CN103682460A - 叠片机及其叠片方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及锂电池叠片技术领域，提供了一种叠片机及其叠片方法。其中一种叠片方法包括：步骤A：将第一隔膜、负极片和第二隔膜依次贴合为一体后连续下料至叠片台上方，或者将复合有隔膜和负极片的复合极片连续下料至叠片台上方，压刀将负极片和隔膜压到叠片台上；步骤B：叠片台移动到第一次定位台处，第一机械手将正极片从第一次定位台叠到第一隔膜上，压刀压紧正极片；步骤C：叠片台移动到第二次定位台处，第二机械手将正极片从第二次定位台叠到第二隔膜上，压刀压紧正极片。本发明将负极片和隔膜连成一体连续下料，通过叠片台在第一次定位台和第二次定位台之间进行Z字型叠片，如此循环直至叠至设定层数后停止，提高了叠片速度。

Description

叠片机及其叠片方法
【技术领域】
本发明涉及锂电池叠片技术领域，特别是涉及一种叠片机及其叠片方法。
【背景技术】
在锂离子电池叠片领域，目前叠片机所采用的叠片方式为：叠片台带动着隔膜左右移动，叠完一片负极片后再移动到正极叠片，如此循环至设定层数，然后切断隔膜，收尾贴胶。现有的这种方式的叠片速度根据极片大小只能在1.4-2.0s/pcs之间，很难有更高的效率突破。
鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种提高了叠片速度的叠片机及其叠片方法。
本发明采用如下技术方案：
一种叠片机，用于锂离子电池叠片，所述叠片机包括叠片台、压刀、第一次定位台、第二次定位台、第一机械手和第二机械手；
在叠片台、第一次定位台和第二次定位台的上端或下端设有负极片、第一隔膜和第二隔膜的安装装置，第一隔膜和第二隔膜的安装装置分别设于负极片的安装装置两侧并使得第一隔膜、负极片和第二隔膜依次贴合为一体后连续下料至叠片台上方；或者在叠片台、第一次定位台和第二次定位台的上端或下端设有复合极片安装装置，所述复合极片安装装置用于安装在负极片两侧分别粘贴第一隔膜和第二隔膜的复合极片，所述复合极片连续下料至叠片台上方；或者在叠片台、第一次定位台和第二次定位台的上端或下端设有正极片、第一隔膜和第二隔膜的安装装置，第一隔膜和第二隔膜的安装装置分别设于正极片的安装装置两侧并使得第一隔膜、正极片和第二隔膜依次贴合为一体后连续下料至叠片台上方；或者在叠片台、第一次定位台和第二次定位台的上端或下端设有复合极片安装装置，所述复合极片安装装置用于安装在正极片两侧分别粘贴第一隔膜和第二隔膜的复合极片，所述复合极片连续下料至叠片台上方；
压刀设置于叠片台上方，压刀将第一隔膜、负极片和第二隔膜或者复合极片压到叠片台上；或者压刀设置于叠片台上方，压刀将第一隔膜、正极片和第二隔膜或者复合极片压到叠片台上
叠片台移动到第一次定位台处，设于第一次定位台一侧的第一机械手将正极片从第一次定位台叠到第一隔膜上，压刀压紧正极片；或者叠片台移动到第一次定位台处，设于第一次定位台一侧的第一机械手将负极片从第一次定位台叠到第一隔膜上，压刀压紧负极片；
叠片台移动到第二次定位台处，设于第二次定位台一侧的第二机械手将正极片从第二次定位台叠到第二隔膜上，压刀压紧正极片；或者叠片台移动到第二次定位台处，设于第二次定位台一侧的第二机械手将负极片从第二次定位台叠到第二隔膜上，压刀压紧负极片。
