CN220886375U - 一种可张力控制的带材输送装置及电芯堆叠设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可张力控制的带材输送装置及电芯堆叠设备，该可张力控制的带材输送装置包括放卷机构、缓存机构和张力隔断输送机构，放卷机构被配置为释放连续的带材，释放带材依次经过缓存机构和张力隔断输送机构后被送至堆叠机构；缓存机构被配置为缓存放卷机构释放的带材，并释放缓存的带材至张力隔断输送机构；张力隔断输送机构被配置为对缓存机构释放的带材张力隔断，经张力隔断后的带材被该机构送至堆叠机构进行叠放。上述带材输送装置消减了缓存机构释放时，带材弹性变形引起的张力瞬时剧烈波动，进而避免堆叠机构在高速生产时带材的表面产生皱褶，有利于控制带材堆叠时的表面平整度。

Description

一种可张力控制的带材输送装置及电芯堆叠设备

技术领域

本实用新型属于锂电池制造技术领域，尤其涉及一种可张力控制的带材输送装置及电芯堆叠设备。

背景技术

锂电池的电芯由多层极片及极片间的隔膜堆叠成型，常规的电芯成型工艺是将正极片、隔膜、负极片、隔膜、正极片……交替层叠，以形成电芯。

在锂电池电芯的制造过程中需要将成卷的带材(例如正极片、负极片及隔膜)逐步输送，根据制造工艺的要求，带材的输送需要分段牵引，然而在带材的不同段会有不同的张紧度要求。接收带材的加工机构为了实现层叠需要往复移动，这会导致带材的张力会不断变化，在加工机构高速生产时，容易拉扯带材及带材表面平整度明显下降。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可张力控制的带材输送装置，以解决现有技术中带材输送时因张力瞬时变化过大易使带材折叠面褶皱的问题。另外，本实用新型还提供一种包含上述可张力控制的带材输送装置的电芯堆叠设备。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种可张力控制的带材输送装置，其包括放卷机构、缓存机构和张力隔断输送机构，放卷机构、缓存机构和张力隔断输送机构依次设置在带材的移动路径上，其中：放卷机构被配置为释放连续的带材，释放的连续的带材依次经过缓存机构和张力隔断输送机构后被送至堆叠机构；缓存机构被配置为缓存放卷机构释放的连续的带材，并释放缓存的带材，经缓存机构释放的带材被送至张力隔断输送机构；张力隔断输送机构被配置为对缓存机构释放的带材进行张力隔断，经张力隔断后的带材被送至堆叠机构进行叠放。

通过在堆叠机构的前段设置张力隔断输送机构，实现了对缓存机构释放的带材进行张力隔断，进而消减了缓存机构释放时，带材弹性变形引起的张力瞬时剧烈波动，在堆叠机构牵引带材进行叠放时，带材的张力不会剧烈变化，避免堆叠机构在高速生产时带材的表面产生皱褶，有利于控制带材堆叠时的表面平整度。

可选的，张力隔断输送机构包括输送驱动件、输送件和抽真空组件，其中：输送驱动件被配置为驱动输送件转动以输送带材；抽真空组件被配置为在输送件与带材接触的输送端形成负压，以将带材吸附在输送件的输送端上，使得带材位于输送件的输送端的前、后段的张力隔断。

通过输送驱动件驱动输送件转动，实现了带材的输送，通过抽真空组件实现了将带材位于输送件的输送端的前、后段的张力隔断，提供了一种负压吸附且单面接触带材以将带材张力隔断的方式，在实现带材张力隔断的同时，避免对带材造成损伤。

可选的，输送件包括转动套和真空分配轴，转动套套在真空分配轴上，输送驱动件驱动转动套转动，转动套的外周面均匀开设有透气孔，真空分配轴上开设有指向输送端的开口，抽真空组件被配置为在真空分配轴的开口处形成负压。

通过转动套与真空分配轴的配合，使得转动套与真空分配轴之间形成用于抽真空的腔体，通过抽真空组件实现了在真空分配轴的开口处形成负压，以通过透气孔将带材吸附在输送件的输送端，提供了一种结构简单，吸附效果好的输送件。

可选的，真空分配轴内沿自身轴线方向开设有抽气通道，抽气通道的第一端与抽真空组件相连通，抽气通道的第二端与开口连通，抽真空组件通过抽气通道抽吸开口处的空气，开口占据真空分配轴外表面的面积不大于真空分配轴外表面的四分之一。

