CN220744615U - 备料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池极片上料技术领域，公开了备料装置。该备料装置包括料盒和顶升机构，料盒用于容置极片，顶升机构包括架体、承托件和驱动组件，驱动组件包括驱动件、连接件以及齿轮，齿轮与架体枢接，驱动件能驱动齿轮相对架体转动，连接件包括沿上下方向延伸的齿条，齿条与齿轮啮合，承托件与连接件相连接且位于料盒内，承托件用于承托极片。该备料装置可以避免直接将极片放入料盒底部导致极片与料盒磕碰，从而可以避免极片被损坏并且操作方便。

Description

备料装置

技术领域

本实用新型涉及电池极片上料技术领域，尤其涉及备料装置。

背景技术

锂电池的制作过程大致分为以下几个阶段：极片制备、电芯组装和化成检测。极片制备阶段会完成正极片和负极片的制造，电芯组装阶段包括备料工序和叠片工序，备料工序利用料盒将正极片或负极片各自叠布，叠片工序将备料工序的正极片和负极片交替设置以形成电芯，最后在电芯外侧包裹壳体，最终构成电池，化成检测阶段会将锂电池激活并排除不合格产品。

一般采用人工的方式将极片依次放入料盒内，在极片放入料盒的过程中，极片容易与料盒的侧壁磕碰而被损坏，极片四周会掉粉，那么电池的质量就会受影响，这种人工放入的方式操作非常不方便。

因此，亟需一种新的备料装置，用来解决极片容易与料盒磕碰而被损坏并且操作不便的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种备料装置，该备料装置可以避免极片与料盒磕碰、避免极片被损坏并且操作方便。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

备料装置，包括：

料盒，所述料盒用于容置极片；以及

顶升机构，顶升机构包括架体、承托件和驱动组件，所述驱动组件包括驱动件、连接件以及齿轮，所述齿轮与所述架体枢接，所述驱动件能驱动所述齿轮相对所述架体转动，所述连接件包括沿上下方向延伸的齿条，所述齿条与所述齿轮啮合，所述承托件与所述连接件相连接且位于所述料盒内，所述承托件用于承托所述极片。

作为优选方案，所述驱动组件还包括：

第一限位件，所述第一限位件位于所述齿条远离所述齿轮的一侧且与所述齿条相抵接，以使所述齿轮与所述齿条始终啮合。

作为优选方案，所述第一限位件开设有沿上下方向贯通的限位槽，所述齿条位于所述限位槽内且能沿所述限位槽滑动。

作为优选方案，所述顶升机构还包括：

导向组件，所述导向组件包括导向件和导套，所述导向件沿上下方向延伸，所述架体与所述连接件两者中的一个设置有所述导向件，两者中的另一个设置有所述导套，所述导向件插接在所述导套中且能沿所述导套滑动。

作为优选方案，所述连接件还包括连接杆和连接板，所述承托件、所述连接板、所述连接杆以及所述齿条由上至下依次固定连接。

作为优选方案，所述连接杆为至少两个，至少两个所述连接杆沿水平方向间隔排布。

作为优选方案，所述承托件的上表面开设有向下凹陷的容置槽，所述容置槽的外轮廓与所述极片的外轮廓相适配。

作为优选方案，所述料盒包括导向机构，所述导向机构用于对所述承托件导向，以使所述承托件沿上下方向运动。

作为优选方案，所述导向机构包括：

四个导轨，四个所述导轨设置于所述料盒的四角处，所述导轨上开设有沿上下方向贯通的导向槽，四个所述导轨的所述导向槽的槽口相连通，所述承托件的每个角部位于相应的所述导轨的所述导向槽内且能沿所述导向槽滑动。

作为优选方案，相邻的两个所述导轨之间的距离可调。

有益效果：

本实用新型提供了一种备料装置，该备料装置可以利用顶升机构驱动承托件在料盒内上下运动，当需要上料时，首先将承托件顶升到料盒的顶端，然后驱动承托件逐渐下降，在承托件下降的过程中将极片依次放在承托件上，因此该备料装置可以避免直接将极片放入料盒底部导致极片与料盒磕碰，从而可以避免极片被损坏并且操作方便。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的顶升机构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的顶升机构的另一个结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的连接件的示意图；

图4是本实用新型实施例提供的料盒的结构示意图。

图中：

1、料盒；11、导轨；111、导向槽；1111、槽口；12、底板；13、侧板；131、调节孔；132、减重孔；14、容置腔；

2、顶升机构；21、承托件；211、容置槽；22、架体；

23、驱动组件；231、连接件；2311、连接板；2312、连接杆；2313、齿条；

232、齿轮；233、转轴；234、第一轴承；235、驱动件；236、第一限位件；2361、限位槽；237、第二轴承；

24、导向组件；241、安装板；242、导套；2421、导套主体；2422、法兰；243、导向件；

25、第二限位件；251、第一限位面；252、第二限位面；253、第三限位面；254、第四限位面。

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”、“左”、“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。