进一步地，所述叠片台移动到第一次定位台处，第一机械手将正极片或负极片从第一次定位台叠到第一隔膜上，压刀压紧正极片或负极片以及叠片台移动到第二次定位台处，第二机械手将正极片或负极片从第二次定位台叠到第二隔膜上，压刀压紧正极片或负极片的Z字型叠片过程连续进行多次，直至叠至设定的叠片层数后停止。
进一步地，所述叠片机还包括夹刀和切刀，所述夹刀和切刀设于压刀上方的第一隔膜和第二隔膜两侧，叠片完成后夹刀夹紧第一隔膜、负极片或正极片和第二隔膜，切刀切断第一隔膜、负极片或正极片和第二隔膜；
负极片和隔膜包裹正极片，贴终止胶带；或者隔膜包裹正极片，贴终止胶带；或者正极片和隔膜包裹负极片，贴终止胶带；或者隔膜包裹负极片，贴终止胶带。
进一步地，所述叠片机在叠片过程中不切断负极片和隔膜，其采用的正极片为切断的单片；或者叠片机在叠片过程中不切断正极片和隔膜，其采用的负极片为切断的单片。
进一步地，所述负极片或正极片间接涂布或者连续涂布。
本发明还提供了一种叠片方法，用于锂离子电池叠片，包括如下步骤：
步骤A：将第一隔膜、负极片和第二隔膜依次贴合为一体后连续下料至叠片台上方，压刀将第一隔膜、负极片和第二隔膜压到叠片台上；或者将在负极片两侧分别粘贴第一隔膜和第二隔膜的复合极片连续下料至叠片台上方，压刀将所述复合极片压到叠片台上；或者将第一隔膜、正极片和第二隔膜依次贴合为一体后连续下料至叠片台上方，压刀将第一隔膜、正极片和第二隔膜压到叠片台上；或者将在正极片两侧分别粘贴第一隔膜和第二隔膜的复合极片连续下料至叠片台上方，压刀将所述复合极片压到叠片台上；
步骤B：叠片台移动到第一次定位台处，第一机械手将正极片或负极片从第一次定位台叠到第一隔膜上，压刀压紧正极片或负极片；
步骤C：叠片台移动到第二次定位台处，第二机械手将正极片或负极片从第二次定位台叠到第二隔膜上，压刀压紧正极片或负极片。
进一步地，在所述步骤C之后，返回执行步骤B，步骤B和步骤C连续循环执行多次，直至叠至设定的叠片层数后停止。
进一步地，还包括：
步骤D：叠片完成后，夹刀夹紧第一隔膜、负极片或正极片和第二隔膜，切刀切断第一隔膜、负极片或正极片和第二隔膜；负极片或正极片和隔膜包裹正极片，贴终止胶带，或者隔膜包裹正极片或负极片，贴终止胶带。
进一步地，叠片过程中不切断负极片和隔膜，正极片为切断的单片；或者叠片过程中不切断正极片和隔膜，负极片为切断的单片。
进一步地，所述负极片或正极片间接涂布或者连续涂布。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：将第一隔膜、第二隔膜和负极片或正极片连成一体，或者粘贴成复合极片，负极片或正极片和隔膜连续下料，随着叠片台的往复运动间歇将正极片插入负极片，或者将负极片插入正极片，通过叠片台在第一次定位台和第二次定位台之间进行Z字型叠片，如此循环直至叠至设定层数后停止，相比现有叠片机的叠片速度提高了1-2倍，提高了叠片机的生产效率和生产质量。
【附图说明】
图1是本发明实施例中叠片机的第一工作状态图；
图2是本发明实施例中叠片机的第二工作状态图；
图3是本发明实施例中叠片机的第三工作状态图；
图4是本发明实施例中电芯叠片完成时的状态图。
附图标记如下：
    1-叠片台，                2-压刀，
    3-第一次定位台，          4-第二次定位台，
    5-第一机械手，            6-第二机械手，
    7-夹刀，                  8-切刀，