通过在真空分配轴内开设抽气通道，抽真空组件通过抽气通道抽吸开口处的空气，以形成用于吸附带材的负压，提高了抽真空组件的抽吸效率和抽吸效果。

可选的，转动套的透气孔分为四组，四组透气孔均布在转动套的外周面上，转动套的外周面上设置有位于每相邻两组透气孔间的隔离面。

通过在转动套的外周面上均布四组透气孔，相邻两组透气孔之间设置隔离面，以在转动套实现输送带材的同时，保证转动套的输送端的带材始终处于张力隔断状态。

可选的，可张力控制的带材输送装置还包括张力控制机构，张力控制机构被配置为缩小输送中的带材的张力变化范围，张力控制机构设置在放卷机构与缓存机构之间的带材的移动路径上，或，张力控制机构设置在缓存机构与张力隔断输送机构之间的带材的移动路径上。

通过设置张力控制机构，能够缩小输送中的带材的张力变化范围，进一步降低因张力变化过大拉断带材的风险。

可选的，张力控制机构包括第一驱动件、安装板、摆动件和摆动辊，摆动件的第一端可转动地安装在安装板上，摆动件的第二端安装有摆动辊，带材绕设在摆动辊上，第一驱动件的驱动端连接摆动件，第一驱动件驱动摆动件的第一端转动，使得摆动辊往复摆动，以实时控制输送中带材的张力。

通过第一驱动件、摆动件和摆动辊的配合，实现了摆动辊的往复摆动，进而调节输送中带材的张力，以缩小输送中带材的张力变化范围。提供了一种结构简单、运行稳定可靠的张力控制机构。

可选的，可张力控制的带材输送装置还包括张力检测器，张力检测器安装在带材进入张力隔断输送机构前的移动路径上，张力检测器被配置为实时检测经过张力检测器的带材的张力。

通过设置张力检测器，实现了对带材张力的实时检测。

可选的，缓存机构包括缓存驱动件、活动件和辅助辊，缓存驱动件的驱动端连接活动件，辅助辊安装在活动件上，带材绕设在辅助辊上，缓存驱动件驱动活动件沿第一方向往复移动，以对带材进行缓存和释放。

通过缓存驱动件驱动活动件沿第一方向往复移动，以对辅助辊上绕设的带材进行缓存和释放，提供了一种结构简单，运行稳定可靠的缓存机构。

一种电芯堆叠设备，其包括正极片供料装置、负极片供料装置、上述的可张力控制的带材输送装置和堆叠机构，其中，正极片供料装置被配置为提供正极片给堆叠机构，负极片供料装置被配置为提供负极片给堆叠机构，可张力控制的带材输送装置被配置为提供隔膜给堆叠机构，堆叠机构被配置为将接收的正极片、负极片和隔膜按预设顺序堆叠成电芯。

通过正极片供料装置、负极片供料装置、上述的可张力控制的带材输送装置和堆叠机构的配合，实现了电芯的自动堆叠；同时通过上述可张力控制的带材输送装置给堆叠机构所需隔膜进行输送，在牵引隔膜进行叠放时，隔膜的张力不会剧烈变化，避免堆叠机构在高速生产时隔膜的表面产生皱褶，有利于控制隔膜堆叠时的表面平整度。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的可张力控制的带材输送装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的可张力控制的带材输送装置的输送件的结构示意图；

图3是本实用新型实施例二提供的可张力控制的带材输送装置的结构示意图。

图1至图3中包括如下附图标记：

放卷机构10；

缓存机构20，缓存驱动件200、活动件201、辅助辊202、第一端203、第二端204；

张力隔断输送机构30，转动套300、真空分配轴301、透气孔302、开口303；

带材40；

堆叠机构50；

张力控制机构60，第一驱动件600、安装板601、摆动件602、摆动辊603、限位件604；

张力检测器70。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

锂电池的电芯由多层极片及极片间的隔膜堆叠成型，常规的电芯成型工艺是将正极片、隔膜、负极片、隔膜、正极片……交替层叠，以形成电芯。

在锂电池电芯的制造过程中需要将成卷的带材(例如正极片、负极片及隔膜)逐步输送，根据制造工艺的要求，带材的输送需要分段牵引，然而在带材的不同段会有不同的张紧度要求。接收带材的加工机构为了实现层叠需要往复移动，这会导致带材的张力会不断变化，在加工机构高速生产时，容易拉断带材。

