张紧组件还包括丝杠、导向柱及滑块，上述丝杠与上述支架转动连接，上述导向柱与上述支架固定连接且与上述丝杠平行设置，上述滑块与上述丝杠螺纹连接且与上述导向柱滑动连接，上述张紧轴与上述滑块转动连接。

作为上述负极制片设备的一种优选技术方案，上述张紧组件还包括电推杆，上述电推杆的安装端与上述支架固定，上述张紧轴与上述电推杆的执行端转动连接。

作为上述负极制片设备的一种优选技术方案，上述极片成型机包括两个辊压轴，上述辊压轴的轴向与第三方向平行，两个上述辊压轴周向端面的间距小于两个上述锂带及上述极耳的宽度的总和；

上述第一方向、上述第二方向及上述第三方向两两相交。

作为上述负极制片设备的一种优选技术方案，上述极片裁切机包括支撑平台、驱动件及铡刀，上述支撑平台位于上述铡刀的下方，上述驱动件的执行端能够带着上述铡刀靠近上述支撑平台。

作为上述负极制片设备的一种优选技术方案，上述支撑平台开设有避让槽，上述铡刀能够伸入上述避让槽中。

作为上述负极制片设备的一种优选技术方案，上述负极制片设备还包括成品收集机，上述成品收集机位于上述极片裁切机的下游，包括承接盘，上述承接盘位于上述支撑平台的下方。

作为上述负极制片设备的一种优选技术方案，上述负极制片设备还包括极耳转运机，上述极耳转运机位于上述第一锂带上料机下游，上述极耳转运机包括抓取件、伸缩件和移动组件，上述移动组件的执行部能够载着上述抓取件在上述第一锂带与上述极耳成型机之间往复移动，上述伸缩件的执行部能都载着上述抓取件沿上述第二方向靠近上述第一锂带或靠近上述极耳成型机，上述抓取件包括用于吸附极耳的真空吸头。

本实用新型有益效果：

本实用新型提供了负极制片设备，用于制作负极片，负极制片设备包括第一锂带上料机、第二锂带上料机、极耳成型机、极片成型机和极片裁切机。其中，第一锂带上料机的出料方向与第一方向平行，用于输送第一锂带；第二锂带上料机位于第一锂带上料机的下游且沿第一方向与第一锂带上料机间隔放置，第二锂带上料机的出料方向与第一方向平行，用于输送第二锂带，且第二锂带覆盖于第一锂带的上方；极耳成型机位于两台锂带上料机之间，用于制作极耳；极片成型机位于第二锂带上料机的下游，极片成型机的执行部沿第二方向挤压第一锂带与第二锂带；极片裁切机位于极片成型机的下游，极片裁切机的执行部能够将锂带剪断。如此设置，使得负极制片设备通过锂带上料-极耳组装-锂带上料-辊压整形-定长裁切完成负极片的制作，实现了负极片制作的自动化，且减少了物料的转移及逐个加工的工序，提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的负极片的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的负极制片设备的结构示意图。

图中：

100、极耳；200、第一锂带；300、第二锂带；

10、第一锂带上料机；20、第二锂带上料机；30、极耳成型机；40、极片成型机；50、极片裁切机；60、成品收集机；70、极耳转运机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1-2所示，L1即为第一方向，L2即为第二方向，L3即为第三方向。

如图2所示，本实用新型提供了负极制片设备，用于制作负极片，负极制片设备包括第一锂带上料机10、第二锂带上料机20、极耳成型机30、极片成型机40和极片裁切机50。其中，第一锂带上料机10的出料方向与第一方向平行，用于输送第一锂带200；第二锂带上料机20位于第一锂带上料机10的下游且沿第一方向与第一锂带上料机10间隔放置，第二锂带上料机20的出料方向与第一方向平行，用于输送第二锂带300，且第二锂带300覆盖于第一锂带200的上方；极耳成型机30位于第一锂带上料机10和第二锂带上料机20之间，用于制作极耳100；极片成型机40位于第二锂带上料机20的下游，极片成型机40的执行部沿第二方向挤压第一锂带200与第二锂带300；第一方向和第二方向相交，极片裁切机50位于极片成型机40的下游，极片裁切机50的执行部能够将第一锂带200和第二锂带300剪断。