    9-负极片，                10-第一隔膜，
    11-第二隔膜，             12-正极片。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
为了解决现有叠片机的生产效率问题，本发明实施例提供了一种叠片机，用于锂离子电池叠片。如图1所示，该叠片机包括叠片台1、压刀2、第一次定位台3、第二次定位台4、第一机械手5和第二机械手6。需要说明的是，由于次定位台和叠片台1位于同一水平线上，而图1-图4为主视图，因此当叠片台1运动到第一次定位台3的位置时，在附图中第一次定位台3被叠片台1遮挡，看不见第一次定位台3；当叠片台1运动到第二次定位台4的位置时，在附图中第二次定位台4被叠片台1遮挡，看不见第二次定位台4。
在叠片台1、第一次定位台3和第二次定位台4的上端或下端设有负极片9、第一隔膜10和第二隔膜11的安装装置（图中未示出），本实施例中设于上端。第一隔膜10和第二隔膜11的安装装置分别设于负极片9的安装装置两侧并使得第一隔膜10、负极片9和第二隔膜11依次贴合为一体后连续下料至叠片台1上方。
在其他实施例中，还可以是在叠片台1、第一次定位台3和第二次定位台4的上端或下端设有复合极片安装装置，复合极片是指在负极片9两侧分别粘贴第一隔膜10和第二隔膜11的复合极片，复合极片连续下料至叠片台（1）上方。
上文所述的安装装置可采用安装辊。
压刀2设置于叠片台1上方，压刀2将第一隔膜10、负极片9和第二隔膜11（或者复合极片，下文类似，不一一列出）压到叠片台1上。叠片台1移动到第一次定位台3处，设于第一次定位台3一侧的第一机械手5将正极片12从第一次定位台3叠到第一隔膜10上，压刀2压紧正极片12（如图1所示）；叠片台1再移动到第二次定位台4处，设于第二次定位台1一侧的第二机械手6将正极片12从第二次定位台4叠到第二隔膜11上，压刀2压紧正极片12（如图2所示）；叠片台1再次移动到第一次定位台3处，第一机械手5将正极片12从第一次定位台3叠到第一隔膜10上，压刀2压紧正极片12（如图3所示）；叠片台1再次移动到第二次定位台4处，第二机械手6将正极片12从第二次定位台4叠到第二隔膜11上，压刀2压紧正极片12……如此Z字型叠片，连续进行多次，直至叠至设定的叠片层数后停止。
优选地，如图4所示，该叠片机还包括夹刀7和切刀8，夹刀7和切刀8设于压刀2上方的第一隔膜10和第二隔膜11两侧，叠片完成后夹刀7夹紧第一隔膜10、负极片9和第二隔膜11，切刀8切断第一隔膜10、负极片9和第二隔膜11，负极片9和隔膜对正极片12实现包裹，最后尾卷卷绕，贴终止胶带，下料。在其他实施例中，还可以是只用隔膜包裹正极片12输出。
采用本实施例的叠片机，在叠片过程中不切断负极片和隔膜，其采用的正极片12为切断的单片。由于是Z字型叠片，负极片（9）连续下料后在叠片过程中需要弯折，其可以是间接涂布，也即在弯折处不涂布，还可以是连续涂布。
本实施例还提供了一种叠片方法，用于锂离子电池叠片，该方法也即上述叠片机的工作过程，具体包括如下步骤：
步骤A：将第一隔膜、负极片和第二隔膜依次贴合为一体后连续下料至叠片台上方，压刀将第一隔膜、负极片和第二隔膜压到叠片台上；
步骤B：叠片台移动到第一次定位台处，第一机械手将正极片从第一次定位台叠到第一隔膜上，压刀压紧正极片；
