全文摘要
本实用新型涉及一种锂离子电池叠片机，包括张紧机构，该张紧机构包括第一张力杆，第一张力杆上下间隔的设有多根，并均沿前后方向设置；第二张力杆，第二张力杆上下间隔的设有多根，并均沿前后方向水平设置，并交错分布在相邻两根第一张力杆的左右任意一侧；第一驱动机构，与多根第一张力杆的后端传动连接，并可驱动多根第一张力杆分别上下前后移动；第二驱动机构，与多根第二张力杆的前端传动连接，并可驱动多根第二张力杆分别上下左右前后移动；还包括隔膜卷轴，隔膜卷轴通过支架悬置于第一张力杆和第二张力杆的上方；还包括叠片台，叠片台位于第一张力杆和第二张力杆的下方。优点：叠片方法合理，多片同时堆叠，缩短了叠片周期，生产效率高。
主设计要求
1.一种锂离子电池叠片机，其特征在于，包括张紧机构，所述张紧机构包括：第一张力杆(1)，所述第一张力杆(1)设有多根，并均沿前后方向水平设置，多根所述第一张力杆(1)上下间隔分布；第二张力杆(2)，所述第二张力杆(2)设有多根，并均沿前后方向水平设置，多根所述第二张力杆(2)上下间隔分布，并分别交错分布在相邻两根所述第一张力杆(1)的左右任意一侧；第一驱动机构，所述第一驱动机构分别与多根所述第一张力杆(1)的后端传动连接，并可驱动多根所述第一张力杆(1)分别上下移动相互靠近或远离，以及驱动多根所述第一张力杆(1)前后移动；第二驱动机构，所述第二驱动机构分别与多根所述第二张力杆(2)的前端传动连接，并可驱动多根所述第二张力杆(2)分别上下移动相互靠近或远离，以及驱动多根所述第二张力杆(2)同步沿左右方向移动穿过多根所述第一张力杆(1)，并移动至多根所述第一张力杆(1)的另一侧，或移动回位，以及驱动多根所述第二张力杆(2)前后移动；还包括隔膜卷轴(3)，所述隔膜卷轴(3)沿前后方向水平设置，用于支撑套设于其上并沿前后方向设置的隔膜卷，所述隔膜卷轴(3)通过支架悬置于所述第一张力杆(1)和所述第二张力杆(2)的上方；还包括叠片台(4)，所述叠片台(4)位于所述第一张力杆(1)和所述第二张力杆(2)的下方。
设计方案
1.一种锂离子电池叠片机，其特征在于，包括张紧机构，所述张紧机构包括：
第一张力杆(1)，所述第一张力杆(1)设有多根，并均沿前后方向水平设置，多根所述第一张力杆(1)上下间隔分布；
第二张力杆(2)，所述第二张力杆(2)设有多根，并均沿前后方向水平设置，多根所述第二张力杆(2)上下间隔分布，并分别交错分布在相邻两根所述第一张力杆(1)的左右任意一侧；
第一驱动机构，所述第一驱动机构分别与多根所述第一张力杆(1)的后端传动连接，并可驱动多根所述第一张力杆(1)分别上下移动相互靠近或远离，以及驱动多根所述第一张力杆(1)前后移动；
第二驱动机构，所述第二驱动机构分别与多根所述第二张力杆(2)的前端传动连接，并可驱动多根所述第二张力杆(2)分别上下移动相互靠近或远离，以及驱动多根所述第二张力杆(2)同步沿左右方向移动穿过多根所述第一张力杆(1)，并移动至多根所述第一张力杆(1)的另一侧，或移动回位，以及驱动多根所述第二张力杆(2)前后移动；
还包括隔膜卷轴(3)，所述隔膜卷轴(3)沿前后方向水平设置，用于支撑套设于其上并沿前后方向设置的隔膜卷，所述隔膜卷轴(3)通过支架悬置于所述第一张力杆(1)和所述第二张力杆(2)的上方；
