叠片装置以及叠片设备论文和设计-廖如虎

全文摘要

本实用新型涉及一种叠片装置以及叠片设备。叠片装置，用于叠置极片，其包括：送料组件，送料组件包括主动辊、从动辊以及用于驱动主动辊转动的第一驱动部件；主动辊和从动辊沿第一水平方向间隔设置，主动辊和从动辊之间具有送料间隙；叠片组件，叠片组件包括极片推杆以及与极片推杆相连接的第二驱动部件；极片推杆沿竖直方向设置于送料组件的下方，极片推杆沿主动辊的轴向延伸，第二驱动部件能够驱动极片推杆沿第一水平方向往复移动，以使极片推杆在送料间隙的一侧和送料间隙的另一侧往复变换位置，极片推杆用于叠置从送料间隙中穿过的极片。本实施例的叠片装置能够通过往复移动的极片推杆叠置极片，极片推杆运动行程短，有利于提高叠片效率。

主设计要求

1.一种叠片装置，用于叠置极片，其特征在于，包括：送料组件，所述送料组件包括主动辊、从动辊以及用于驱动所述主动辊转动的第一驱动部件；所述主动辊和所述从动辊沿第一水平方向间隔设置，所述主动辊和所述从动辊之间具有送料间隙；叠片组件，所述叠片组件包括极片推杆以及与所述极片推杆相连接的第二驱动部件；所述极片推杆沿竖直方向设置于所述送料组件的下方，所述极片推杆沿所述主动辊的轴向延伸，所述第二驱动部件能够驱动所述极片推杆沿所述第一水平方向往复移动，以使所述极片推杆在所述送料间隙的一侧和所述送料间隙的另一侧往复变换位置，所述极片推杆用于叠置从所述送料间隙中穿过的所述极片。

设计方案

1.一种叠片装置，用于叠置极片，其特征在于，包括：

送料组件，所述送料组件包括主动辊、从动辊以及用于驱动所述主动辊转动的第一驱动部件；所述主动辊和所述从动辊沿第一水平方向间隔设置，所述主动辊和所述从动辊之间具有送料间隙；

叠片组件，所述叠片组件包括极片推杆以及与所述极片推杆相连接的第二驱动部件；所述极片推杆沿竖直方向设置于所述送料组件的下方，所述极片推杆沿所述主动辊的轴向延伸，所述第二驱动部件能够驱动所述极片推杆沿所述第一水平方向往复移动，以使所述极片推杆在所述送料间隙的一侧和所述送料间隙的另一侧往复变换位置，所述极片推杆用于叠置从所述送料间隙中穿过的所述极片。

2.根据权利要求1所述的叠片装置，其特征在于，所述主动辊的数量为两个，所述从动辊的数量也为两个，两个所述主动辊和两个所述从动辊均沿所述竖直方向间隔设置并且两个所述主动辊分别沿所述第一水平方向与两个所述从动辊一一相对应设置。

3.根据权利要求1所述的叠片装置，其特征在于，所述叠片装置还包括第一支承板和第二支承板，所述第一支承板和所述第二支承板沿第二水平方向间隔设置，所述第一水平方向与所述第二水平方向相交，所述主动辊和所述从动辊各自的两端分别可转动地连接于所述第一支承板和所述第二支承板。

4.根据权利要求1所述的叠片装置，其特征在于，所述第二驱动部件包括传动机构以及与所述传动机构相连接的驱动器，所述传动机构包括与所述极片推杆转动连接的摆杆和与所述摆杆转动连接的连杆，所述连杆与所述驱动器相连接，所述驱动器能够驱动所述连杆旋转，以驱动所述摆杆沿所述竖直方向往复摆动，所述摆杆能够带动所述极片推杆沿所述第一水平方向移动。

5.根据权利要求4所述的叠片装置，其特征在于，所述传动机构的数量为两个，所述极片推杆沿第二水平方向相对的两个端部分别设置一个所述传动机构，所述第一水平方向与所述第二水平方向相交，所述第二驱动部件还包括传动轴，所述传动轴沿所述第二水平方向相对的两端分别与一个所述连杆相连接，所述驱动器与所述传动轴相连接。

