一种锂电池电芯成型设备的制作方法

文档序号:23643036发布日期:2021-01-15 11:49阅读:115来源:国知局
一种锂电池电芯成型设备的制作方法

本实用新型涉及锂电池技术领域,尤其涉及一种锂电池电芯成型设备。



背景技术:

基于锂电池的发展趋势,电芯成型工艺起着很重要的作用,正极片、隔离膜、负极片三者交替地堆叠在一起即可完成锂电池电芯的成型。目前电芯成型方法以叠片方式来分主要有卷绕式叠片和堆叠式叠片两种。在堆叠式叠片成型工艺中,一般先利用机械手分别抓取正负极片和隔离膜,然后按正极片、隔离膜、负极片、隔离膜这一顺序将其交替地堆叠在一起完成电芯的叠片。但该种成型方法效率较低,机械手往复运动送料和极片位置的矫正都需要一定的时间,且机械手在抓取极片时可能会造成极片掉粉或损伤,影响成型后的产品质量。



技术实现要素:

本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种锂电池电芯成型设备,所述锂电池电芯成型设备结构简单,且能高效稳定地成型锂电池电芯。

根据本实用新型第一方面实施例的锂电池电芯成型设备,包括:机架;对贴装置,所述对贴装置包括有第一辊体、第二辊体和第一驱动装置,所述第一辊体和所述第二辊体均设置在机架上且辊心设置在同一平面上,所述第一驱动装置与所述第一辊体和所述第二辊体驱动连接;吸附装置,所述吸附装置设置在所述第一辊体和所述第二辊体上;第一送料装置,所述第一送料装置设置有若干个,所述第一送料装置用于输送正极片或负极片分别靠近所述第一辊体或所述第二辊体;叠片装置,所述叠片装置包括有收纳腔,所述收纳腔用于叠片并收纳叠片完成的电芯;第二送料装置,所述第二送料装置用于将电芯叠片原料引出所述第一辊体和所述第二辊体之间,并将电芯叠片原料运往所述叠片装置,所述第二送料装置输送方向的末端正对于所述收纳腔的上方;拉取装置,所述拉取装置设置在所述机架上,所述拉取装置设置在所述叠片装置和所述第二送料装置之间。

根据本实用新型实施例的锂电池电芯成型设备,至少有如下技术效果:正极片和负极片在不同的第一送料装置的输送下分别靠近第一辊体和第二辊体,然后第一辊体和第二辊体再将靠近其的正极片或负极片吸附转移到两辊之间的隔离膜上形成电芯叠片原料,第二送料装置在将电芯叠片原料引出两辊之间的同时,将电芯叠片原料在收纳腔的上方送出,电芯叠片原料被送出后,拉取装置抓取电芯叠片原料的首端,第二送料装置继续送料,电芯叠片原料中贴有极片组的部分被送出后会进入到收纳腔中,并将在前被送出的电芯叠片原料中隔离膜的部分压在下方,此时拉取装置松开,电芯叠片原料中贴有极片组的部分将电芯叠片原料中隔离膜的部分叠在下方,完成锂电池电芯首层的叠片,第一送料装置持续送料,电芯叠片原料中贴有极片组的部分和电芯叠片原料中隔离膜的部分被交替送出,并在进入到收纳腔中时自动完成叠片,电芯叠片原料堆叠数层后,便完成了一组锂电池电芯的叠片。在锂电池电芯成型设备中,极片的输送、转移、贴附,电芯叠片原料的输送、堆叠均同时进行,使锂电池电芯能够高效、稳定地进行成型。

根据本实用新型的一些实施例,还包括有定位装置,所述定位装置用于定位靠近所述第一辊体或所述第二辊体的极片。

根据本实用新型的一些实施例,所述对贴装置还包括有控制装置,所述第一辊体和所述第二辊体活动设置在所述机架上,所述控制装置用于调整所述第一辊体和所述第二辊体之间的间距和压力。