还包括叠片台(4)，所述叠片台(4)位于所述第一张力杆(1)和所述第二张力杆(2)的下方。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池叠片机，其特征在于，还包括定位件，所述定位件嵌装于所述叠片台(4)上端，或安装于所述叠片台(4)一端，所述定位件用于连接并定位隔膜卷放卷的一端。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池叠片机，其特征在于：所述第一驱动机构包括伸缩机构(51)、第一竖板(52)和多个第一直线移动机构(53)，所述第一竖板(52)竖直设置，并沿前后方向滑动安装于地面上，所述伸缩机构(51)安装于所述第一竖板(52)的后方，其伸缩端向前并与所述第一竖板(52)传动连接，多个所述第一直线移动机构(53)均上下固定在所述第一竖板(52)的前侧，并与多个所述第一张力杆(1)一一对应，每个所述第一直线移动机构(53)的位移执行机构均通过第一连接件与对应的所述第一张力杆(1)的后端传动连接，所述第一直线移动机构(53)可通过其上的位移执行机构带动对应的所述第一张力杆(1)上下移动。
4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池叠片机，其特征在于：所述第一直线移动机构(53)为竖直设置的直线导轨，其上的滑块构成其位移执行机构。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种锂离子电池叠片机，其特征在于：所述第二驱动机构包括电动十字滑台(61)、第二竖板(62)和多个第二直线移动机构(63)，所述电动十字滑台(61)安装于地面上，并位于多根所述第二张力杆(2)的前方，所述第二竖板(62)竖直设置，并与所述电动十字滑台(61)传动连接，多个第二直线移动机构(63)均上下固定在所述第二竖板(62)的后侧，并与多个所述第二张力杆(2)一一对应，每个所述第二直线移动机构(63)的位移执行机构均通过第二连接件与对应的所述第二张力杆(2)的前端传动连接，所述第二直线移动机构(63)可通过位其上的移执行机构带动对应的所述第二张力杆(2)上下移动。
6.根据权利要求5所述的一种锂离子电池叠片机，其特征在于：所述第二直线移动机构(63)为竖直设置的直线导轨，其上的滑块构成其位移执行机构。
7.根据权利要求1至4任一项所述的一种锂离子电池叠片机，其特征在于：还包括升降机构(7)，所述升降机构(7)固定在地面上，所述叠片台(4)位于所述升降机构(7)的上方，所述升降机构(7)与所述叠片台(4)传动连接，并可驱动所述叠片台(4)上下移动。
8.根据权利要求1至4任一项所述的一种锂离子电池叠片机，其特征在于：所述第一张力杆(1)和所述第二张力杆(2)均为空心杆，二者表面分别布满气孔，所述第一张力杆(1)的后端端部以及所述第二张力杆(2)的前端端部分别设有连通其内部空腔的气管接口，所述气管接口分别通过管路连接输气装置。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池生产技术领域，特别涉及一种锂离子电池叠片机。
背景技术
目前，全世界范围内的锂离子电池的叠片机设备，叠片方式都是采用串联方式的入片方法在进行叠片工作，其叠片方法为：先叠隔膜纸然后叠一片负极，然后叠隔膜纸，然后再叠一片正极，然后叠隔膜纸，然后再叠一片负极，然后再叠隔膜纸，然后再叠一片正极，然后叠隔膜纸，然后再叠负极，然后再叠隔膜纸，然后再叠正极，然后再叠隔膜纸，如此循环，直到叠片结束，该方法存在以下缺陷：①叠片速度比较慢，生产效率不高；②设备投入资金较多，利用率比较低；③设备占用产地面积大，整体占用空间体积大。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种锂离子电池叠片机，有效的克服了现有技术的缺陷。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