6.根据权利要求1所述的叠片装置，其特征在于，所述叠片装置还包括支架，所述支架具有水平引导部，所述极片推杆可水平移动地连接于所述水平引导部。

7.根据权利要求6所述的叠片装置，其特征在于，所述水平引导部为水平滑槽，所述极片推杆的端部可滑动地连接于所述水平滑槽。

8.根据权利要求7所述的叠片装置，其特征在于，所述叠片装置还包括设置于所述支架上的水平导轨以及连接于所述极片推杆的滑块，所述极片推杆通过所述滑块可移动地连接于所述水平导轨。

9.一种叠片设备，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的叠片装置。

10.根据权利要求9所述的叠片设备，其特征在于，所述叠片设备还包括极片转运装置、用于承托隔膜的隔膜承托部件以及静电发生装置，所述极片转运装置、所述隔膜承托部件以及所述静电发生装置均设置于所述叠片装置上游，所述极片转运装置具有极片工位，所述隔膜承托部件与所述极片工位相对设置，所述静电发生装置用于使所述隔膜承托部件上的所述隔膜产生静电以使所述隔膜能够吸附所述极片。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及叠片设备技术领域，特别是涉及一种叠片装置以及叠片设备。

背景技术

目前，由于叠片电芯相对卷绕电芯存在高倍率、高能量密度的优点，并且叠片电芯还可根据不同需求制作成各种异型电池，因此，在行业内普遍采用叠片电芯制作电池。然而，目前叠片机中的叠片平台通常采用直线移动方式叠置极片，具体地，在叠片电芯的生产过程中，先将叠片平台平移到正极极片所在的位置，以进行正极极片的叠置；在正极极片完成叠置后，再将叠片平台直线移动到负极极片所在的位置，再进行负极极片的叠置。上述叠置方式需要将叠片平台从一个位置完全平移到另一个位置，从而导致叠片平台的运动行程较长，降低了叠片效率。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种叠片装置以及叠片设备。叠片装置能够通过往复移动的极片推杆叠置极片，极片推杆运动行程短，有利于提高叠片效率。

一方面，本实用新型实施例提出了一种叠片装置，用于叠置极片，其包括：

送料组件，送料组件包括主动辊、从动辊以及用于驱动主动辊转动的第一驱动部件；主动辊和从动辊沿第一水平方向间隔设置，主动辊和从动辊之间具有送料间隙；叠片组件，叠片组件包括极片推杆以及与极片推杆相连接的第二驱动部件；极片推杆沿竖直方向设置于送料组件的下方，极片推杆沿主动辊的轴向延伸，第二驱动部件能够驱动极片推杆沿第一水平方向往复移动，以使极片推杆在送料间隙的一侧和送料间隙的另一侧往复变换位置，极片推杆用于叠置从送料间隙中穿过的极片。

根据本实用新型实施例的一个方面，主动辊的数量为两个，从动辊的数量也为两个，两个主动辊和两个从动辊均沿竖直方向间隔设置并且两个主动辊分别沿第一水平方向与两个从动辊一一相对应设置。

根据本实用新型实施例的一个方面，叠片装置还包括第一支承板和第二支承板，第一支承板和第二支承板沿第二水平方向间隔设置，第一水平方向与第二水平方向相交，主动辊和从动辊各自的两端分别可转动地连接于第一支承板和第二支承板。

根据本实用新型实施例的一个方面，第二驱动部件包括传动机构以及与传动机构相连接的驱动器，传动机构包括与极片推杆转动连接的摆杆和与摆杆转动连接的连杆，连杆与驱动器相连接，驱动器能够驱动连杆旋转，以驱动摆杆沿竖直方向往复摆动，摆杆能够带动极片推杆沿第一水平方向移动。

根据本实用新型实施例的一个方面，传动机构的数量为两个，极片推杆沿第二水平方向相对的两个端部分别设置一个传动机构，第一水平方向与第二水平方向相交，第二驱动部件还包括传动轴，传动轴沿第二水平方向相对的两端分别与一个连杆相连接，驱动器与传动轴相连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，叠片装置还包括支架，支架具有水平引导部，极片推杆可水平移动地连接于水平引导部。