因此，本实用新型提供了一种可张力控制的带材输送装置，用于锂电池制造过程中电芯的堆叠供料，为了便于对本实用新型的理解，提供如下两种实施方式进行详细说明：

实施例一

请参阅图1和图2所示，本实用新型实施例一提供的可张力控制的带材输送装置包括放卷机构10、缓存机构20和张力隔断输送机构30，放卷机构10、缓存机构20和张力隔断输送机构30依次设置在带材40的移动路径上，其中：放卷机构10被配置为释放连续的带材40，释放的连续的带材40依次经过缓存机构20和张力隔断输送机构30后被送至堆叠机构50；缓存机构20被配置为缓存放卷机构10释放的连续的带材40，再将缓存的带材40释放，经缓存机构20释放的带材40被送至张力隔断输送机构30；张力隔断输送机构30被配置为对缓存机构20释放的带材40进行张力隔断，经张力隔断后的带材40被送至堆叠机构50进行叠放。

可见，通过在堆叠机构50的前段设置张力隔断输送机构30，实现了对缓存机构20释放的带材40进行张力隔断，进而消减了缓存机构20释放时，带材弹性变形引起的张力瞬时剧烈波动，在堆叠机构50牵引带材40进行叠放时，带材40的张力不会剧烈变化，避免堆叠机构50在高速生产时带材的表面产生皱褶，有利于控制带材40堆叠时的表面平整度。

作为一种实施方式，张力隔断输送机构30包括输送驱动件、输送件和抽真空组件，其中：输送驱动件被配置为驱动输送件转动以输送带材40；抽真空组件被配置为在输送件与带材接触的输送端形成负压，以将带材40吸附在输送件的输送端上，使得带材40位于输送件的输送端的前、后段的张力隔断。

可见，通过输送驱动件驱动输送件转动，实现了带材40的输送；通过抽真空组件实现在输送件与带材40接触的输送端形成负压，以通过负压吸附的方式将带材40吸附在输送件的输送端，最终实现材40位于输送件的输送端的前、后段的张力隔断。该种张力隔断的方式仅单面接触带材，在实现带材40张力隔断的同时，避免了对带材40造成损伤。

作为一种实施方式，输送件包括转动套300和真空分配轴301，转动套300套在真空分配轴301上，输送驱动件驱动转动套300转动，转动套300的外周面均匀开设有透气孔302，真空分配轴301上开设有指向输送端的开口303，抽真空组件被配置为在真空分配轴301的开口303处形成负压。

可见，通过转动套300套在真空分配轴301上，使得转动套300与真空分配轴301之间形成用于抽真空的腔体，通过抽真空组件实现了在真空分配轴301的开口处形成负压，以通过透气孔302将带材40吸附在输送件的输送端，通过输送驱动件驱动转动套302转动，实现了带材40的输送，提供了一种结构简单，吸附效果好的输送件。

作为一种实施方式，真空分配轴301内沿自身轴线方向开设有抽气通道，抽气通道的第一端与抽真空组件相连通，抽气通道的第二端与开口303连通，抽真空组件通过抽气通道抽吸开口303处的空气，开口303占据真空分配轴301外表面的面积不大于真空分配轴301外表面的四分之一。

可见，通过在真空分配轴301内开设抽气通道，抽真空组件通过抽气通道抽吸开口303处的空气，以在开口303处形成负压，进而通过透气孔302将带材40吸附在转动套300的输送端，提高了抽真空组件的抽吸效率和抽吸效果。

作为一种实施方式，转动套300的透气孔302分为四组，四组透气孔302均布在转动套300的外周面上，转动套300的外周面上设置有位于每相邻两组透气孔302间的隔离面。

可见，通过在转动套300的外周面上均布四组透气孔302，相邻两组透气孔302之间设置隔离面，实现了在转动套300输送带材40的同时，始终有一组透气孔302处于转动套300的输送端的位置，以保证转动套300的输送端的带材40始终处于张力隔断状态。

作为一种实施方式，可张力控制的带材输送装置还包括张力控制机构60，张力控制机构60被配置为缩小输送中的带材40的张力变化范围，张力控制机构60设置在放卷机构10与缓存机构20之间的带材40的移动路径上。

可见，通过在放卷机构10与缓存机构20之间设置张力控制机构60，能够缩小输送中的带材40的张力变化范围，进一步降低因张力变化过大拉断带材的风险。

作为一种实施方式，张力控制机构60包括第一驱动件600、安装板601、摆动件602和摆动辊603，摆动件602的第一端可转动地安装在安装板601上，摆动件602的第二端安装有摆动辊603，带材40绕设在摆动辊603上，第一驱动件600的驱动端连接摆动件602，第一驱动件600驱动摆动件602的第一端转动，使得摆动辊603往复摆动，以实时控制输送中带材40的张力。