提供一种锂离子电池叠片机，包括张紧机构，上述张紧机构包括第一张力杆，上述第一张力杆设有多根，并均沿前后方向水平设置，多根上述第一张力杆上下间隔分布；第二张力杆，上述第二张力杆设有多根，并均沿前后方向水平设置，多根上述第二张力杆上下间隔分布，并分别交错分布在相邻两根上述第一张力杆的左右任意一侧；第一驱动机构，上述第一驱动机构分别与多根上述第一张力杆的后端传动连接，并可驱动多根上述第一张力杆分别上下移动相互靠近或远离，以及驱动多根上述第一张力杆前后移动；第二驱动机构，上述第二驱动机构分别与多根上述第二张力杆的前端传动连接，并可驱动多根上述第二张力杆分别上下移动相互靠近或远离，以及驱动多根上述第二张力杆同步沿左右方向移动穿过多根上述第一张力杆，并移动至多根上述第一张力杆的另一侧，或移动回位，以及驱动多根上述第二张力杆前后移动；还包括隔膜卷轴，上述隔膜卷轴沿前后方向水平设置，用于支撑套设于其上并沿前后方向设置的隔膜卷，上述隔膜卷轴通过支架悬置于上述第一张力杆和上述第二张力杆的上方；还包括叠片台，上述叠片台位于上述第一张力杆和上述第二张力杆的下方。
该机器的有益效果是整个机器设计合理，一次入片，多片同时堆叠，大大缩短了叠片周期，提高了生产效率，操作使用方便，叠片过程稳定有序。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，还包括定位件，上述定位件嵌装于上述叠片台上端，或安装于上述叠片台一端，上述定位件用于连接并定位隔膜卷放卷的一端。
采用上述进一步方案的有益效果是确保隔膜能够良好的由张紧机构张紧，从而利于后续叠片的良好进行。
进一步，上述第一驱动机构包括伸缩机构、第一竖板和多个第一直线移动机构，上述第一竖板竖直设置，并沿前后方向滑动安装于地面上，上述伸缩机构安装于上述第一竖板的后方，其伸缩端向前并与上述第一竖板传动连接，多个上述第一直线移动机构均上下固定在上述第一竖板的前侧，并与多个上述第一张力杆一一对应，每个上述第一直线移动机构的位移执行机构均通过第一连接件与对应的上述第一张力杆的后端传动连接，上述第一直线移动机构可通过其上的位移执行机构带动对应的上述第一张力杆上下移动。
采用上述进一步方案的有益效果是第二驱动机构设计合理，能够有效、良好的带动多根第一张力杆上下前后移动，满足叠片所需。
进一步，上述第一直线移动机构为竖直设置的直线导轨，其上的滑块构成其位移执行机构。
采用上述进一步方案的有益效果是其使用方便、运行稳定。
进一步,上述第二驱动机构包括电动十字滑台、第二竖板和多个第二直线移动机构，上述电动十字滑台安装于地面上，并位于多根上述第二张力杆的前方，上述第二竖板竖直设置，并与上述电动十字滑台传动连接，多个第二直线移动机构均上下固定在上述第二竖板的后侧，并与多个上述第二张力杆一一对应，每个上述第二直线移动机构的位移执行机构均通过第二连接件与对应的上述第二张力杆的前端传动连接，上述第二直线移动机构可通过位其上的移执行机构带动对应的上述第二张力杆上下移动。
采用上述进一步方案的有益效果是第二驱动机构设计合理，能够有效、良好的带动多根第二张力杆上下左右前后移动，满足叠片所需。
进一步，上述第二直线移动机构为竖直设置的直线导轨，其上的滑块构成其位移执行机构。
采用上述进一步方案的有益效果是其使用方便、运行稳定。
进一步，还包括升降机构，上述升降机构固定在地面上，上述叠片台位于上述升降机构的上方，上述升降机构与上述叠片台传动连接，并可驱动上述叠片台上下移动。
