CN106450476A - 大型锂离子动力电池沉降式叠片机 - Google Patents

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曾令中
晏毓达
胡邹民
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Abstract

大型锂离子动力电池沉降式叠片机，包括隔膜放卷、主叠片台、夹取电芯夹爪、电芯尾卷压条、电芯贴胶旋转台、极片料盒；主叠片台两侧分别设置有正、负极片定位台，定位台上有极片；正、负极片定位台两侧分别设置对应的正、负极片料盒，正极片取片吸盘和负极片取片吸盘分别吸取对应料盒的极片与定位台上的极片；负极片料盒与负极片取片吸盘台安装于同一基板上。本发明整机工作可靠，效率高；各机构布局合理，自动化程度高；整机可随电池极片的大小可以进行适度的调整和更换，调整方便，适用性强，适用于不同的锂离子电池生产。

Description

大型锂离子动力电池沉降式叠片机
技术领域
本发明涉及锂离子动力电池生产设备，尤其涉及大型锂离子动力电池叠片工艺的叠片机。
背景技术
锂离子动力电池的电芯制造是非常关键的工序，尤其是大型锂离子动力电池的叠片工序。叠片指的是电池用的正极片和负极片相互交错叠放，在正、负极片之间有绝缘隔膜。目前电芯的叠片方式是正、负极片移片和叠片的方向不在一直线上，如图5是平行排布。而大多数电芯的外形尺寸长宽比较大，叠片数量比较多时，平行排布的方式因移片的方向为电芯的长度方向，这样比直线排布移片方向为电芯的宽度方向花的时间长，叠相同数量的极片时，平行排布的方式比直线排布的叠片工艺耗时多，效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大型锂离子动力电池沉降式叠片机，解决现有叠片机因极片外形尺寸长宽比较大，叠片效率低的问题。
本发明的技术方案：大型锂离子动力电池沉降式叠片机，包括隔膜放卷、叠片台、夹取电芯夹爪、电芯尾卷压条、电芯贴胶旋转台；所述的主叠片台两侧分别设置有正极定位台、负极定位台，正、负极片定位台两侧分别设置对应的正、负极片料盒，正极片取片吸盘和负极片取片吸盘分别吸取对应料盒的极片和定位台上的极片；所述的负极片料盒与负极片取片吸盘台安装于同一基板上。
所述的负极片定位台设置有竖直移动的驱动气缸。使负极片定位台在夹取电芯夹爪所在的整体平移前下降以避开位置，当电芯夹爪所在的整体夹着叠好的电芯平移回原来位置后负极片定位台则上升复位。
所述的正极片料盒、正极片定位台、叠片台、负极片定位台、负极片料盒之间呈直线排布并且间距相等。
所述的夹取电芯夹爪安装于底板上，其基板与底板连成一整体，并设置有驱动这个整体的伺服电机。
本发明的积极效果是：解决了现有叠片机因极片外形尺寸长宽比较大，叠片效率低的问题；本发明整机工作可靠，效率高；各机构布局合理，自动化程度高；整机可随电池极片的大小进行适度的调整和更换，调整方便，适用性强，适用于不同的锂离子电池生产。
附图说明
图1为本发明立体示意图；
图2为本发明左视示意图；
图3为本发明主视示意图；
图4为本发明极片叠片直线排布图；
图5为现有技术极片的叠片平行排布图。
图中：1隔膜， 2主叠片台，3正极片取片吸盘， 4负极片取片吸盘， 6正极定位台，7负极定位台，8 连接板 ，9电芯夹爪，101负极片料盒，正极片料盒111，
121电芯贴胶头，201底板，301基板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
从图1可知，该机主要由主叠片台2，正极片取片吸盘3，负极片取片吸盘4，正极定位台6，负极定位台7，主叠片台2两侧分别设置有正极片定位台6、负极片定位台7，正、负极片定位台两侧分别设置对应的正、负极片料盒111；101，正极片取片吸盘3和负极片取片吸盘4分别吸取对应料盒的极片和定位台上的极片；所述的负极片料盒与负极片取片吸盘台安装于同一基板301上。
如图2、图3所示，在主叠片台2与负极片料盒101之间设置有负极定位台7，在主叠片台2与正极片料盒111之间设置有正极定位台6，定位台上分别设置有与极片外形尺寸相等的定位结构。负极片料盒101、负极定位台7、主叠片台2、正极定位台6、正极片料盒111都是等间距排列设置。在负极片料盒101和负极定位台7上方设置有负极片取片吸盘4两组，一组对应负极片料盒101，一组对应负极定位台7，在正极定位台6和正极片料盒111上方设置有正极片取片吸盘3两组，一组对应正极片料盒111，一组对应正定位台6。
负极片料盒101与负极片取片吸盘4安装于同一基板301上，所述的夹取电芯夹爪9安装于底板201上且夹取电芯夹爪9可以前后移动由伺服电机驱动，其基板301与底板201由连接板8相连成一个整体，并设置有驱动这个整体的伺服电机。
首先负极片取片吸盘4两组分别吸附负极片料盒101和负极定位台7上的极片，然后由伺服电机驱动负极片取片吸盘4按设置的方向驱动一定的距离，此时将负极片料盒101中吸附的极片移到负极定位台7上，将负极定位台7上的极片移到了主叠片台2，主叠片台02上设置有四个压爪，压住由负极定位台7上移到主叠片台2的极片后，叠片台02往反方向移动；正极片取片吸盘3两组分别吸附正极片料盒111和正极定位台6上的极片，然后由伺服电机驱动正极片取片吸盘3按设置的方向驱动一定的距离，此时将正极片料盒111中吸附的极片移到正极定位台6上，叠片台2此时正好移动到由正极定位台6上吸附过来的极片，叠片台2上的压爪压住极片后，则返回去负极片的叠片，依次循环往复。其次当叠片完成后，所述的负极片定位台7设置有竖直移动的驱动气缸，使负极片定位台7下降，随后所述的夹取电芯夹爪9随整体一起平移过来，移动到叠好的电芯位置后，夹取电芯夹爪9向电芯位置方向移动，并夹取电芯，负极片定位台7下降为了避开位置，以便夹取电芯夹爪9所在的整体平移时不会发生干涉。
如图4所示可知，该沉降式叠片机的极片排布方式和工作原理，体现出是呈直线排布，极片与极片之间的距离比较短。
如图5所示可知，是原来叠片机的极片排布方式和工作原理，极片与极片之间的距离比较长。
由图4和图5比较可知，在极片尺寸相同的且长宽比很大时，极片的定位距离和排布距离很明显差距大，即L2>L1。沉降式叠片机体现出来的结构紧凑，定位距离短，效率明显要高。
下面对工作过程描述如下：
正极片放入正极片料盒111中，负极片放入负极片料盒101中，料盒中的极片都是多片式的，也有参差不齐的现象，为了防止这种参差不齐的极片直接放入到主叠片台上叠成电芯，负极片取片吸盘4和正极片取片吸盘3以及主叠片台2在排列方向做直线往复运动，分别有伺服电机驱动。首先负极片取片吸盘4两组分别吸附负极片料盒101和负极定位台7上的极片，然后由伺服电机驱动负极片取片吸盘4按设置的方向驱动一定的距离，此时将负极片料盒101中吸附的极片移到负极定位台7上，将负极定位台7上的极片移到了主叠片台2，主叠片台02上设置有四个压爪，压住由负极定位台7上移到主叠片台2的极片后，叠片台02往反方向移动；正极片取片吸盘3两组分别吸附正极片料盒111和正极定位台6上的极片，然后由伺服电机驱动正极片取片吸盘3按设置的方向驱动一定的距离，此时将正极片料盒111中吸附的极片移到正极定位台6上，叠片台2此时正好移动到由正极定位台6上吸附过来的极片，叠片台2上的压爪压住极片后，则返回去负极片的叠片，依次循环往复。在叠片台2往返的过程中隔膜1随之一起折返，在隔膜折返的过程中分别并持续叠入正负极片，直到叠片数量达到锂离子电池设计要求的数量为止。其次当叠片完成后，所述的负极片定位台7设置有竖直移动的驱动气缸，使负极片定位台7下降，随后所述的夹取电芯夹爪9随整体一起平移过来，移动到叠好的电芯位置后，夹取电芯夹爪9向电芯位置方向移动，并夹取电芯，负极片定位台7下降为了避开位置，以便夹取电芯夹爪9所在的整体平移时不会发生干涉。按照电芯制作工艺要求，叠完后的电芯夹出来后要进行隔膜包卷，也就是在电芯的外表面包一整圈隔膜，以保护电芯，再讲隔膜切断，此时再将叠好的电芯移出，电芯移出后，负极片定位台7上升复位，开始下一个电芯的叠片。另外电芯移出后，此时夹取电芯夹爪9再次向前移动到贴胶121位置，将电芯的周边特定位置贴好胶带，夹取电芯夹爪9再次后退到位。
其整机工作可靠，效率高；各机构布局合理，自动化程度高；整机可随电池极片的大小可以进行适度的调整和更换，调整方便，适用性强，适用于不同的锂离子电池。

