CN109524720A - 一种转塔式叠片机和叠片方法 - Google Patents
一种转塔式叠片机和叠片方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109524720A CN109524720A CN201811258224.7A CN201811258224A CN109524720A CN 109524720 A CN109524720 A CN 109524720A CN 201811258224 A CN201811258224 A CN 201811258224A CN 109524720 A CN109524720 A CN 109524720A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lamination
- rotary body
- pole piece
- stacking table
- band
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010030 laminating Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims abstract description 344
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 58
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 39
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明公开了一种转塔式叠片机和叠片方法,其中,转塔式叠片机包括:可绕第一转动轴转动的第一旋转体;设置在第一旋转体上的至少一个叠片机构;叠片机构包括两个第二旋转体,第二旋转体可绕第二转动轴转动,两个第二旋转体的中心连线所形成的直线经过第一转动轴的轴心线,第二旋转体的中心经过第二转动轴的轴心线;第二旋转体的周向外壁上设置有至少一个叠片台;叠片台用于折叠叠片带;设置在第一旋转体上方的摆动过辊,摆动过辊用于向叠片台传送叠片带,在叠片时张紧叠片带。当前叠片台叠完一个叠片电芯后,旋转到同一叠片机构的第二旋转体上的叠片台接带叠片带,无需前工序暂停,减少了另一叠片台接带的辅助时间,显著的提高了整机的生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及叠片电芯制造领域,具体设计一种转塔式叠片机和叠片方法。
背景技术
叠片电芯制造规模化应用瓶颈主要体现在现有叠片设备效率低下,下料辅助时间长,影响整机的生产效率。
现有的叠片电芯制造工艺主要包括以下两种:
第一、通过在Z字形的隔膜中间插入极片实现叠片电芯的制作,该方式使用固定式叠片台或往复式叠片台完成堆叠;
第二、通过复合式将极片与隔膜粘结后,用机械手层层堆叠实现叠片电芯的制作,该方式使用固定式叠片台配合四轴机械手完成堆叠。
以上两种工艺存在如下不足之处:
第一、Z字形叠片单工位效率低,叠片过程中隔膜容易褶皱,引起电芯局部析锂,产生安全隐患,且极片和隔膜分别堆叠,容易造成二次定位误差,影响精度;
第二、极片各单元间距有累积误差,固定压针调整,造成电芯对齐度不合格、存在质量隐患和安全隐患;
第三、机械手堆叠单工位效率低,设备投入成本高;
因此,现有技术有待提高和改进。
发明内容
本申请旨在提供一种转塔式叠片机和叠片方法,以提高制造成品叠片电芯的生产效率。
根据本申请的第一方面,本申请提供了一种转塔式叠片机,包括:
可绕第一转动轴转动的第一旋转体;
设置在所述第一旋转体上的至少一个叠片机构;所述叠片机构包括两个第二旋转体,所述第二旋转体可绕第二转动轴转动,两个第二旋转体的中心连线所形成的直线经过所述第一转动轴的轴心线,第二旋转体的中心经过第二转动轴的轴心线;所述第二旋转体的周向外壁上设置有至少一个叠片台;所述叠片台用于折叠叠片带;
设置在所述第一旋转体上方的摆动过辊,所述摆动过辊用于向叠片台传送叠片带,在叠片时张紧叠片带;
