折耳扣式一体机的制作方法

本发明涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种折耳扣式一体机。

背景技术：

在电池的生产过程中，需要将极片与极耳连接为一体式结构，之后再将极片与极耳连接为一体式的电极结构，然后将电极结构与电芯连接为一体式结构。现有技术中锂电芯的极片和极耳为两个独立存在的零部件，在锂电芯生产过程中，通常采用超声波焊接或激光焊接将裁切好的极耳焊接在极片上，以将极片和极耳连接为一体式结构，并使两者之间实现电连接。

然而，现有技术中的加工工艺存在一些问题：第一，裁切出的极耳与极片之间容易存留毛刺，导致当极耳固定到极片上时，毛刺很容易刺穿隔膜，造成锂电芯的正极极片和负极极片发生短接，使得锂电池出现短路；并且极耳与极片之间出现脱焊的情况时，导致卷制出的锂电芯无法正常使用；使得电池在生产制造过程中的良品率低。再者，锂电芯生产过程中，除了极片料卷外，还需要额外配置极耳料卷进行配套加工，导致生产用料增加，提高了生产成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的为：提供一种稳定可靠的具有折耳、贴胶、卷绕一体化结构的折耳扣式一体机。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明提供一种折耳扣式一体机，包括机架，在所述机架上沿极片的加工顺序依次配置有上料装置、折耳装置、贴胶装置、传送装置和卷绕装置，所述卷绕装置位于所述机架的中部，所述卷绕装置两侧对称设置有所述传送装置、所述贴胶装置、所述折耳装置和所述上料装置；

所述折耳装置位于所述上料装置出料口的下部，所述贴胶装置架设在所述折耳装置出料口的通道上，用于连接经折耳装置弯折成型的电极结构和待弯折的极片，以使得极片能够进行一体式的输送；

所述传送装置用于传送经过所述折耳装置的极片，并为所述卷绕装置供应极片；

所述卷绕装置用于将所述电极结构与电芯卷绕为一体式结构。

可选地，所述上料装置包括极片料卷、清洁组件、第一检测组件和贴标机构，所述极片料卷与为所述清洁组件供应极片，所述清洁组件用于清洁极片的正反面，所述第一检测组件用于检测极片的质量，所述贴标机构用于将所述第一检测组件的检测结果对应标记在所述极片上。

可选地，所述第一检测组件为ccd检测组件，所述ccd检测组件沿所述极片的输送路径设置，并位于所述极片的正面和反面，用于检测极片的正面质量和反面质量，并将检测结果发送至贴标机构触发贴标机构进行贴标作业。

可选地，所述上料装置还包括纠偏组件，所述纠偏组件用于调节极片的输送路径，以保障极片在输送过程中的可靠性。

可选地，所述折耳装置包括第一折耳组件、第二折耳组件和平整机构，所述第一折耳组件与所述第二折耳组件呈相对设置，通过所述第一折耳组件和所述第二折耳组件在水平方向和竖直方向的相对运动，使得位于所述第一折耳组件与所述第二折耳组件之间的极片能够弯折设定角度，从而形成极片与极耳一体式的电极结构。

可选地，所述第一折耳组件包括第一竖直运动机构和第一水平运动机构，所述第一水平运动机构与所述第一竖直运动机构连接，从而使得位于所述第一水平运动机构上的第一折耳组件在立体空间中的x轴和z轴方向运动。

可选地，还包括第一压极片组、第二压极片组和剪切组件，所述第一压极片组设置在所述折耳装置的极片输入端，所述第二压极片组设置在所述极片装置的极片输出端，所述裁切装置设置在所述第一压极片组与所述第一折耳组件之间。

可选地，所述贴胶装置设置在所述极片的正面和反面，以使得极片与电极结构的正反两面均连接为一体式结构。

可选地，所述传送装置包括第三压极片组、第二检测组件和第四压极片组，所述第四压极片组和所述第三压极片组共同作用驱动极片向下一工位运动，所述第二检测组件用于检测通过所述贴胶装置连接的电极结构与极片之间的连接质量。

可选地，还包括隔膜片输送组件，所述卷绕装置包括卷绕组件和电芯检测组件；所述隔膜片输送组件位于所述卷绕组件的上部和底部，通过卷绕组件带动隔膜片将电极结构、电芯、隔膜片卷绕为一体式结构，所述电芯检测组件用于检测卷绕完成的电极结构与电芯的连接质量。

实施本发明，将具有如下有益效果：

通过在卷绕装置两侧对称设置上料装置、折耳装置、贴胶装置、传送装置和卷绕装置，通过对称设置的上料装置从机架两侧将极片送入折耳装置，折耳装置将极片弯折成型极片与极耳一体式的电极结构，再通过贴膜装置将电极结构与待弯折的极片、电极结构连接为一体式结构，之后再将电极结构通过传送装置进行一体的输送，送入卷绕装置实现极片与极耳一体式的电极结构、电芯的连接作业。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明的折耳扣式一体机一种实施方式的示意图；