根据本实用新型实施例的一个方面，水平引导部为水平滑槽，极片推杆的端部可滑动地连接于水平滑槽。

根据本实用新型实施例的一个方面，叠片装置还包括设置于支架上的水平导轨以及连接于极片推杆的滑块，极片推杆通过滑块可移动地连接于水平导轨。

根据本实用新型实施例提供的叠片装置，其包括用于传送极片的送料组件以及用于叠置极片的叠片组件。叠片组件的极片推杆能够直线往复移动，从而推动从送料组件的送料间隙传送出的极片，以使极片水平偏离送料间隙，最终使得极片呈Z字形逐层堆叠。由于叠片装置通过极片推杆往复移动的方式对极片进行叠置，并且极片推杆的运动行程较短，因此在叠片过程中，不需要叠片装置整体从一个位置水平移动至另一个位置，从而有效提高叠片效率。

另一个方面，本实用新型实施例提供一种叠片设备，其包括如上所述的叠片装置。

根据本实用新型实施例的另一个方面，叠片设备还包括极片转运装置、用于承托隔膜的隔膜承托部件以及静电发生装置，极片转运装置、隔膜承托部件以及静电发生装置均设置于叠片装置上游，极片转运装置具有极片工位，隔膜承托部件与极片工位相对设置，静电发生装置用于使隔膜承托部件上的隔膜产生静电以使隔膜能够吸附极片。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本实用新型一实施例的叠片装置的俯视结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的叠片装置的沿第一水平方向的侧视结构示意图；

图3是图2中A处的放大图；

图4是本实用新型一实施例的叠片装置的沿第二水平方向的侧视结构示意图；

图5是本实用新型一实施例的叠片装置的轴侧结构示意图；

图6是本实用新型一实施例的叠片装置处于第一叠片状态的示意图；

图7是本实用新型一实施例的叠片装置处于第二叠片状态的示意图；

图8是本实用新型一实施例的叠片装置处于第三叠片状态的示意图；

图9是本实用新型一实施例的叠片设备的结构示意图。

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

标记说明：

10、叠片装置；

11、送料组件；111、主动辊；112、从动辊；113、第一驱动部件；114、送料间隙；

12、叠片组件；121、极片推杆；122、传动机构；122a、摆杆；122b、连杆；123、驱动器；124、传动轴；

13、第一支承板；

14、第二支承板；

15、支架；151、水平引导部；

16、水平导轨；

17、滑块；

X1、第一水平方向；X2、第二水平方向；Y、竖直方向；

20、叠片设备；

21、极片转运装置；

22、隔膜承托部件；

23、静电发生装置；

99、极片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本实用新型的原理，但不能用来限制本实用新型的范围，即本实用新型不限于所描述的实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了更好地理解本实用新型，下面结合图1至图9对本实用新型实施例的叠片装置10以及叠片设备20进行详细描述。

本实施例中，二次电池包括壳体、设置于壳体内的电极组件。本实施例的电极组件可通过极片99堆叠制造而成。本实施例的极片99包括阳极片、阴极片以及隔膜。隔膜是介于阳极片和阴极片之间的绝缘体。本实施例的电极组件为多层的扁平状结构。通过预先将阳极片、阴极片以及隔膜加工制成极片99，然后再通过本实施例的叠片装置将极片99叠置，最后将完成叠置工序的极片99进行再加工以形成电极组件。

参见图1和图2所示，本实用新型实施例提出了一种用于叠置极片99的叠片装置10。叠片装置10包括送料组件11和叠片组件12。

本实施例的送料组件11用于传送极片99，以保证极片99准确地到达预定位置。本实施例的送料组件11包括主动辊111、从动辊112以及用于驱动主动辊111转动的第一驱动部件113。主动辊111和从动辊112沿第一水平方向X1间隔设置。主动辊111和从动辊112之间具有送料间隙114。第一驱动部件113能够驱动主动辊111转动，从而带动进入送料间隙114内的极片99沿竖直方向Y向下进给，同时从动辊112跟随极片99转动。本实施例的主动辊111和从动辊112为长条状，并且各自沿与第一水平方向X1相交的第二水平方向X2延伸。在一个示例中，第一水平方向X1与第二水平方向X2相垂直。送料间隙114为长条状狭缝，并且沿第二水平方向X2延伸。极片99进入送料间隙114时，主动辊111和从动辊112均能够与极片99相接触。在一个实施例中，第一驱动部件113可以是伺服电机或普通电机。

