CN212768885U - 料带缓存装置及电芯叠片系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种料带缓存装置，包括缓存机构及过渡机构。每个过渡机构包括多个过渡卷料轴，且多个过渡卷料轴沿预设的弧线排列。料带绕经缓存机构的缓存卷料轴及每个过渡机构进行传递。而且，通过调节缓存卷料轴与过渡机构的相对位置，便可实现料带的缓存及释放。其中，料带绕经过渡机构时会承靠于该过渡机构的多个过渡卷料轴的表面。多个过渡卷料轴沿预设的弧线排列，相当于一个半径更大的卷料轴。当极片与隔膜构成的复合料带绕经过渡机构时，该复合料带与多个过渡卷料轴之间的包角较大，复合料带过渡平缓。因此，能有效地防止极片与隔膜分离，避免对料带造成损伤。此外，本实用新型还提供一种电芯叠片系统。

Description

料带缓存装置及电芯叠片系统

技术领域

本实用新型涉及电池加工技术领域，特别涉及一种料带缓存装置及电芯叠片系统。

背景技术

利用热复合的极片进行堆叠，是一种常见的电芯生产工艺。极片先在热压合装置上与带状的隔膜实现粘接，形成复合带料。复合料带进给至搬运组件，并由搬运组件将复合料带搬运至叠片台上进行堆叠。

复合料带是按设定速度不间断进给的，而搬运组件在对复合料带进行搬运叠放操作时，位于搬运组件一侧的复合带料需周期性的停止。因此，为保证复合料带具有一定张力，则需要对在搬运组件一侧的复合带料停止期间进给过来的带料进行缓存。

常用的缓存机构是辊组，料带绕经辊组。通过调节辊组内辊轴之间的距离，实现料带的缓存。但是，上述缓存机构容易造成极片与隔膜剥离，从而导致因料带受损而影响后续电芯的加工。

实用新型内容

基于此，有必要针料带在缓存时容易损坏的问题，提供一种能有效地避免料带受损的料带缓存装置。

一种料带缓存装置，包括：

缓存机构，具有缓存卷料轴；及

设置于所述缓存卷料轴的进料侧及出料侧的过渡机构，每个所述过渡机构包括多个过渡卷料轴，且所述多个过渡卷料轴沿预设的弧线排列；

其中，料带可绕经所述缓存卷料轴及每个所述过渡机构的所述多个过渡卷料轴，且所述缓存卷料轴相对于所述过渡机构的位置可调，以对所述料带进行缓存或释放。

在其中一个实施例中，所述缓存机构还包括升降驱动组件，所述缓存卷料轴设置于所述升降驱动组件的活动端，并可在所述升降驱动组件的驱动下沿第一方向升降，位于所述缓存卷料轴的进料侧及出料侧的所述过渡机构在与所述第一方向垂直的第二方向上间隔设置。

在其中一个实施例中，所述升降驱动组件为电缸；或者，所述升降驱动组件包括伺服电机及与所述伺服电机传动连接的螺纹丝杠副。

在其中一个实施例中，同一个所述过渡机构中的所述多个过渡卷料轴的圆心位于同一段圆弧上。

在其中一个实施例中，每个所述过渡机构还包括转动驱动组件，以驱使所述多个过渡卷料轴同步转动。

在其中一个实施例中，每个所述过渡机构还包括支座，所述多个过渡卷料轴可转动地安装于所述支座，所述转动驱动组件与其中任一个所述过渡卷料轴传动连接，且相邻的两个所述过渡卷料轴通过传动组件传动连接。

在其中一个实施例中，所述过渡卷料轴为圆柱形的辊轴；或者，每个所述过渡卷料轴包括转动轴及设于所述转动轴并沿所述转动轴的轴向间隔设置的多个滚轮。

上述料带缓存装置，料带绕经缓存卷料轴及每个过渡机构进行传递。而且，通过调节缓存卷料轴与过渡机构的相对位置，便可实现料带的缓存及释放。其中，料带绕经过渡机构时会承靠于该过渡机构的多个过渡卷料轴的表面。多个过渡卷料轴沿预设的弧线排列，相当于一个半径更大的卷料轴。当极片与隔膜构成的复合料带绕经过渡机构时，该复合料带与多个过渡卷料轴之间的包角较大，复合料带过渡平缓。因此，能有效地防止极片与隔膜分离，避免对料带造成损伤。