图2为本发明电极结构一种实施方式的示意图；

图3为本发明上料装置中清洁组件一种实施方式的示意图；

图4为本发明上料装置中第一检测组件一种实施方式的示意图；

图5为本发明上料装置中纠偏组件一种实施方式的示意图；

图6为本发明折耳装置、贴胶装置和传送装置一种实施方式的示意图；

图7为图6中a处的放大图；

图8为图6中贴胶装置的示意图；

图9为图6中折耳装置与传送装置的示意图；

图10为为图9中b处的放大图；

图11为图9中传送装置的仰视图；

图12为传送装置和卷绕装置的示意图；

图13为图12中c处的放大图；

图14为卷绕装置一种实施方式的示意图；

图15为图14中d处的放大图；

图16为图12中取电芯组件的示意图。

图中：001-极片；002-极耳；003-电极结构；100-机架；200-上料装置；210-极片料卷；220-清洁组件；221-清洁压辊；222-清洁毛刷；223-固定座；230-第一检测组件；231-第一采集相机；232-第一光源；233-条形光源；234-遮光板；235-调节组件；240-贴标机构；250-纠偏组件；251-压辊；252-过辊；253-纠偏安装座；254-定位槽；300-折耳装置；310-第一折耳组件；311-第一竖直运动机构；312-第一水平运动机构；320-第二折耳组件；321-第二竖直运动机构；322-第二水平运动机构；330-平整机构；340-裁切组件；350-第一压极片组件；360-第二压极片组件；400-贴胶装置；410-上贴胶组件；420-下贴胶组件；421-胶带盘组；422-过胶轮组；423-送胶组件；424-机械手；500-传送装置；510-第三压极片组件；520-第二检测组件；530-第四压极片组件；540-第一废品盒；600-卷绕装置；610-卷绕动力组件；620-卷绕头组件；621-卷针轴；630-卷绕部件；700-隔膜片输送组件；710-上隔膜片输送组件；720-下隔膜片输送组件；800-电芯检测组件；810-取料夹爪；820-短路检测夹；830-x方向移动组件；840-y方向移动组件；850-旋转动力件；860-第二废品盒；870-良品盒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如根据上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(根据附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

图1为本发明的折耳扣式一体机一种实施方式的示意图，图2为本发明电极结构一种实施方式的示意图，参考图1和图2，折耳扣式一体机包括机架100，在机架100上沿极片001的加工工艺顺序配置有上料装置200、折耳装置300、贴胶装置400、传送装置500和卷绕装置600，卷绕装置600位于机架100的中部，卷绕装置600两侧对称设置有传送装置500、贴胶装置400、折耳装置300和上料装置200，折耳装置300位于上料装置200出料口的下部，贴胶装置400架设在折耳装置300出料口的通道上，用于连接经折耳装置300弯折成型的电极结构003和待弯折的极片001，以使得极片001能够进行一体式的输送。传送装置500用于传送经过折耳装置300的极片001，并为卷绕装置600供应极片001；卷绕装置600用于将电极结构003与电芯卷绕为一体式结构。极片001通过上料装置200送入折耳装置300，折耳装置300将极片001弯折成极片001和极耳002一体成型的电极结构003，相较于现有的通过焊接将相互独立的极片001和极耳002焊接为一体式结构，本发明的电极结构003具有良好的一体性，结构可靠性，且不会产生毛刺，并且还能够保障隔膜在正极极片与负极极片之间工作的可靠性，消除了焊接连接方式中毛刺将隔膜刺穿的问题。更多地，在电芯生产过程中，不需要配置极耳002料卷，在工业化生产过程中能够明显简化生产设备结构，减少物料种类，减少流通环节，提高电极结构003的生产效率。

图3为本发明上料装置中清洁组件一种实施方式的示意图，参考图3，上料装置200包括极片料卷210、清洁组件220、第一检测组件230和贴标机构240，极片料卷210为清洁组件220供应极片001，清洁组件220用于清洁极片001的正反面，第一检测组件230用于检测极片001的质量，贴标机构240用于将第一检测组件230的检测结果对应标记在极片001上。具体地，清洁组件220为刷箔机，清洁组件220包括清洁压辊221、清洁毛刷222和清洁固定座223，清洁压辊221与清洁毛刷222呈相对设置在清洁固定座223上，固定座223与机架100紧固连接，清洁毛刷222为动力辊，在工作过程中，极片001从清洁压辊221与清洁毛刷222之间穿过，通过清洁毛刷222对极片001进行清洁作业，清洁压辊221用于压紧极片001，保障极片001与清洁毛刷222贴合，从而保障极片001在经过清洁组件220之后的洁净度。清洁组件220呈相对设置在极片001输送路径的两侧，对极片001的正面和反面进行清洁作业，使得极片001满足电芯卷绕生产的洁净度要求。第一检测组件230为视觉检测机构，通过相机采集极片001的表面特征，判断极片001是否存在缺陷，之后将检测结果传送至贴标机构240，通过贴标机构240将第一检测组件230的检测结果标记在对应的极片001上，以便于后续工序的处理作业。