采用上述进一步方案的有益效果是便于调节叠片台的上下位置，利于后续叠片。
进一步，上述第一张力杆和上述第二张力杆均为空心杆，二者表面分别布满气孔，上述第一张力杆的后端端部以及上述上述第二张力杆的前端端部分别设有连通其内部空腔的气管接口，上述气管接口分别通过管路连接输气装置。
采用上述进一步方案的有益效果是该设计比较巧妙，确保第一张力杆和第二张力杆能够顺利退出隔膜。
附图说明
图1为本实用新型的锂离子电池叠片机中第一张力杆和第二张力杆相互靠拢后的结构示意图；
图2为本实用新型的锂离子电池叠片机中第一张力杆和第二张力杆相互远离后的结构示意图；
图3为本实用新型的锂离子电池叠片机中第一竖板及第一直线移动机构的装配图；
图4为本实用新型的锂离子电池叠片机使用时隔膜张紧后的结构示意图；
图5为本实用新型的锂离子电池叠片机使用时隔膜张紧后放片时的结构简图；
图6为叠片完成后的垫芯结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、第一张力杆，2、第二张力杆，3、隔膜卷轴，4、叠片台，7、升降机构，51、伸缩机构，52、第一竖板，53、第一直线移动机构，61、电动十字滑台，62、第二竖板，63、第二直线移动机构。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
实施例：如图1至5所示，本实施例的锂离子电池叠片机包括张紧机构，上述张紧机构包括第一张力杆1，上述第一张力杆1设有多根，并均沿前后方向水平设置，多根上述第一张力杆1上下间隔分布；第二张力杆2，上述第二张力杆2设有多根，并均沿前后方向水平设置，多根上述第二张力杆2上下间隔分布，并分别交错分布在相邻两根上述第一张力杆1的左右任意一侧；第一驱动机构，上述第一驱动机构分别与多根上述第一张力杆1的后端传动连接，并可驱动多根上述第一张力杆1分别上下移动相互靠近或远离，以及驱动多根上述第一张力杆1前后移动；第二驱动机构，上述第二驱动机构分别与多根上述第二张力杆2的前端传动连接，并可驱动多根上述第二张力杆2分别上下移动相互靠近或远离，以及驱动多根上述第二张力杆2同步沿左右方向移动穿过多根上述第一张力杆1，并移动至多根上述第一张力杆1的另一侧，或移动回位，以及驱动多根上述第二张力杆2前后移动；还包括隔膜卷轴3，上述隔膜卷轴3沿前后方向水平设置，用于支撑套设于其上并沿前后方向设置的隔膜卷，上述隔膜卷轴3通过支架悬置于上述第一张力杆1和上述第二张力杆2的上方；还包括叠片台4，上述叠片台4位于上述第一张力杆1和上述第二张力杆2的下方。
叠片前，多根第二张力杆2位于多根第一张力杆1的一侧，在隔膜卷轴3上安装好成卷的隔膜，下一步，将隔膜放卷端向下拉动并穿过多根第一张力杆1和多根第二张力杆2之间，之后，将放卷端固定住，下一步，第二驱动机构驱动多根第二张力杆2同时穿过多根第一张力杆2之间的间隙，并移动至多根第一张力杆2的另一侧，在移动过程中，隔膜被第一张力杆2和第二张力杆2张紧拉扯成自上而下连续的“Z”字形，接下来，在隔膜两侧同时放入电池片，其中一侧全部为负极电池片，另一侧全部为正极电池片，确保每个电池片均位于相邻两层隔膜之间，之后，第一驱动机构和第二驱动机构同时分别驱动所有的第一张力杆1和第二张力杆2向下移动靠近叠片台4，直至最下方的第一张力杆1和第二张力杆均落于叠片台4上，位于上方的第一张力杆1和第二张力杆2落于下方的第一张力杆1和第二张力杆2上，此时，每层隔膜均为水平状并覆盖于每片电池片的上下表面，下一步，第一驱动机构和第二驱动机构分别驱动第一张力杆1和第二张力杆2相互远离(前后方向)，直至第一张力杆1和第二张力杆2完全退出隔膜，最后，通过压紧机构将隔膜以及电池片压紧形成电芯即可，整个机器设计比较合理，使用简单、方便，能够良好、有序的对多片电池片和隔膜一次叠片成形，叠片效率较高。
