CN223108938U - 一种锂离子电池的热叠片装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂离子电池的热叠片装置，属于锂离子电池叠片技术领域，包括加工台、纠偏平台、调节组件、极片本体、叠片平台和机械手，两组所述机械手的底部、所述纠偏平台的顶部和叠片平台的顶部设置有四组加热板，所述加工台顶部安装有两组支撑架，两组所述支撑架之间设置有控制组件；本实用新型通过加工台、纠偏平台、调节组件、极片本体、叠片平台、机械手、加热板、支撑架和控制组件的配合使用，可以利用机械手和纠偏平台与每张极片本体接触的机会，让热量进行交换，使叠片工步完成时芯包即达成热压所需工艺温度，实现不额外增加工序和加工时间的效果，可以有效缩短热压工序时长，增加了装置的实用性。

Description

一种锂离子电池的热叠片装置

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池叠片技术领域，具体为一种锂离子电池的热叠片装置。

背景技术

叠片工序是锂离子电池的装配工序中较为重要的步骤，即正负极片和隔离膜按照规定的顺序和尺寸复合成芯包，从而获得目标芯包的尺寸；然后通过预热压和热压使正负极片和隔膜相互粘连为整体，使之具有良好的产品性能和可加工性能。

现存叠片-预热压-热压工序主要存在以下问题点：1、工序整合能力不强；叠片过程中正负极片隔膜相互间没有束缚作用，叠片电芯在转运至热压工序时，存在因震动导致芯包错位的风险；2、热压工序适配电芯工艺窗口窄；热压工序通过上下两块热压板向芯包施加压力，同时由压板将高温由芯包两侧大面向中心传递；对于厚度较高的芯包，温度传递时间长，需要增加热压工艺时长，影响生产效率；同时外侧极片在目标温度下持续受压时间过长，会导致极片粉料与隔膜发生粘连，影响最终产品的性能。

而现有工艺通过预热压-隧道炉等，在芯包定型的状态下，通过一段高温环境下的流水线使芯包在未受压情况下获得较为均一的目标温度，然后进行较短时间的加压，即能获得理想的芯包状态，此种工艺需要增加额外的隧道炉设备，占地面积远大于叠片机和热压机，在厂房、设备预算及能耗方面需要较大投入。

公开(公布)号为CN220456473U的中国专利公开了一种锂离子电池叠片装置，涉及锂离子电池叠片技术领域。该锂离子电池叠片装置，包括横板和叠片机构，横板的顶部固定安装有四组支撑柱且呈矩形分布，支撑柱的一端固定安装有顶板，横板的顶部固定安装有料箱，料箱的内部放置有极片，叠片机构设置于顶板上，包括有电机、安装箱、第一螺纹杆、第一螺纹块、连接块、第一连接板、电动推杆、第二连接板和吸盘。

上述专利中涉及的锂离子电池叠片装置在实际使用过程中还存在一些较为明显的不足之处，该装置存在不便于对极片进行加热的问题，因此需要我们提出一种锂离子电池的热叠片装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池的热叠片装置，具备便于对极片进行加热的结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种锂离子电池的热叠片装置，包括加工台，所述加工台的顶部设置有纠偏平台，所述纠偏平台的底部与所述加工台的顶部之间设置有用于对纠偏平台进行角度调节的调节组件，所述纠偏平台的一侧且位于所述加工台顶部的一端设置有极片本体，所述纠偏平台的另一侧且位于所述加工台顶部的另一端设置有叠片平台，所述极片本体的上方和所述叠片平台的上方设置有两组机械手，两组所述机械手的底部、所述纠偏平台的顶部和叠片平台的顶部设置有四组加热板，所述加工台顶部的两端固定安装有两组支撑架，两组所述支撑架的一侧之间设置有用于对两组机械手进行控制的控制组件。

优选的，所述叠片平台包括固定板和限位块，所述限位块设置有四组，四组所述限位块的底部分别固定安装于所述固定板顶部的四角，所述固定板的顶部且位于四组所述限位块之间与所述加热板连接。

优选的，所述机械手包括升降杆和电动吸盘，所述电动吸盘的顶部固定安装于所述升降杆的升降端，所述电动吸盘的底部与所述加热板连接。

优选的，所述调节组件包括固定安装于所述纠偏平台底部的转动盘和开设于所述加工台顶部的转动槽，所述转动盘与所述转动槽的内部呈相适配设置，且所述转动盘转动连接于所述转动槽的内腔。

优选的，所述转动盘的底部固定安装有转动杆，所述转动杆的一端贯穿所述转动槽并延伸至所述加工台的底部固定连接有第一锥形齿轮。

优选的，所述调节组件还包括固定安装于所述加工台底部的第一电机，所述第一电机的输出端固定安装有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮的表面与所述第一锥形齿轮的表面呈相适配设置，且所述第一锥形齿轮与所述第二锥形齿轮啮合连接在一起。