此外，本实用新型还提供一种电芯叠片系统。

一种电芯叠片系统，设有进料工位、叠片工位及搬运工位，所述电芯叠片系统包括：

如上述优选实施例中任一项所述的料带缓存装置，设于所述进料工位；

设于所述叠片工位的叠片台；及

搬运机构，用于将由所述进料工位进给至所述搬运工位的料带堆叠于所述叠片台。

在其中一个实施例中，还包括驱动对辊，由所述进料工位进给至所述搬运工位的料带可穿过所述驱动对辊，并由所述驱动对辊提供驱动力。

在其中一个实施例中，所述搬运机构为机械手；或者，所述搬运机构包括转盘及多个设置于所述转盘并沿所述转盘的周向间隔分布的提升板，所述提升板用于承载料带，且所述提升板随着所述转盘转动，可将料带由所述搬运工位移送至所述叠片台。

上述电芯叠片系统，搬运机构在进行堆叠操作时，不断进给的料带可由料带缓存装置进行缓存。而且，该料带缓存装置能有效地防止极片与隔膜分离，避免对料带造成损伤，故上述电芯叠片系统可提升电芯的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一个实施例中电芯叠片系统的结构示意图；

图2为本实用新型另一个实施例中电芯叠片系统的结构示意图；

图3为图1及图2所示电芯叠片系统中料带缓存装置的结构示意图；

图4为一个实施例中料带缓存装置的过渡机构的结构示意图；

图5为另一个实施例中料带缓存装置的过渡机构的结构示意图；

图6为本实用新型一个实施例中用于制备电芯的复合料带的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1及图2，本实用新型提供了一种电芯叠片系统10及料带缓存装置100。其中，电芯叠片系统10包括料带缓存装置100、叠片台200及搬运机构300。电芯叠片系统10设有进料工位、叠片工位及搬运工位。带料缓存装置 100及叠片台200分别设于进料工位及叠片工位。

用于电芯制备的料带绕经料带缓存装置100，并向搬运工位进给。本实施例中，制备电芯的料带可为图6所示的由隔膜与极片贴合形成的复合料带20，该复合料带20包括两层隔膜21以及分别粘贴于两层隔膜21表面的第一极片22 及第二极片23，第一极片22及第二极片23的极性相反。其中，第一极片22位于其中一层隔膜21的外表面，第二极片23位于两层隔膜21之间。第一极片22 及第二极片23均为多个，且沿着隔膜21的延伸方向间隔设置。

需要指出的是，在其他实施例中，复合料带20的层数还可以通过增加极片及隔膜的层数进行调整。

为了使得复合料带20具备一定的张紧力，并顺利向搬运工位进给。具体在本实施例中，电芯叠片系统10还包括驱动对辊400，由进料工位进给至搬运工位的料带可穿过驱动对辊400，并由驱动对辊400提供驱动力。驱动对辊400可以是两个相对设置的辊轴，两个辊轴之间形成的缝隙可供复合料带20穿过。而且，驱动对辊400连接动力组件，如电机，从而能对料带提供驱动力。

搬运机构300用于将由进料工位进给至搬运工位的料带堆叠于叠片台200。具体的，搬运机构300采用“Z”形堆叠的形式，将多个第一极片22及第二极片23进行层叠，从而制得电芯。搬运机构300执行搬运动作时，会带动料带向堆叠工位移动。每完成一次搬运动作，叠片台200上便可增加一层料带。而且，在两次搬运动作之间会存在时间间隔，在该时间间隔内搬运机构300并不会带动料带移动。