上述隔膜以及电池片压紧时，可以采用人工利用工具压紧，也可以在机器左右任意一侧设置用于压紧的叠片压紧机构，如：该叠片压紧机构包括压紧推动机构和压紧块，该压紧推动机构固定于支撑架上，支撑架沿左右方向滑动安装于地面上，并可滑动靠近或远离叠片台4，压紧块水平设置，并与压紧推动机构传动连接，当电芯坯体在叠片台4上制作完成后，通过第一驱动机构和第二驱动机构驱动第一张力杆1和第二张力杆2退出隔膜(相互远离)，之后，支撑架滑动靠近叠片台4，直至压紧块位于电芯坯体上方，下一步，压紧推动机构带动压紧块向下移动对电芯坯体压紧即可，其中，压紧推动机构可以是气缸、电动推杆、液压杆等，压紧块为柔性材质，或下端端部设有柔性垫块，确保对电芯坯体能够良好的压紧，并且不会损伤电池片。
较佳的，还包括定位件，上述定位件嵌装于上述叠片台4上端，或安装于上述叠片台4一端，上述定位件用于连接并定位隔膜卷放卷的一端，确保隔膜张紧前能够对放卷端良好的固定，确保张紧的有效，该定位件可以是嵌装于叠片台4上端的夹子等结构或产品。
较佳的，第一驱动机构包括伸缩机构51、第一竖板52和多个第一直线移动机构53，上述第一竖板52竖直设置，并沿前后方向滑动安装于地面上，上述伸缩机构51安装于上述第一竖板52的后方，其伸缩端向前并与上述第一竖板52传动连接，多个上述第一直线移动机构53均上下固定在上述第一竖板52的前侧，并与多个上述第一张力杆1一一对应，每个上述第一直线移动机构53的位移执行机构均通过第一连接件与对应的上述第一张力杆1的后端传动连接，上述第一直线移动机构53可通过其上的位移执行机构带动对应的上述第一张力杆1上下移动，伸缩机构51可以调节第一竖板52在前后方向的位移，即就是调节第一张力杆1沿前后方向的位移变化，多个第一直线移动机构53可驱动对应的第一张力杆1上下移动，即可在后续叠片过程中有效的叠片覆膜，设计比较合理，操作、使用方便。
上述伸缩机构51可以是电动推杆、气缸、液压杆等具有同类似作用及功能的产品。
较佳的，如图3所示，上述第一直线移动机构53为竖直设置的直线导轨，其上的滑块构成其位移执行机构，多个第一直线移动机构53沿左右方向排成一排，其布局合理，确保每个第一张力杆1都能良好的独立上下移动。
较佳的，上述第二驱动机构包括电动十字滑台61、第二竖板62和多个第二直线移动机构63，上述电动十字滑台61安装于地面上，并位于多根上述第二张力杆2的前方，上述第二竖板62竖直设置，并与上述电动十字滑台61传动连接，多个第二直线移动机构63均上下固定在上述第二竖板62的后侧，并与多个上述第二张力杆2一一对应，每个上述第二直线移动机构63的位移执行机构均通过第二连接件与对应的上述第二张力杆2的前端传动连接，上述第二直线移动机构63可通过位其上的移执行机构带动对应的上述第二张力杆2上下移动，电动十字滑台61可驱动第二竖板61左右前后移动，即就是驱动第二张力杆2前后左右移动调节位移，多个第二直线移动机构63可驱动对应的第二张力杆2上下移动，组合式使用即可达到调节第二张力杆2前后左右上下移动，结构设计比较合理，操作、使用也比较简单，非常利于后续的隔膜张紧。
较佳的，上述第二直线移动机构63为竖直设置的直线导轨，其上的滑块构成其位移执行机构，多个第二直线移动机构63的分布与多个第一直线移动机构53的分布相似，均为沿左右方向间隔排成一排，其布局合理，确保每个第一张力杆1都能良好的独立上下移动。