一叠片台接带后,该第二旋转体通过自身的转动带动该叠片台在该第二旋转体的周向上摆动,使叠片带折叠;该叠片台完成预设部分的叠片后,所述第一旋转体通过自身的转动切换到同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台进行叠片。
所述的转塔式叠片机,其中,还包括:切割组件和辅助叠片机构;所述切割组件设置在叠片台上;所述切割组件用于在一叠片台完成预设部分的叠片、且同一叠片机构的另一第二旋转体的叠片台接带叠片带后,将两个第二旋转体上的叠片台之间的叠片带切断形成叠片带段;所述辅助叠片机构用于将所述叠片带段折叠到所述完成预设部分叠片的叠片台上,以形成叠片电芯。
所述的转塔式叠片机,其中,一叠片台接带后,该叠片台处于第二旋转体的左侧时,第二旋转体绕第二转动轴顺时针方向旋转第一预设角度使该叠片台摆动到第二旋转体右侧,叠片带完成了一次折叠;该叠片台处于第二旋转体的右侧时,第二旋转体绕第二转动轴逆时针方向旋转第一预设角度使该叠片台摆动到第二旋转体左侧,叠片带完成了一次折叠;以此循环实现叠片带的多次折叠;一叠片台完成预设部分的叠片后,该叠片台处于第二旋转体的左侧时,第一旋转体绕第一转动轴逆时针方向旋转第二预设角度,该第二旋转体绕第二转动轴逆时针方向旋转第三预设角度,同时同一叠片机构的另一第二旋转体绕第二转动轴逆时针或顺时针方向旋转第三预设角度,使同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台接带;该叠片台处于第二旋转体的右侧时,第一旋转体绕第一转动轴顺时针方向旋转第二预设角度,该第二旋转体绕第二转动轴顺时针方向旋转第三预设角度,同时同一叠片机构的另一第二旋转体绕第二转动轴顺时针或逆时针方向旋转第三预设角度,使同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台接带
所述的转塔式叠片机,其中,叠片台进行叠片时,第二旋转体绕第二转动轴顺时针方向旋转的同时,所述摆动过辊沿水平方向向左移动以张紧叠片带;第二旋转体绕第二转动轴逆时针方向旋转的同时,所述摆动过辊沿水平方向向右移动以张紧叠片带。
所述的转塔式叠片机,其中,所述叠片带包括:层叠设置的两层隔膜带,设置在两层隔膜带之间的第一极片层,设置在上层隔膜带上表面的上第二极片层,以及设置在下层隔膜带下表面的下第二极片层;所述第一极片层包括多个沿叠片带长度方向一字阵列排布的第一极片;所述上第二极片层包括位置位于第一极片正上方的第二极片,且每个偶数位或奇数位的第一极片正上方均有一个所述第二极片;所述下第二极片层包括位置位于第一极片正下方的第二极片,且每个奇数位或偶数位的第一极片正下方均有一个第二极片。
所述的转塔式叠片机,其中,所述叠片台上至少设置有:一个第一压针和一个第二压针;所述第一压针和所述第二压针分别设置在所述叠片台沿所述第二旋转体的周向方向的两侧上;所述第一压针和所述第二压针用于压紧相邻的两个第一极片之间的隔膜带使叠片台摆动时能折叠叠片带。
所述的转塔式叠片机,其中,未折叠的叠片带正面前方设置有第一检测系统,未折叠的叠片带背面前方设置有第二检测系统;所述第一检测系统用于检测所述叠片带正面的各个相邻第二极片之间的间距是否相等,以找出发生了偏移的第二极片;所述第二检测系统用于检测所述叠片带背面的各个相邻第二极片之间的间距是否相等,以找出发生了偏移的第二极片;所述叠片台还包括:至少一个第一压针驱动组件和至少一个第二压针驱动组件;所述第一压针驱动组件用于在所述第一压针压紧隔膜带后,驱动所述第一压针挤压发生了偏移的第二极片以纠偏;所述第二压针驱动组件用于在所述第二压针压紧隔膜带后,驱动所述第二压针挤压发生了偏移的第二极片以纠偏;所述第一检测系统与所述第一压针驱动组件电连接,所述第二检测系统与所述第二压针驱动组件电连接。
所述的转塔式叠片机,其中,所述第二旋转体的周向外壁为正多边形,所述叠片台设置在所述正多边形的边上,且所述正多边形一个边上的叠片台数量不超过一个;第二转动轴位于所述正多边形的中心;所述第一预设角度和第三预设角度均为预设角度区间中的角度;所述预设角度区间包含所述正多边形的的圆心角;所述第二预设角度大于等于180°。
所述的转塔式叠片机,其中,还包括:设置在所述摆动过辊之前的夹持过辊;所述夹持过辊用于展平所述叠片带。
根据本申请的第二方面,本申请还提供了一种基于所述的转塔式叠片机的叠片方法,包括如下步骤:
