叠片电芯托盘的制作方法

1.本实用新型涉及叠片电芯生产设备技术领域，特别涉及一种叠片电芯托盘。


背景技术：

2.随着新能源的大力发展，电芯的体积也在不断增大，各企业对动力电池的需求日益增加，需求远大于产能。在国家政策的推动下，入局新能源的企业百花齐放，随着汽车产量攀升，配套的动力电池电芯组需求量也呈指数级倍增，以往的电芯生产设备的效率已难以满足现有市场的需求。
3.锂电池、氢电池和太阳能电池的生产过程中，需要采用叠片机对极片和隔膜进行堆叠成型，再进行后续工序。现有的叠片设备叠片过程中随着极片的堆叠，其重心上移，电芯组移动到下一工位过程中容易导致极片晃动和位置偏移，生产线速度要控制在一定范围内，无法有效提升生产效率。并且在隔膜在生产线上移动，不方便成型的叠片从生产线上转移到下一加工工序。而极片在叠片压紧过程中容易出现正负极材料交叉污染的情况，降低良品率，影响生产效率。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的“生产线速度要控制在一定范围内，不方便叠片从生产线上转移到下一加工工序，以及叠片压紧过程中容易出现正负极材料交叉污染的情况，降低良品率，影响生产效率”的技术问题。为此，本实用新型提出一种叠片电芯托盘，能够承载隔膜在生产线上移动，叠片过程有效压紧各极片，提升叠片的生产效率，并且能够避免极片偏移和极片材料交叉污染，提升叠片良品率。
5.根据本实用新型的一些实施例的叠片电芯托盘，包括：
6.托盘基座，所述托盘基座的表面设置至少一个叠片区域；
7.以及，多组极片压紧装置，各所述叠片区域的两侧分别设置两组极片压紧装置，所述极片压紧装置用于压紧所述叠片区域上的极片；
8.其中，所述极片压紧装置包括压刀件和驱动机构，所述压刀件包括正极压刀和负极压刀，所述驱动机构用于驱动所述正极压刀和所述负极压刀交替压紧所述所述叠片区域上的极片。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述正极压刀和所述负极压刀之间的夹角为90
°
或180
°
。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述正极压刀和所述负极压刀的末端圆滑设置。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述托盘基座对应所述叠片区域的两侧设置有安装孔，所述压刀件通过安装孔安装于所述叠片区域两侧。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述正极压刀和所述负极压刀的连接处延伸设置有活动杆，所述活动杆于所述安装孔内上下活动。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述活动杆的底部设置有限位座，所述活动杆的
杆身套设一弹性件，所述弹性件位于所述限位座和所述托盘基座之间，所述弹性件用于使所述压刀件自动压紧。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述驱动机构与所述活动杆的底部传动连接，所述驱动机构用于驱动所述压刀件顶升或旋转一定角度。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述叠片区域于所述托盘基座的表面等间距排列，各所述叠片区域之间设置有隔膜切断槽。
16.根据本实用新型的一些实施例，所述托盘基座的两侧设置有开槽，两所述托盘基座紧密排列时，相邻的两所述开槽组合形成所述隔膜切断槽。
17.根据本实用新型的一些实施例，所述隔膜切断槽的长度不小于所述叠片区域的长度。
18.根据本实用新型的一些实施例的叠片电芯托盘，至少具有如下有益效果：所述托盘基座能够随生产线的运输带前进，而隔膜铺设在所述托盘基座上，极片堆叠到所述叠片区域中，当叠片完成后，通过移动所述叠片电芯托盘到下一工位加工，一次性能够移动多个成型叠片，提升生产效率。并且所述极片压紧装置能够压紧所述叠片区域上交错堆叠的极片，防止极片堆叠偏移，提升生产线堆叠速度。所述正极压刀和所述负极压刀能够分别压紧对应类型的极片，避免极片之间交叉污染，提升叠片良品率。
19.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，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
20.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：
21.图1为本实用新型实施例叠片电芯托盘的立体示意图；
22.图2为图1的a部分的放大示意图；
23.图3为本实用新型实施例叠片电芯托盘的俯视图；
24.图4为本实用新型实施例叠片电芯托盘的剖视图；
