CN220796823U - 隔膜尾卷装置及叠片机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池加工制造技术领域，尤其涉及一种隔膜尾卷装置及叠片机。该隔膜尾卷装置包括隔膜夹持机构、尾卷旋转机构和电芯夹持机构。隔膜夹持机构包括上压板和下压板，上压板和下压板正对设置，上压板能够相对下压板升降运动，且上压板和下压板均连通有抽真空组件，以使上压板和下压板能够吸附并夹持隔膜。下压板上设置有凸出部，且凸出部朝向第一方向凸设，凸出部的厚度小于下压板的厚度。尾卷旋转机构包括第一卷绕机构和第二卷绕机构。电芯夹持机构包括第一夹爪和第二夹爪。该隔膜尾卷装置能够对最后一圈隔膜提供一定的张紧力，避免最后一圈隔膜褶皱，提高隔膜的平整度，提高电池生产良率，节约成本。

Description

隔膜尾卷装置及叠片机

技术领域

本实用新型涉及电池加工制造技术领域，尤其涉及一种隔膜尾卷装置及叠片机。

背景技术

目前，锂离子电池生产过程包括叠片工序和卷膜工序，叠片工序用于将极片通过隔膜依次堆叠成方体结构，卷膜工序用于将叠片完成的电芯通过隔膜包覆成电池单体。

传统技术中的隔膜尾卷装置在对电芯进行卷膜工序时，为了避免隔膜夹持机构与尾卷旋转机构发生相互干涉、相互碰撞的现象，因此，在卷绕最后一圈隔膜时，隔膜夹持机构需要松开隔膜，这样使得最后一圈的隔膜在卷绕时失去张紧力，从而容易造成隔膜褶皱，影响最后一圈隔膜的平整度，降低电池的生产效率和良率，增加成本。

因此，亟需设计一种隔膜尾卷装置及叠片机，来解决以上技术问题。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提出一种隔膜尾卷装置，该隔膜尾卷装置能够对最后一圈隔膜提供一定的张紧力，避免最后一圈隔膜褶皱，提高隔膜的平整度，提高电池生产良率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种隔膜尾卷装置，包括：

隔膜夹持机构，所述隔膜夹持机构包括上压板和下压板，所述上压板和所述下压板正对设置，所述上压板能够相对所述下压板升降运动，且所述上压板和所述下压板均连通有抽真空组件，以使所述上压板和所述下压板能够吸附并夹持隔膜；

凸出部，所述凸出部设置在所述下压板上，且所述凸出部朝向第一方向凸设，所述凸出部的厚度小于所述下压板的厚度；

尾卷旋转机构，所述尾卷旋转机构包括第一卷绕机构和第二卷绕机构，所述第一卷绕机构和第二卷绕机构均设置有卷针组件，且所述第一卷绕机构的卷针组件与所述第二卷绕机构的卷针组件相对设置；

电芯夹持机构，所述电芯夹持机构包括第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪和所述第二夹爪正对设置，所述第一夹爪和所述第二夹爪能够夹持电芯，并将所述电芯从所述隔膜夹持机构处转运至所述尾卷旋转机构处。

作为一种隔膜尾卷装置的可选技术方案，所述上压板朝向所述下压板的一侧设置有第一硅胶件，所述下压板朝向所述上压板的一侧设置有第二硅胶件，所述第一硅胶件与所述第二硅胶件均连通所述抽真空组件。

作为一种隔膜尾卷装置的可选技术方案，所述抽真空组件包括第一抽气泵和第二抽气泵，所述第一抽气泵与所述上压板连通，所述第二抽气泵与所述下压板连通。

作为一种隔膜尾卷装置的可选技术方案，隔膜夹持机构还包括支架，所述上压板和所述下压板均设置在所述支架上。

作为一种隔膜尾卷装置的可选技术方案，隔膜夹持机构还包括第一驱动件，所述支架上设置有导轨，所述上压板与所述导轨滑动连接，第一所述驱动件与所述上压板驱动连接。

作为一种隔膜尾卷装置的可选技术方案，所述尾卷旋转机构包括为第一卷绕机构提供动力的第一旋转件，以及为第二卷绕机构提供动力的第二旋转件，所述第一旋转件和第二旋转件分别用于驱动所述第一卷绕机构和第二卷绕机构转动，以使所述第一卷绕机构和第二卷绕机构同步卷绕。

作为一种隔膜尾卷装置的可选技术方案，所述卷针组件包括多个长卷针和多个短卷针，多个所述长卷针均安设在所述第一卷绕机构和所述第二卷绕机构中的一者上，多个所述短卷针均安设在所述第一卷绕机构和所述第二卷绕机构中的另一者上。

