CN219881744U - 一种叠片电池的分离装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种叠片电池的分离装置，所述分离装置包括：牵引机构，用于牵引电芯中的隔膜；极片分离机构，包括：布置在隔膜单侧或两侧的吸附分离机构，吸附分离机构用于在牵引机构牵引隔膜的过程中分离出隔膜上的极片，且吸附分离机构具有在其运转过程中第一状态和第二状态；其中，当吸附分离机构为第一状态时，吸附分离机构吸附分离出隔膜上的极片并对其进行转运；当吸附分离机构为第二状态时，吸附分离机构吐落其转运的极片。叠片电池的分离装置通过极片分离机构可对叠片电池的隔膜两侧的极片进行拆解，通过牵引机构与极片分离机构进行配合，在对电芯中隔膜完成牵引缠绕过程的同时，可提高叠片电池的隔膜两侧极片的拆解效率。

Description

一种叠片电池的分离装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种叠片电池的分离装置。

背景技术

目前对于卷绕电池可以采用逆卷绕装置分离开隔膜、正极、负极，从而完成对卷绕电池的拆解。相关技术中，叠片电芯相较于卷绕电芯其卷绕形式完全不同，传统逆卷绕装置对于叠片电芯的拆解并不适用。此外，手工拆解叠片电池不仅会增加人工成本，更无法实现对叠片电池进行快速拆解。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种叠片电池的分离装置，用于解决现有技术中存在无法实现对叠片电池进行快速拆解的技术问题。

为达到上述目的，本申请提供以下技术方案：

本申请提供了一种叠片电池的分离装置，所述分离装置包括：

牵引机构，用于牵引电芯中的隔膜；

极片分离机构，包括：布置在隔膜单侧或两侧的吸附分离机构，吸附分离机构用于在牵引机构牵引隔膜的过程中分离出隔膜上的极片，且吸附分离机构具有在其运转过程中第一状态和第二状态；

其中，当所述吸附分离机构为第一状态时，所述吸附分离机构吸附分离出隔膜上的极片并对其进行转运；当所述吸附分离机构为第二状态时，所述吸附分离机构吐落其转运的极片。

在上述技术方案中，提供的一种叠片电池的分离装置，通过极片分离机构可对叠片电池的隔膜两侧的极片进行拆解。进一步通过牵引机构与极片分离机构进行配合，在对电芯中隔膜完成牵引缠绕过程的同时，可提高叠片电池的隔膜两侧极片的拆解效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是根据一示例性实施例示出的分离装置的示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的另一分离装置的示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的极片吸附组件的示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的极片吸附组件中设置吸盘的示意图。

图中：10、牵引机构；20、极片分离机构；

20A、第一吸附分离机构；201A、第一回转传送机构；202A、第一极片吸附组件；2021A、第一负压发生装置；2022A、第一吸板；2023A、第一连接杆；2024A、第一吸盘；

20B、第二吸附分离机构；201B、第二回转传送机构；202B、第二极片吸附组件；2021B、第二负压发生装置；2022B、第二吸板；2023B、第二连接杆；2024B、第二吸盘；

30、电芯；301、隔膜；302、极片；

401A、第一收纳装置；402A、第三位置检测组件；401B、第二收纳装置；402B、第四位置检测组件；

50、电芯限位机构；501、底座；502、夹持机构；5021A、第一夹板；5021B、第二夹板；5022A、第一气膜；5022B、第二气膜。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中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。

相关技术中，对于卷绕电池可采用逆卷绕装置分离开隔膜、正极、负极，而叠片电芯相较于卷绕电芯其卷绕形式完全不同，传统逆卷绕装置对于叠片电芯的拆解并不适用，因而无法解决叠片电芯的拆解。此外，通过手工拆解的方式不仅增加人工成本，而且效率低。

为了解决以上技术问题，本申请提供了一种适用于叠片电池的分离装置，其牵引机构和极片分离机构配合使用，能够在对电芯完成隔膜收卷的同时，对隔膜两侧的极片进行同步拆解，拆解效率高，人工成本低。

