一种立式叠片机及电芯制造设备的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池制造设备技术领域，具体涉及一种立式叠片机及电芯制造设备。


背景技术：

2.锂离子电池中电芯的生产工艺一般有两种，一种为卷绕工艺，另一种为叠片工艺。其中，叠片式电池的电芯由隔膜、负极片、隔膜、正极片依次层叠形成，叠片工艺生产的电芯具有容量高、内阻小的优点，且叠片工艺能够生产多种形状的电芯，可根据实际需求进行设定。叠片式电池的电芯一般采用立式叠片机进行制备，现有的立式叠片机，一个叠片周期只能生产一个电芯，叠片效率低。


技术实现要素：

3.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的立式叠片机一个叠片周期只能生产一个电芯导致叠片效率低的缺陷，从而提供一种立式叠片机及电芯制造设备。
4.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种立式叠片机，包括：机架，包括立板；多个叠片单元，沿纵向并排设置在所述立板上，其中，所述纵向垂直于所述立板；驱动机构，与多个所述叠片单元传动连接，所述驱动机构能够同时驱动多个所述叠片单元运行。
5.可选地，每个所述叠片单元包括隔膜放卷机构、极片抓取机构和叠台机构，多个所述隔膜放卷机构依次连接，多个所述极片抓取机构依次连接，多个所述叠台机构沿所述纵向依次设置，所述驱动机构包括放卷驱动机构和抓取驱动机构，所述放卷驱动机构与最靠近所述立板的所述隔膜放卷机构连接，所述抓取驱动机构与多个所述极片抓取机构连接。
6.可选地，每个所述叠片单元还包括尾卷装置，多个所述尾卷装置沿所述纵向并排设置且与多个所述叠台机构一一对应设置。
7.可选地，所述立式叠片机包括正极片输送装置和负极片输送装置，所述正极片输送装置和所述负极片输送装置贯穿所述立板设置且分设于多个所述叠台机构的两侧，所述极片抓取机构适于将所述正极片输送装置上的正极片或所述负极片输送装置上的负极片运送至所述叠台机构上。
8.可选地，所述抓取驱动机构包括移动驱动结构和升降驱动结构，所述移动驱动结构设置在所述立板上且适于驱动所述极片抓取机构沿横向往复移动，所述升降驱动结构设置在所述移动驱动结构上且与多个所述极片抓取机构连接，所述升降驱动结构适于驱动多个所述极片抓取机构沿竖向移动。
9.可选地，所述立式叠片机还包括正极片纠偏平台和负极片纠偏平台，每个所述叠片单元还包括正极片纠偏机构和负极片纠偏机构，多个所述正极片纠偏机构沿所述纵向并排设置在所述正极片纠偏平台上，多个所述负极片纠偏机构沿所述纵向并排设置在所述负极片纠偏平台上，在每个所述叠片单元中，所述正极片纠偏机构和所述负极片纠偏机构分
设于所述叠台机构的两侧。
10.可选地，每个所述隔膜放卷机构包括放卷结构、过辊结构和缓存结构，多个所述放卷结构相互连接设置，多个所述过辊结构相互连接设置，多个所述缓存结构相互连接设置，所述放卷驱动机构包括放卷驱动结构和缓存驱动结构，所述放卷驱动结构适于同时驱动多个所述放卷结构对隔膜卷进行放卷，所述缓存驱动结构适于驱动多个所述缓存结构同时靠近或远离多个所述过辊结构运动，以调节所述过辊结构和所述缓存结构之间的缓存距离。
11.可选地，每个所述过辊结构包括间隔设置的多个第一辊体，每个所述缓存结构包括框体和多个间隔设置在所述框体内的第二辊体，多个所述第一辊体和多个所述第二辊体一一对应设置，多个所述过辊结构的所述第一辊体对应连接设置，多个所述缓存结构的所述框体对应连接设置。
12.可选地，每个所述放卷结构包括放卷辊，每个所述放卷辊上适于设置一个隔膜卷，多个所述放卷辊相互连接设置。
13.本实用新型还提供了一种电芯制造设备，包括上述的立式叠片机。
14.本实用新型具有以下优点：
15.1.本实用新型提供的一种立式叠片机，在机架的立板上沿垂直于立板的方向并排设置多个叠片单元，并且，利用一组驱动机构对多个叠片单元进行驱动，因此，在一个叠片周期内可以同时生产多个电芯，提高了生产效率，并且立式叠片机整体结构简单。
16.2.本实用新型提供的一种立式叠片机，利用一个放卷驱动机构同时驱动多个隔膜放卷机构，利用一个抓取驱动机构同时驱动多个极片抓取机构，以使立式叠片机同时进行多个隔膜放卷操作和极片抓取操作。
17.3.本实用新型提供的一种立式叠片机，将尾卷装置也设置为多个，且对应多个叠台机构设置，因此，可以对多个叠台机构生产的多个电芯进行尾卷。