作为一种隔膜尾卷装置的可选技术方案，所述电芯夹持机构还包括第二驱动件，所述第二驱动件与所述第一夹爪和第二夹爪均驱动连接，以使所述第二驱动件能够驱动所述第一夹爪和所述第二夹爪打开或闭合。

作为一种隔膜尾卷装置的可选技术方案，所述隔膜尾卷装置包括作业平台，所述隔膜夹持机构、所述尾卷旋转机构和所述电芯夹持机构均设置在所述作业平台上。

本实用新型的第二目的在于提出一种叠片机，该叠片机能够提高生产效率和产品良率，达到节约成本的目的。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种叠片机，包括叠片工作台以及以上所述的隔膜尾卷装置，所述叠片工作台与所述隔膜尾卷装置连通，所述叠片工作台上方设置有机械抓手，所述机械抓手用于将所述叠片工作台上的电池极片转移至隔膜尾卷装置中。

本实用新型的有益效果至少包括：

本实用新型提供一种隔膜尾卷装置，该隔膜尾卷装置包括隔膜夹持机构、尾卷旋转机构和电芯夹持机构。其中，隔膜夹持机构包括上压板和下压板，上压板和下压板正对设置，上压板能够相对下压板升降运动，且上压板和下压板均连通有抽真空组件，以使上压板和下压板能够吸附并夹持隔膜。下压板上设置有凸出部，且凸出部朝向第一方向凸设，凸出部的厚度小于下压板的厚度。尾卷旋转机构包括第一卷绕机构和第二卷绕机构，第一卷绕机构和第二卷绕机构均设置有卷针组件，且第一卷绕机构的卷针组件与第二卷绕机构的卷针组件相对设置。电芯夹持机构包括第一夹爪和第二夹爪，第一夹爪和第二夹爪正对设置，第一夹爪和第二夹爪能够夹持电芯，并将电芯从隔膜夹持机构处转运至尾卷旋转机构处。本实用新型中通过上压板和下压板的设置，且上压板和下压板均连通抽真空组件，从而使得当尾卷旋转机构尾卷电芯至最后一圈隔膜时，隔膜夹持机构无需松开隔膜，从而保证了最后一圈隔膜的张紧力与其余各圈隔膜的张紧力一致，避免最后一圈隔膜发生褶皱现象。也就是说，无需采用传统技术中的尾卷压轮机构对最后一圈隔膜进行整平工序，从而提高工作效率，提高生产良率，达到节约成本的目的。

本实用新型还提供一种叠片机，该叠片机能够提高生产效率和产品良率，达到节约成本的目的。

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为本实用新型实施例所提供的隔膜尾卷装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的隔膜尾卷装置的主视图；

图3为图2中A处的局部放大图。

附图标记

10、电芯；

100、隔膜夹持机构；110、上压板；120、下压板；130、凸出部；140、第一硅胶件；150、第二硅胶件；160、支架；200、尾卷旋转机构；210、第一卷绕机构；220、第二卷绕机构；300、电芯夹持机构；310、第一夹爪；320、第二夹爪。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

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。

本实施例提供一种隔膜尾卷装置，该隔膜尾卷装置能够对最后一圈隔膜提供一定的张紧力，避免最后一圈隔膜褶皱，提高隔膜的平整度，提高电池生产良率和生产效率，达到节约成本的目的。

如图1-图3所示，该隔膜尾卷装置主要包括隔膜夹持机构100、尾卷旋转机构200和电芯夹持机构300。其中，隔膜夹持机构100包括上压板110和下压板120，上压板110和下压板120正对设置，上压板110能够相对下压板120升降运动，且上压板110和下压板120均连通有抽真空组件(图中未示出)，以使上压板110和下压板120能够吸附并夹持隔膜。下压板120上设置有凸出部130，且凸出部130朝向第一方向凸设，凸出部130的厚度小于下压板120的厚度。尾卷旋转机构200包括第一卷绕机构210和第二卷绕机构220，第一卷绕机构210和第二卷绕机构220均设置有卷针组件，且第一卷绕机构210的卷针组件与第二卷绕机构220的卷针组件相对设置。电芯夹持机构300包括第一夹爪310和第二夹爪320，第一夹爪310和第二夹爪320正对设置，第一夹爪310和第二夹爪320能够夹持电芯10，并将电芯10从隔膜夹持机构100处转运至尾卷旋转机构200处。第一方向即为图2中的X轴方向。