搬运机构300的具体实现形式存在多种情况。如图1所示，搬运机构300 可以是机械手。在执行完一次搬运动作后，机械手需要先复位才能再执行下一次搬运动作，从而在两次搬运动作之间产生上述时间间隔。

而如图2所示，在另一个实施例中，搬运机构300包括转盘310及多个提升板320，多个提升板320设置于转盘310，并沿转盘310的周向间隔分布。提升板320用于承载料带的提升板320，且提升板320随着转盘310转动，可将料带由搬运工位移送至叠片台200。

具体的，当其中一个提升板320将复合料带20托起并转移至叠片台200后，随着转盘310继续转动，下一个提升板320又可将复合料带20托起并朝叠片台 200运动。也就是说，转盘310每转动一圈，搬运机构300可进行多次搬运动作。

图2所示的转盘310上设置有三个提升板320，故转盘310每转动一圈，搬运机构300可进行三次搬运动作。与机械手相比，转盘310无需来回运动进行复位，可以循环转动，从而可进一步提升效率。

提升板320与转盘310之间可采用转轴连接，其结构类似于“摩天轮”的轿厢及轮体。如此，在提升板320随转盘310移动的过程中，提升板320可实时调整角度，以保持水平状态，从而更好的承载复合料带20。

在两次搬运动作的时间间隔内，搬运机构300并不带动料带移动。而在搬运机构300执行搬运动作时，其带动料带的移动速度一般大于料带的进给速度。因此，为了使复合料带20始终保持一定的张紧力，料带缓存装置100需要周期性地对复合料带20进行缓存及释放。请一并参阅图3，料带缓存装置100包括缓存机构110及过渡机构120。

缓存机构110具有缓存卷料轴111。缓存卷料轴111可以是圆柱形的辊轴，也可是滚轮。绕经料带缓存装置100的料带可由缓存卷料轴111的进料侧(图1 所示左侧)穿入，并从出料侧(图1所示右侧)穿出。在本实施例中，复合料带20暴露出极片的表面，即图6所示暴露出第一极片22的上表面与缓存卷料轴111的表面相接触。因此，在复合料带20绕经缓存卷料轴111时，由于抵压作用并不存在使极片与隔膜相剥离的风险。

过渡机构120至少为两个，且分别设置于缓存卷料轴111的进料侧及出料侧。具体在本实施例中，缓存卷料轴111的进料侧及出料侧分别设有一个过渡机构120。热压合好的复合料带20先由经过左侧的过渡机构120进入缓存机构 110，再由右侧的过渡机构120导出，并进一步进给至搬运工位。

其中，每个过渡机构120包括多个过渡卷料轴121，且多个过渡卷料轴121 沿预设的弧线排列。经过每个过渡机构120的料带可绕经多个过渡卷料轴121。即，多个过渡卷料轴121可共同承载料带。过渡卷料轴121的结构可与缓存卷料轴111的结构类似，可以是辊轴或滚轮。多个过渡卷料轴121的直径相同或大致相同。

如图4所示，一个实施例中的过渡卷料轴121为圆柱形的辊轴。此时，过渡卷料轴121的表面平整且结构简单。

如图5所示，在另一个实施例中，每个过渡卷料轴121包括转动轴1211及设于转动轴1211并沿转动轴1211的轴向间隔设置的多个滚轮1212。滚轮1212 与滚轮1212之间存在间隙，该间隙可使料带悬空。因此，料带与过渡卷料轴121 的接触面积变小，其受到磨损的概率也降低。

由于多个过渡卷料轴121沿预设的弧线排列，其所构成的结构相当于一个半径更大的卷料轴的一部分。因此，当复合料带20绕经过渡机构120时，该复合料带与多个过渡卷料轴121之间的包角增大，复合料带20过渡平缓，从而能有效地防止极片与隔膜分离，避免对复合料带20造成损伤。