根据本实用新型的一些实施例,所述收纳腔的底面与水平面之间形成一夹角α,所述第二送料装置包括有送料平台,所述送料平台与所述收纳腔的底面之间形成一夹角β。

根据本实用新型的一些实施例,所述叠片装置包括有第一挡板、第二挡板、收料板和第二驱动装置,所述收料板设置在所述第一挡板和所述第二挡板之间,且与所述第一挡板和所述第二挡板相互围合形成所述收纳腔,所述第二驱动装置与所述收料板驱动连接。

根据本实用新型的一些实施例,所述叠片装置还包括有第三驱动装置,所述第三驱动装置与所述第二挡板驱动连接。

根据本实用新型的一些实施例,还包括有风刀,所述风刀设置在所述机架上,所述风刀的出风方向指向所述叠片装置和所述第二送料装置之间。

根据本实用新型的一些实施例,还包括有取料装置,所述取料装置设置在所述机架上,所述取料装置用于抓取叠片完成的锂电池电芯叠片。

根据本实用新型的一些实施例,还包括有抚平装置,所述抚平装置设置在所述机架上,所述抚平装置用于将多余的隔离膜贴在锂电池电芯叠片上。

根据本实用新型的一些实施例,还包括有裁切装置,所述裁切装置设置在所述机架上,所述裁切装置设置在所述叠片装置的上方。

本实用新型的附加方面和优点将在下面描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本实用新型实施例的锂电池电芯成型设备的结构示意图;

图2是根据本实用新型实施例的对贴装置的俯视图;

图3是根据本实用新型实施例的定位装置的结构示意图;

图4是根据本实用新型实施例的另一种定位装置的结构示意图;

图5是根据本实用新型实施例的锂电池电芯成型设备的拉取装置工作时的结构示意图;

图6是根据本实用新型实施例的锂电池电芯成型设备进行首层叠片时的结构示意图;

图7是根据本实用新型实施例的锂电池电芯成型设备的风刀工作时的结构示意图;

图8是根据本实用新型实施例的锂电池电芯成型设备进行末层叠片时的结构示意图;

图9是根据本实用新型实施例的锂电池电芯成型设备的取料装置和裁切装置工作时的结构示意图;

图10是根据本实用新型实施例的锂电池电芯成型设备的抚平装置工作时的结构示意图;

图11是根据本实用新型实施例的电芯叠片原料的结构示意图;

图12是根据本实用新型实施例的锂电池电芯叠片的结构示意图。

附图标记:

对贴装置100、第一辊体110、第二辊体120、第一驱动装置130、控制装置140、第一送料装置200、定位装置300、第一挡块310、第二挡块320、矫正平台330、矫正体331、叠片装置400、第一挡板410、第二挡板420、收料板430、第二驱动装置440、第三驱动装置450、第二送料装置500、拉取装置600、风刀700、取料装置810、抚平装置820、裁切装置900、锂电池电芯叠片1000、隔离膜1010、正极片1020、负极片1030。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,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。

在本实用新型的描述中,如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1至图12描述根据本实用新型实施例的锂电池电芯成型设备。

例如,如图1和图2所示,根据本实用新型实施例的锂电池电芯成型设备,包括:机架;对贴装置100,对贴装置100包括有第一辊体110、第二辊体120和第一驱动装置130,第一辊体110和第二辊体120均设置在机架上且辊心设置在同一平面上,第一驱动装置130与第一辊体110和第二辊体120驱动连接;吸附装置,吸附装置设置在第一辊体110和第二辊体120上;第一送料装置200,第一送料装置200设置有若干个,第一送料装置200用于输送正极片1020或负极片1030分别靠近第一辊体110或第二辊体120;叠片装置400,叠片装置400包括有收纳腔,收纳腔用于叠片并收纳叠片完成的电芯;第二送料装置500,第二送料装置500用于将电芯叠片原料引出第一辊体110和第二辊体120之间,并将电芯叠片原料运往叠片装置400,第二送料装置500输送方向的末端正对于收纳腔的上方;拉取装置600,拉取装置600设置在机架上,拉取装置600设置在叠片装置400和第二送料装置500之间。