优选的，所述控制组件包括固定安装于两组所述支撑架之间的导轨座，所述导轨座的底部开设有导轨槽，所述导轨槽的内部转动连接有丝杆，所述丝杆的一端贯穿所述导轨槽的一端并延伸至所述支撑架的一侧连接有第二电机。

优选的，所述导轨槽的内部相适配设置有两组滑动块，两组所述滑动块的内部与所述丝杆的表面螺纹连接，且两组所述滑动块通过所述丝杆分别滑动连接于所述导轨槽内部的两端，两组所述滑动块的底部分别与两组所述机械手连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过加工台、纠偏平台、调节组件、极片本体、叠片平台、机械手、加热板、支撑架和控制组件的配合使用，可以利用机械手和纠偏平台与每张极片本体接触的机会，让热量进行交换，使叠片工步完成时芯包即达成热压所需工艺温度，实现不额外增加工序和加工时间的效果，可以有效缩短热压工序时长，增加了装置的实用性。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型正视的结构示意图；

图3为本实用新型控制组件的结构示意图；

图4为本实用新型调节组件的结构示意图。

图中：1、加工台；2、纠偏平台；3、极片本体；4、叠片平台；401、固定板；402、限位块；5、机械手；501、升降杆；502、电动吸盘；6、加热板；7、支撑架；8、转动盘；9、转动槽；10、转动杆；11、第一锥形齿轮；12、第一电机；13、第二锥形齿轮；14、导轨座；15、导轨槽；16、丝杆；17、第二电机；18、滑动块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种锂离子电池的热叠片装置，包括加工台1、纠偏平台2、调节组件、极片本体3、叠片平台4、机械手5、加热板6、支撑架7以及控制组件。

作为优选的，加工台1的顶部设置有纠偏平台2，纠偏平台2的底部与加工台1的顶部之间设置有用于对纠偏平台2进行角度调节的调节组件，纠偏平台2的一侧且位于加工台1顶部的一端设置有极片本体3，纠偏平台2的另一侧且位于加工台1顶部的另一端设置有叠片平台4，极片本体3的上方和叠片平台4的上方设置有两组机械手5，两组机械手5的底部、纠偏平台2的顶部和叠片平台4的顶部设置有四组加热板6，加工台1顶部的两端固定安装有两组支撑架7，两组支撑架7的一侧之间设置有用于对两组机械手5进行控制的控制组件。

具体的，通过加工台1、纠偏平台2、调节组件、极片本体3、叠片平台4、机械手5、加热板6、支撑架7和控制组件的配合使用，利用第一组机械手5将极片本体3抓取，移至纠偏平台2的顶部，再利用调节组件将控制纠偏平台2转动，将极片本体3调至适当位置，然后利用另一组机械手5将纠偏平台2顶部的极片本体3抓取，移动至叠片平台4的顶部，同时，通过两组机械手5的底部、纠偏平台2的顶部和叠片平台4的顶部设置的加热板6，让两组机械手5底部的加热板6处于高温状态，纠偏平台2和叠片平台4顶部的加热板6处于中温状态，从而可以利用机械手5和纠偏平台2与每张极片本体3接触的机会，让热量进行交换，使叠片工步完成时芯包即达成热压所需工艺温度，实现不额外增加工序和加工时间的效果，可以有效缩短热压工序时长，增加了装置的实用性。

进一步的，本实用新型通过合理的设置，让生产极片本体3的热叠片工艺，不需要额外的设备场地和较高的设备资金；对极片本体3逐片，梯次进行换热式加热，不需要额外的预热步骤，就能保证芯包在到达热压工位前已具备热压所需工艺温度；相较于上述其他方案，设备场地投资，物料报废率，时间成本均存在明显优势。

作为优选的，叠片平台4包括：固定板401和限位块402，限位块402设置有四组，四组限位块402的底部分别固定安装于固定板401顶部的四角，固定板401的顶部且位于四组限位块402之间与加热板6连接，可以便于对极片本体3进行叠片，还可以保持极片本体3的温度。

作为优选的，机械手5包括：升降杆501和电动吸盘502，电动吸盘502的顶部固定安装于升降杆501的升降端，电动吸盘502的底部与加热板6连接，可以便于对加工台1上的极片本体3进行抓取，同时，方便对极片本体3进行高温加热。

作为优选的，调节组件包括：转动盘8、转动槽9、转动杆10、第一锥形齿轮11、第一电机12和第二锥形齿轮13，转动盘8固定安装于纠偏平台2的底部，转动槽9开设于加工台1的顶部，转动盘8与转动槽9的内部呈相适配设置，且转动盘8转动连接于转动槽9的内腔，转动盘8的底部固定安装有转动杆10，转动杆10的一端贯穿转动槽9并延伸至加工台1的底部固定连接有第一锥形齿轮11，第一电机12固定安装于加工台1的底部，第一电机12的输出端固定安装有第二锥形齿轮13，第二锥形齿轮13的表面与第一锥形齿轮11的表面呈相适配设置，且第一锥形齿轮11与第二锥形齿轮13啮合连接在一起。