而且，相较于直接使用半径更大的卷料轴作为过渡卷料轴121，采用多个半径较小的过渡卷料轴121进行组合的方式加工更简单、成本较低。

具体在本实施例中，同一个过渡机构120中的多个过渡卷料轴121的圆心位于同一段圆弧上。该圆弧属于圆形的部分，多个过渡卷料轴121的中心与该圆弧的圆心的距离相同。因此，多个过渡卷料轴121之间过渡圆滑，故料带绕经多个过渡卷料轴121时不会出现明显的高低起伏，从而能进一步避免对料带造成损伤。

显然，在其他实施例中，多个过渡卷料轴121也并非一定沿圆弧排列。只要多个过渡卷料轴121的半径相同，且圆心位于同一过渡平滑的弧线即可。

进一步的，缓存卷料轴111相对于过渡机构120的位置可调。而且，通过调节缓存卷料轴111与过渡机构120的相对位置，便可实现料带的缓存及释放。具体的，缓存卷料轴111相对于过渡机构120的距离增大时，缓存卷料轴111 便可缓存料带，而缓存卷料轴111相对于过渡机构120的距离减小时，缓存卷料轴111便可释放出所缓存的料带。

在实现料带的缓存及释放时，缓存机构110可以整体移动，也可仅由缓存卷料轴111移动。

在本实施例中，缓存机构110还包括升降驱动组件112，缓存卷料轴111设置于升降驱动组件112的活动端，并可在升降驱动组件112的驱动下沿第一方向升降，位于缓存卷料轴111的进料侧及出料侧的过渡机构120在与第一方向垂直的第二方向上间隔设置。

此时，实现料带的缓存及释放仅需移动缓存卷料轴111。以图1所示为例，第一方向指的是竖直方向，第二方向指的是水平方向。升降驱动组件112带动缓存卷料轴111下降，便可实现对料带的缓存；而升降驱动组件112带动缓存卷料轴111上升，则可实现对料带的释放。

升降驱动组件112可以是直线电机、气缸、电缸等动力组件。具体在本实施例中，升降驱动组件112件包括伺服电机(图未示)及与伺服电机传动连接的螺纹丝杠副(图未示)。

缓存卷料轴111可通过转轴设于螺纹丝杠副的丝杠螺母上。伺服电机与螺纹丝杠副配合，可对缓存卷料轴111实现平稳驱动。而且，通过控制伺服电机的转动圈数，可对料带的缓存量实现精确的调节。

请再次参阅图4及图5，在本实施例中，每个过渡机构120还包括转动驱动组件122，以驱使多个过渡卷料轴121同步转动。

转动驱动组件122可以是电机。在转动驱动组件122的带动下，多个过渡卷料轴121具有预设的速度。而且，该预设的速度一般大于或等于料带的传输速度。因此，过渡卷料轴121可主动转动而不是在料带的牵引下被动转动。这有利于减小料带与过渡卷料轴121之间的摩擦力，从而进一步防止料带磨损。

进一步的，在本实施例中，每个过渡机构120还包括支座123，多个过渡卷料轴121可转动地安装于支座123，转动驱动组件122与其中任一个过渡卷料轴 121传动连接，且相邻的两个过渡卷料轴121通过传动组件124传动连接。

支座123可以是金属板状结构，为了配合多个过渡卷料轴121沿弧线分布，本实施例中的支座123为两个相对设置的扇形(四分之一圆)金属板。传动组件124可以是皮带或者链条，在传动组件124的作用下，多个过渡卷料轴121 便可实现精确的同步。

下面结合附图1及图2，对电芯叠片系统10及料带缓存装置100的工作过程进行简要描述：

在两次搬运动作的间隙，位于搬运机构300一侧的复合料带20停止；升降驱动组件112驱动缓存卷料轴111下降，使得缓存卷料轴111从初始位置下降一定距离至第一位置，从而缓存料带；当搬运机构300执行下一次搬运动作，将带动复合料带20再次由搬运工位向叠片台200移动。而且，由于搬运机构300 带动料带移动的速度大于复合料带20的进给速度。因此，升降驱动组件112驱动缓存卷料轴111上升，使得缓存卷料轴111从第一位置上升至初始位置，释放缓存的复合料带20。重复上述动作，从而保证复合料带20在堆叠过程中具备一定张力，提高电芯的可靠性。