基于以上设计，在本实施例中，该隔膜尾卷装置的上一道工序为叠片工序，将正极极片和负极极片分别依次交替“Z”字形叠放在隔膜上，然后形成电芯10。电芯夹持机构300中的第一夹爪310和第二夹爪320能够夹持住电芯10，然后将电芯10拉出叠片工位，且预留出尾卷所需要的隔膜，上压板110和下压板120能够将隔膜夹住，裁切刀沿着叠片工位对隔膜进行裁切。之后，上压板110和下压板120松开隔膜，电芯夹持机构300带动电芯10沿第一方向运动，直至隔膜的尾端运动至上压板110和下压板120所在的区间内，此时，上压板110朝向下压板120方向运动，使得上压板110和下压板120能够同时夹持住隔膜的尾端。再然后第一卷绕机构210和第二卷绕机构220夹持住电芯10，电芯夹持机构300退出尾卷工作区域，第一卷绕机构210和第二卷绕机构220通过旋转对电芯10进行尾卷。此时，在第一卷绕机构210和第二卷绕机构220旋转的同时，隔膜夹持机构100也朝向第一方向匀速运动，以保证隔膜的张紧力稳定。当隔膜旋转至最后一圈旋转时，与下压板120连通的抽真空组件断开，与上压板110连通的抽真空组件继续抽真空，此时隔膜仍然被上压板110和下压板120所夹持，从而保证了最后一圈隔膜的张紧力与其余各圈隔膜的张紧力一致，避免最后一圈隔膜发生褶皱现象。

具体而言，本实施例中的下压板120凸出部130的设置，能够在隔膜旋转最后一圈时，凸出部130插接在相邻两层隔膜内，从而保证最后一圈隔膜的平整度，进一步地避免隔膜发生褶皱。同时，本实施例中的上压板110和下压板120均连通抽真空组件，从而提高对隔膜吸附的稳定性，避免隔膜从上压板110和下压板120中间的缝隙处掉落。

与现有技术相比，本实施例通过上压板110和下压板120的设置，且上压板110和下压板120均连通抽真空组件，从而使得当尾卷旋转机构200尾卷电芯10至最后一圈隔膜时，隔膜夹持机构100无需松开隔膜，从而保证了最后一圈隔膜的张紧力与其余各圈隔膜的张紧力一致，避免最后一圈隔膜发生褶皱现象。也就是说，无需采用传统技术中的尾卷压轮机构对最后一圈隔膜进行整平工序，从而提高工作效率，提高生产良率，达到节约成本的目的。

如图2-图3所示，在本实施例中，上压板110朝向下压板120的一侧设置有第一硅胶件140，下压板120朝向上压板110的一侧设置有第二硅胶件150，第一硅胶件140与第二硅胶件150均连通抽真空组件。通过第一硅胶件140与第二硅胶件150的设置能够避免上压板110和下压板120划伤隔膜，同时，还能够提高隔膜的张紧力，有利于夹紧隔膜。优选地，第一硅胶件140和第二硅胶件150正对设置。

进一步地，本实施例中的抽真空组件包括第一抽气泵和第二抽气泵，第一抽气泵与上压板110连通，第二抽气泵与下压板120连通。从而实现了上压板110和下压板120的独立抽真空的能力，使得上压板110和下压板120可以单独工作，也可以一起工作，互不影响。

如图1所示，在本实施例中，隔膜夹持机构100还包括支架160和第一驱动件，上压板110和下压板120均设置在支架160上。支架160上设置有导轨，上压板110与导轨滑动连接，第一驱动件与上压板110驱动连接。可选地，第一驱动件可以设置为电机，实现上压板110的升降运动，从而能够与下压板120配合夹持或者松开隔膜。

如图1所示，本实施例中的尾卷旋转机构200包括为第一卷绕机构210提供动力的第一旋转件，以及为第二卷绕机构220提供动力的第二旋转件，第一旋转件和第二旋转件分别用于驱动第一卷绕机构210和第二卷绕机构220转动，以使第一卷绕机构210和第二卷绕机构220同步卷绕。可选地，第一旋转件和第二旋转件均可以设置为气缸、电机、电缸等部件，只要能够为第一卷绕机和第二卷绕机提供动力即可，此处不再过多赘述。

进一步地，卷针组件包括多个长卷针和多个短卷针，多个长卷针均安设在第一卷绕机构210和第二卷绕机构220中的一者上，多个短卷针均安设在第一卷绕机构210和第二卷绕机构220中的另一者上。长卷针和短卷针属于市面上常见的标准件，用于对电芯10进行夹持固定，因此，此处不再对其结构进行过多赘述。

本实施例中的隔膜尾卷装置包括作业平台，隔膜夹持机构100、尾卷旋转机构200和电芯夹持机构300均设置在作业平台上。电芯夹持机构300还包括第二驱动件和第三驱动件，第二驱动件与第一夹爪310和第二夹爪320均驱动连接，以使第二驱动件能够驱动第一夹爪310和第二夹爪320打开或闭合。第三驱动件用于驱动第一夹爪310和第二夹爪320沿第一方向进行往复运动，从而实现将电芯10从隔膜夹持机构100处转运至尾卷旋转机构200处。示例性地，第二驱动件和第三驱动件可以设置为电机或气缸等部件。第一夹爪310和第二夹爪320上均设置有保护层，实现对隔膜的保护，避免在夹持过程中划伤电芯10上的隔膜。