18.4.本实用新型提供的一种立式叠片机，将正极片输送装置和负极片输送装置贯穿立板设置，且分设于多个叠台机构的两侧，因此，多个叠台机构可以共用正极片输送装置和负极片输送装置，简化了立式叠片机的结构。
19.5.本实用新型提供的一种立式叠片机，利用正极片纠偏机构和负极片纠偏机构对正极片和负极片进行定位，保证极片抓取机构抓取正极片和负极片的精确度，并且，将多个正极片纠偏机构并排设置于正极片纠偏平台上，将多个负极片纠偏机构并排设置于负极片纠偏平台上，使得多个正极片纠偏机构和多个负极片纠偏机构能够集成设置，更便于正极片纠偏机构和负极片纠偏机构的设置。
20.6.本实用新型提供的一种立式叠片机，利用一个放卷驱动结构同时驱动多个放卷结构进行放卷，利用一个缓存驱动结构同时驱动多个缓存结构靠近或远离多个过辊结构运动，以同时调节多个过辊结构和多个缓存结构之间的缓存距离，以使立式叠片机同时进行多个放卷结构的放卷操作以及多个缓存结构的缓存操作。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
22.图1示出了本实用新型的实施例提供的立式叠片机的部分结构示意图；
23.图2示出了本实用新型的实施例提供的隔膜放卷机构和极片抓取机构的结构示意图；
24.图3示出了本实用新型的实施例提供的极片抓取机构和抓取驱动机构的结构示意图；
25.图4示出了本实用新型的实施例提供的正极片纠偏装置和负极片纠偏装置的结构示意图；
26.图5示出了本实用新型的实施例提供的叠台机构和叠台安装平台的结构示意图。
27.附图标记说明：
28.10、机架；11、立板；110、隔膜放卷机构；111、放卷结构；1111、放卷辊；112、过辊结构；1121、第一辊体；113、缓存结构；1131、框体；114、第三辊体；210、极片抓取机构；211、第一正极片吸附件；212、第二正极片吸附件；213、第一负极片吸附件；214、第二负极片吸附件；220、抓取驱动机构；221、移动驱动结构；2211、定子；2212、第一动子；2213、第二动子；2214、第三动子；222、升降驱动结构；2221、第一升降部；2222、第二升降部；2223、第三升降部；2224、第四升降部；310、叠台机构；311、叠片台；312、第二升降结构；313、压刀组件；3131、压刀座；3132、压刀架；3133、压刀本体；3134、第一升降结构；320、叠台安装平台；330、第三升降结构；400、尾卷装置；700、正极片纠偏装置；710、正极片纠偏平台；720、正极片纠偏机构；721、定位板；722、横向定位基准；723、横向纠偏驱动器；724、纵向定位基准；725、纵向纠偏驱动器；800、负极片纠偏装置；810、负极片纠偏平台；820、负极片纠偏机构。
具体实施方式
29.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
33.如图1至图5所示的立式叠片机的一种具体实施方式，包括：机架10、多个叠片单元
和驱动机构，机架10包括立板11，多个叠片单元沿纵向并排设置在立板11上，驱动机构与多个叠片单元传动连接，驱动机构能够同时驱动多个叠片单元运行。其中，上述的纵向指的是垂直于立板11的方向。
34.在机架10的立板11上沿垂直于立板11的方向并排设置多个叠片单元，并且，利用一组驱动机构对多个叠片单元进行驱动，因此，在一个叠片周期内可以同时生产多个电芯，提高了生产效率，并且立式叠片机整体结构简单。
35.如图1和图2所示，每个叠片单元包括隔膜放卷机构110、极片抓取机构210和叠台机构310，并且，多个隔膜放卷机构110沿纵向依次连接，多个极片抓取机构210沿纵向依次连接，多个叠台机构310沿纵向依次设置。驱动机构包括放卷驱动机构和抓取驱动机构220，放卷驱动机构与最靠近立板11的隔膜放卷机构110连接，抓取驱动机构220与多个极片抓取机构210连接。
36.利用一个放卷驱动机构同时驱动多个隔膜放卷机构110，利用一个抓取驱动机构220同时驱动多个极片抓取机构210，以使立式叠片机同时进行多个隔膜放卷操作和极片抓取操作。