如图1和图2所示,锂电池电芯成型设备包括有机架、对贴装置100、吸附装置、第一送料装置200、叠片装置400、第二送料装置500和拉取装置600,其中,对贴装置100、第一送料装置200、叠片装置400、第二送料装置500均设置在机架上,对贴装置100包括有第一辊体110、第二辊体120和第一驱动装置130,第一辊体110和第二辊体120的辊心设置在同一水平面上,吸附装置设置在第一辊体110和第二辊体120上,第一辊体110和第二辊体120的尺寸依需要进行转移的极片尺寸而定,用户可以根据生产的实际需要对第一辊体110和第二辊体120的尺寸进行选择,第一辊体110和第二辊体120在第一驱动装置130的作用下转动并在转动的过程中吸附极片并带动其共同转动,其中第一辊体110作逆时针转动,第二辊体120作顺时针转动。值得注意的是,第一辊体110和第二辊体120转动的方向不仅限于图示中的方向,用户可以根据实际生产中的送料方向设定辊体转动的方向。第一驱动装置130驱动辊体的方式包括有单电机驱动,双电机同步驱动和双电机异步驱动,用户可以根据生产的实际需要选择驱动第一辊体110和第二辊体120的方式,吸附装置可以是负压吸附装置或静电吸附装置,但不仅限于这两者之一。当吸附装置为负压吸附装置时,第一辊体110和第二辊体120上开设有若干微小的通孔,且辊体上设有抽真空泵,抽真空泵工作使辊体内部气压小于外部气压,当极片运动到辊体的正下方时,便会被辊体上的通孔吸附住并随着辊体一同运动;当吸附装置为静电吸附装置时,第一辊体110和第二辊体120由绝缘材料制成,使用前静电吸附装置先在第一辊体110和第二辊体120的表面生成静电,当极片靠近辊体时,便会在静电的作用下被吸附到第一辊体110或第二辊体120的表面上。第一辊体110和第二辊体120紧密设置,仅在两辊之间留有供隔离膜1010、正极片1020和负极片1030通过的缝隙;第一送料装置200设置有两个,其输送方向的末端分别正对于第一辊体110和第二辊体120的下方,正极片1020和负极片1030在两个第一送料装置200的输送作用下分别运动到第一辊体110和第二辊体120的下方,第一送料装置200可以是传送带或传送辊,但不限于这两者之一;第二送料装置500设置在第一辊体110和第二辊体120的上方,用于将成型的电芯叠片原料引出对贴装置100,第二送料装置500输送方向的末端正对于叠片装置400的上方,第二送料装置500可以是传送带或传送辊,但不限于这两者之一;叠片装置400设置在对贴装置100的后方,叠片装置400中收纳腔的尺寸与正负极片组的尺寸相配合,电芯叠片原料中贴有极片的部分进入到收纳腔中时便会自动完成定位;拉取装置600设置第一送料装置200和叠片装置400之间,分别在叠片前和叠片完成后对电芯叠片原料进行抓取,拉取装置600抓取电芯叠片原料的方式可以是静电吸附式或真空吸附式,但不限于这两者之一

根据本实用新型实施例的锂电池电芯成型设备,锂电池电芯成型的过程如下:开启锂电池电芯成型设备,锂电池电芯成型设备中的各项装置均开始工作,用户先将隔离膜1010穿过第一辊体110和第二辊体120之间使其与第二送料装置500连接,再分别往两个第一送料装置200中分别放入正极片1020和负极片1030,正极片1020和负极片1030在第一送料装置200的输送下分别到达第一辊体110和第二辊体120的下方,然后正极片1020和负极片1030分别在吸附装置的作用下被第一辊体110和第二辊体120吸附起来,第一辊体110和第二辊体120带动正极片1020和负极片1030共同转动,当正极片1020和负极片1030随着辊体转动到两辊之间时,会被设置到不断经过两辊之间的隔离膜1010上,并形成电芯叠片原料,成型后的电芯叠片原料在第二送料装置500牵引下离开两辊之间,第二送料装置500将电芯叠片原料首端在收纳腔上方送出时,拉取装置600会抓取电芯叠片原料的首端,此时第二送料装置500继续送料,电芯叠片原料中贴有极片的部分被送出时,拉取装置600松开,电芯叠片原料中贴有极片的部分会将电芯叠片原料中隔离膜的部分拉平并叠在下方,第二送料装置500继续送料,电芯叠片原料中贴有极片的部分和电芯叠片原料中隔离膜的部分被交替送出,并在进入到叠片装置400中时自动完成堆叠,电芯叠片原料堆叠数层后便完成锂电池电芯的叠片。由于设备中每一道工序都是同时进行的,极大地提高了锂电池电芯的成型效率;且电芯在叠片时,收纳腔也会对极片组进行定位,有效地保证了极片在对贴和叠片时的精准性,提升了锂电池电芯的产品质量。