步骤C：叠片台移动到第二次定位台处，第二机械手将正极片从第二次定位台叠到第二隔膜上，压刀压紧正极片。
在其他实施例中，还可以采用复合极片的方式，复合极片是指在负极片两侧分别粘贴第一隔膜和第二隔膜的复合极片，复合极片连续下料至叠片台上方，压刀将复合极片压到叠片台上。
采用本实施例的叠片方法，叠片过程中不切断第一隔膜、负极片和第二隔膜，正极片为切断的单片。
为了叠至设定层数，上述Z字型叠片过程需多次重复，也即在步骤C之后，返回执行步骤B，步骤B和步骤C连续循环执行多次，直至叠至设定的叠片层数后停止。
优选地，该方法还包括步骤D：叠片完成后，夹刀夹紧第一隔膜、负极片和第二隔膜，切刀切断第一隔膜、负极片和第二隔膜，负极片和隔膜对正极片实现包裹，贴终止胶带。在其他实施例中，还可以是只用隔膜包裹正极片12输出。
由于是Z字型叠片，负极片连续下料后在叠片过程中需要弯折，其可以是间接涂布，也即在弯折处不涂布，还可以是连续涂布。
在其他实施例中，也可以将本实施例中的负极片替换为正极片，正极片替换为负极片，例如在叠片台、第一次定位台和第二次定位台的上端或下端设有正极片、第一隔膜和第二隔膜的安装装置，第一隔膜和第二隔膜的安装装置分别设于正极片的安装装置两侧并使得第一隔膜、正极片和第二隔膜依次贴合为一体后连续下料至叠片台上方；或者在叠片台、第一次定位台和第二次定位台的上端或下端设有复合极片安装装置，所述复合极片安装装置用于安装在正极片两侧分别粘贴第一隔膜和第二隔膜的复合极片，所述复合极片连续下料至叠片台上方，如此进行Z字型叠片，其叠片效果和本实施例类似，此处不再赘述其具体的机构组成和叠片方法，可参考上述内容。
本实施例提供的叠片机和叠片方法中，负极片是连续不切断的，正极片切断成单片，整个叠片方式是通过叠片台在第一次定位台和第二次定位台之间进行Z字型叠片，负极片和隔膜连续下料，随着叠片台的往复运动间歇将正极片插入负极片，如此循环直至叠至设定层数后停止，相比现有叠片机的叠片速度提高了1-2倍，提高了叠片机的生产效率和生产质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种叠片机，用于锂离子电池叠片，其特征在于，所述叠片机包括叠片台、压刀、第一次定位台、第二次定位台、第一机械手和第二机械手；
在叠片台、第一次定位台和第二次定位台的上端或下端设有负极片、第一隔膜和第二隔膜的安装装置，第一隔膜和第二隔膜的安装装置分别设于负极片的安装装置两侧并使得第一隔膜、负极片和第二隔膜依次贴合为一体后连续下料至叠片台上方；或者在叠片台、第一次定位台和第二次定位台的上端或下端设有复合极片安装装置，所述复合极片安装装置用于安装在负极片两侧分别粘贴第一隔膜和第二隔膜的复合极片，所述复合极片连续下料至叠片台上方；或者在叠片台、第一次定位台和第二次定位台的上端或下端设有正极片、第一隔膜和第二隔膜的安装装置，第一隔膜和第二隔膜的安装装置分别设于正极片的安装装置两侧并使得第一隔膜、正极片和第二隔膜依次贴合为一体后连续下料至叠片台上方；或者在叠片台、第一次定位台和第二次定位台的上端或下端设有复合极片安装装置，所述复合极片安装装置用于安装在正极片两侧分别粘贴第一隔膜和第二隔膜的复合极片，所述复合极片连续下料至叠片台上方；
压刀设置于叠片台上方，压刀将第一隔膜、负极片和第二隔膜或者复合极片压到叠片台上；或者压刀设置于叠片台上方，压刀将第一隔膜、正极片和第二隔膜或者复合极片压到叠片台上
