电芯叠片设备的制作方法

本实用新型涉及锂电池的技术领域，尤其是涉及一种电芯叠片设备。

背景技术：

由于锂电池具有高储存能量密度、自放电率低且额定电压高的优点，使锂电池拥有良好的发展趋势，并随着锂电池的发展，使其在日常生活中逐渐起到越来越重要的作用。在制造锂电池的工艺中，需要对锂电池的电芯正极片与电芯负极片作叠放处理，而传统的叠片工艺中，较常使用码垛式叠片方法和z字形叠片方法。其中，码垛式叠片方法需要将电芯正极片与电芯负极片切成小片后，通过隔离膜将电芯正极片与电芯负极片隔离并形成小电芯单体，再将小电芯单体叠放并联组成一个大电芯，该叠片方法的工序较多，使叠片效率较低；采用z字形叠片方法的过程中，需要对复合单体极片做较多地控制，同时容易导致极片翻折从而影响电芯成型的质量。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少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电芯叠片设备，能够提高电芯叠放的效率和电芯成型质量。

本实用新型的一个实施例提供了电芯叠片设备，包括:集料机构，所述集料机构用于承托已叠放电芯单元；

送料机构，所述送料机构位于所述集料机构上方，且对应所述集料机构的中部位置，所述送料机构用于向所述集料机构输送未叠放电芯单元；

导料机构，所述导料机构位于所述集料机构与所述送料机构之间，且位于复合单体极片的一侧，所述导料机构用于推动第一待叠放电芯单元与第二待叠放电芯单元相连接的第一节点，向已叠放电芯单元未连接待叠放电芯单元的一侧转动。

本实用新型实施例的电芯叠片设备至少具有如下有益效果：本实用新型采用了一种电芯叠片设备，与现有技术相比，送料机构不断地向集料机构输送未叠放电芯单元，且集料机构用于承托已叠放电芯单元；送料机构位于集料机构的上方，且对应集料机构的中部位置，使得送料机构送出的未叠放电芯单元落入集料机构以完成叠放，并成为已叠放电芯单元后，待叠放电芯单元连接已叠放电芯单元的第一侧，待叠放电芯单元与已叠放电芯单元之间可以形成有夹角。在对复合单体极片进行叠放的过程中，通过导料机构推动待叠放电芯单元与未叠放电芯单元连接处的第一节点，使得第一节点能够向已叠放电芯单元远离待叠放电芯单元相连接的一侧转动，直至待叠放电芯单元在重力作用下落入集料机构上，成为已叠放电芯单元。通过采用该电芯叠片设备，可以在不断地输送未叠放电芯单元的途中，快速地推动待叠放电芯单元运动以完成叠放动作，提高电芯叠放的效率，同时对第一节点施加作用力还可以减小对电芯中极片的损坏，提高了电芯成型的质量。

根据本实用新型的一些实施例的电芯叠片设备，还包括有机架，所述送料机构包括有第一辊轴和第二辊轴，所述第一辊轴和所述第二辊轴均设置于所述机架上，所述第一辊轴与所述第二辊轴相对转动。

根据本实用新型的一些实施例的电芯叠片设备，还包括有导向机构，所述导向机构设置于机架上，且位于所述送料机构的下方，所述导向机构内形成有导向通道。

根据本实用新型的一些实施例的电芯叠片设备，还包括有限位机构，所述限位机构设置于所述导向机构和所述集料机构之间，且位于复合单体极片远离所述导料机构的一侧。

根据本实用新型的一些实施例的电芯叠片设备，所述限位机构包括有弧形板，所述弧形板设置于机架上。

根据本实用新型的一些实施例的电芯叠片设备，所述导料机构包括有摆锤和转轴，所述摆锤以所述转轴为旋转中心作往复运动。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电芯叠片设备的结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例的电芯叠片设备的结构示意图。

附图标记：

复合单体极片100、集料机构110、送料机构120、第一辊轴121、第二辊轴122、导料机构130、导向机构140、限位机构150、第一节点161、第二节点162。

具体实施方式

以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到方位描述，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。

在本实用新型实施例的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，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。