在负极片的生产过程中，第一锂带上料机10先行启动，第一锂带200自第一锂带上料机10的出口端沿第一方向进给，同时极耳100经极耳成型机30的弯折、剪裁成型，并被放置于第一锂带200的上表面，第一锂带200载着极耳100继续沿第一方向移动，当达到第二锂带上料机20所在工位时，第二锂带上料机20开始运转，第二锂带300自第二锂带上料机20伸出后，覆盖在第一锂带200及极耳100的上表面，形成负极片雏形，两台锂带上料机的给料速度一致，使得第一锂带200和第二锂带300夹持着极耳100向第一方向同步移动，如此设置，第一锂带200和第二锂带300之间夹设有若干沿第一方向间隔放置的极耳100。进一步的，物料经过极片成型机40时，极片成型机40的执行部对叠加在一起的两条锂带及夹设于两者之间的极耳100沿第二方向进行挤压，使得三者相互抵接，压缩成一体，最后，被压缩过的物料移动至极片裁切机50，当检测到有极耳100经过后，极片裁切机50的执行部于两个相邻的极耳100之间将两条锂带切断，使得物料形成若干独立的负极片，且每个负极片由上下叠加的锂带以及一片极耳100构成。

可选的，第二方向即为极片的厚度方向。

如此设置，使得负极制片设备通过锂带上料-极耳组装-锂带上料-辊压整形-定长裁切完成负极片的制作，实现了负极片制作的自动化，且减少了物料的转移及逐个加工的工序，提高了生产效率。

可选的，第一锂带上料机10包括支架和转盘，转盘与支架转动连接，第一锂带200的一端缠绕于转盘的周向端面，另一端自第一锂带上料机10的出口端伸出。具体的，设第一锂带200沿顺时针缠绕于转盘，转盘则沿逆时针方向转动以解除第一锂带200的缠绕，将第一锂带200沿第一方向自出口端送出。

可选的，第一锂带上料机10还包括张紧组件，张紧组件包括张紧轴和多个从动轴，多个从动轴与支架转动连接，张紧轴位于相邻的两个从动轴之间，张紧轴与支架滑动连接，且滑动方向与相邻的两个从动轴所在直线相交。具体的，两个从动轴支撑于第一锂带200的底部，当第一锂带200沿第一方向进给时，两个从动轴能够与支架发生转动，以减少与第一锂带200之间的摩擦，张紧轴位于两个从动轴之间，张紧轴抵接于第一锂带200的上表面，当第一锂带200松弛时，张紧轴则相对支架向下滑动，使得原本呈一字型搭接于两个从动轴的第一锂带200，此时呈V字型，通过调节张紧轴与从动轴之间的间距调节第一锂带200的张紧程度。

需要说明的是，第二锂带上料机20与第一锂带上料机10的结构相同，在此不再赘述。

具体的，张紧组件还包括丝杠、导向柱及滑块，丝杠与支架转动连接，导向柱与支架固定连接且与丝杠平行设置，滑块与丝杠螺纹连接且与导向柱滑动连接，张紧轴与滑块转动连接。通过驱动丝杠转动，使得滑块载着张紧轴相对支架移动。

于其他实施例中，张紧组件还包括电推杆，电推杆的安装端与支架固定，张紧轴与电推杆的执行端转动连接。

需要说明的是，极耳成型机30为现有技术，在此不再赘述。

可选的，极片成型机40包括两个辊压轴，辊压轴的轴向与第三方向平行，两个辊压轴周向端面的间距小于两个锂带及极耳100的宽度的总和。如此，通过两个辊压轴，对于第一锂带200、极耳100以及第二锂带300进行沿第二方向进行挤压，使得三者相互抵接，形成整体。且在辊压轴对锂带进行辊压时，也能够为锂带提供沿第一方向移动的动力，以弥补长距离传送动力不足的问题。