在本实用新型的一些具体实施例中,还包括有定位装置300,定位装置300用于定位靠近第一辊体110或第二辊体120的极片。例如,如图3和图4所示,定位装置300设置有两个,分别设置在第一辊体110和第二辊体120的下方,且两个第一送料装置200输送方向的末端分别与两个定位装置300连接。极片被第一送料装置200输送到定位装置300上后,在定位装置300上完成定位才会被辊体吸附起来。定位装置300包括有挡块和矫正平台330,矫正平台330上设有若干矫正体331,矫正体331与第一送料装置200的输送方向倾斜一定角度设置,挡块设置在定位装置300的边缘。例如,如图4和图5所示,正负极片上的一端设有极耳,矫正体331的倾斜方向视极耳的方向而定:当正负极片贴合在隔离膜1010上后,其极耳设置在同一端时,矫正体331的倾斜方向相反;当正负极片贴合在隔离膜1010上后,其极耳设置在不同端时,矫正体331的倾斜方向相同。极片在矫正体311上的斜向移动可以正交分解成指向定位装置300一对邻边且相互垂直的两个运动,定位装置300被正交分解的运动指向的两个邻边分别设有第一挡块310和第二挡块320。极片被输送到矫正平台330上后,会在矫正体331的驱动下向第一挡块310和第二挡块320靠近。当极片与第一挡块310和第二挡块320接触时,便完成了在定位装置300中的定位。矫正体331设置的角度需大于0°且小于90°,以保证极片能够在矫正体331的输送作用下斜向移动。值得注意的是,上述仅为定位装置300的其中一种实施方式,定位装置300还可以为机械手定位机构、摩擦辊式定位机构、摩擦轮式定位机构、气浮式定位机构或ccd视觉检测定位机构,但不限于这五者之一。通过在锂电池电芯成型设备中设置定位装置300,极片在对贴前,定位装置300会先对极片进行定位,只有定位完成的极片才会被辊体吸附转移压贴,保证了极片在对贴时的位置精度,有效地提高了锂电池电芯的成型质量。

在本实用新型的一些具体实施例中,对贴装置100还包括有控制装置140,第一辊体110和第二辊体120活动设置在机架上,控制装置140用于调整第一辊体110和第二辊体120之间的间距和压力。例如,如图2所示,第一辊体110和第二辊体120活动地设置在机架上,控制装置400设置在第一辊体110和第二辊体120的两侧。当实际生产中需要对不同规格的正负极片进行对贴时,用户便可以通过控制装置140调整两辊间距及压力,保证正负极片对贴过程的顺利进行。

在本实用新型的一些具体实施例中,收纳腔的底面与水平面之间形成一夹角α,第二送料装置500包括有送料平台,送料平台与收纳腔的底面之间形成一夹角β。例如,如图1所示,当第二送料装置500和叠片装置400水平设置时,电芯叠片的成型质量较低,在极片组尺寸较小的情况下,电芯叠片原料中贴有极片的部分在被送出时可能无法顺利地将在前被送出的电芯叠片原料中隔离膜的部分拉平。此时,通过将第二送料装置500和叠片装置400倾斜一定角度设置,能够有效地提升电芯叠片的成型质量,具体地,电芯叠片原料中贴有极片的部分先以一定的角度被送出,一端与收纳腔接触后再偏转一定的角度便完成了一层叠片,较水平设置的第二送料装置500和叠片装置400而言,倾斜设置的第二送料装置500和叠片装置400在对电芯叠片原料进行送料叠片时,电芯叠片原料中贴有极片的部分在输送叠片过程中所需要偏转的角度更小,叠片过程更加平稳。当锂电池成型叠片设备需要对不同规格的电芯叠片原料进行叠片时,用户可以调整α和β的角度以适应不同电芯叠片原料的生产需要。