以下结合附图对本实施例的技术方案进行详细阐述，在不冲突的情形下，以下实施例和实施方式可以相互结合。

本实用新型示例性的实施例中提供一种叠片电池的分离装置，如图1所示，图1是根据一示例性实施例示出的分离装置的示意图。该分离装置包括：

牵引机构10，用于牵引电芯30中的隔膜301，并收卷被分离出极片302后的隔膜301；

极片分离机构20，用于在牵引机构10牵引隔膜301的过程中，将隔膜301与隔膜301两侧的极片302进行分离。

在本示例性实施例中，考虑到传统的卷绕电芯30的逆卷绕装置无法适用于叠片电池，而人工方式拆解叠片电池的效率又较低，本实施例中的分离装置利用牵引机构10沿预设方向牵引电芯30中的隔膜301，使叠片电芯30展开以分离出的复合体(仍处于粘连状态的极片302与隔膜301)，在展开过程中配合极片分离机构20对粘附在隔膜301两侧的极片302进行分离，从而分别得到隔膜301和极片302，牵引机构10将隔膜301进行收卷，被分离下来的极片302被单独收纳即可。该分离装置具有低成本、高效率、机械自动化高、环境适应性强等特点。

在一些示例性实施例中，如图2所示，图2是根据一示例性实施例示出的另一分离装置的示意图。在本示例性实施例中，分离装置还包括：电芯限位机构50，用于盛放电芯30；其中极片分离机构20位于电芯限位机构50与牵引机构10之间。

在本示例性实施例中，通过分离装置分离叠片电芯30的极片302与隔膜301时，将电芯30放置在电芯限位机构50中，由牵引机构10对电芯30中的隔膜301进行牵引。基于电芯限位机构50，可防止牵引机构10牵引过程中将电芯30拉扯到极片分离机构20的非工作区域，还能够保持工作现场的整洁。另外，由于电芯30上可能存在电解液，在将电芯30放置在电芯限位机构50内，还能够防止电解液外溢，污染环境。隔膜301持续被牵引，此时电芯30也持续展开得到复合体。由于极片分离机构20位于电芯限位机构50与牵引机构10之间，在复合体到达极片分离机构20的工作区间时，复合体两侧的极片302被分离，而隔膜301继续被牵引，并随后在牵引机构10处被收卷，被分离下来的极片302会随着极片分离机构20运动并被单独收纳。

考虑到电芯30为叠片电芯，在叠片电芯的拆解过程中，需对电芯30中复合体进行牵引，为防止复合体打结或发生跑偏，可以将牵引机构10设置在电芯限位机构50的上方，以使牵引机构10沿竖直方向牵引隔膜301。此时，隔膜301两侧的极片302能够不会因重力影响牵引机构10的牵引方向，便于极片分离机构20对隔膜301两侧的极片302进行分离。需要说明的时，若不考虑极片302重力的影响，对于牵引机构10的牵引方向也可以设计为水平方向，在极片分离机构20拆除掉极片302后，被拆下来的极片302整体高度较低，可以避免因操作不当造成极片302掉落损毁的情况，也便于极片302被收集。

在一些示例性实施例中，如图2所示，电芯限位机构50包括：底座501，用于承托电芯30；夹持机构502，用于对放置在底座501上方的电芯30的侧面施加预紧力，以与牵引机构10配合对电芯30进行拆解。

在本示例性实施例中，为防止电芯30被牵引机构拉出电芯限位机构50从而影响电芯30的拆解，在电芯限位机构50内还设置了夹持机构502。在将电芯30放置在底座501上后，通过夹持机构502对放置在底座501上方的电芯30的侧面施加预紧力，以与牵引机构10配合对电芯30进行拆解。

为实现对电芯30的夹持，夹持机构502可采用活动夹板来实现。示例性地，夹持机构502包括：相对设置的第一夹板5021A和第二夹板5021B。其中，第一夹板5021A与第二夹板5021B均设置在底座501上方，且分别位于电芯30两侧；第一夹板5021A和第二夹板5021B中的至少一个可沿二者相对的方向上移动，以对电芯30进行夹持。

在一些示例性实施例中，如图2所示，为防止夹板对电芯30造成损伤，夹持机构502还包括：第一气膜5022A和/或第二气膜5022B。第一气膜5022A设置在第一夹板5021A的面向第二夹板5021B的板面上；第二气膜5022B设置在第二夹板5021B的面向第一夹板5021A的板面上。