本实施例中还提供一种叠片机，该叠片机包括叠片工作台以及上述隔膜尾卷装置，叠片工作台与隔膜尾卷装置连通，叠片工作台上方设置有机械抓手，机械抓手用于将叠片工作台上的电池极片转移至隔膜尾卷装置中。电池极片包括正极极片和负极极片，机械抓手将正极极片和负极极片依次交替进行“Z”字形叠放在隔膜上。该叠片机能够提高生产效率和产品良率，达到节约成本的目的。

显然，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。

注意，在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (10)

1.隔膜尾卷装置，其特征在于，包括：

隔膜夹持机构(100)，所述隔膜夹持机构(100)包括上压板(110)和下压板(120)，所述上压板(110)和所述下压板(120)正对设置，所述上压板(110)能够相对所述下压板(120)升降运动，且所述上压板(110)和所述下压板(120)均连通有抽真空组件，以使所述上压板(110)和所述下压板(120)能够吸附并夹持隔膜；

凸出部(130)，所述凸出部(130)设置在所述下压板(120)上，且所述凸出部(130)朝向第一方向凸设，所述凸出部(130)的厚度小于所述下压板(120)的厚度；

尾卷旋转机构(200)，所述尾卷旋转机构(200)包括第一卷绕机构(210)和第二卷绕机构(220)，所述第一卷绕机构(210)和第二卷绕机构(220)均设置有卷针组件，且所述第一卷绕机构(210)的卷针组件与所述第二卷绕机构(220)的卷针组件相对设置；

电芯夹持机构(300)，所述电芯夹持机构(300)包括第一夹爪(310)和第二夹爪(320)，所述第一夹爪(310)和所述第二夹爪(320)正对设置，所述第一夹爪(310)和所述第二夹爪(320)能够夹持电芯(10)，并将所述电芯(10)从所述隔膜夹持机构(100)处转运至所述尾卷旋转机构(200)处。

2.根据权利要求1所述的隔膜尾卷装置，其特征在于，所述上压板(110)朝向所述下压板(120)的一侧设置有第一硅胶件(140)，所述下压板(120)朝向所述上压板(110)的一侧设置有第二硅胶件(150)，所述第一硅胶件(140)与所述第二硅胶件(150)均连通所述抽真空组件。

3.根据权利要求1所述的隔膜尾卷装置，其特征在于，所述抽真空组件包括第一抽气泵和第二抽气泵，所述第一抽气泵与所述上压板(110)连通，所述第二抽气泵与所述下压板(120)连通。

4.根据权利要求1所述的隔膜尾卷装置，其特征在于，隔膜夹持机构(100)还包括支架(160)，所述上压板(110)和所述下压板(120)均设置在所述支架(160)上。

5.根据权利要求4所述的隔膜尾卷装置，其特征在于，隔膜夹持机构(100)还包括第一驱动件，所述支架(160)上设置有导轨，所述上压板(110)与所述导轨滑动连接，第一所述驱动件与所述上压板(110)驱动连接。

6.根据权利要求1所述的隔膜尾卷装置，其特征在于，所述尾卷旋转机构(200)包括为所述第一卷绕机构(210)提供动力的第一旋转件，以及为所述第二卷绕机构(220)提供动力的第二旋转件，所述第一旋转件和所述第二旋转件分别用于驱动所述第一卷绕机构(210)和第二卷绕机构(220)转动，以使所述第一卷绕机构(210)和第二卷绕机构(220)同步卷绕。

7.根据权利要求6所述的隔膜尾卷装置，其特征在于，所述卷针组件包括多个长卷针和多个短卷针，多个所述长卷针均安设在所述第一卷绕机构(210)和所述第二卷绕机构(220)中的一者上，多个所述短卷针均安设在所述第一卷绕机构(210)和所述第二卷绕机构(220)中的另一者上。

8.根据权利要求1所述的隔膜尾卷装置，其特征在于，所述电芯夹持机构(300)还包括第二驱动件，所述第二驱动件与所述第一夹爪(310)和第二夹爪(320)均驱动连接，以使所述第二驱动件能够驱动所述第一夹爪(310)和所述第二夹爪(320)打开或闭合。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的隔膜尾卷装置，其特征在于，所述隔膜尾卷装置包括作业平台，所述隔膜夹持机构(100)、所述尾卷旋转机构(200)和所述电芯夹持机构(300)均设置在所述作业平台上。

10.叠片机，其特征在于，包括叠片工作台以及如权利要求1-9中任一项所述的隔膜尾卷装置，所述叠片工作台与所述隔膜尾卷装置连通，所述叠片工作台上方设置有机械抓手，所述机械抓手用于将所述叠片工作台上的电池极片转移至所述隔膜尾卷装置中。