在本实用新型的一些具体实施例中,叠片装置400包括有第一挡板410、第二挡板420、收料板430和第二驱动装置440,收料板430设置在第一挡板410和第二挡板420之间,且第一挡板410和第二挡板420相互围合形成收纳腔,第二驱动装置440与收料板430驱动连接。例如,如图1、图5、图6、图7和图8所示,第一挡板410、第二挡板420和收料板430相互围合形成收纳腔,且收纳腔的尺寸与极片组的尺寸相配合,电芯叠片原料中贴有极片的部分从送料装置进入到收纳腔中后,第一挡板410和第二挡板420会对这一部分起一个定位的作用,使其不会在收纳腔中发生位置偏移。第二驱动装置440为丝杠传动机构,包括有电机和丝杠,丝杠与收料板430连接。电机带动丝杠转动时,收料板430便会根据丝杠转动的方向上升或下降。值得注意的是,丝杠传动机构仅为第二驱动装置440的其中一种实施方式,第二驱动装置440的实施方式不仅限于这一者。通过在叠片装置400中设置第一挡板410、第二挡板420和收料板430,并使其相互围合形成与极片组尺寸相配合的收纳腔,能对电芯叠片原料中贴有极片的部分进行定位,使其每次落入到叠片装置400中时都准确地进行叠片,不会发生较大的位置偏差,有效地提高了电芯叠片成品的产品质量;通过在叠片装置400中设置与收料板430驱动连接的第二驱动装置440,每进行一次叠片,第二驱动装置440便会驱动收料板430下降一段行程,电芯叠片原料中贴有极片的部分每次落入到叠片装置400中时都会处于同一高度上,使电芯叠片过程更加平稳。

在本实用新型的进一步实施例中,叠片装置400还包括有第三驱动装置450,第三驱动装置450与第二挡板420驱动连接。例如,如图1和图9所示,第三驱动装置450为气缸,第二挡板420与气缸的输出端连接,在气缸的驱动下,第二挡板420可以做升降往复运动。值得注意的是,气缸仅为第三驱动装置450的其中一种实施方式,第三驱动装置450的实施方式不仅限于这一者。通过在叠片装置400中设置与第二挡板420驱动连接的第三驱动装置450,当电芯叠片完成后,第三驱动装置450驱动第二挡板420下降,用户便能够从叠片装置400的侧面轻易取出成型后的电芯叠片,电芯叠片被取出后,第三驱动装置450再驱动第二挡板420上升,锂电池电芯成型设备便可以继续对下一电芯进行叠片。

在本实用新型的一些具体实施例中,还包括有风刀700,风刀700设置在机架上风刀700的出风方向指向叠片装置400和第二送料装置500之间。例如,如图1和图7所示,风刀700设置在第二送料装置500和叠片装置400之间,且与拉取装置600相对设置。当第二送料装置500输送速度较快,电芯成型速度较高时,电芯叠片原料中隔离膜的部分在被送往叠片装置400的过程中可能会堆叠在一起,进而影响产品质量。此时,通过在锂电池电芯成型叠片设备中设置风刀700,便能够对电芯叠片原料中隔离膜的部分的运动状态进行控制。具体地,风刀700工作时,电芯叠片原料中隔离膜的部分会被吹往设有拉取组件的方向,当电芯叠片原料中贴有极片的部分被送出时,会将电芯叠片原料中隔离膜的部分拉平并叠在下方。通过在锂电池电芯成型叠片设备中设置风刀700,能够有效地防止电芯叠片原料中隔离膜的部分在叠片过程中发生堆叠,提高了产品的生产质量。

在本实用新型的一些具体实施例中,还包括有取料装置810,取料装置810设置在机架上,取料装置810用于抓取叠片完成的锂电池电芯叠片1000。例如,如图1和图9所示,取料装置810设置在第二挡板420的后方,取料装置810可以是机械手,但不仅限于这一者。当第二挡板420降下后,取料装置810便可以伸入到叠片装置400中取出锂电池电芯叠片1000,通过在锂电池电芯成型设备中设置取料装置810,电芯叠片完成后便能够通过取料装置810快速取出叠片完成的锂电池电芯叠片1000,有效地提高了锂电池电芯叠片1000的生产效率。