下面参考图1至图2描述根据本实用新型实施例的电芯叠片设备。

如图1至图2所示，通过该电芯叠片设备进行叠片的过程中，包括以下步骤：从上方对应集料机构110中部的位置处将未叠放电芯单元送向集料机构110；其中，集料机构110用于承托已叠放电芯单元；继续送出未叠放电芯单元，使第一待叠放电芯单元与第二待叠放电芯单元之间在重力作用下形成夹角，向第一待叠放电芯单元与第二待叠放电芯单元相连接的第一节点161处施加推力，使第一节点161向已叠放电芯单元未连接第一待叠放电芯单元的一侧转动；继续送出未叠放电芯单元，使第一待叠放电芯单元与第二待叠放电芯单元在重力作用下自然下落完成叠放，成为已叠放电芯单元；与第二待叠放电芯单元相连的两个未叠放电芯单元成为新的第一待叠放电芯单元和第二待叠放电芯单元；重复上述步骤直至叠放出一个完整的电芯。

具体地，复合单体极片100包括有若干个电芯单元，且每个电芯单元中包括有一个正极片和一个负极片，复合单体极片100包括有两片隔离膜，负极片设置于两个隔离膜之间，正极片交替对贴于负极片的外侧，且负极片与正极片通过隔离膜进行分隔，其中正极片与负极片材质较硬，隔离膜材质较软，两个相邻的电芯单元之间的极片具有一定的间隙，该间隙构成连接两个电芯单元的节点。在输送复合单体极片100的过程中，复合单体极片100包括有未叠放电芯单元、待叠放电芯单元和已叠放电芯单元，待叠放电芯单元包括有第一待叠放电芯单元和第二待叠放电芯单元；其中第一待叠放电芯单元与已叠放电芯单元相连接，第二待叠放电芯单元与未叠放电芯单元相连接；送料机构120从集料机构110中部位置将未叠放电芯单元自上而下送往集料机构110，且集料机构110承托已叠放电芯单元。送料机构120持续送料的过程中，第一待叠放电芯单元与第二待叠放电芯单元之间形成有夹角；当第一待叠放电芯单元向靠近导料机构130的一侧弯折时，导料机构130向连接第一待叠放电芯单元与第二待叠放电芯单元的第一节点161施加推力，使连接第一待叠放电芯单元与第二待叠放电芯单元的第一节点161向已叠放电芯单元未连接待叠放电芯单元的一侧移动，第一待叠放电芯单元与未叠放电芯单元之间的夹角减小，最终第一待叠放电芯单元可以在重力作用下自然下落完成叠放动作成为已叠放电芯单元。继续送出未叠放电芯单元，此时第二待叠放电芯单元向远离导料机构130的一侧弯折，使得第二待叠放电芯单元在重力作用下靠近已叠放电芯单元，直至叠放至已叠放电芯单元上，并成为已叠放电芯单元；与第二待叠放电芯单元相连接的两个未叠放电芯单元成为新的第一待叠放电芯单元与第二待叠放电芯单元。重复上述步骤直至叠放出一个完整的电芯，提高电芯的叠片效率。

进一步地，“从上方对应集料机构110中部的位置处将未叠放电芯单元送向集料机构110；其中，集料机构110用于承托已叠放电芯单元”还包括以下步骤：将第一个电芯单元牵引至集料机构110上，并被吸附固定于集料机构110上成为首个已叠放电芯单元。例如，如图1所示，将复合单体极片100中的第一电芯单元牵引至集料机构110上，并被吸附固定于集料机构110上成为首个已叠放电芯单元。具体地，复合单体极片100被送出后，第一个落入集料机构110的电芯单元被吸附固定于集料机构110上，并形成首个已叠放电芯单元，此时与该已叠放电芯单元相连接的未叠放电芯单元成为新的待叠放电芯单元。第一个电芯单元通过送料机构120被送出后，可以通过机械手夹持第一个电芯单元，并牵引至集料机构110上，使得集料机构110可以通过吸附的方式固定第一个电芯单元，使得后续的电芯单元在叠放过程中的运动轨迹的偏差减小。提高电芯叠片的稳定性。可以想到的是，还可以通过其它牵引方式将第一个电芯单元牵引至集料机构110上，且集料机构110还可以通过夹持、压紧等方式将第一个电芯单元固定在集料机构110上，在本实施例中，通过机械手牵引第一个电芯单元和集料机构110吸附固定第一个电芯单元不是对本实用新型的具体限制。