25.图5为图4的b部分的放大示意图；
26.图6为本实用新型实施例叠片电芯托盘的紧密排列示意图；
27.图7为图6的c部分的放大示意图。
28.附图标记：
29.托盘基座100、叠片区域110、极片压紧装置120、压刀件121、正极压刀121a、负极压刀121b、活动杆122、限位座123、弹性件124、安装孔130、隔膜切断槽140、开槽141。
具体实施方式
30.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，而不能理解为对本实用新型的限制。
31.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、顶、底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。
32.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。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。
33.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。
34.下面参考图1-图6描述根据本实用新型实施例的叠片电芯托盘。
35.如图1-图6所示，叠片电芯托盘包括托盘基座100和极片压紧装置120两部分，托盘基座100的表面设置有至少一个叠片区域110，在本实施例中，一个叠片电芯托盘的表面设置有三个叠片区域110，能够同时承载三组叠片批量移动。当极片叠片完成后，通过机械手搬运叠片电芯托盘能够一次性移动三组叠片进入下一个加工工序，提升了叠片生产线的生产加工效率，提升生产速度。具体地，叠片电芯托盘的叠片区域110数量能够根据不同规格的叠片生产线进行调整，叠片区域110的数量可以设置两个、四个或五个等等，应理解，在不脱离本实用新型基本构思的前提下，叠片区域110的数量设置灵活变换，均应视为在本实用新型限定的保护范围之内。
36.由于薄膜的厚度较薄，叠片过程在运输带上进行不利于后续切割、热处理等步骤，导致生产效率低下。而叠片电芯托盘能够承载极片和叠片，使电芯叠片切割和成型过程均在托盘基座100的表面完成，由于托盘基座100为硬质表面，能够很好地承载薄膜和极片，切割薄膜过程也更加方便，有效提升叠片生产效率。
37.在每个叠片区域110的两侧分别设置有两组极片压紧装置120，极片压紧装置120用于压紧叠片区域110上的极片。具体地，极片压紧装置120的数量对应叠片区域110设置，每个叠片区域110的两侧对应设置两组极片压紧装置120，叠片区域110的每一侧通过两组极片压紧装置120压紧，即一个叠片区域110设置四组极片压紧装置120。需要说明的是，本实施例中叠片区域110的两侧指的是叠片区域110垂直于生产线移动方向延伸的两侧。在其他一些实施例中，极片压紧装置120还能够在叠片区域110两侧的中部位置设置一组极片压紧装置120，通过两侧各一组极片压紧装置120压紧堆叠的极片和隔膜，应理解，在不脱离本实用新型基本构思的前提下，极片压紧装置120的数量设置灵活变换，均应视为在本实用新型限定的保护范围之内。
38.其中，极片压紧装置120包括压刀件121和驱动机构(在附图中未示出)，压刀件121包括正极压刀121a和负极压刀121b，正极压刀121a用于压紧叠片区域110的正极叠片及隔膜，而负极压刀121b用于压紧叠片区域110的负极叠片及隔膜。具体地，驱动机构用于驱动正极压刀121a和负极压刀121b交替压紧叠片区域110上的极片和隔膜。叠片区域110两侧的压刀件121同时动作，当叠片区域110叠片叠放正极极片时，四组极片压紧装置120的驱动机构控制压刀件121切换到正极压刀121a并压紧叠片区域110上的正极极片和隔膜。当叠片区域110叠片叠放负极极片时，四组极片压紧装置120的驱动机构控制压刀件121切换到负极压刀121b并压紧叠片区域110上的负极极片和隔膜。压刀件121通过交替切换正极压刀121a
和负极压刀121b对叠片区域110上的极片和隔膜进行压紧，能够有效避免正极极片和负极极片之间的材料交叉污染。由于正负极片的材料不同，共用压刀会导致压刀上粘上不同极片的材料，会把不同极片的材料带到别的极片上，从而导致两种极片之间的材料交叉污染，导致叠片的良品率下降。本实用新型的正极压刀121a和负极压刀121b能够实现不同种类极片的压紧操作，解决了极片交叉污染的问题。
39.在本实用新型的一些实施例中，如图1-图3所示，正极压刀121a和负极压刀121b之间的夹角为90
°
或180
°
。在本实施例中，正极压刀121a和负极压刀121b之间的夹角为90
°
，当轮到正极压刀121a压紧正极极片时，驱动机构驱动压刀件121转动90
°
