一种锂电池电芯正、负极叠片快速压紧装置的制作方法

本申请涉及锂电池制造设备，具体涉及一种锂电池电芯正、负极叠片快速压紧装置。

背景技术：

锂离子电池电芯叠片工序制作时，在叠片台每叠放一片极片时，需要压针压紧该极片，以防止极片移位。

现有技术中的压针机构通过直线移动和升降移动实现压针的压紧，其中压针在平面直线移动，压针直线移动进入或退出工作位，压针升降实现下移压紧和上移退出，即通过直线移动和升降移动实现压针的压紧和退出。由于多个压针，直线移动和升降的进入和退出工序繁琐，生产效率不高。

技术实现要素：

本申请提供一种效率高和压力可精确控制的锂电池电芯正、负极叠片时快速压紧装置。

一种实施例中提供一种锂电池电芯正、负极叠片快速压紧装置，包括：

工作台，工作台用于堆叠放置锂电池的正负极片；

若干个压针机构，压针机构包括压针、旋转驱动件和升降驱动件，压针安装在旋转驱动件上，旋转驱动件安装在升降驱动件上；或者压针安装在升降驱动件上，升降驱动件安装在旋转驱动件上；压针具有压紧部，旋转驱动件用于驱动压针的压紧部旋入和旋出位于工作台上方的工作位，升降驱动件用于驱动压针的压紧部上下移动。

进一步地、压针的两端为压紧部，中部为安装部，压针的安装部安装在旋转驱动件或升降驱动件上。

在其他实施例中，压针的一端为压紧部，另一端为安装部，压针的安装部安装在旋转驱动件或升降驱动件上。

进一步地、旋转驱动件具有旋转输出的输出端，压针安装在旋转驱动件的输出端上。

进一步地、升降驱动件包括升降机构和固定板，升降机构固定在固定板上，升降机构的输出端与旋转驱动件连接。

进一步地、压针机构具有四个，分别设置在靠近工作台的四角位置处。

在其他实施例中，锂电池电芯正、负极叠片快速压紧装置还包括机架，工作台和压针机构分别安装在机架上。

在其他实施例中，还包括控制器，控制器与旋转驱动件和升降驱动件信号连接，用于控制旋转驱动件和升降驱动件驱动压针的旋转和升降。

进一步地、还包括与控制器连接的压力传感器和位置传感器，压力传感器与压针连接，用于检测压针的下压力，位置传感器用于检测压针压紧部压叠片的位置。

依据上述实施例的锂电池电芯正、负极叠片快速压紧装置，由于压针机构包括旋转驱动件和升降驱动件，其中旋转驱动件用于驱动压针的压紧部旋入和旋出位于工作台上方的工作位，将现有技术中直线移动改为旋转移动，旋转方式的设计，使得压针只需旋转一定角度即可退出位于工作台上方的工作位，提高了压针进入和退出工作位的效率，缩短了进入和退出工作位的时间。

附图说明

图1为一种实施例中锂电池电芯正、负极叠片快速压紧装置的俯视图；

图2为一种实施例中工作台的俯视图；

图3为一种实施例中省略压力和位置传感器的压针机构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本实施例提供了一种锂电池电芯正、负极叠片快速压紧装置，本压紧装置用于对锂电池电芯正、负极叠片进行快速高效的压紧。

如图1和图2所示，本实施例的锂电池电芯正、负极叠片快速压紧装置包括工作台1和压针机构2，工作台1为方形结构，压针机构2具有四个，四个压针机构2设置在位于工作台1的四角位置处，工作台1用于堆叠放置锂电池正负极片3，四个压针机构2分别用于对极片四角进行同步压紧。

如图1和图3所示，压针机构2包括压针21、旋转驱动件22和升降驱动件23。

压针21为长条板状结构，压针21的两端为压紧部21a，中部为安装部21b，压紧部21a用于移动至位于工作台1上方的工作位将堆叠的极片压紧，安装部21b用于安装压针21。在其他实施例中，压针21也可设置更短一些，压针21的一端为压紧部，另一端为安装部。