37.具体的，在本实施例中，如图1和图2所示，隔膜放卷机构110包括放卷结构111、过辊结构112和缓存结构113。放卷结构111包括放卷辊1111，过辊结构112包括间隔设置的多个第一辊体1121，缓存结构113包括框体1131和间隔设置于框体1131内的多个第二辊体，多个第一辊体1121和多个第二辊体一一对应设置，多个过辊结构112的第一辊体1121沿纵向对应连接设置，多个缓存结构113的框体1131沿纵向对应连接设置。多个放卷辊1111沿纵向相互连接设置，每个放卷辊1111上适于设置一个隔膜卷。放卷驱动机构包括放卷驱动结构和缓存驱动结构，隔膜卷安装于放卷辊1111上，放卷驱动结构能够同时驱动多个放卷辊1111转动，以带动隔膜卷转动放料，缓存驱动结构能够驱动多个缓存结构113同时靠近或远离多个过辊结构112运动，以调节过辊结构112和缓存结构113之间的缓存距离。
38.值得说明的是，上述的“多个过辊结构112的第一辊体1121沿纵向对应连接设置”、“多个放卷辊1111沿纵向相互连接设置”，可以为多个独立的第一辊体1121或者是多个独立的放卷辊1111通过连接结构沿纵向依次进行连接，也可以是一体设置的一个辊体沿纵向延伸设置于多个叠片单元。
39.利用一个放卷驱动结构同时驱动多个放卷结构111进行放卷，利用一个缓存驱动结构同时驱动多个缓存结构113靠近或远离多个过辊结构112运动，以同时调节多个过辊结构112和多个缓存结构113之间的缓存距离，以使立式叠片机同时进行多个放卷结构111的放卷操作以及多个缓存结构113的缓存操作。
40.在本实施例中，每个隔膜放卷机构110还包括张力调节结构和隔膜摆动结构，张力调节结构和隔膜摆动结构依次设置于缓存结构113的后方，缓存结构113和张力调节结构之间还可以设置多个第三辊体114，以对隔膜进一步张紧和支撑。
41.在本实施例中，立式叠片机包括正极片输送装置和负极片输送装置，正极片输送装置和负极片输送装置贯穿立板11设置且分设于多个叠台机构310的两侧，极片抓取机构210适于将正极片输送装置上的正极片或负极片输送装置上的负极片运送至叠台机构310上。
42.将正极片输送装置和负极片输送装置贯穿立板11设置，且分设于多个叠台机构
310的两侧，因此，多个叠台机构310可以共用正极片输送装置和负极片输送装置，简化了立式叠片机的结构。
43.在本实施例中，如图4所示，立式叠片机还包括正极片纠偏平台710和负极片纠偏平台810，每个叠片单元还包括正极片纠偏机构720和负极片纠偏机构820，多个正极片纠偏机构720沿纵向并排设置在正极片纠偏平台710上，多个负极片纠偏机构820沿纵向并排设置在负极片纠偏平台810上，在每个叠片单元中，正极片纠偏机构720和负极片纠偏机构820分设于叠台机构310的两侧，正极片纠偏机构720位于叠台机构310和正极片输送装置之间，负极片纠偏机构820位于叠台机构310和负极片输送装置之间。正极片纠偏平台710以及多个正极片纠偏机构720组合形成正极片纠偏装置700，负极片纠偏平台810以及多个负极片纠偏机构820组合形成负极片纠偏装置800。
44.利用正极片纠偏机构720和负极片纠偏机构820对正极片和负极片进行定位，保证极片抓取机构210抓取正极片和负极片的精确度，并且，将多个正极片纠偏机构720并排设置于正极片纠偏平台710上，将多个负极片纠偏机构820并排设置于负极片纠偏平台810上，使得多个正极片纠偏机构720和多个负极片纠偏机构820能够集成设置，更便于正极片纠偏机构720和负极片纠偏机构820的设置。
45.在本实施例中，如图4所示，正极片纠偏机构720和负极片纠偏机构820均包括定位板721、沿定位板721的横向设置于定位板721的相对两侧的横向定位基准722和横向纠偏驱动器723、沿定位板721的纵向设置于定位板721的相对两侧的纵向定位基准724和纵向纠偏驱动器725，其中，定位板721设置于正极片纠偏平台710或负极片纠偏平台810上。通过横向纠偏驱动器723和纵向纠偏驱动器725对正极片或负极片的两侧边进行推动，使正极片或负极片的另外两侧边分别与横向定位基准722和纵向定位基准724相抵接。
46.在本实施例中，正极片输送装置和负极片输送装置均为传送带。
47.如图1至图3所示，每个极片抓取机构210包括第一正极片吸附件211、第二正极片吸附件212、第一负极片吸附件213和第二负极片吸附件214。第一正极片吸附件211用于将正极片输送装置上的正极片运输至正极片纠偏平台710上，第二正极片吸附件212用于将正极片纠偏平台710上的正极片运输至叠台机构310上；第一负极片吸附件213用于将负极片输送装置上的负极片运输至负极片纠偏平台810上，第二负极片吸附件214用于将负极片纠偏平台810上的负极片运输至叠台机构310上。如图3所示，多个极片抓取机构210的第一正极片吸附件211依次连接设置，多个极片抓取机构210的第二正极片吸附件212依次连接设置，多个极片抓取机构210的第一负极片吸附件213依次连接设置，多个极片抓取机构210的第二负极片吸附件214依次连接设置。