具体的，张力控制机构60还包括两个限位件604，两个限位件604位于摆动件602的第二端的相对侧，通过两个限位件604实现了对摆动辊603往复摆动的角度进行限制。

可见，通过第一驱动件600、摆动件602和摆动辊603的配合，实现了摆动辊603的往复摆动，进而调节输送中带材40的张力，以缩小输送中带材的张力变化范围。提供了一种结构简单、运行稳定可靠的张力控制机构60。

作为一种实施方式，可张力控制的带材输送装置还包括张力检测器70，张力检测器70安装在带材进入张力隔断输送机构30前的移动路径上，张力检测器70被配置为实时检测经过张力检测器70的带材的张力。

具体的，张力检测器70安装在放卷机构10与张力控制机构60之间的带材40的移动路径上。

可见，通过设置张力检测器70，实现了对输送中带材40的张力的实时检测。

作为一种实施方式，缓存机构20包括缓存驱动件200、活动件201和辅助辊202，缓存驱动件200的驱动端连接活动件201，辅助辊202安装在活动件201上，带材40绕设在辅助辊202上，缓存驱动件200驱动活动件201沿第一方向(即缓存驱动件200的长度方向)往复移动，以对带材40进行缓存和释放。

具体的，缓存驱动件200采用直线模组，直线模组包括第一端203和第二端204，在缓存驱动件200驱动活动件201自第二端204向第一端203移动，实现对带材40的缓存，在缓存驱动件200驱动活动件201自第一端203向第二端204移动，实现将缓存的带材40缓慢释放至张力隔断输送机构30。

需要说明的是，张力控制机构60配合缓存机构20进行张力控制，具体工作原理为：在缓存驱动件200驱动活动件201自第二端204向第一端203移动，以实现对带材40的缓存时，第一驱动件600驱动摆动辊603朝与活动件201移动方向相反的方向摆动。在缓存驱动件200驱动活动件201自第一端203向第二端204移动，以实现将缓存的带材40缓慢释放至张力隔断输送机构30时，第一驱动件600驱动摆动辊603朝与活动件201移动方向相反的方向摆动，以避免带材40在缓存和释放时的张力过大。

可见，通过缓存驱动件200驱动活动件201沿第一方向往复移动，以对辅助辊202上绕设的带材40进行缓存和释放，提供了一种结构简单，运行稳定可靠的缓存机构20。

实施例二

请参阅图3所示，本实用新型实施例二提供的可张力控制的带材输送装置与实施例一的主要区别在于：张力控制机构60的设置位置不同，本实施例中张力控制机构60设置在缓存机构20与张力隔断输送机构30之间的带材40的移动路径上。张力检测器70安装在放卷机构10与缓存机构20之间的带材40的移动路径上。其他结构和原理与实施例一均相同，在此不再累述。

本实用新型提供的一种可张力控制的带材输送装置具有以下优点：

1)在堆叠机构的前段设置张力隔断输送机构，实现了对缓存机构释放的带材进行张力隔断，进而消减了缓存机构释放时，带材弹性变形引起的张力瞬时剧烈波动，在堆叠机构牵引带材进行叠放时，带材的张力不会剧烈变化，避免了堆叠机构在高速生产时带材的表面产生皱褶，有利于控制带材堆叠时的表面平整度；

2)采用负压吸附的方式实现张力隔断，输送件仅单面接触带材，在实现带材张力隔断的同时，避免对带材造成损伤；

3)设置有张力控制机构，能够缩小输送中的带材的张力变化范围，进一步降低因张力变化过大拉断带材的风险；

4)设置有张力检测器，能够实时检测经过张力检测器的带材的张力。

本实用新型还提供了一种电芯堆叠设备，其包括正极片供料装置、负极片供料装置、上述的可张力控制的带材输送装置和堆叠机构，其中，正极片供料装置被配置为提供正极片给堆叠机构，负极片供料装置被配置为提供负极片给堆叠机构，可张力控制的带材输送装置被配置为提供隔膜给堆叠机构，堆叠机构被配置为将接收的正极片、负极片和隔膜按预设顺序堆叠成电芯。

可见，通过正极片供料装置、负极片供料装置、上述的可张力控制的带材输送装置和堆叠机构的配合，实现了电芯的自动堆叠；同时通过上述可张力控制的带材输送装置给堆叠机构所需隔膜进行输送，在牵引隔膜进行叠放时，隔膜的张力不会剧烈变化，避免堆叠机构在高速生产时隔膜的表面产生皱褶，有利于控制隔膜堆叠时的表面平整度。