在本实用新型的一些具体实施例中,还包括有抚平装置820,抚平装置820设置在机架上,抚平装置820用于将多余的隔离膜1010贴在锂电池电芯叠片上1000。例如,如图1和图10所示,抚平装置820设置在取料装置810的下方。用户将锂电池电芯叠片1000与电芯叠片原料分离后,抚平装置820再将多余的隔离膜1010贴附在锂电池电芯叠片1000的表面,有效地提高了锂电池电芯叠片1000的生产效率和生产质量。

在本实用新型的一些具体实施例中,还包括有裁切装置900,裁切装置900设置在机架上,裁切装置900设置在叠片装置400的上方。例如,如图1和图9所示,裁切装置900设置在叠片装置400的上方。当电芯叠片原料足够长且可以堆叠出多组锂电池电芯叠片1000时,每叠完一组锂电池电芯叠片1000便需要对电芯叠片原料进行裁切以进行下一组锂电池电芯的叠片。通过在锂电池电芯成型设备中设置裁切装置900,每完成一组锂电池电芯叠片1000后,裁切装置900能够对电芯叠片原料进行自动裁切以分离锂电池电芯叠片1000,有效地提高了锂电池电芯成型设备的生产效率。具体地,一组锂电池电芯叠片1000完成后,第二挡板420先降下,取料装置810抓取锂电池电芯叠片1000并后移,第二送料装置500继续送出电芯叠片原料中隔离膜的部分,拉取装置600移动抓取电芯叠片原料中隔离膜的部分,裁切装置900再向下移动切断电芯叠片原料,使锂电池电芯叠片1000与电芯叠片原料分离,裁切完成后,裁切装置900、收料板430和第二挡块320复位,拉取装置600抓取电芯叠片原料复位,为下一组锂电池电芯叠片1000做好准备。裁切装置900的裁切方式包括有热熔裁切、激光裁切和机械裁切,但不仅限于这三者之一。

根据本实用新型第二方面实施例的锂电池电芯成型方法,包括以下步骤:通过第一送料装置200输送正极片1020和负极片1030,使负极片1030和正极片1020分别靠近第一辊体110和第二辊体120;第一辊体110一边转动一边吸起靠近其的负极片1030,第二辊体120一边转动一边吸起靠近其的正极片1020;第一辊体110和第二辊体120分别带动负极片1030和正极片1020转动,并将负极片1020和正极片1030分别压贴在两辊之间的隔离膜1010的两侧形成电芯叠片原料,第二送料装置500将电芯叠片原料引出两辊之间;第二送料装置500将电芯叠片原料送入叠片装置400中完成叠片。

通过上述成型方法,有效地提高了锂电池电芯成型的效率及质量。具体地,正负极片输送、正负极片的对贴、电芯叠片原料的输送和电芯叠片原料的堆叠这几项工序是同时进行的,用户只需要在锂电池电芯成型设备中预先设置好正负极片和隔离膜1010,锂电池电芯的成型便会连续不断地进行,较传统锂电池电芯成型设备而言生产效率更高。

根据本实用新型第二方面实施例的锂电池电芯成型方法,“第一辊体110一边转动一边吸起靠近其的负极片1030,第二辊体120一边转动一边吸起靠近其的正极片1020”的步骤之前还包括以下步骤:第一送料装置200分别将负极片1030和正极片1020送到定位装置300上;负极片1030和正极片1020被输送到定位装置300后,在矫正体331的驱动下斜向移动,并与定位装置300边缘的挡块接触完成定位。

通过上述成型方法,在辊体吸附极片之前,定位装置300会先对位于其上的极片进行位置矫正,第一辊体110或第二辊体120再将矫正完位置的极片吸附转移。矫正过程如下:极片到达定位装置300后在矫正体331的驱动下斜向移动,当极片与定位装置300边缘的第一挡块310和第二挡块320同时接触时便完成了定位。在对贴方法中设置矫正工序,能够保证正负极片的上料精度,且定位装置300设置在第一送料装置200的末端,矫正与送料同时进行,提高了电芯正负极片对贴的效率。