本实施例的叠片组件12用于叠置从送料组件11传送来的极片99。叠片组件12包括极片推杆121以及与极片推杆121相连接的第二驱动部件。极片推杆121沿竖直方向Y设置于送料组件11的下方。极片推杆121沿主动辊111的轴向延伸，也即沿第二水平方向X2延伸。第二驱动部件能够驱动极片推杆121沿第一水平方向X1往复移动，以使极片推杆121能够在送料间隙114的一侧和送料间隙的另一侧往复变换位置。叠片组件12通过往复运动的极片推杆121对从送料间隙114中穿过的极片99进行叠置。参见图6至图8所示，极片99叠置过程是，极片推杆121从送料间隙114的一侧逐渐靠近送料间隙114，然后与穿过送料间隙114的极片99接触。极片推杆121越过送料间隙114继续向另一侧移动时会推动极片99发生弯折并跟随极片推杆121水平偏移至送料间隙114的另一侧。在极片推杆121完成一次往复运动过程中，极片99被叠置一次。在极片推杆121多次往复运动过程中，极片99会呈Z字形堆叠。在一个实施例中，极片推杆121为圆柱体，从而极片推杆121在沿第一水平方向X1推动极片99时，极片推杆121不会对极片99施加过于集中的应力，降低对极片99结构造成损坏的可能性，有效保护极片99的结构完整性。在一个示例中，极片推杆121的轴线与主动辊111的轴线相平行。第二驱动部件能够驱动极片推杆121沿第一水平方向X1作直线往复移动。

参见图2所示，本实施例的主动辊111的数量为两个。从动辊112的数量也为两个。两个主动辊111和两个从动辊112均沿竖直方向Y间隔设置并且两个主动辊111分别沿第一水平方向X1与两个从动辊112一一相对应设置。主动辊111的数量和从动辊112的数量均为两个时，能够对极片99施加更多的约束，从而保证极片99传送过程稳定，极片99不易在第一水平方向X1上发生位置偏移。本实施例的两个主动辊111彼此通过皮带实现传动，因此第一驱动部件113驱动其中一个主动辊111转动时，另外一个主动辊111会同步转动。容易理解地，主动辊111的数量和从动辊112的数量也可以是三个以上。

参见图2所示，本实施例的叠片装置10还包括第一支承板13和第二支承板14。第一支承板13和第二支承板14沿第二水平方向X2间隔设置。主动辊111和从动辊112各自的两端分别可转动地连接于第一支承板13和第二支承板14。在一个示例中，主动辊111和从动辊112各自的两端通过轴承可转动地连接于第一支承板13和第二支承板14。

参见图3和图4所示，本实施例的第二驱动部件包括传动机构122以及与传动机构122相连接的驱动器123。传动机构122包括与极片推杆121转动连接的摆杆122a和与摆杆122a转动连接的连杆122b。连杆122b与驱动器123相连接。驱动器123能够驱动连杆122b旋转，从而连杆122b驱动摆杆122a沿竖直方向Y往复摆动。摆杆122a摆动时能够带动极片推杆121沿第一水平方向X1往复移动。本实施例的连杆122b和摆杆122a构造成曲柄连杆122b机构。连杆122b的旋转运动能够带动连杆122b摆动，进而带动极片推杆121沿第一水平方向X1往复移动。在一个实施例中，极片推杆121的端部和摆杆122a的端部通过转轴相连接。摆杆122a的端部和连杆122b的端部通过转轴相连接。驱动器123具有输出轴。连杆122b的端部与驱动器123的输出轴连接固定。驱动器123可以是伺服电机或普通电机。