上述料带缓存装置100，料带绕经缓存卷料轴111及每个过渡机构120进行传递。而且，通过调节缓存卷料轴111与过渡机构120的相对位置，便可实现料带的缓存及释放。其中，料带绕经过渡机构120时会承靠于该过渡机构120 的多个过渡卷料轴121的表面。多个过渡卷料轴121沿预设的弧线排列，相当于一个半径更大的卷料轴。当极片与隔膜构成的复合料带20绕经过渡机构120 时，该复合料带20与多个过渡卷料轴121之间的包角较大，复合料带20过渡平缓。因此，能有效地防止极片与隔膜分离，避免对料带造成损伤。

而且，搬运机构300在进行堆叠操作时，不断进给的料带可由料带缓存装置100进行缓存。料带缓存装置100能有效地防止极片与隔膜分离，避免对料带造成损伤，故上述电芯叠片系统10可提升电芯的可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种料带缓存装置，其特征在于，包括：

缓存机构，具有缓存卷料轴；及

设置于所述缓存卷料轴的进料侧及出料侧的过渡机构，每个所述过渡机构包括多个过渡卷料轴，且所述多个过渡卷料轴沿预设的弧线排列；

其中，料带可绕经所述缓存卷料轴及每个所述过渡机构的所述多个过渡卷料轴，且所述缓存卷料轴相对于所述过渡机构的位置可调，以对所述料带进行缓存或释放。

2.根据权利要求1所述的料带缓存装置，其特征在于，所述缓存机构还包括升降驱动组件，所述缓存卷料轴设置于所述升降驱动组件的活动端，并可在所述升降驱动组件的驱动下沿第一方向升降，位于所述缓存卷料轴的进料侧及出料侧的所述过渡机构在与所述第一方向垂直的第二方向上间隔设置。

3.根据权利要求2所述的料带缓存装置，其特征在于，所述升降驱动组件为电缸；或者，所述升降驱动组件包括伺服电机及与所述伺服电机传动连接的螺纹丝杠副。

4.根据权利要求1所述的料带缓存装置，其特征在于，同一个所述过渡机构中的所述多个过渡卷料轴的圆心位于同一段圆弧上。

5.根据权利要求1所述的料带缓存装置，其特征在于，每个所述过渡机构还包括转动驱动组件，以驱使所述多个过渡卷料轴同步转动。

6.根据权利要求5所述的料带缓存装置，其特征在于，每个所述过渡机构还包括支座，所述多个过渡卷料轴可转动地安装于所述支座，所述转动驱动组件与其中任一个所述过渡卷料轴传动连接，且相邻的两个所述过渡卷料轴通过传动组件传动连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的料带缓存装置，其特征在于，所述过渡卷料轴为圆柱形的辊轴；或者，每个所述过渡卷料轴包括转动轴及设于所述转动轴并沿所述转动轴的轴向间隔设置的多个滚轮。

8.一种电芯叠片系统，设有进料工位、叠片工位及搬运工位，其特征在于，所述电芯叠片系统包括：

如上述权利要求1至7任一项所述的料带缓存装置，设于所述进料工位；

设于所述叠片工位的叠片台；及

搬运机构，用于将由所述进料工位进给至所述搬运工位的料带堆叠于所述叠片台。

9.根据权利要求8所述的电芯叠片系统，其特征在于，还包括驱动对辊，由所述进料工位进给至所述搬运工位的料带可穿过所述驱动对辊，并由所述驱动对辊提供驱动力。

10.根据权利要求8所述的电芯叠片系统，其特征在于，所述搬运机构为机械手；或者，所述搬运机构包括转盘及多个设置于所述转盘并沿所述转盘的周向间隔分布的提升板，所述提升板用于承载料带，且所述提升板随着所述转盘转动，可将料带由所述搬运工位移送至所述叠片台。

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