电池叠片用压刀机构及叠片设备的制作方法

1.本实用新型涉及叠片电池制造技术领域，特别涉及一种电池叠片用压刀机构。另外，本实用新型还涉及一种叠片设备。


背景技术：

2.随着技术的发展，高速叠片方形锂电池受到了各大锂电制造厂家的青睐，与传统的卷绕工艺相比，叠片工艺有着显而易见的优势，首先叠片式机组更加贴合方形电池的矩形壳体，能够充分利用四角的空间，而卷绕式极组受限于卷绕工艺，在壳体的四角存在空间浪费的现象。
3.由于卷绕式机组长时间使用后容易发生扭曲，两侧圆弧卷绕出断裂造成内部短路。在产品性能方面叠片式极组有着更好的结构适应性，电池变形和膨胀几率大幅度下降。同时因为结构简单，电池的安全性更高，可以说叠片电池是对电池生产工艺的革命性升级，大幅度提高了电池的产品性能。
4.因叠片电池在能量密度与成组装配等方面优势，产能占比不断提高，但叠片电池较大宽度的隔膜，叠片压刀向左右拉动，压刀尖端对隔膜造成的局部变形或“波纹状”褶皱蔓延。
5.并且，热压后使部分“褶皱”无法恢复，对离子导通造成影响，易产生析锂风险。对电芯寿命与安全造成影响，极组内隔膜褶皱无法进行无损检测，无法对风险电芯进行有效排除。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池叠片用压刀机构，以改善隔膜或极片的表面质量，减少隔膜或极片的褶皱。
7.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
8.一种电池叠片用压刀机构，用于压紧叠片台上的隔膜或极片，该压刀机构包括：安装基台，所述安装基台导向移动的设置在所述叠片台的一侧；顶板，可被驱使的竖直移动在所述安装基台上；压刀单元，包括可水平驱动的保持在所述顶板上的基板，以及固定在所述基板上的压刀，因所述基板的移动而使所述压刀探入至层叠的所述隔膜或极片内。
9.进一步的，所述顶板与第一动力装置的动力输出端相连，所述基板与第二动力装置的动力输出端相连。
10.进一步的，所述第一动力装置和所述第二动力装置采用直线动力输出装置。
11.进一步的，所述第一动力装置和所述第二动力装置采用气缸。
12.进一步的，所述第一动力装置的动力输出端垂直于所述第二动力装置的动力输出端。
13.进一步的，所述压刀具有与所述基板相连的固定段，以及沿所述固定段延伸且悬空的延长段，所述延长段用于探入层叠的所述隔膜或极片内以压紧所述隔膜或极片。
14.进一步的，所述延长段沿所述基板的移动方向设置。
15.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
16.本实用新型所述的电池叠片用压刀机构，顶板竖直移动在安装基台上，能够实现压刀单元的高度调整，而基板水平移动在顶板上，则能够使压刀更深的探入隔膜或极片内，压刀压紧隔膜或极片，并在压刀的压紧作用下来平整隔膜或极片的边缘部分，改善隔膜或极片的表面质量，减少隔膜或极片的褶皱，提高对隔膜或极片的压紧效果。
17.另外，压刀具有固定段和延长段，固定段用来与基板连接固定，延长段的长度可以适应性调整，并在基板移动的基础上，尽可能的探入隔膜或极片内，以避免压刀前端对隔膜或极片局部造成的较大压强，改善隔膜或极片出现褶皱的情况。
18.本实用新型的另一目的在于提出一种叠片设备，包括如上所述的两个所述压刀机构，两个所述压刀机构并排设置；叠片台，安装于两个所述压刀机构之间。
19.进一步的，还包括导向单元，所述导向单元用于驱动所述压刀机构沿所述叠片台的长度方向往复运动。
20.进一步的，所述导向单元采用滚珠丝杠，所述滚珠丝杠一端连接有伺服电机，因所述伺服电机的转动以构成所述压刀机构的移动。
21.本实用新型所述的叠片设备，通过采用两个并排的如上所述的压刀机构，可提高叠片的品质和效率，并有着较好的使用效果。
附图说明
22.构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
23.图1为本实用新型实施例一所述的电池叠片用压刀机构的整体结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例一所述的电池叠片用压刀机构的侧视图；
25.图3为本实用新型实施例一所述的压刀的结构示意图。
26.附图标记说明：
27.1、安装基台；10、顶板；100、第一动力装置；11、基板；110、第二动力装置；12、压刀；120、固定段；1200、安装孔；121、延长段；122、平齐面。
具体实施方式
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其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。另外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