较佳的，还包括升降机构7，上述升降机构7固定在地面上，上述叠片台4位于上述升降机构7的上方，上述升降机构7与上述叠片台4传动连接，并可驱动上述叠片台4上下移动，叠片过程中，通过升降机构7能够调节叠片台4的上下位置，可与第一张力杆1和第二张力杆2的上下移动同步进行，缩短叠片的周期。
上述升降机构7可以是千斤顶、电动推杆、液压杆、气缸等具有同类似作用的产品或结构。
较佳的，上述第一张力杆1和上述第二张力杆2均为空心杆，二者表面分别布满气孔，上述第一张力杆1的后端端部以及上述上述第二张力杆2的前端端部分别设有连通其内部空腔的气管接口，上述气管接口分别通过管路连接输气装置，隔膜覆盖于每片电池片的上下表面后，输气装置分别对第一张力杆1和上述第二张力杆2的内腔输送气流，气流再由第一张力杆1和上述第二张力杆2的表面气孔喷出，从而在第一张力杆1和上述第二张力杆2的表面分别形成一层“气流隔膜”，降低第一张力杆1和上述第二张力杆2和隔膜之间的摩擦，确保第一张力杆1和上述第二张力杆2能够顺利退出隔膜。
本实施例的锂离子电池叠片的方法，包括以下步骤：
步骤一、放卷，具体为，隔膜卷向下放卷至竖直，并将放卷端定位；
步骤二、隔膜张紧，具体为，通过张紧机构将隔膜张紧成自上而下连续的“Z”字形；
步骤三、电池片放片，具体为，将多片负极电池片分别上下间隔的水平放置于上述隔膜一侧的相邻两层之间，将多片正极电池片分别上下间隔的水平放置于上述隔膜另一侧的相邻两层之间；
步骤四、叠片，具体为，调节张紧机构的位置，使张紧机构带动隔膜移动至每层隔膜均处于水平状态，并分别覆盖于每片电池片的上表面和下表面，得电芯坯体；
步骤五、压片，具体为，将电芯坯体压实，裁减掉电芯坯体外部余下的隔膜，得成品电芯。
叠片过程中，采用张紧机构将隔膜依次性张紧拉扯形成形状为“Z”字形的状态，然后在隔膜的左右两侧同时一次性并联方式(上下间隔)的入片，入片到位后(其中一侧全部为负极电池片，另外一侧全部为正极电池片)，放片完毕后，张紧机构带动隔膜上下靠紧后，将电芯坯体压紧，之后，张力机构退出，裁减掉垫芯外多余的隔膜即可完成叠片，该叠片方法取消了传统方法叠片过程中的隔膜翻转时间，也取消了传统方法叠片过程中叠前面一片的等待时间，并采用一次性的同时发生的隔膜成形，一次叠片插入的并联叠片方法，无需等待前面的负极极片叠入和隔膜的翻叠时间(传统叠片方法每次叠片都要等待前面的叠片完成后，再等待前面的隔膜纸翻叠之后，才能叠入正极极片，这种等待时间的累加严重的导致生产效率很低)，其叠片效率大幅度提升。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920062380.X
申请日:2019-01-15
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:94(深圳)
授权编号:CN209401771U
授权时间:20190917
主分类号:H01M 10/0583
专利分类号:H01M10/0583
范畴分类:38G;
申请人:深圳瑞隆新能源科技有限公司
第一申请人:深圳瑞隆新能源科技有限公司
申请人地址:518118 广东省深圳市坪山新区兰竹东路12号健马科技厂区3#厂房1-3层
发明人:王波;袁潮;鄢艳娟;李维伟
第一发明人:王波
当前权利人:深圳瑞隆新能源科技有限公司
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类型名称:外观设计