叠片带制作步骤,制作叠片带;所述叠片带包括:层叠设置的两层隔膜带,设置在两层隔膜带之间的第一极片层,设置在上层隔膜带上表面的上第二极片层,以及设置在下层隔膜带下表面的下第二极片层;所述第一极片层包括多个沿叠片带长度方向一字阵列排布的第一极片;所述上第二极片层包括位置位于第一极片正上方的第二极片,且每个偶数位或奇数位的第一极片正上方均有一个所述第二极片;所述下第二极片层包括位置位于第一极片正下方的第二极片,且每个奇数位或偶数位的第一极片正下方均有一个第二极片;
叠片带折叠步骤,将所述叠片带沿相邻的两个第一极片之间的隔膜带折叠以形成叠片电芯;
叠片带接带步骤,与形成叠片电芯的叠片台在同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台接带叠片带,重新折叠叠片带。
本发明的有益效果是:
本发明提供了一种转塔式叠片机和叠片方法,其中,转塔式叠片机包括:可绕第一转动轴转动的第一旋转体;设置在所述第一旋转体上的至少一个叠片机构;所述叠片机构包括两个第二旋转体,所述第二旋转体可绕第二转动轴转动,两个第二旋转体的中心连线所形成的直线经过所述第一转动轴的轴心线,第二旋转体的中心经过第二转动轴的轴心线;所述第二旋转体的周向外壁上设置有至少一个叠片台;所述叠片台用于折叠叠片带以形成叠片电芯;设置在所述第一旋转体上方的摆动过辊,所述摆动过辊用于向叠片台传送叠片带,在叠片时张紧叠片带;一叠片台接带后,该第二旋转体通过自身的转动带动该叠片台在该第二旋转体的周向上摆动,使叠片带折叠;该叠片台完成叠片后,所述第一旋转体通过自身的转动切换到同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台进行叠片。该转塔式叠片机在当前叠片台叠完一个叠片电芯后,直接旋转到同一叠片机构的第二旋转体上的叠片台接带叠片带,无需前工序暂停,减少了另一叠片台接带的辅助时间,显著的提高了整机的生产效率。
附图说明
图1为本发明所提供的转塔式叠片机在叠第一个叠片电芯时的示意图一;
图2为本发明所提供的转塔式叠片机在叠第一个叠片电芯时的示意图二;
图3为本发明所提供的转塔式叠片机在接带叠片带时的示意图一;
图4为本发明所提供的转塔式叠片机在接带叠片带时的示意图二;
图5为叠片台的俯视图;
图6为叠片带的示意图;
图7为叠片电芯的示意图;
图8为本发明所提供的叠片方法的流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一、
参见图1和图2所示,本实施例提供的转塔式叠片机,具体用于生产叠片电芯的叠片机。该转塔式叠片机主要包括:第一旋转体11、至少一个叠片机构以及摆动过棍40。
第一旋转体11可绕自身转动轴转动,至少一个叠片机构设置在第一旋转体11上,该叠片机构包括两个第二旋转体10,第二旋转体10可绕第二转动轴转动,两个第二旋转体10的中心连线所形成的直线经过第一转动轴的轴心线,第二旋转体10的中心经过第二转动轴的轴心线。在第二旋转体10的周向外壁上设置有至少一个叠片台20,该叠片台20用于折叠叠片带90。
本实施例中,第二旋转体20的周向外壁为正多边形,即以图1中的视角为第一视角,在该第一视角下,第二旋转体20的截面是正多边形,第二转动轴位于该正多边形的中心,且第二转动轴的轴心线经过该正多边形的中心。该正多边形的截面中的每个边代表一个面,叠片台20设置在其中一个或多个或全部的面上,即设置在正多边形的边上,并且该正多边形的一个边上的叠片台20的数量不超过一个。换而言之,若该第二旋转体10为正方体形状,则第二转动轴位于该正方体形状相对两侧面的中心,即第二转动轴的轴心线经过该相对两侧面的中心,该第二旋转体20的周向为相邻于该正方体形状的相对两侧面的其他面。
摆动过棍40设置在第一旋转体11的上方,该摆动过辊40用于向叠片台20传送叠片带90,并在叠片台20折叠叠片带时张紧叠片带90,从而不会使得在折叠叠片带时叠片带出现褶皱的现象,避免了成品叠片电芯析锂的问题,进而提高了产品质量。具体的是,摆动过棍40在垂直于第二旋转体20的第二转动轴的平面内沿水平方向往复移动。