锂电池是指将锂离子嵌入化合物为正、负极的二次电池。锂电池具有电压高、比能量大、循环寿命长且安全性能好的优点，因此，锂电池的市场需求量一直很大。锂电池主要由正极、隔膜、负极、有机电解液和电池外壳组成，锂电池的生产工艺流程大致如下：极片制备、电芯组装和化成检测，其中，极片制备的生产目标是完成正极片和负极片的制造，电芯组装工序需要将正极片、负极片、隔膜和电解质进行有序装配以形成电芯，再在电芯外侧包裹壳体，最终构成电池，化成检测工序会将锂电池激活并排除不合格产品。

电芯组装阶段包括备料工序和叠片工序，备料工序利用料盒将正极片或负极片各自叠布，叠片工序将备料工序叠布的正极片和负极片交替设置以形成电芯，现在一般采用料盒手动加料的方式进行备料，操作者手拿极片并将极片从料盒的顶部放入料盒的底部，但是在这个过程中，极片容易与料盒的侧壁磕碰而被损坏，极片四周会掉粉，那么电池的质量就会受影响，并且这种人工放入的方式操作非常不方便。

为解决上述问题，如图1和图4所示，本公开实施例提供的备料装置包括料盒1以及顶升机构2，料盒1用于容置极片，顶升机构2包括架体22、承托件21和驱动组件23，承托件21用于承托极片且位于料盒1内，驱动组件23设置于架体22的内部，驱动组件23可以驱动承托件21上下运动，当需要上料时，首先将承托件21顶升到料盒1的顶端，然后驱动承托件21逐渐下降，在承托件21下降的过程中将极片依次放在承托件21上，因此该备料装置可以避免直接将极片放入料盒1底部导致极片与料盒1磕碰，从而可以避免极片被损坏，并且这种备料方式操作更方便。

现有技术中也有一些备料装置可以辅助备料，但是这些装置的结构复杂而且成本较高。

具体而言，如图1所示，驱动组件23包括驱动件235、连接件231以及齿轮232，齿轮232与架体22枢接，驱动件235能驱动齿轮232相对架体22转动，连接件231包括沿上下方向延伸的齿条2313，齿条2313与齿轮232啮合，承托件21与连接件231相连接。驱动组件23通过转动齿轮232使齿条2313上下运动，从而带动承托件21在料盒1内上下运动。齿轮232和齿条2313的结构简单且成本低。

此外，顶升机构2还可以为气缸、直线电机等直线驱动机构，直线驱动机构的结构简单且方便拆装，其他所有能实现直线驱动功能的顶升机构2均在本公开实施例的保护范围之内。

结合图1和图2对驱动组件23的结构进行说明，如图1所示，驱动组件23还包括转轴233，齿轮232套设在转轴233上，转轴233的两端与架体22枢接，转轴233可以保证齿轮232的转动更稳定。

如图1所示，驱动件235为把手，把手与转轴233的一端固定连接，在上料时，操作人员手握把手，转动把手带动齿轮232旋转，从而带动承托件21上下运动，同时将极片一次叠放入承托件21上，完成备料。操作人员转动把手的驱动方式灵活性更高，可以方便地根据上料速度调节转动的速度。在其他实施例中，驱动件235还可以是旋转电机，旋转电机的自动化程度高，方便自动操作，其他所有能实现转动驱动功能的结构均在本公开实施例的保护范围之内。

如图1所示，驱动组件23还包括第一轴承234，第一轴承234与架体22固定连接，转轴233与第一轴承234转动连接，第一轴承234可以保证转轴233转动的平稳性，延长转轴233的使用寿命。

如图2所示，驱动组件23还包括第一限位件236，第一限位件236位于齿条2313远离齿轮232的一侧且与齿条2313相抵接，以使齿轮232与齿条2313始终啮合，使齿轮232与齿条2313啮合得更加紧密，使齿轮232与齿条2313的传动更稳定。

如图2所示，第一限位件236的两端分别与架体22固定连接，使第一限位件236与架体22的连接更稳固，第一限位件236不容易移位，能承受来自齿条2313更大的作用力。

此外，如图2所示，第一限位件236为限位板，限位板的结构简单且成本低。在其他实施例中，第一限位件236还可以是弹簧或弹片等，弹簧或弹片的使用灵活性更高，其他所有能实现限位功能的第一限位件236均在本公开实施例的保护范围之内。