在本示例性实施例中，通过在第一夹板5021A内侧和/或第二夹板5021B内侧设置相应的气膜，在放置电芯30后，第一夹板5021A和第二夹板5021B配合对电芯30施加预紧力时能够有一定的缓冲，并且由于气膜的表面硬度小且具有一定弹性，能够防止夹伤电芯30。

在一些示例性实施例中，如图2所示，极片分离机构20包括：第一吸附分离机构20A和第二吸附分离机构20B。第一吸附分离机构20A布置在隔膜301的第一侧，用于吸附分离隔膜301的第一侧的极片302；第二吸附分离机构20B布置在隔膜301的与隔膜301的第一侧相背的第二侧，用于吸附分离隔膜301的第二侧的极片302。

为实现在牵引机构的一次牵引过程中通过极片分离机构20将隔膜301两侧的极片302都分离掉，在本示例性实施例中，基于第一吸附分离机构20A和第二吸附分离机构20B来配合工作，该分离装置处理叠片电池的过程快速高效，可调节，自动化程度高、适合产线应用。

为进一步对极片分离机构20进行说明，在一些示例性实施例中，如图2所示，第一吸附分离机构20A包括：第一回转传送机构201A，第一回转传送机构201A的靠近隔膜301的一侧形成有与隔膜301被牵引方向平行的直线传送段；第一极片吸附组件202A，第一极片吸附组件202A设置在第一回转传送机构201A外周侧，且第一极片吸附组件202A随第一回转传送机构201A同步运动。类似的，第二吸附分离机构20B包括：第二回转传送机构201B，第二回转传送机构201B的靠近隔膜301的一侧形成有与隔膜301被牵引方向平行的直线传送段；第二极片吸附组件202B，第二极片吸附组件202B设置在第二回转传送机构201B外周侧，且第二极片吸附组件202B随第二回转传送机构201B同步运动。

在将电芯30放置在电芯限位机构50后，将电芯30上分离出的复合体端部的隔膜301部分拉至牵引机构，然后由牵引机构牵引并卷绕隔膜301。在牵引机构牵引隔膜301的过程中，复合体被持续的从电芯30上展开并牵引，在复合体运动到极片分离机构20时，极片分离机构20中的第一回转传送机构201A和第二回转传送机构201B配合，基于第一极片吸附组件202A和第二极片吸附组件202B分别对隔膜301两侧的极片302进行吸附，即可在复合体被牵出极片分离机构20的工作区间前，将隔膜301两侧的极片302吸附下来，此时牵引机构在牵引隔膜301时，可同步对隔膜301进行收卷。被分离下来的极片302也可被第一回转传送机构201A和第二回转传送机构201B分别传送至相应的位置进行回收。

示例性地，第一回转传送机构201A和/或第二回转传送机构201B为环形轨道，且至少靠近复合体的一段为直线传送段。其中直线传送段的长度大于牵引机构10与夹持机构502的间距的1/2，并小于牵引机构10和夹持机构502的间距。基于直线传送段的位置和长度设计要求，可以实现对隔膜301两侧的极片302的分离，避免因极片302被遗漏导致分离不彻底的情况发生，还能够保证极片分离机构20的处理效率。

如图2-图3所示，图3是根据一示例性实施例示出的极片吸附组件的示意图。在本示例性实施例中，第一吸附分离机构20A包括多个第一极片吸附组件202A，多个第一极片吸附组件202A绕第一回转传送机构201A外周侧均匀分布。类似的，第二吸附分离机构20B包括多个第二极片吸附组件202B，多个第二极片吸附组件202B绕第二回转传送机构201B外周侧均匀分布。在多个第一极片吸附组件202A和多个第二极片吸附组件202B中，基于每个吸附组件均可独立控制正负压，能够实现吸附、脱离连轴转的效果，使得效率最大化。

示例性地，如图3所示，第一极片吸附组件202A包括：第一负压发生装置2021A，设置在第一回转传送机构201A上；第一吸板2022A，与第一负压发生装置2021A通过第一连接杆2023A连接，用于吸附极片302。类似的，第二极片吸附组件202B包括：第二负压发生装置2021B，设置在第二回转传送机构201B上；第二吸板2022B，与第二负压发生装置2021B通过第二连接杆2023B连接，用于吸附极片302。