根据本实用新型第二方面实施例的锂电池电芯成型方法,“第二送料装置500将电芯叠片原料送入叠片装置400中完成叠片”,包括以下步骤:第二送料装置500将电芯叠片原料在叠片装置400的上方送出;拉取装置600抓取被送出的电芯叠片原料首端,并带动其移动到叠片装置400的前方,电芯叠片原料首端为电芯叠片原料中隔离膜的部分;第二送料装置500继续送料,电芯叠片原料中贴有极片的部分被送出并落入到叠片装置400中,拉取装置600松开电芯叠片原料首端,电芯叠片原料中贴有极片的部分将电芯叠片原料中隔离膜的部分拉平,并叠在电芯叠片原料中隔离膜的部分上方;第二送料装置500继续送料,电芯叠片原料中隔离膜的部分和电芯叠片原料中贴有极片的部分被交替送出,电芯叠片原料中贴有极片的部分被送入叠片装置400时,将在前被送出的电芯叠片原料中隔离膜的部分拉平,并叠在电芯叠片原料中隔离膜的部分上方;第二送料装置500持续送料,直至完成一组电芯的叠片。

通过上述成型方法,能够高效、准确地完成电芯的自动叠片。通过设置第二送料装置500和叠片装置400,以及设置在两者之间的拉取装置600,第二送料装置500将电芯叠片原料送出后,电芯叠片原料便会落入到收纳腔中完成电芯的自动叠片,送料工序和叠片工序同时进行,使电芯成型叠片能够高效地进行。

根据本实用新型第二方面实施例的锂电池电芯成型方法,“第二送料装置500将电芯叠片原料在叠片装置400的上方送出”包括:第二送料装置500倾斜设置,并以一定的角度将电芯叠片原料在倾斜设置的叠片装置400的上方送出。

通过上述成型方法,第二送料装置500和叠片装置400倾斜设置,能让电芯叠片原料以一定的角度被送出并进入收纳腔中自动完成叠片,减少了电芯叠片原料在送料叠片过程中需要偏转的角度,提高了锂电池电芯叠片1000的成型质量。

下面参考图1至图12以一个具体的实施例详细描述根据本实用新型实施例的锂电池电芯成型设备及其成型方法。值得理解的是,下面描述仅是示例性说明,而不是对实用新型的具体限制。

如图1至图12所示,锂电池电芯成型设备包括有机架、对贴装置100、吸附装置、定位装置300、叠片装置400、第一送料装置200、第二送料装置500、拉取装置600、风刀700、取料装置810、抚平装置820和裁切装置900。机架作为锂电池电芯成型设备的中的骨架,锂电池成型设备中的各装置均设置在机架上,对贴装置100包括有第一辊体110、第二辊体120和第一驱动装置130,第一辊体110和第二辊体120并排设置,中间仅留有供隔离膜1010和正负极片穿过的间隙,第一辊体110和第二辊体120与第一驱动装置130驱动连接,吸附装置设置在第一辊体110和第二辊体120上;定位装置300设置有两个,且分别设置在第一辊体110和第二辊体120的下方,定位装置300包括有第一挡块310、第二挡块320和矫正平台330,第一挡块310和第二挡块320设置在定位装置300的边缘,矫正平台330上设有若干与第一送料装置200输送方向倾斜的矫正体331,第一送料装置200设置有两个,且两个第一送料装置200输送方向的末端分别与两个定位装置300连接;叠片装置400包括有第一挡板410、第二挡板420、收料板430、第二驱动装置440和第三驱动装置450,第一挡板410、第二挡板420和收料板430相互围合形成收纳腔,收纳腔的底面与水平面有一夹角α,第二驱动装置440与收料板430驱动连接,第三驱动装置450与第二挡板420驱动连接;第二送料装置500设置在叠片装置400的上方,且第二送料装置500输送方向的末端正对于收纳腔的上方,第二送料装置500的送料平台与收纳腔底部有一夹角β;拉取装置600设置在第一送料装置200和叠片装置400之间;风刀700设置在第一送料装置200与叠片装置400之间且与拉取装置600相对设置;裁切装置900设置在叠片装置400的上方;取料装置810和抚平装置820设置在叠片装置400的后方。