如图2所示，第一限位件236开设有沿上下方向贯通的限位槽2361，齿条2313位于限位槽2361内且能沿限位槽2361滑动，限位槽2361能防止齿条2313在上下运动的过程中向左或向右偏移，从而避免齿条2313的齿牙偏离或者脱离齿轮232的齿牙，从而保证驱动组件23的传动稳定性。

此外，如图2所示，顶升机构2还包括导向组件24，导向组件24包括导向件243和导套242，导向件243沿上下方向延伸，架体22设置有导向件243，连接件231设置有导套242，导向件243插接在导套242中且能沿导套242滑动，当连接件231上下运动时，连接件231带动导套242上下运动，从而使导向件243在导套242中上下滑动，导向件243和导套242可以对连接件231的位移起导向作用，避免连接件231发生偏斜，保证连接件231上下运动的精度。导向件243和导套242的结构简单且成本低。

在其他实施例中，导套242可以为直线轴承，直线轴承的内部结构设计使它可以承担载荷，因此直线轴承可以有效减轻运动过程中导向件243的冲击力的影响，保证导向组件24使用的稳定性，延长导向组件24的使用寿命。

此外，在其他实施例中，还可以是架体22设置导套242，连接件231设置导向件243，这种设置方式同样能够实现对连接件231的导向功能。

如图2所示，导向组件24还包括安装板241，连接件231以及导套242均与安装板241固定连接，安装板241提高了导套242与连接件231的连接稳定性。

此外，如图2所示，导套242包括导套主体2421和法兰2422，安装板241和导套主体2421均与法兰2422固定连接，导向件243在导套主体2421中上下滑动，法兰2422可以提高安装板241和导套主体2421的连接稳定性。

结合图2和图3对连接件231的结构进行说明，如图2所示，连接件231还包括连接杆2312和连接板2311，承托件21、连接板2311、连接杆2312以及齿条2313由上至下依次固定连接，连接杆2312的设置可以减少一部分齿条2313的长度，从而实现降低成本的目的。连接板2311的设置增加了连接件231与承托件21的接触面积，从而减小了连接件231与承托件21的接触压强，避免顶升的过程中连接件231或承托件21发生损坏。

如图2所示，驱动组件23还包括第二轴承237，第二轴承237沿上下方向延伸且与架体22固定连接，连接杆2312活动穿设过第二轴承237，第二轴承237可以避免连接杆2312在上下运动的过程中与架体22发生碰撞被损坏。

如图3所示，连接杆2312为至少两个，至少两个连接杆2312沿水平方向间隔排布。至少两个连接杆2312可以增加连接件231与承托件21的连接点的数量，从而保证承托件21的升降更平稳。

此外，如图1和图4所示，顶升机构2还包括第二限位件25，第二限位件25固定设置在架体22的上端，同时料盒1的下端开设有凹槽，在组装备料装置时，将第二限位件25置于凹槽中，第二限位件25包括第一限位面251和第二限位面252，第一限位面251和第二限位面252与凹槽配合可以限制顶升机构2与料盒1在前后方向的相对位移，第二限位件25还包括第三限位面253和第四限位面254，第三限位面253和第四限位面254与凹槽配合可以限制顶升机构2与料盒1在左右方向的相对位移，因此，第二限位件25和凹槽的结构配合可以保证在上料的过程中料盒1和顶升机构2不发生水平方向的相对位移，从而保证驱动组件23驱动承托件21在上下方向直线运动时承托件21不会与料盒1发生磕碰，保证极片不被损坏。

结合图4对承托件21的结构进行说明，如图4所示，承托件21的上表面开设有向下凹陷的容置槽211，容置槽211的外轮廓与极片的外轮廓相适配。在放入极片时，将先放入的极片放入容置槽211中，容置槽211可以对极片进行限位，避免极片与料盒1的侧壁发生磕碰，对极片起到保护作用。承托件21为托盘，托盘的结构简单且成本较低，其他所有能实现承托功能的结构均在本公开实施例的保护范围之内。

结合图4对料盒1的结构进行说明，料盒1包括底板12和侧板13，侧板13围设在底板12上形成容置腔14，承托件21和极片均位于容置腔14内，底板12可以对承托件21起到支撑作用。

此外，如图4所示，侧板13上开设有减重孔132，减重孔132可以减轻料盒1的重量，方便操作人员对料盒1进行搬运和安装，同时减重孔132的设置可以降低料盒1的成本。

此外，如图4所示，料盒1包括导向机构，导向机构用于对承托件21导向，以使承托件21沿上下方向运动。导向机构可以使承托件21在上下运动的过程保持水平，避免托盘歪斜使极片与料盒1磕碰。