在另一替代方式中，如图4所示，图4是根据一示例性实施例示出的极片吸附组件中设置吸盘的示意图。第一极片吸附组件202A包括：第一吸盘2024A，用于吸附极片302；第一连接杆2023A，其一端通过活动转轴与第一吸盘2024A连接，另一端与第一回转传送机构201A连接。类似的，第二极片吸附组件202B包括：第二吸盘2024B，用于吸附极片302；第二连接杆2023B，其一端通过活动转轴与第二吸盘2024B连接，另一端与第二回转传送机构201B连接。

在本示例性实施例中，利用活动转轴将吸盘与相应的连接杆连接后，能够在吸盘随相应的回转传送机构运动过程中，具有一定的活动角度。当芯片上分离出的复合体被牵引机构牵引时，位于复合体两侧的第一吸附分离机构20A的直线传送段和第二吸附分离机构20B的直线传送段也按照预设方向运动。此时，处于两个直线传送段上的第一极片吸附组件202A和第二极片吸附组件202B也随之运动。以第一极片吸附组件202A为例，当其由环形轨道的弯曲段转动到直线传送段后，可正对复合体的一侧面，基于吸盘具有一定的活动角度，能够使吸盘更好的吸附极片302。

在本示例性实施例中，考虑到吸盘在吸附时可能无法对准极片302，因此还针对第一极片吸附组件202A和第二极片吸附组件202B进行了优化。示例性地，第一极片吸附组件202A还包括：第一驱动机构，用于调节第一吸盘2024A的吸力方向；第一位置检测组件，用于检测位于隔膜301的第一侧的极片302的位置；第二极片吸附组件202B还包括：第二驱动机构，用于调节第二吸盘2024B的方向；第二位置检测组件，用于检测位于隔膜301的第二侧的极片302的位置。

在一些示例性实施例中，如图3所示，第一连接杆2023A为伸缩杆；和/或，第二连接杆2023B为伸缩杆。在将第一连接杆2023A和/或第二连接杆2023B改为伸缩杆后，能够调节吸盘与极片302的距离，更利于吸盘对极片302进行精准吸附，从而提高吸附效率。

如图2所示，分离装置还包括：第一收纳装置401A和第二收纳装置401B。其中第一收纳装置401A包括：第一极片收纳箱，第一极片收纳箱位于第一吸附分离机构20A下方；第三位置检测组件402A，用于检测第一吸附分离机构20A上吸附的极片302的位置。类似的，第二收纳装置401B包括：第二极片收纳箱，第二极片收纳箱位于第二吸附分离机构20B下方；第四位置检测组件402B，用于检测第二吸附分离机构20B上吸附的极片302的位置。

以极片分离机构20中采用吸盘进行吸附为例，当第三位置检测组件402A靠近到第一吸盘2024A运动到预设位置(与第一极片收纳箱接收位置对应)时，第一回转传送机构201A中的控制器会控制第一吸盘2024A吹气，从而将极片302吹到第一极片收纳箱里，完成对极片302的收集。需要说明是，第二回转传送机构201B的工作过程与第一回转传送机构201A类似，在此不再赘述。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于本申请工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，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”应作广义理解。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上结合了优选的实施方式对本申请进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本申请进行多种替换和改进，这些均落入本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种叠片电池的分离装置，其特征在于，所述分离装置包括：

牵引机构，用于牵引电芯中的隔膜；

极片分离机构，包括：布置在所述隔膜单侧或两侧的吸附分离机构，所述吸附分离机构用于在所述牵引机构牵引所述隔膜的过程中分离出所述隔膜上的极片，且所述吸附分离机构具有在其运转过程中第一状态和第二状态；

其中，当所述吸附分离机构为第一状态时，所述吸附分离机构吸附分离出所述隔膜上的极片并对其进行转运；当所述吸附分离机构为第二状态时，所述吸附分离机构吐落其转运的极片。