锂电池电芯成型的方法如下:用户先将正极片1020和负极片1030分别设置在两个第一送料装置200上,第一送料装置200将正极片1020和负极片1030分别输送到对应的定位装置300上,正负极片进入到矫正平台330上后在矫正体331的输送作用下斜向移动,直到与定位装置300边缘的第一挡块310和第二挡块320接触便完成定位,第一辊体110和第二辊体120在吸附装置的作用下将定位完成的极片吸附起来,并带动其共同转动,当正极片1020和负极片1030随着辊体转动到两辊之间时,便被压贴到隔离膜1010上形成电芯叠片原料,电芯叠片原料在第二送料装置500的牵引下被引出第一辊体110和第二辊体120之间。第二送料装置500将电芯叠片原料的首端送出时,拉取装置600移动并抓取电芯叠片原料的首端,然后将电芯叠片原料的首端牵引至第一挡板410后方,第二送料装置500继续送料,电芯叠片原料中贴有极片的部分以一定的角度被送出并进入到收纳腔中,电芯叠片原料中贴有极片的部分进入到收纳腔中时,会将在前被送出的电芯叠片原料中隔离膜的部分拉平并压在下方,此时拉取装置600松开抓取,电芯叠片原料中贴有极片的部分便会将电芯叠片原料中隔离膜的部分叠在下方,完成锂电池电芯的首层叠片;第二送料装置500持续送料,电芯叠片原料中贴有极片的部分和电芯叠片原料中隔离膜的部分被交替送出,电芯叠片原料中隔离膜的部分被送出时,风刀700工作,使电芯叠片原料中隔离膜的部分有一个向拉取装置600方向运动的趋势,防止电芯叠片原料中隔离膜的部分堆叠在一起,电芯叠片原料中贴有极片的部分被送出时会自动落入收纳腔中,且会将在前被送出的电芯叠片原料中隔离膜的部分拉平并叠其下方,电芯叠片原料每在收纳腔中进行一次叠片,收料板430都会在第二驱动装置440的驱动下下降一个行程,等电芯叠片原料堆叠数层后,即完成了一组锂电池电芯的叠片。此时,第二挡板420在第三驱动装置450的驱动下下降,取料装置810伸入叠片装置400中抓取锂电池电芯叠片1000,拉取装置600吸住电芯叠片原料中隔离膜的部分,裁切装置900下降切断电芯叠片原料与锂电池电芯叠片1000的连接。连接被切断后,取料装置810取出锂电池电芯叠片1000,抚平装置820将多余的隔离膜1010贴附在锂电池电芯叠片1000的表面,完成锂电池电芯的成型。取出锂电池电芯后,拉取装置600、裁切装置900、抚平装置820和取料装置810均复位,为下一次锂电池电芯的成型做好准备。

根据本实用新型实施例的锂电池电芯成型设备,通过如此设置,可以达成至少如下的一些效果,定位装置300能够在正负极片对贴前对其进行位置校正,以提高电芯叠片原料的质量。电芯叠片原料在进入到收纳腔进行叠片时,收纳腔都会对电芯叠片原料中贴有极片的部分进行定位,以保证电芯叠片原料的叠片精度,有效地提高了锂电池电芯成型的质量。在叠片的过程中,风刀700工作会使电芯叠片原料中隔离膜的部分有一个向拉取装置600运动的趋势,避免在锂电池电芯高速叠片时,电芯叠片原料中隔离膜的部分堆叠在一起影响锂电池电芯的成型质量。每进行一次叠片,收料板430便会在第二驱动装置440的带动下下降一个行程,让电芯叠片原料中贴有极片的部分每次进入到收纳腔中时都处于同一高度上,保证叠片过程的平稳运行。叠片完成后,第二挡板420在第三驱动装置450的带动下下降,拉取装置600、裁切装置900、取料装置810和抚平装置820协同动作,在取出锂电池电芯叠片1000的同时切断其与电芯叠片原料之间的连接,并将多余的隔离膜1010贴附在锂电池电芯表面,提高了锂电池电芯的成型质量。锂电池电芯成型设备中的各项工序同时进行,以实现对锂电池电芯的高效成型。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨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权利要求及其等同物限定。

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