叠片台移动到第一次定位台处，设于第一次定位台一侧的第一机械手将正极片从第一次定位台叠到第一隔膜上，压刀压紧正极片；或者叠片台移动到第一次定位台处，设于第一次定位台一侧的第一机械手将负极片从第一次定位台叠到第一隔膜上，压刀压紧负极片；
叠片台移动到第二次定位台处，设于第二次定位台一侧的第二机械手将正极片从第二次定位台叠到第二隔膜上，压刀压紧正极片；或者叠片台移动到第二次定位台处，设于第二次定位台一侧的第二机械手将负极片从第二次定位台叠到第二隔膜上，压刀压紧负极片。
2.如权利要求1所述的叠片机，其特征在于，所述叠片台移动到第一次定位台处，第一机械手将正极片或负极片从第一次定位台叠到第一隔膜上，压刀压紧正极片或负极片以及叠片台移动到第二次定位台处，第二机械手将正极片或负极片从第二次定位台叠到第二隔膜上，压刀压紧正极片或负极片的Z字型叠片过程连续进行多次，直至叠至设定的叠片层数后停止。
3.如权利要求1或2所述的叠片机，其特征在于，所述叠片机还包括夹刀和切刀，所述夹刀和切刀设于压刀上方的第一隔膜和第二隔膜两侧，叠片完成后夹刀夹紧第一隔膜、负极片或正极片和第二隔膜，切刀切断第一隔膜、负极片或正极片和第二隔膜；
负极片和隔膜包裹正极片，贴终止胶带；或者隔膜包裹正极片，贴终止胶带；或者正极片和隔膜包裹负极片，贴终止胶带；或者隔膜包裹负极片，贴终止胶带。
4.如权利要求3所述的叠片机，其特征在于，所述叠片机在叠片过程中不切断负极片和隔膜，其采用的正极片为切断的单片；或者叠片机在叠片过程中不切断正极片和隔膜，其采用的负极片为切断的单片。
5.如权利要求3所述的叠片机，其特征在于，所述负极片或正极片间接涂布或者连续涂布。
6.一种叠片方法，用于锂离子电池叠片，其特征在于，包括如下步骤：
步骤A：将第一隔膜、负极片和第二隔膜依次贴合为一体后连续下料至叠片台上方，压刀将第一隔膜、负极片和第二隔膜压到叠片台上；或者将在负极片两侧分别粘贴第一隔膜和第二隔膜的复合极片连续下料至叠片台上方，压刀将所述复合极片压到叠片台上；或者将第一隔膜、正极片和第二隔膜依次贴合为一体后连续下料至叠片台上方，压刀将第一隔膜、正极片和第二隔膜压到叠片台上；或者将在正极片两侧分别粘贴第一隔膜和第二隔膜的复合极片连续下料至叠片台上方，压刀将所述复合极片压到叠片台上；
步骤B：叠片台移动到第一次定位台处，第一机械手将正极片或负极片从第一次定位台叠到第一隔膜上，压刀压紧正极片或负极片；
步骤C：叠片台移动到第二次定位台处，第二机械手将正极片或负极片从第二次定位台叠到第二隔膜上，压刀压紧正极片或负极片。
7.如权利要求6所述的叠片方法，其特征在于，在所述步骤C之后，返回执行步骤B，步骤B和步骤C连续循环执行多次，直至叠至设定的叠片层数后停止。
8.如权利要求6或7所述的叠片方法，其特征在于，还包括：
步骤D：叠片完成后，夹刀夹紧第一隔膜、负极片或正极片和第二隔膜，切刀切断第一隔膜、负极片或正极片和第二隔膜；负极片或正极片和隔膜包裹正极片，贴终止胶带，或者隔膜包裹正极片或负极片，贴终止胶带。
9.如权利要求8所述的叠片方法，其特征在于，叠片过程中不切断负极片和隔膜，正极片为切断的单片；或者叠片过程中不切断正极片和隔膜，负极片为切断的单片。
10.如权利要求8所述的叠片方法，其特征在于，所述负极片或正极片间接涂布或者连续涂布。
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