优选地，上料装置200还包括纠偏组件250，纠偏组件250用于调节极片001的输送路径，以保障极片001按照设定路线在上料装置200与折耳装置300之间进行输送，有利于提高折耳扣式一体机工作的可靠性和稳定性。

图4为本发明上料装置中第一检测组件一种实施方式的示意图，参考图4，第一检测组件230包括第一采集相机231、第一光源232、条形光源233、遮光板234和调节组件235，第一采集相机231与调节组件235连接，调节组件235与机架100紧固连接，第一光源232位于第一采集相机231的工作端并与调节组件235连接，条形光源233与机架100连接或者与调节组件235连接，遮光板234位于条形光源233和第一光源232的照射区域内，极片001位于遮光板234上条形光源233和第一光源232的照射区域内，从而保障第一检测组件230采集的极片001特征的准确性。

图5为本发明上料装置中纠偏组件一种实施方式的示意图，参考图5，纠偏组件250包括压辊251、过辊252和纠偏安装座253，纠偏安装座253与机架100紧固连接，压辊251设置在纠偏安装座253的中部，过辊252设置在压辊251的两侧，并且压辊251的底面低于过辊252的顶面，以使得经过纠偏组件250的极片001能够压紧，在压辊251和过辊252的中部均设有定位槽254，定位槽254用于纠偏经过纠偏组件250的极片001，保障极片001在输送过程中按照设定轨迹运动。

图6为本发明折耳装置、贴胶装置和传送装置一种实施方式的示意图，参考图6，通过上料装置200输送的极片001送入折耳装置300进行弯折，形成极片001与极耳002一体式的电极结构003，再通过贴胶装置400将电极结构003与极片001连接为一体式结构。由图5中可见，贴胶装置400架设在传送装置500上，并且极片001的输送通道从贴胶装置400穿过，并且贴胶装置400为上下对称设置，使得贴胶装置400能够同时或前后延时设定时间对极片001的正面和反面进行贴胶连接作业。

本发明的折耳装置300、贴胶装置400和传送装置500呈对称设置，能够实现双路的极片001折耳作业、电极结构003输送作业，以及极片001与电芯的卷绕作业，相较于单路的极片001折耳作业、电极结构003输送作业，相较于现有的通过焊接连接极耳002的电极结构003，本发明的技术方案能够明显提高折耳扣式一体机的工作效率和成品质量。进一步地，提高折耳扣式一体机的产能。

图7为图6中a处的放大图，参考图7，折耳装置300包括第一折耳组件310、第二折耳组件320、平整机构330、裁切组件340、第一压极片组件350、第二压极片组件360，第一折耳组件310与第二折耳组件320呈相对设置，通过第一折耳组件310在水平方向和竖直方向的相对运动，使得位于第一折耳组件310与第二折耳组件320之间的极片001能够弯折设定角度形成极耳002，优选地弯折90°，再通过平整机构330进行二次压平，减弱或避免极耳002回弹的范围，从而形成极片001与极耳002一体式的电极结构003。极片001从上料装置200进入折耳装置300后，通过第一压极片组件350和第二压极片组件360的共同作用夹持极片001向下一工位运动。具体地，极片001进入第一折耳组件310和第二折耳组件320后，第一压极片组件350和第二压极片组件360夹紧极片001，位于第一压极片组件350和第一折耳组件310之间的裁切组件340将极片001切断，之后第一折耳组件310与极片001的顶部抵持，第二折耳组件320从极片的底部向上运动，使得极片001裁断的一端翘起弯折，之后第二折耳组件320再向靠近第一折耳组件310的方向运动，从而将极片001裁断的一端弯折90°形成极耳002，进而形成极片001与极耳002一体式的电极结构003。

更多地，第一折耳组件310包括第一竖直运动机构311和第一水平运动机构312，第一水平运动机构312与第一竖直运动机构311连接，从而使得位于第一水平运动机构312上的第一折耳组件310在立体空间中的x轴和z轴方向运动。第二折耳组件320包括第二竖直运动机构321和第二水平运动机构322，第二水平运动机构322与第二竖直运动机构321连接，从而使得位于第二水平运动机构322上的第二折耳组件320在立体空间中的x轴和z轴方向运动，从而使得第一折耳组件310与第二折耳组件320之间能够相对运动，实现极片001的弯折作业。