Claims (4)

1.大型锂离子动力电池沉降式叠片机，包括隔膜(1)放卷、主叠片台(2)、夹取电芯夹爪(9)、电芯尾卷压条、电芯贴胶旋转台、极片料盒；其特征在于，所述的主叠片台(2)两侧分别设置有正极定位台(6)、负极定位台(7)，正、负极定位台两侧分别设置对应的正极片料盒(111)、负极片料盒(101)，正极片取片吸盘(3)和负极片取片吸盘(4)分别吸取对应料盒的极片和定位台上的极片；所述的负极片料盒与负极片取片吸盘台安装于同一基板(301)上。
2.根据权利要求1所述的大型锂离子动力电池沉降式叠片机，其特征是，所述的负极片定位台(7)设置有竖直移动的驱动气缸。
3.根据权利要求1所述的大型锂离子动力电池沉降式叠片机，其特征是，所述的正极片料盒(111)、正极片定位台(6)、主叠片台(2)、负极片定位台(7)、负极片料盒(101)呈直线排布并且间距相等。
4.根据权利要求1所述的大型锂离子动力电池沉降式叠片机，其特征是，所述的夹取电芯夹爪(9)安装于底板上，其基板(301)与底板(201)连成一整体，并设置有驱动沉降式叠片机的伺服电机。
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