在一个实施例中，参见图4和图5所示，传动机构122的数量均为两个。极片推杆121具有沿第二水平方向X2相对的两个端部。极片推杆121的两个端部分别设置一个传动机构122。第二驱动部件还包括传动轴124。传动轴124具有沿第二水平方向X2相对的两端。传动轴124相对的两端分别与一个传动机构122的连杆122b相连接。驱动器123与传动轴124相连接。驱动器123驱动传动轴124转动时，传动轴124能够同时通过两个传动机构122带动极片推杆121移动，从而极片推杆121的两个端部同时受到驱动力作用，使得极片推杆121运动过程更加平稳。

参见图4所示，本实施例的叠片装置10还包括支架15。支架15具有水平引导部。极片推杆121可水平移动地连接于水平引导部151。极片推杆121受到水平引导部151的限位，能够在第一水平方向X1往复移动时保持自身位置不发生偏移，保证移动过程姿态平稳。沿竖直方向Y，送料组件11设置于支架15的上方。极片99沿竖直方向Y通过送料组件11，然后移动至叠片组件12区域以能够被叠片组件12叠置。在一个实施例中，支架15包括两个板状支承座。两个支承座沿第二水平方向X2间隔设置。极片推杆121和传动轴124可转动地连接于两个支承座。支架15还包括底板。两个支承座连接于底板。底板用于承托被叠置后的极片99。在一个实施例中，水平引导部151为水平滑槽。极片推杆121的端部可滑动地连接于水平滑槽。

本实施例的叠片装置10还包括设置于支架15上的水平导轨16以及连接于极片推杆121的滑块17。水平导轨16沿第一水平方向X1延伸。极片推杆121通过滑块17可移动地连接于水平导轨16，从而保证极片推杆121运动过程平稳。

本实用新型实施例的叠片装置10包括送料组件11和叠片组件12。送料组件11能够将极片99传送至叠片组件12。叠片组件12包括能够对极片99进行叠置的极片推杆121。叠片组件12通过驱动极片推杆121在送料间隙114的两侧往复移动，以对极片99进行叠置。由于极片推杆121自身在预定范围内往复移动的方式完成极片99叠置工作，因此极片推杆121自身运动行程较短，并且叠片装置10整体不需要从一个位置平移至另一个位置，从而有效缩短极片99叠置时间，提高叠片工作效率。

参见图9所示，本实用新型实施例提供一种叠片设备20，其包括如上述实施例的叠片装置10。叠片设备20还包括极片转运装置21、用于承托隔膜的隔膜承托部件22以及静电发生装置23。极片转运装置21、隔膜承托部件22以及静电发生装置23均设置于叠片装置10上游。本实施例中，阳极料卷经过开卷、裁切工序后会形成单片的阳极片。极片转运装置21具有用于固定阳极片的极片工位。在一个实施例中，极片转运装置21具有四个极片工位，从而四个极片工位能够循环工作，提高阳极片搬运效率。隔膜承托部件22与极片工位相对设置。在一个实施例中，隔膜承托部件22具有承托板。静电发生装置23用于使隔膜承托部件22上的隔膜产生静电以使隔膜能够吸附阳极片。在由隔膜卷料开卷后传送的隔膜通过隔膜承托部件22时，静电发生装置23工作，使得隔膜上携带静电。同时极片转运装置21的极片工位携带阳极片移动至与隔膜承托部件22相对的位置并且在极片转运装置21释放阳极片后，阳极片能够被吸附于隔膜上，从而隔膜同步带动阳极片移动至下一工位，保证阳极片和隔膜的相对位置不发生错移。本实施例中，在极片转运装置21释放阳极片后，阳极片沿竖直方向Y落至隔膜上。容易理解地，极片转运装置21也可以转运由阴极料卷经过开卷、裁切工序后会形成单片的阴极片。带有静电的隔膜承托部件22可以吸附阴极片。叠片设备20能够将阳极片、阴极片以及隔膜加工制成极片99，并最终由叠片装置10对极片99进行叠置。本实用新型实施例的叠片设备20叠片效率高，有利于提高生产率，降低生产成本。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

设计图

叠片装置以及叠片设备论文和设计

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