可选的，第三方向即为极片的宽度方向。

需要说明的是，第一方向、第二方向及第三方向两两相交。

可选的，极片裁切机50包括支撑平台、驱动件及铡刀，支撑平台位于铡刀的下方，驱动件的执行端能够带着铡刀靠近支撑平台。如此，支撑平台对物料提供支撑，当极片裁切机50检测到有极耳100经过时，驱动件启动，带动铡刀对物料进行切割，将夹带有极耳100的部分自整条锂带上分离，保证每个负极片成品中仅包含一片极耳100。

可选的，支撑平台开设有避让槽，铡刀能够伸入避让槽中。避让槽与物料之间存在间隙，铡刀与物料接触后，能够进一步向避让槽中延伸，进而将物料割断，且不需要与支撑平台发生抵接。如此设置，能够减少铡刀与支撑平台单元端面的抵接，造成铡刀的刀刃逐渐变钝，或是在支撑平台造成划痕。

可选的，负极制片设备还包括成品收集机60，成品收集机60位于极片裁切机50的下游，包括承接盘，承接盘位于支撑平台的下方。如此能够，承接盘将负极片的成品统计回收。进一步的，支撑平台倾斜设置，使得负极片被剪切后，负极片成品能够随重力作用，沿支撑平台的滑落至承接盘中。

可选的，负极制片设备还包括极耳转运机70，极耳转运机70位于第一锂带上料机10下游，极耳转运机70包括抓取件、伸缩件和移动组件，移动组件的执行部能够载着抓取件在第一锂带200与极耳成型机30之间往复移动，伸缩件的执行部能都载着抓取件沿第二方向靠近第一锂带200或靠近极耳成型机30，抓取件包括用于吸附极耳100的真空吸头。由于成型的极片100多呈L型，并不利于机械手的抓取，因此，本实用新型采用真空吸头吸附极片100，方便确定吸附点，通过移动组件将极片100自极片成型机40送至第一锂带200的上方，再由伸缩件调整抓取件与第一锂带200的竖直距离，到达合适的高度，抓取件放弃对极片100的吸附，极片100被放置于第一锂带200上，如此，使得极片100能够能加准确放置于第一锂带200上，且在设计负极制片设备的整体布局时，极片成型机40不必与第一锂带上料机10及第二锂带上料机20位于同一直线，能够缩短负极制片设备在第一方向的长度，既节省了空间，还能够降低传送第一锂带上料机10输送第一锂带200的压力。

具体的，移动组件包括滑动块、导轨和驱动件，驱动件驱动滑动块沿导轨在第一锂带200和极耳成型机30之间往复移动，伸缩件的一端固定于滑动块上，另一端带着抓取件。

于其他实施例中，移动组件包括驱动件，转轴以及支撑梁，转轴的一端与驱动件的输出端固定，另一端与支撑梁固定，转轴垂直于支撑梁设置，驱动件通过转轴驱动支撑梁转动，两个伸缩件分别固定于支撑梁的两端，伸缩件的输出端连接有抓取件。

可选的，负极制片设备还包括扶正框架，扶正框架包括沿锂带宽度方向间隔设置的止挡件，锂带位于两个止挡件之间，止挡件沿第一方向延伸。如此，通过扶正框架限制锂带在宽度方向的摆动，使其能够沿第一方向依次经过每个加工工位，提供加工过程的准确性和一致性。

此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.负极制片设备，用于制作负极片，所述负极片包括两片锂带以及夹设于两片所述锂带之间的极耳(100)，其特征在于，所述负极制片设备包括：