具体的，通过转动盘8、转动槽9、转动杆10、第一锥形齿轮11、第一电机12和第二锥形齿轮13的配合使用，可以便于控制纠偏平台2在加工台1顶部进行角度转动，方便将放置在纠偏平台2顶部的极片本体3调节至适当位置，便于机械手5将放置在纠偏平台2顶部的极片本体3移至叠片平台4的顶部。

作为优选的，控制组件包括：导轨座14、导轨槽15、丝杆16、第二电机17和滑动块18，导轨座14固定安装于两组支撑架7的之间，导轨座14的底部开设有导轨槽15，导轨槽15的内部转动连接有丝杆16，丝杆16的一端贯穿导轨槽15的一端并延伸至支撑架7的一侧连接有第二电机17，导轨槽15的内部相适配设置有两组滑动块18，两组滑动块18的内部与丝杆16的表面螺纹连接，且两组滑动块18通过丝杆16分别滑动连接于导轨槽15内部的两端，两组滑动块18的底部分别与两组机械手5连接。

具体的，通过导轨座14、导轨槽15、丝杆16、第二电机17和滑动块18的配合使用，可以便于控制两组机械手5正在加工台1顶部进行移动，方便控制机械手5将极片本体3进行移动。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种锂离子电池的热叠片装置，其特征在于：包括：

加工台(1)；

所述加工台(1)的顶部设置有纠偏平台(2)，所述纠偏平台(2)的一侧且位于所述加工台(1)顶部的一端设置有极片本体(3)；

所述纠偏平台(2)的另一侧且位于所述加工台(1)顶部的另一端设置有叠片平台(4)，所述极片本体(3)的上方和所述叠片平台(4)的上方设置有两组机械手(5)；

其中，两组所述机械手(5)的底部、所述纠偏平台(2)的顶部和叠片平台(4)的顶部均设置有加热板(6)。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池的热叠片装置，其特征在于：所述叠片平台(4)包括固定板(401)和限位块(402)；

所述限位块(402)设置有四组，四组所述限位块(402)的底部分别固定安装于所述固定板(401)顶部的四角，所述固定板(401)的顶部且位于四组所述限位块(402)之间与所述加热板(6)连接。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池的热叠片装置，其特征在于：所述机械手(5)包括升降杆(501)和电动吸盘(502)；

所述电动吸盘(502)的顶部固定安装于所述升降杆(501)的升降端，所述电动吸盘(502)的底部与所述加热板(6)连接。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池的热叠片装置，其特征在于：所述纠偏平台(2)的底部与所述加工台(1)的顶部之间设置有用于对纠偏平台(2)进行角度调节的调节组件。

5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池的热叠片装置，其特征在于：所述调节组件包括固定安装于所述纠偏平台(2)底部的转动盘(8)和开设于所述加工台(1)顶部的转动槽(9)；

所述转动盘(8)与所述转动槽(9)的内部呈相适配设置，且所述转动盘(8)转动连接于所述转动槽(9)的内腔。

6.根据权利要求5所述的一种锂离子电池的热叠片装置，其特征在于：所述转动盘(8)的底部固定安装有转动杆(10)，所述转动杆(10)的一端贯穿所述转动槽(9)并延伸至所述加工台(1)的底部固定连接有第一锥形齿轮(11)。

7.根据权利要求6所述的一种锂离子电池的热叠片装置，其特征在于：所述调节组件还包括固定安装于所述加工台(1)底部的第一电机(12)；

所述第一电机(12)的输出端固定安装有第二锥形齿轮(13)，所述第二锥形齿轮(13)的表面与所述第一锥形齿轮(11)的表面呈相适配设置，且所述第一锥形齿轮(11)与所述第二锥形齿轮(13)啮合连接在一起。

8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池的热叠片装置，其特征在于：所述加工台(1)顶部的两端固定安装有两组支撑架(7)，两组所述支撑架(7)的一侧之间设置有用于对两组机械手(5)进行控制的控制组件。

9.根据权利要求8所述的一种锂离子电池的热叠片装置，其特征在于：所述控制组件包括固定安装于两组所述支撑架(7)之间的导轨座(14)，所述导轨座(14)的底部开设有导轨槽(15)，所述导轨槽(15)的内部转动连接有丝杆(16)，所述丝杆(16)的一端贯穿所述导轨槽(15)的一端并延伸至所述支撑架(7)的一侧连接有第二电机(17)。

10.根据权利要求9所述的一种锂离子电池的热叠片装置，其特征在于：所述导轨槽(15)的内部相适配设置有两组滑动块(18)，两组所述滑动块(18)的内部与所述丝杆(16)的表面螺纹连接，且两组所述滑动块(18)通过所述丝杆(16)分别滑动连接于所述导轨槽(15)内部的两端，两组所述滑动块(18)的底部分别与两组所述机械手(5)连接。