本转塔式叠片机开始工作前,将叠片带90的自由端接带(即固定)在一叠片台20上,保持摆动过棍40不移动,之后,第二旋转体10通过绕第二转动轴转动以带动该叠片台20在第二旋转体10的周向上摆动,使得该叠片台20折叠叠片带90。该叠片台20完成预设部分的叠片后,第一旋转体11绕第一转动轴转动从而切换到同一叠片机构的另一第二旋转体10上的叠片台,该切换后的叠片台接带叠片带,之后,该切换后的叠片台重新开始对叠片带90进行折叠,以完成其对应的预设部分的叠片。
如上,并结合图1和图2中所示,一叠片台20在接带叠片带90后,假设摆动过棍40不移动,若该叠片台20处于第二旋转体10的左侧时,第二旋转体10绕自身的第二转动轴顺时针方向旋转第一预设角度,使得该叠片台20摆动到第二旋转体10的右侧,该叠片台20对叠片带90完成一次折叠,形成一层叠片电芯。一叠片台20在接带叠片带90后,假设摆动过棍40不移动,若该叠片台20处于第二旋转体10的右侧时,该第二旋转体10绕自身的第二转动轴逆时针方向旋转第二预设角度使该叠片台20摆动到第二旋转体10的左侧,叠片带90完成了一次折叠,形成一层叠片电芯。以此往复循环实现叠片带90的多次折叠,折叠的次数根据叠片电芯所需的层数进行设定。
在一叠片台20完成预设部分的叠片后,若该叠片台20处于第二旋转体的左侧时,则第一旋转体11绕第一转动轴逆时针方向旋转第二预设角度,该第二旋转体10绕第二转动轴逆时针方向旋转第三预设角度,同时同一叠片机构的另一第二旋转体绕第二转动轴逆时针或顺时针方向旋转第三预设角度,使得同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台接带叠片带,重新开始叠片。在一叠片台20完成预设部分的叠片后,若该叠片台20处于第二旋转体的右侧时,则第一旋转体11绕第一转动轴顺时针方向旋转第二预设角度,该第二旋转体10绕第二转动轴顺时针方向旋转第三预设角度,同时同一叠片机构的另一第二旋转体绕第二转动轴逆时针或顺时针方向旋转第三预设角度,使得同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台接带叠片带,重新开始叠片。
本摆动式叠片机中,叠片台20在一个第二旋转体10上至少设置有一个,则第一预设角度和第三预设角度均为预设角度区间中的角度,该预设角度区间包含正多边形的圆心角,假设该正多边形的圆心角为α,则该预设区间可以是α±0.5α。由于同一叠片机构中的两个第二旋转体的中心在同一直线上,其该直线经过第一转动轴的轴心线,因此,第二预设角度可以大于等于180°。
参见图3和图4中所示,在第一旋转体11绕第一转动轴转动从而切换到同一叠片机构的另一第二旋转体10上的叠片台,并被该切换的叠片台接带之后,该切换的叠片台需对接带后的叠片带重新进行叠片,因此,在叠片台上还设置有切割组件30,该切割组件30用于在一叠片台完成预部分的叠片、且同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台接带叠片带后,将两个(即位于一叠片台和同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台)叠片台之间的叠片带切断形成叠片带段,该叠片带段需要被折叠到之前的完成预设部分叠片的叠片台上,因此,本摆动式叠片机还包括有辅助叠片机构12,该辅助叠片机构用于将该叠片带段折叠到之前的完成预设部分叠片的叠片台上,以形成叠片电芯。具体的是该辅助叠片机构12采用机械手吸附或抓取的方式实现对该叠片带段的折叠。
在实际生产中,该叠片带段的长度可以设定为整数倍的被叠片台一次折叠的一层叠片电芯的长度,还可将设置在同一叠片机构上的两个第二旋转体之间的距离设置为该叠片带段的长度。
如图1中所示,第二旋转体10的截面为等边三角形,且该等边三角形的边上只设置有一个叠片台,该等边三角形所对应的圆心角为60°,假设摆动过棍40保持不动,该叠片台20接带叠片带90后,在图1中位置的第二旋转体10绕第二转动轴沿逆时针方向旋转30°或大于30°后形成如图2中位置,该叠片台对叠片带叠一次形成一层叠片电芯;之后第二旋转体10绕第二转动轴沿顺时针方向旋转60°或大于60°后,该叠片台对叠片带折叠第二次形成两层叠片电芯。以此往复循环,直至叠片电芯所需要的层数,完成叠片电芯的制作。