2.根据权利要求1所述的叠片电池的分离装置，其特征在于，所述分离装置还包括：电芯限位机构，

所述电芯限位机构用于盛放电芯，且所述电芯限位机构包括：底座，用于承托所述电芯；夹持机构，设置在所述底座上，用于对处于所述底座上方的电芯的侧面施加预紧力，以与所述牵引机构配合对所述电芯进行拆解；

其中所述极片分离机构位于所述电芯限位机构与所述牵引机构之间。

3.根据权利要求2所述的叠片电池的分离装置，其特征在于，所述夹持机构包括：

相对设置在所述底座上的第一夹板和第二夹板，其中，所述第一夹板和所述第二夹板中的至少一个可沿二者相对的方向上移动，以对所述电芯进行夹持；

相对设置在所述底座上的第一气膜和第二气膜，所述第一气膜设置在所述第一夹板的面向所述第二夹板的板面上；所述第二气膜设置在所述第二夹板的面向所述第一夹板的板面上。

4.根据权利要求1所述的叠片电池的分离装置，其特征在于，所述布置在所述隔膜单侧或两侧的吸附分离机构包括：

第一吸附分离机构，布置在所述隔膜的第一侧，用于吸附分离所述隔膜的第一侧的极片；和/或，

第二吸附分离机构，布置在所述隔膜的与所述隔膜的第一侧相背的第二侧，用于吸附分离所述隔膜的第二侧的极片。

5.根据权利要求4所述的叠片电池的分离装置，其特征在于，

所述第一吸附分离机构包括：第一回转传送机构，所述第一回转传送机构的靠近所述隔膜的一侧形成有与所述隔膜被牵引方向平行的直线传送段；第一极片吸附组件，所述第一极片吸附组件设置在所述第一回转传送机构外周侧，且所述第一极片吸附组件随所述第一回转传送机构同步运动；

所述第二吸附分离机构包括：第二回转传送机构，所述第二回转传送机构的靠近所述隔膜的一侧形成有与所述隔膜被牵引方向平行的直线传送段；第二极片吸附组件，所述第二极片吸附组件设置在所述第二回转传送机构外周侧，且所述第二极片吸附组件随所述第二回转传送机构同步运动。

6.根据权利要求5所述的叠片电池的分离装置，其特征在于，

所述第一极片吸附组件包括：第一负压发生装置，设置在所述第一回转传送机构上；第一吸板，与所述第一负压发生装置通过第一连接杆连接，用于吸附极片；

所述第二极片吸附组件包括：第二负压发生装置，设置在所述第二回转传送机构上；第二吸板，与所述第二负压发生装置通过第二连接杆连接，用于吸附极片。

7.根据权利要求5所述的叠片电池的分离装置，其特征在于，

所述第一极片吸附组件包括：第一吸盘，用于吸附极片；第一连接杆，其一端通过活动转轴与所述第一吸盘连接，另一端与所述第一回转传送机构连接；

所述第二极片吸附组件包括：第二吸盘，用于吸附极片；第二连接杆，其一端通过活动转轴与所述第二吸盘连接，另一端与所述第二回转传送机构连接。

8.根据权利要求7所述的叠片电池的分离装置，其特征在于，所述第一极片吸附组件还包括：第一驱动机构，用于调节所述第一吸盘的吸力方向；第一位置检测组件，用于检测位于所述隔膜的第一侧的极片的位置；

所述第二极片吸附组件还包括：第二驱动机构，用于调节所述第二吸盘的方向；第二位置检测组件，用于检测位于所述隔膜的第二侧的极片的位置。

9.根据权利要求6或7所述的叠片电池的分离装置，其特征在于，所述第一连接杆为伸缩杆；和/或，所述第二连接杆为伸缩杆。

10.根据权利要求4所述的叠片电池的分离装置，其特征在于，所述分离装置还包括：

第一收纳装置，包括：第一极片收纳箱，所述第一极片收纳箱位于所述第一吸附分离机构下方；第三位置检测组件，用于检测所述第一吸附分离机构上吸附的极片的位置；

第二收纳装置，包括：第二极片收纳箱，所述第二极片收纳箱位于所述第二吸附分离机构下方；第四位置检测组件，用于检测所述第二吸附分离机构上吸附的极片的位置。