第一锂带上料机(10)，所述第一锂带上料机(10)的出料方向与第一方向平行，用于输送第一锂带(200)；

第二锂带上料机(20)，所述第二锂带上料机(20)位于所述第一锂带上料机(10)的下游且沿所述第一方向与所述第一锂带上料机(10)间隔放置，所述第二锂带上料机(20)的出料方向与所述第一方向平行，用于输送第二锂带(300)，且所述第二锂带(300)能够覆盖于所述第一锂带(200)的上方；

极耳成型机(30)，所述极耳成型机(30)位于所述第一锂带上料机(10)和所述第二锂带上料机(20)之间，用于制作极耳(100)；

极片成型机(40)，所述极片成型机(40)位于所述第二锂带上料机(20)的下游，所述极片成型机(40)的执行部沿第二方向挤压所述第一锂带(200)与所述第二锂带(300)，所述第一方向与所述第二方向相交；

极片裁切机(50)，所述极片裁切机(50)位于所述极片成型机(40)的下游，所述极片裁切机(50)的执行部能够将所述第一锂带(200)与所述第二锂带(300)剪断。

2.根据权利要求1所述的负极制片设备，其特征在于，所述第一锂带上料机(10)包括支架和转盘，所述转盘与所述支架转动连接，所述第一锂带(200)的一端缠绕于所述转盘的周向端面，另一端自所述第一锂带上料机(10)的出口端伸出。

3.根据权利要求2所述的负极制片设备，其特征在于，所述第一锂带上料机(10)还包括张紧组件，所述张紧组件包括张紧轴和多个从动轴，多个所述从动轴与所述支架转动连接，所述张紧轴位于相邻的两个所述从动轴之间，所述张紧轴与所述支架滑动连接，且滑动方向与相邻的两个所述从动轴所在直线相交。

4.根据权利要求3所述的负极制片设备，其特征在于，所述张紧组件还包括丝杠、导向柱及滑块，所述丝杠与所述支架转动连接，所述导向柱与所述支架固定连接且与所述丝杠平行设置，所述滑块与所述丝杠螺纹连接且与所述导向柱滑动连接，所述张紧轴与所述滑块转动连接。

5.根据权利要求3所述的负极制片设备，其特征在于，所述张紧组件还包括电推杆，所述电推杆的安装端与所述支架固定，所述张紧轴与所述电推杆的执行端转动连接。

6.根据权利要求1所述的负极制片设备，其特征在于，所述极片成型机(40)包括两个辊压轴，所述辊压轴的轴向与第三方向平行，两个所述辊压轴周向端面的间距小于两个所述锂带及所述极耳(100)的宽度的总和；

所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向两两相交。

7.根据权利要求1所述的负极制片设备，其特征在于，所述极片裁切机(50)包括支撑平台、驱动件及铡刀，所述支撑平台位于所述铡刀的下方，所述驱动件的执行端能够带着所述铡刀靠近所述支撑平台。

8.根据权利要求7所述的负极制片设备，其特征在于，所述支撑平台开设有避让槽，所述铡刀能够伸入所述避让槽中。

9.根据权利要求7所述的负极制片设备，其特征在于，还包括成品收集机(60)，所述成品收集机(60)位于所述极片裁切机(50)的下游，包括承接盘，所述承接盘位于所述支撑平台的下方。

10.根据权利要求1所述的负极制片设备，其特征在于，还包括极耳转运机(70)，所述极耳转运机(70)位于所述第一锂带上料机(10)下游，所述极耳转运机(70)包括抓取件、伸缩件和移动组件，所述移动组件的执行部能够载着所述抓取件在所述第一锂带(200)与所述极耳成型机(30)之间往复移动，所述伸缩件的执行部能都载着所述抓取件沿所述第二方向靠近所述第一锂带(200)或靠近所述极耳成型机(30)，所述抓取件包括用于吸附极耳(100)的真空吸头。