32.实施例一
33.本实施例涉及一种电池叠片用压刀机构，用于压紧叠片台上的隔膜或极片。整体结构上，该压刀机构包括安装基台1，其中，安装基台1导向移动的设置在叠片台的一侧；顶板10可被驱使的竖直移动在安装基台1上；压刀单元包括可水平驱动的保持在顶板10上的基板11，以及固定在基板11上的压刀12，因基板11的移动而使压刀12探入至层叠的隔膜或极片内。
34.如上结构，顶板10竖直移动在安装基台1上，能够实现压刀单元的高度调整，而基板11水平移动在顶板10上，则能够使压刀12更深的探入隔膜或极片内，压刀12压紧隔膜或极片，并在压刀12的压紧作用下来平整隔膜或极片的边缘部分，改善隔膜或极片的表面质量，减少隔膜或极片的褶皱，提高对隔膜或极片的压紧效果。
35.基于如上整体设计，本实施例的电池叠片用压刀机构的一种示例性结构如图1和图2所示，安装基台1作为顶板10和基板11的安装基础，在安装基台1与顶板10之间设置有第一动力装置100。具体的，第一动力装置100竖直设置，第一动力装置100的动力输出端与顶板10相连，以实现压刀单元在高度方向上的往复移动，从而能够在隔膜或极片的不同高度方向探入。
36.为实现基板11的移动，基板11与顶板10之间设置有第二动力装置110，第二动力装置110的动力输出端与基板11相连，具体的，第二动力装置110水平固定在顶板10上，第二动力装置110能够使基板11在水平方向移动，以改变压刀单元探入隔膜或极片内的深度。
37.本实施例中，第一动力装置100和第二动力装置110采用直线动力输出装置，并且，第一动力装置100和第二动力装置110均采用气缸，而可使压刀机构整体结构简单，另外，由于压刀单元能够沿竖直或水平方向移动，因此，第一动力装置100的动力输出端垂直于第二动力装置110的动力输出端。
38.具体的，结合图3所示，压刀12具有与基板11相连的固定段120，以及沿固定段120延伸且悬空的延长段121，延长段121用于探入层叠的隔膜或极片内以压紧隔膜或极片。并且，延长段121沿基板11的移动方向设置。在此需要说明的是，固定段120上具有多个安装孔1200，可以理解的，在顶板10上具有与多个安装孔1200对应的旋入孔，使用螺栓螺接在安装孔1200和旋入孔中，以对压刀12进行固定。
39.另外，为提高对隔膜或极片的压紧效果，延长段121具有能够紧贴隔膜或极片的位于延长段121底部的平齐面122。在第二动力装置110驱动基板11移动时，压刀12的延长段121能够伸入到隔膜或极片内，此时第一动力装置100向下运动使压刀12下压隔膜或极片，隔膜或极片在压刀12的压紧作用下能够张紧，从而改善隔膜或极片的边缘产生褶皱的情况。在此基础上，延长段121的长度可根据实际使用情况进行适应性改动。
40.本实施例所述的电池叠片用压刀机构，能够使压刀12更深的探入隔膜或极片内，压刀12压紧隔膜或极片，并在压刀12的压紧作用下来平整隔膜或极片的边缘部分，减少隔膜或极片的褶皱，提高对隔膜或极片的压紧效果，同时可有效防止极片的偏移，并可提高叠
片的对齐度，从而可提高叠片的品质和效率，并有着较好的使用效果。
41.实施例二
42.本实施例涉及一种叠片设备，包括如实施例一所述的两个压刀机构，两个压刀机构并排设置，叠片台安装于两个压刀机构之间。值得一提的是，两个压刀机构位于叠片台两侧，以交替的压持叠片台上的隔膜或极片，也即是各压刀机构为沿着隔膜平铺于叠片台路径上的两侧分别布置的，通过两个压刀机构交替的压持叠片台上的隔膜或极片来进行叠片作业。
43.此外，本实施例的叠片设备还包括导向单元，导向单元用于驱动压刀机构沿叠片台的长度方向往复运动。具体而言，导向单元采用滚珠丝杠，滚珠丝杠一端连接有伺服电机，因伺服电机的转动以构成压刀机构的移动。其中，滚珠丝杠水平设置在叠片设备中的叠片台两侧，安装基台1固定在滚珠丝杠的滑台上，以使压刀机构沿着叠片台的长度方向移动。
44.本实施例所述的叠片设备，叠片时，叠片台一侧的压刀12压紧隔膜，另一侧的压刀12拉动隔膜向同侧移动至目标位置，而后第二动力装置110驱使压刀12从隔膜中抽出，并配合导向单元移动远离隔膜。随后第一动力装置100驱使压刀12上移，并配合第二动力装置110以及导向单元探入到隔膜中，压刀12下降压紧隔膜，另一侧的压刀12则拉动隔膜向同侧移动至目标位置，如此往复实现叠片。本实施例的叠片设备，通过采用实施例一的压刀机构，能够减少叠片产生褶皱的情况，有效提高叠片的对齐度，从而可提高叠片的品质和效率。
45.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。