本实施例中，旋转驱动件22具有旋转输出的输出端，例如旋转驱动件22为旋转气缸或旋转马达，旋转驱动件22的输出端朝上设置，压针21的安装部21b通过螺钉或螺栓固定在旋转驱动件22上。旋转驱动件22用于驱动压针21的旋转，为了提高压紧效率，可将旋转驱动件22设置为一定角度的正反转，从而驱动压针21的压紧部21a旋入和旋出位于工作台1上方的工作位的旋转方式为来回摆动方式，例如驱动压针21的压紧部21a具有工作位和退出位，如图1所示，压针21的压紧部21a处于工作位，压针21的压紧部21a再顺时针或逆时针旋转45°移动至退出位，此时压紧部21a完全退出了工作位1的上方，可取出压紧的叠片，需要压紧是再反向旋转摆动45°移动至工作位，从而工作位和退出位之间只需要来回摆动45°即可，极大的提高了效率。当然，工作位和退出位之间来回摆动的角度，可根据具体安装位置及结构尺寸设置，上述45°仅为举例说明。

在其他实施例中，旋转驱动件22也可驱动压针21旋转90°、180°或360°实现工作位和退出位之间的切换。

本实施例中，升降驱动件23包括升降机构231与固定板232连接，且能相对滑动安装，用于调节升降机构231的安装高度，升降机构231为升降气缸或直线电机，升降机构231的输出端与旋转驱动件22下端连。升降机构231通过移动旋转驱动件22进行压针21升降。

本实施例中提供的锂电池电芯正、负极叠片快速压紧装置的工作过程为：

S01：正负极片3送料至工作台1上；

S02：旋转驱动件22驱动压针21的压紧部21a旋转至工作位(图1所示位置，初始位置为退出位)；

S03：升降驱动件23驱动压针21的压紧部21a下移将堆叠的正负极片3压紧；

S04：下一个正负极片3上料至压紧正负极片3上的过程中，升降驱动件23和旋转驱动件22先后驱动压针21的压紧部21a上升和旋转摆动回到初始的退出位；

S05：待下一个正负极片3上料完成后，再进入S02步骤，如此循环完成正负极片3的堆叠压紧。

本实施例中提供的锂电池电芯正、负极叠片快速压紧装置，由于压针机构2包括旋转驱动件22和升降驱动件23，其中旋转驱动件22用于驱动压针21的压紧部21a旋入和旋出位于工作台上方的工作位，将现有技术中直线移动改为旋转移动，旋转方式的设计，使得压针21只需旋转一定角度即可退出位于工作台上方的工作位，提高了压针21进入和退出工作位的效率，缩短了进入和退出工作位的时间，有利于提高多个压针同步工作的一致性，改善了压紧效果。

在一种实施例中，锂电池电芯正、负极叠片快速压紧装置还包括机架(图中未示出)，工作台1和压针机构2分别安装在机架上，其压针机构2中固定板232固定在机架上。

在一种实施例中，旋转驱动件22和升降驱动件23互换安装，升降机构231安装在机架上，旋转驱动件22与固定板232安装，压针21安装在升降机构231输出位置，旋转驱动件22同时驱动升降驱动件23和压针21旋转摆动，同样可实现对压针21的旋转和升降。

在一种实施例中，锂电池电芯正、负极叠片快速压紧装置还包括控制器，该控制器可为与整个设备中央控制器连接的子控制器，或者就是整个设备的中央控制器，在原有中央控制器内写入控制锂电池电芯正、负极叠片快速压紧装置的部分。具体的，控制器与旋转驱动件22和升降机构231信号连接，用于控制旋转驱动件22和升降机构231驱动压针21的旋转和升降，实现压针21对叠片快速压紧。

叠片工序中，在控制器的作用下，控制上下料装置将吸附极片放置到工作台后，控制旋转驱动件22和升降机构231先后驱动压针21的旋转和升降，以压紧极片，实现上料和压紧的无缝连接，缩短耗时，成本更低。

为了更好的控制压针21的压紧效果和效率，锂电池电芯正、负极叠片快速压紧装置还包括压力传感器和位置传感器，压力传感器与压针21连接，位置传感器的感应端面向压针21设置，可安装在机架上，压力传感器和位置传感器分别与控制器信号连接，压力传感器用于检测压针21的下压力，位置传感器用于检测压针21的移动位置，即可实现当压针21移动到指定位置后进行下压。压力传感器和位置传感器的设置可读出压针2精确的压力值和坐标位置，控制器能够实时获取压力传感器和位置传感器的压力值和坐标位置，提高了控制器对压针21的精确控制。本锂电池电芯正、负极叠片快速压紧装置中压针21采用了旋转式动作并结合对压针21的压力和位置进行实时检测，能够保证四个压针21将叠片压紧的均匀性，不会出现极片与隔膜之间出现错位等结构缺陷，保证电池电芯的安全性。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。