图8为图6中贴胶装置的示意图，参考图8，电极结构003通过第二压极片组件360送入贴胶位后，贴胶装置400将胶片连接在电极结构003的正面和反面。具体地，贴胶装置400包括上贴胶组件410和下贴胶组件420，上贴胶组件410与下贴胶组件420呈相对设置，并且两者结构相同，仅在贴胶方向上有所差异。此处仅对下贴胶组件420的结构进行描述。下贴胶组件420包括胶带盘组421，过胶轮组422、送胶组件423和机械手424，胶带从胶带盘组421输送至过胶轮组422，再通过送胶组件423将胶带裁切成设定长度，之后机械手424端部的气动吸盘将胶带移动至贴胶位，对极片001进行贴胶操作。贴胶位可以是位于第二压极片组件360的一端，也可根据实际极片001运动的位置进行选择设置。

图9为图6中折耳装置与传送装置的示意图，图10为图9中b处的放大图，图11为图9中传送装置的仰视图，参考图9至图11，通过折耳装置300弯折成型的电极结构003进入传送装置500，传送装置500包括第三压极片组件510、第二检测组件520和第四压极片组件530，第四压极片组件530和第三压极片组件510共同作用驱动极片001向下一工位运动，第二检测组件520用于检测通过贴胶装置400连接的电极结构003与极片001之间的连接质量，以避免不良电极结构003流入卷绕装置600，从而保障卷绕装置600处卷绕的电极结构003均为合格品，进一步使得折耳扣式一体机在发生故障时能够及时作出响应，再进一步地，保障折耳扣式一体机工作的稳定性。当第二检测组件520检测出不良品后将不良电极结构003剔除至第一废品盒540。更多地，第三压极片组件510和第四压极片组件530可以是气缸驱动的气动夹爪，使用方便，维护便利。第二检测组件520为ccd检测组件，通过相机采集电极结构003的表面特征与设定特征进行比较筛选良品与不良品，并且在极片001的正面和反面均设置有第二检测组件520，从而保障极片001正反两面的连接质量。

图12为传送装置和卷绕装置的示意图，图13为图12中c处的放大图，参考图12和图13，卷绕装置600两侧均设置有传送装置500，传送装置500为卷绕装置600提供电极结构003，在传送装置500的两侧还设有隔膜片输送组件700，隔膜片输送组件700包括上隔膜片输送组件710和下隔膜片输送组件720，上隔膜片输送组件710和下隔膜片输送组件720为卷绕装置600提供卷绕所需的隔膜片，其中电极结构003可以包括正极片和负极片，位于卷绕装置600两侧的电极结构003、上隔膜片输送组件710和下隔膜片输送组件720输送的隔膜片进入卷绕装置600后，通过卷绕装置600的卷绕作用将电芯、正极片、负极片和隔膜片卷绕为一体式结构，从而完成电池在生产过程中，将极片001弯折成型一体化的极片001与极耳002的电极结构003，再通过卷绕装置600、上隔膜片输送组件710和下隔膜片输送组件720将电芯、隔膜、正极片和负极片卷绕为一体式结构。

图14为卷绕装置一种实施方式的示意图，图15为图14中d处的放大图，参考图14和图15，卷绕装置600包括卷绕动力组件610、卷绕头组件620和卷绕部件630，卷绕动力组件610驱动卷绕头组件620转动，卷绕头组件620包括两组相对设置的卷针轴621通过两组卷针轴621和卷绕部件630共同作用完成电芯、电极结构003、隔膜的卷绕操作。

图16为图12中取电芯组件一种实施方式的示意图，参考图16，电芯检测组件800包括，取料夹爪810、短路检测夹820、x方向移动组件830、y方向移动组件840、旋转动力件850，以及第二废品盒860，取料夹爪810与旋转动力件850连接，旋转动力件850与y方向移动组件840连接，驱动取料夹爪810沿y方向移动和转动。短路检测夹820位于取料夹爪810的下部，用于检测卷绕完成的电芯质量。取料夹爪810从卷绕装置600中取出卷绕完成的电芯后，将电芯放置在两短路检测夹820上，如果检测结果为不良，则取料夹爪810从短路检测夹820上将电芯取下，将电芯放入第二废品盒860。如果检测结果为合格，则将电芯放入良品盒870中，可通过输送带将良品盒870输送至下一工位。

由上述可知，本发明通过将卷绕装置设置在机架的中部，在卷绕装置的两侧设置呈对称分布的传送装置、贴胶装置、折耳装置、上料装置，形成双路的极片折耳作业，同时通过双路供应极片给卷绕装置，相较于传统的通过焊接极耳，再将极耳与电芯通过卷绕装置进行卷绕成型的装置来说，本发明的折耳扣式一体机，各个工位之间的流转连贯性、稳定性好，良品率高。

以上所述实施例的各个技术特征可以进行任意组合，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发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。