具体而言，如图4所示，导向机构包括四个导轨11，四个导轨11设置于料盒1的四角处，导轨11上开设有沿上下方向贯通的导向槽111，四个导轨11的导向槽111的槽口1111相连通，承托件21的每个角部位于相应的导轨11的导向槽111内且能沿导向槽111滑动。导轨11的结构简单、拆装方便且成本低，导向槽111可以限制承托件21上下运动的位置，保证承托件21不发生歪斜。

由于极片有不同的规格和大小，如果用承托件21承托外轮廓更小的极片，极片在承托件21上就容易发生滑动，那么极片就容易与料盒1磕碰而被损坏，因此，叠布大小不同的极片时，需要使用大小不同的承托件21。但是，如果承托件21小于料盒1的内腔的尺寸，承托件21的每个角部就无法位于导向槽111内，导轨11就无法对承托件21进行导向。

为解决上述问题，相邻的两个导轨11之间的距离可调，从而保证承托件21的每个角部均能位于导向槽111内，从而使导轨11能适配大小不同的承托件21，从而保证导轨11对承托件21的导向功能。

具体而言，如图4所示，导向机构还包括固定件，侧板13上开设有沿水平方向延伸的调节孔131，固定件穿过调节孔131将导轨11与料盒1相连接，固定件在调节孔131中的相对位置可调。当更换不同大小的承托件21时，则调整固定件在调节孔131中的位置，从而将导轨11固定在侧板13的不同位置，从而保证承托件21的每个角部均能位于导向槽111内。这种调节方式简单且快速。固定件为螺栓螺母组件，螺栓螺母组件的结构简单且成本低，在其他实施例中，固定件还可以是螺钉或卡扣等，螺钉或卡扣的结构简单且安装方便，其他所有能实现固定连接功能的结构均在本公开实施例的保护范围之内。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，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。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.备料装置，其特征在于，包括：

料盒(1)，所述料盒(1)用于容置极片；以及

顶升机构(2)，所述顶升机构(2)包括架体(22)、承托件(21)和驱动组件(23)，所述驱动组件(23)包括驱动件(235)、连接件(231)以及齿轮(232)，所述齿轮(232)与所述架体(22)枢接，所述驱动件(235)能驱动所述齿轮(232)相对所述架体(22)转动，所述连接件(231)包括沿上下方向延伸的齿条(2313)，所述齿条(2313)与所述齿轮(232)啮合，所述承托件(21)与所述连接件(231)相连接且位于所述料盒(1)内，所述承托件(21)用于承托所述极片。

2.根据权利要求1所述的备料装置，其特征在于，所述驱动组件(23)还包括：

第一限位件(236)，所述第一限位件(236)位于所述齿条(2313)远离所述齿轮(232)的一侧且与所述齿条(2313)相抵接，以使所述齿轮(232)与所述齿条(2313)始终啮合。

3.根据权利要求2所述的备料装置，其特征在于，所述第一限位件(236)开设有沿上下方向贯通的限位槽(2361)，所述齿条(2313)位于所述限位槽(2361)内且能沿所述限位槽(2361)滑动。

4.根据权利要求1所述的备料装置，其特征在于，所述顶升机构(2)还包括：

导向组件(24)，所述导向组件(24)包括导向件(243)和导套(242)，所述导向件(243)沿上下方向延伸，所述架体(22)与所述连接件(231)两者中的一个设置有所述导向件(243)，两者中的另一个设置有所述导套(242)，所述导向件(243)插接在所述导套(242)中且能沿所述导套(242)滑动。

5.根据权利要求1所述的备料装置，其特征在于，所述连接件(231)还包括连接杆(2312)和连接板(2311)，所述承托件(21)、所述连接板(2311)、所述连接杆(2312)以及所述齿条(2313)由上至下依次固定连接。

6.根据权利要求5所述的备料装置，其特征在于，所述连接杆(2312)为至少两个，至少两个所述连接杆(2312)沿水平方向间隔排布。

7.根据权利要求1～6任一项所述的备料装置，其特征在于，所述承托件(21)的上表面开设有向下凹陷的容置槽(211)，所述容置槽(211)的外轮廓与所述极片的外轮廓相适配。

8.根据权利要求1～6任一项所述的备料装置，其特征在于，所述料盒(1)包括导向机构，所述导向机构用于对所述承托件(21)导向，以使所述承托件(21)沿上下方向运动。

9.根据权利要求8所述的备料装置，其特征在于，所述导向机构包括：

四个导轨(11)，四个所述导轨(11)设置于所述料盒(1)的四角处，所述导轨(11)上开设有沿上下方向贯通的导向槽(111)，四个所述导轨(11)的所述导向槽(111)的槽口(1111)相连通，所述承托件(21)的每个角部位于相应的所述导轨(11)的所述导向槽(111)内且能沿所述导向槽(111)滑动。

10.根据权利要求9所述的备料装置，其特征在于，相邻的两个所述导轨(11)之间的距离可调。