，使正极压刀121a位于正极极片上方，当轮到负极压刀121b压紧负极极片时，驱动机构驱动压刀反向转动90
°
，使负极压刀121b位于负极极片上方。
40.当正极压刀121a和负极压刀121b之间的夹角为180
°
时，驱动机构每次转动压刀件121的角度为180
°
。
41.应理解，正极压刀121a和负极压刀121b夹角为90
°
或180
°
并非唯一实施方式，在其他一些实施例中，还可以根据实际生产需求采用正极压刀121a和负极压刀121b夹角在90
°
～180
°
之间的角度，防止压刀在进行压紧步骤时另一把压刀触碰到极片。本实用新型对正极压刀121a和负极压刀121b的夹角度数不一一赘述，应理解，在不脱离本实用新型基本构思的前提下，正极压刀121a和负极压刀121b的夹角度数灵活变换，均应视为在本实用新型限定的保护范围之内。
42.在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，正极压刀121a和负极压刀121b的末端圆滑设置。能够防止压刀的末端损坏极片的表面，压刀与极片表面接触更加平滑。
43.在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，托盘基座100对应叠片区域110的两侧设置有安装孔130，压刀件121通过安装孔130安装于叠片区域110两侧。具体地，安装孔130位于叠片区域110两侧，同侧分布的安装孔130之间间隔一定距离，确保同侧的两极片压紧装置120不发生干涉。
44.在本实用新型的一些实施例中，如图2、图4和图5所示，正极压刀121a和负极压刀121b的连接处延伸设置有活动杆122，活动杆122于安装孔130内上下活动。具体地，活动杆122垂直于两压刀的刀面延伸设置，活动杆122的直径不大于安装孔130的直径，活动杆122穿过安装孔130，能够带动压刀件121沿安装孔130的延伸方向上下活动。当活动杆122向上移动时，压刀件121远离极片的表面，当活动杆122转动时，压刀件121切换正极刀片或负极刀片的位置。
45.在本实用新型的一些实施例中，如图2和图5所示，活动杆122的底部设置有限位座123，活动杆122的杆身套设一弹性件124，弹性件124位于限位座123和托盘基座100之间，弹性件124用于使压刀件121自动压紧，在本实施例中，弹性件124采用弹簧。具体地，限位座123与活动杆122的底部连接，限位座123的直径大于活动杆122的直径，而弹性件124位于托盘基座100底部和限位座123之间。弹性件124一直处于张紧状态，使极片压紧装置120实现自动压紧，当驱动机构对活动杆122的外力卸除后，弹性件124带动压刀件121自动下压从而压紧叠片区域110的极片。驱动机构推动活动杆122上升，使弹性件124压缩并使压刀件121远离极片的表面从而切换正极压刀121a或负极压刀121b。
46.在本实用新型的一些实施例中，驱动机构与活动杆122的底部传动连接，驱动机构
用于驱动压刀件121顶升或旋转一定角度。在本实施例中，驱动机构采用电机或推杆来驱动压刀件121升降或转动切换正负极压刀121b。具体地，可以采用微型推杆负责推动活动杆122升降，而电机带动微型推杆旋转一定角度从而带动压刀件121转动一定角度。本实用新型对驱动机构的具体结构不一一赘述，应理解，在不脱离本实用新型基本构思的前提下，驱动机构的具体结构灵活变换，均应视为在本实用新型限定的保护范围之内。
47.在本实用新型的一些实施例中，如图4、图6和图7所示，叠片区域110于托盘基座100的表面等间距排列，各叠片区域110之间设置有隔膜切断槽140，隔膜切断槽140便于隔膜切断机构把隔膜准确裁断成相同长度，方柏霓隔膜切断机构对位。具体地，当托盘基座100的表面叠片区域110数量为一个以上时，各叠片区域110的排列间距要相等，便于叠片过程中设备定位叠片区域110的位置，进行极片堆叠，并且能够保证每组叠片之间的隔膜长度相等，提升叠片质量。
48.在本实用新型的一些实施例中，如图3和图7所示，两托盘基座100的连接处分别设置有开槽141，当相邻两叠片电芯托盘紧密排列贴合时，相邻的两开槽141组合形成切断槽，便于隔膜切断机构对两叠片电芯托盘之间的隔膜进行裁断。
49.具体地，切断槽为托盘基座100表面向下凹陷形成的凹槽，当叠片完成后，设备的隔膜切断机构对准切断槽的位置进行裁断操作，使各组叠片之间的隔膜切断，便于进行后续成型步骤。
50.在进一步实施例中，隔膜切断槽140的长度不小于叠片区域110的长度。防止两叠片电芯之间的隔膜没有完全裁断。
51.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。
52.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。