48.如图1至图3所示，抓取驱动机构220包括移动驱动结构221和升降驱动结构222，移动驱动结构221设置在立板11上且适于驱动极片抓取机构210沿横向往复移动，升降驱动结构222设置在移动驱动结构221上且与多个极片抓取机构210连接，升降驱动结构222适于驱动多个极片抓取机构210沿竖向移动，其中，上述的横向垂直于纵向。具体的，如图3所示，多个第一正极片吸附件211与第一升降部2221传动连接，多个第二正极片吸附件212与第二升降部2222传动连接，多个第一负极片吸附件213与第三升降部2223传动连接，多个第二负极片吸附件214与第四升降部2224传动连接，移动驱动结构221包括定子2211和可移动地设置于定子2211上的第一动子2212、第二动子2213和第三动子2214，第一升降部2221设置于第
一动子2212上，第二升降部2222和第四升降部2224设置于第二动子2213上，第三升降部2223设置于第三动子2214上。
49.在本实施例中，第一正极片吸附件211、第二正极片吸附件212、第一负极片吸附件213以及第二负极片吸附件214均为吸盘结构。
50.在本实施例中，多个叠台机构310沿纵向间隔设置于叠台安装平台320上，如图5所示，叠台安装平台320连接有第三升降结构330，通过第三升降结构330可以驱动叠台安装平台320沿竖向移动，以同时调节多个叠台机构310在竖向的位置。
51.当然，叠台安装平台320也可以设置有多个，多个叠台安装平台320分别与多个叠台机构310相连接，每个叠台安装平台320均连接有第三升降结构330。
52.在本实施例中，如图5所示，叠台机构310包括叠片台311，叠片台311的下方连接有第二升降结构312，第二升降结构312设置于叠台安装平台320上，利用第二升降结构312驱动叠片台311沿竖向移动，以调节叠片台311在竖向的位置。
53.在本实施例中，如图5所示，叠台安装平台320上还设有压刀组件313，压刀组件313包括压刀座3131、压刀架3132、压刀本体3133和第一升降结构3134，利用第一升降结构3134对压刀本体3133在竖向的位置进行调节，以与叠片台311上的隔膜和极片的位置相适配。
54.如图1所示，每个叠片单元还包括尾卷装置400，多个尾卷装置400沿纵向并排设置且与多个叠台机构310一一对应设置。将尾卷装置400也设置为多个，且对应多个叠台机构310设置，因此，可以对多个叠台机构310生产的多个电芯进行尾卷。尾卷装置400包括取料机构，通过取料机构可以对叠片台311上的待尾卷电芯进行夹取，并且，当电芯叠片完成时，通过第三升降结构330驱动叠台安装平台320下移，使得叠片台311与取料机构处于同一水平面上，便于出料。
55.在本实施例中，驱动机构设置于机架10的内部，多个叠片单元设置于机架10的立板11的外侧。
56.本实施例还提供了电芯制造设备的一种具体实施方式，包括上述的立式叠片机，利用该立式叠片机可以进行多个电芯的加工，因此，在一个叠片周期内可以同时生产多个电芯，提高了生产效率，并且立式叠片机整体结构简单。
57.在使用本实施例的立式叠片机时，将多个隔膜卷分别设置于多个放卷辊1111上，并将多个隔膜卷分别拉伸至多个隔膜摆动结构处，利用多个极片抓取机构210分别向多个叠台机构310输送正极片和负极片，并结合多个隔膜放卷机构配合叠片，当多个叠台机构310叠片完成后，多个尾卷装置400的多个取料机构分别将多个叠片台311上的电芯取走，并分别进行尾卷。
58.根据上述描述，本专利申请具有以下优点：
59.1.通过在机架上并排设置多个叠片单元，并利用一组驱动机构对多个叠片单元进行驱动，因此，在一个叠片周期内可以同时生产多个电芯，提高了生产效率，并且立式叠片机整体结构简单；
60.2.多个叠台机构可以共用正极片输送装置和负极片输送装置，简化了立式叠片机的结构。
61.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或
变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。