进一步地，“从上方对应集料机构110中部的位置处将未叠放电芯单元送向集料机构110；其中，集料机构110用于承托已叠放电芯单元”还包括以下步骤：输送未叠放电芯单元的过程中，未叠放电芯单元先穿过竖直设置的导向通道，再被运输至集料机构110处。例如，如图2所示，未叠放电芯单元在输送过程中，未叠放电芯单元先穿过导向机构140内形成的竖直设置的导向通道，再被运输至集料机构110处。具体地，在送料机构120下方设置有导向机构140，且导向机构140内形成有竖直设置的导向通道，送料机构120输送未叠放电芯单元的过程中，未叠放电芯单元先穿过导向通道并继续向下输送至集料机构110处。通过在未叠放电芯单元成为待叠放电芯单元之前穿过导向通道，使得未叠放电芯单元的运动方向可以在导向机构140的作用下减少其位移偏差，便于未叠放电芯单元成为新的待叠放电芯单元后的叠片动作，从而提高叠片速度。

进一步地，“继续送出未叠放电芯单元，使第一待叠放电芯单元与第二待叠放电芯单元之间在重力作用下形成夹角，向第一待叠放电芯单元与第二待叠放电芯单元相连接的第一节点161处施加推力，使第一节点161向已叠放电芯单元未连接待叠放电芯单元的一侧转动”还包括以下步骤：推动待叠放电芯单元的过程中，通过设置在复合单体极片100远离导料机构130的一侧的限位机构150进行阻挡，避免第一节点161被推动至集料机构110外。例如，如图2所示，在复合单体极片100远离导料机构130的一侧设置限位机构150，通过限位机构150对复合单体极片100进行阻挡。具体地，在已叠放电芯单元的上方设置有一个斜向设置的限位机构150，在第一待叠放电芯单元进行叠片动作的过程中，连接第二待叠放电芯单元相和未叠放电芯单元的第二节点162通过接触限位机构150，且沿着斜向设置的限位机构150运动，可以保证第二待叠放电芯单元和未叠放电芯单元的位置被限制在集料机构110上方，避免第二待叠放电芯单元和未叠放电芯单元被推动至集料机构110外，使下一个未叠放电芯单元成为新的待叠放电芯单元后快速地叠片，无需进行额外的定位动作。

如图1至图2所示，根据本实用新型实施例的电芯叠片设备，包括：集料机构110、送料机构120和导料机构130。

集料机构110用于承托已叠放电芯单元；送料机构120位于集料机构110上方，且对应集料机构110的中部位置，送料机构120用于向集料机构110输送未叠放电芯单元；导料机构130位于集料机构110与送料机构120之间，且位于复合单体极片100的一侧，导料机构130用于推动第一待叠放电芯单元与第二待叠放电芯单元相连接的第一节点161，向已叠放电芯单元未连接待叠放电芯单元的一侧转动。

具体地，送料机构120位于集料机构110的上方，且对应集料机构110的中部位置，送料机构120自上而下持续地向送料机构120输送复合单体极片100中的未叠放电芯单元，且复合单体极片100中的第一个电芯单元落入集料机构110上方后被固定，成为首个已叠放电芯单元；第一待叠放电芯单元的一端与第二待叠放电芯单元连接，另一端与已叠放电芯单元相连接的电芯单元，且第一待叠放电芯单元向靠近导料机构130的一侧倾斜，导料机构130驱动第一节点161运动；第二待叠放电芯单元一端连接第一待叠放电芯单元，另一端连接未叠放电芯单元，导料机构130设置于复合单体极片100的一侧，通过向第一待叠放电芯单元和第二待叠放电芯单元相连接处的第一节点161施加推力，使得第一节点161向已叠放电芯单元未连接待叠放电芯单元的一侧移动，缩小待叠放电芯单元与未叠放电芯单元之间夹角，直至待叠放电芯单元在重力作用下落入集料机构110成为已叠放电芯单元，此时第二待叠放电芯单元向远离导料机构130的一侧倾斜，第二待叠放电芯单元也在重力作用下落入集料机构110成为已叠放电芯单元；与第二待叠放电芯单元相连的两个未叠放电芯单元成为新的第一待叠放电芯单元和第二待叠放电芯单元。通过使用该电芯叠片设备，可以连续地向集料机构110输送复合单体极片100，提高电芯叠片的效率。