如上,在叠片电芯制作好后,若该叠片台处于第二旋转体10的左侧时,第一旋转体11绕第一转动轴逆时针旋转180°或大于180°,第二旋转体10绕自身转动轴逆时针方向旋转30°或大于30°,同时同一叠片机构的另一第二旋转体绕第二转动轴逆时针或顺时针方向旋转30°或大于30°或其他角度值,具体根据此第二旋转体上的叠片台的位置进行旋转,使得同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台接带叠片带重新开始叠片。在叠片电芯制作好后,若该叠片台处于第二旋转体10的右侧时,第一旋转体11绕第一转动轴顺时针旋转180°或大于180°,第二旋转体10绕自身转动轴顺时针方向旋转30°或大于30°,同时同一叠片机构的另一第二旋转体绕第二转动轴顺时针或逆时针方向旋转30°或大于30°或其他角度值,具体根据此第二旋转体上的叠片台的位置进行旋转,使得同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台接带叠片带重新开始叠片。以上在对叠片带折叠以及对接的过程中,叠片带始终处于张紧状态。
在一实施例中,等边三角形的至少两个边上都设置有叠片台,其与上述实施方式的不同之处仅在于在其中一个叠片台完成叠片后,可以选择同一叠片机构的另一第二旋转体上的多个叠片台进行下一叠片带的折叠,因此在接带时,同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台的旋转方向可以有两个,选择更多,并且在其中一个叠片台因故障而不能使用时,也不会影响本机的使用。
在其他实施例中,若只设置两个叠片台时,且该第二旋转体10的截面为等腰直角三角形,两个叠片台分别设置在该等腰直角三角形的两个直角边上,则两个叠片台之间的夹角为90°,摆动过棍40保持不动,一叠片台20接带叠片带90后,在图1中位置第二旋转体10绕第二转动轴沿逆时针方向旋转45°或大于45°后形成如图2中位置,该叠片台20对叠片带90叠一次形成一层叠片电芯;之后,该第二旋转体10绕第二转动轴沿顺时针方向旋转135°或大于135°后,该叠片台对叠片带折叠第二次形成两层叠片电芯。以此往复循环,直至叠片电芯所需要的层数,完成叠片电芯的制作。在叠片电芯制作好后,若该叠片台处于第二旋转体10的左侧时,第一旋转体11绕第一转动轴逆时针旋转180°或大于180°,第二旋转体10绕自身转动轴逆时针方向旋转45°,同时同一叠片机构的另一第二旋转体绕第二转动轴沿顺时针或逆时针方向旋转45°或大于45°或其他角度值,使得与同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台接带叠片带重新开始叠片。若该叠片台处于旋转体10的右侧时,第一旋转体11绕第一转动轴顺时针旋转180°或大于180°,第二旋转体10绕自身转动轴顺时针方向旋转45°,同时同一叠片机构的另一第二旋转体绕第二转动轴沿顺时针或逆时针方向旋转45°或大于45°或其他角度值,使得与同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台接带叠片带重新开始叠片。
本实施例中,在一叠片台进行叠片时,在第二旋转体10绕自身转动轴顺时针方向旋转的同时,摆动过棍40沿水平方向向左移动,即摆动过辊40带动叠片带90在垂直于第二旋转体10的第二转动轴所在轴线的平面内沿水平方向向左移动,以将摆动过棍40自身传送的叠片带90张紧。在一叠片台进行叠片时,在第二旋转体10绕自身转动轴逆时针方向旋转的同时,摆动过棍40沿水平方向向右移动,即摆动过辊40带动叠片带90在垂直于第二旋转体10的第二转动轴所在轴线的平面内沿水平方向向右移动,以将摆动过棍40自身传送的叠片带90张紧。该过程中,第二旋转体10旋转的角度会相应的减小,减小旋转角度的旋转体相应的占用的空间会减小,节省了生产空间,间接的减小了生产成本。同时,两种不同的移动方向,始终保持叠片带90处于绷紧状态,为叠片带90提供张力,以保证叠片台20在堆叠叠片带90时不会出现褶皱的现象,提高了成品叠片电芯的质量。