以上实施例只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述事例限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种可张力控制的带材输送装置，其特征在于，所述可张力控制的带材输送装置包括放卷机构、缓存机构和张力隔断输送机构，所述放卷机构、所述缓存机构和所述张力隔断输送机构依次设置在带材的移动路径上，其中：

所述放卷机构被配置为释放连续的带材，释放的连续的带材依次经过所述缓存机构和所述张力隔断输送机构后被送至堆叠机构；

所述缓存机构被配置为缓存所述放卷机构释放的连续的带材，并释放缓存的带材，经所述缓存机构释放的带材被送至所述张力隔断输送机构；

所述张力隔断输送机构被配置为对所述缓存机构释放的带材进行张力隔断，经张力隔断后的带材被送至所述堆叠机构进行叠放。

2.根据权利要求1所述的可张力控制的带材输送装置，其特征在于，所述张力隔断输送机构包括输送驱动件、输送件和抽真空组件，其中：

所述输送驱动件被配置为驱动所述输送件转动以输送带材；

所述抽真空组件被配置为在所述输送件与带材接触的输送端形成负压，以将带材吸附在所述输送件的输送端上，使得所述带材位于所述输送件的输送端的前、后段的张力隔断。

3.根据权利要求2所述的可张力控制的带材输送装置，其特征在于，所述输送件包括转动套和真空分配轴，所述转动套套在所述真空分配轴上，所述输送驱动件驱动所述转动套转动，所述转动套的外周面均匀开设有透气孔，所述真空分配轴上开设有指向输送端的开口，所述抽真空组件被配置为在所述真空分配轴的开口处形成负压。

4.根据权利要求3所述的可张力控制的带材输送装置，其特征在于，所述真空分配轴内沿自身轴线方向开设有抽气通道，所述抽气通道的第一端与所述抽真空组件相连通，所述抽气通道的第二端与所述开口连通，所述抽真空组件通过所述抽气通道抽吸所述开口处的空气，所述开口占据所述真空分配轴外表面的面积不大于所述真空分配轴外表面的四分之一。

5.根据权利要求4所述的可张力控制的带材输送装置，其特征在于，所述转动套的透气孔分为四组，四组所述透气孔均布在所述转动套的外周面上，所述转动套的外周面上设置有位于每相邻两组所述透气孔间的隔离面。

6.根据权利要求1所述的可张力控制的带材输送装置，其特征在于，所述可张力控制的带材输送装置还包括张力控制机构，所述张力控制机构被配置为缩小输送中的带材的张力变化范围，所述张力控制机构设置在所述放卷机构与所述缓存机构之间的所述带材的移动路径上，或，所述张力控制机构设置在所述缓存机构与所述张力隔断输送机构之间的所述带材的移动路径上。

7.根据权利要求6所述的可张力控制的带材输送装置，其特征在于，所述张力控制机构包括第一驱动件、安装板、摆动件和摆动辊，所述摆动件的第一端可转动地安装在所述安装板上，所述摆动件的第二端安装有所述摆动辊，所述带材绕设在所述摆动辊上，所述第一驱动件的驱动端连接所述摆动件，所述第一驱动件驱动所述摆动件的第一端转动，使得所述摆动辊往复摆动，以实时控制输送中带材的张力。

8.根据权利要求6所述的可张力控制的带材输送装置，其特征在于，所述可张力控制的带材输送装置还包括张力检测器，所述张力检测器安装在带材进入所述张力隔断输送机构前的移动路径上，所述张力检测器被配置为实时检测经过所述张力检测器的带材的张力。

9.根据权利要求1所述的可张力控制的带材输送装置，其特征在于，所述缓存机构包括缓存驱动件、活动件和辅助辊，所述缓存驱动件的驱动端连接所述活动件，所述辅助辊安装在所述活动件上，所述带材绕设在所述辅助辊上，所述缓存驱动件驱动所述活动件沿第一方向往复移动，以对所述带材进行缓存和释放。

10.一种电芯堆叠设备，其特征在于，所述电芯堆叠设备包括正极片供料装置、负极片供料装置、权利要求1-9中任一项所述的可张力控制的带材输送装置和堆叠机构，其中，

所述正极片供料装置被配置为提供正极片给所述堆叠机构，

所述负极片供料装置被配置为提供负极片给所述堆叠机构，

所述可张力控制的带材输送装置被配置为提供隔膜给所述堆叠机构，

所述堆叠机构被配置为将接收的正极片、负极片和隔膜按预设顺序堆叠成电芯。