在本实用新型的一些实施例中，还包括有机架，送料机构120包括有第一辊轴121和第二辊轴122，第一辊轴121和第二辊轴122均设置于机架上，第一辊轴121与第二辊轴122相对转动。例如，如图1所示，第一辊轴121和第二辊轴122相对转动。具体地，送料机构120还包括有第一驱动装置，且第一驱动装置、第一辊轴121和第二辊轴122均设置于机架上，机架未在图中示出；通过第一驱动装置驱动第一辊轴121和第二辊轴122相对转动，使复合单体极片100从第一辊轴121和第二辊轴122之间通过时，可以在第一辊轴121和第二辊轴122的带动下向下送出，从而将复合单体极片100中的电芯单元向集料机构110的方向送出。可以理解的是，送料机构120还可以设置为其它具有运输作用的装置，在本实施例中使用第一辊轴121和第二辊轴122不是对本实用新型的具体限制。

在本实用新型的一些实施例中，还包括有导向机构140，导向机构140设置于机架上，且位于送料机构120的下方，导向机构140内形成有导向通道。例如，如图2所示，导向机构140位于送料机构120下方，且导向机构140内形成有导向通道。具体地，在送料机构120下方设置有导向机构140，且导向机构140内形成有导向通道，送料机构120送出的未叠放电芯单元被送至集料机构110之前需要先经过导向通道，从而使得对复合单体极片100进行叠片的过程中，引导未叠放电芯单元向预设的方向移动，避免在外界因素的影响下造成未叠放电芯单元的位置偏移，后续待叠放电芯单元进行叠片动作的过程中无需进行定位操作便可顺利地完成叠片，提高了电芯叠片的效率。

在本实用新型的一些实施例中，还包括有限位机构150，限位机构150设置于导向机构140和集料机构110之间，且位于复合单体极片100远离导料机构130的一侧。例如，如图2所示，限位机构150设置于导向机构140和集料机构110之间，且位于复合单体极片100远离导料机构130的一侧。具体地，由于导料机构130在高速运动时将会产生一定的惯性，使得导料机构130作用于第一待叠放电芯单元和第二待叠放电芯单元相连接的第一节点161时，会使第一节点161在原运动方向上存在一定程度的运动趋势，使得连接第二待叠放电芯单元和未叠放电芯单元的第二节点162存在偏离原有运动轨迹，以致于偏离已叠放电芯单元正上方位置的趋势；在第二节点162产生偏移的方向上设置有限位机构150，使第二节点162通过与限位机构150接触，并沿着限位机构150运动，可以将第二节点162的运动轨迹限定在一定范围内，以保证后续电芯单元进行叠片时可以顺利进行。

在本实用新型的一些实施例中，限位机构150包括有弧形板，弧形板设置于机架上。例如，如图2所示，限位机构150包括有弧形板，且该弧形板设置于机架上。具体地，由于第二节点162连接第二待叠放电芯单元和未叠放电芯单元，当第二节点162的运动轨迹向远离导料机构130的一侧运动时，第二节点162的运动为以转动的第一节点161作为圆心的转动运动，同时送料机构120持续送出未叠放电芯单元，使得第二节点162连接的第二待叠放电芯单元与未叠放电芯单元之间的夹角逐渐减小，第二节点162作圆弧曲线运动，因此将限位机构150设置为弧形板并斜向设置于机架上，可以有效限制第二节点162运动的同时减少对第二节点162的影响，便于叠片动作的进行。

在本实用新型的一些实施例中，导料机构130包括有摆锤和转轴，摆锤以转轴为旋转中心作往复运动。例如，如图1和图2所示，摆锤以转轴为旋转中心作往复运动。具体地，导料机构130还包括有第二驱动装置，摆锤转动安装于转轴上，并通过第二驱动装置驱动摆锤一转轴为旋转中心进行转动，从而使得摆锤以转轴为旋转中心来回摆动；摆锤摆动的频率与送料机构120送出未叠放电芯单元的速度一致，使得摆锤可以刚好作用于第一节点161上，避免摆锤对电芯单元上的极片造成损坏而影响电芯成型的质量，同时提高电芯叠片的效率。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。