参见图6所示,叠片带90包括:层叠设置的两层隔膜带91,设置在两层隔膜带91之间的第一极片层,设置在上层隔膜带91上表面的上第二极片层,以及设置在下层隔膜带91下表面的下第二极片层。第一极片层包括多个沿叠片带长度方向一字阵列排布(等间距)的第一极片92。上第二极片层包括位置位于第一极片92上方的第二极片93,且每个偶数位或奇数位的第一极片92正上方均有一个第二极片93。下第二极片层保卫位置位于第一极片92正下方的第二极片93,且每个奇数位或偶数位的第一极片正下方均有一个第二极片93。
在每个叠片台20上至少设置有:一个第一压针21和一个第二压针22,第一压针21和第二压针22分别设置在叠片台20沿旋转体10周向方向的两侧上,第一压针21和第二压针22用于压紧相邻的两个第一极片92之间的隔膜带91使得叠片台20在摆动时能折叠叠片带90以形成叠片电芯100。如图7所示的叠片电芯100的结构。
参见图5所示,图中示出的第一压针21和第二压针22分别设置有两个。
具体的,叠片带90经摆动过辊40后穿带到一叠片台20上,该叠片台20上的第一压针21压紧第一个第一极片92之前的隔膜带91,第二压针22压紧第一个第一极片92与第二个第一极片92之间的隔膜带91。若该叠片台20在第二旋转体20的左侧时,第二旋转体10开始绕第二转动轴沿顺时针方向转动,摆动过辊40开始沿水平方向向右移动,该叠片台20在第二旋转体10的带动下也绕第二旋转体10的第二转动轴顺时针转动,同时摆动过棍40摆动到第二旋转体10的右侧,之后,第二压针22将第二个第一极片92与第三个第一极片92之间的隔膜带91压紧,第一压针21将第三个第一极片92与第四个第一极片92之间的隔膜带91压紧。之后,第二旋转体10绕第二转动轴沿逆时针方向转动,该叠片台20在第二旋转体10的带动下绕第二转动轴逆时针转动,同时摆动过辊40带动叠片带90沿水平方向向左移动,摆动过棍40摆动到第二旋转体10的左侧,之后,第一压针21将第四个第一极片92与第五个第一极片92之间的隔膜带压紧,第二压针22将第五个第一极片92与第六个第一极片92之间的隔膜带压紧。以此往复循环,直至剩余一定长度的叠片带段,之后,第一旋转体11旋转以切换同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台接带,切割组件将叠片带段切断,切断的叠片带段被辅助叠片机构12折叠到之前的叠片台上,形成成品叠片电芯100。
未折叠的叠片带90正面前方设置有第一检测系统60,未折叠的叠片带90背面前方设置有第二检测系统70。第一检测系统60和第二检测系统70均为CCD检测系统。第一检测系统60用于检测叠片带90正面的各个相邻第二极片93之间的间距是否相等,以找出该正面发生了偏移的第二极片93。第二检测系统70用于检测叠片带90背面的各个相邻第二极片93之间的间距是否相等,以找出该背面发生了偏移的第二极片93。
本实施例中,叠片台20还包括:至少一个第一压针驱动组件和至少一个第二压针驱动组件。第一检测系统60与第一压针驱动组件电连接,第二检测系统70与第二压针驱动组件电连接。第一压针驱动组件用于在第一压针21压紧隔膜带91后,驱动第一压针21挤压发生了偏移的第二极片93以纠偏,从而将堆叠的上一层第二极片与下一层第二极片对齐。第二压针驱动组件用于在第二压针22压紧隔膜带91后,驱动第二压针22挤压发生了偏移的第二极片93以纠偏,从而将堆叠的上一层第二极片与下一层第二极片对齐。保证了叠片电芯100的对齐度,间接的提高了成品叠片电芯的质量。
本实施方式中,第一检测系统60和第二检测系统70的位置固定不动,并且第一检测系统60和第二检测系统70均距离叠片台20之间的叠片带的长度可认为是一定的,即忽略摆动过棍40在摆动时和旋转体10在转动时对叠片带长度的影响,可设置第一检测系统60和第二检测系统70均距离叠片台20之间的距离为整数倍的相邻两个第二极片之前的距离,依次便于对第二极片的调节。
本实施例所提供的叠片机还包括:夹持过棍50、张力及缓存机构80以及第一驱动机构和第二驱动机构,夹持过棍50设置在摆动过辊40之前,张力及缓存机构80设置在夹持过棍50之前,夹持过辊50用于展平叠片带90,张力及缓存机构80用于给叠片带提供张力并缓存。第一驱动机构用于驱动第一旋转体11绕第一转动轴旋转,第二驱动机构用于驱动第二旋转体10绕第二转动轴旋转,优选的,第一驱动机构和第二驱动机构均为凸轮结构。
本实施例中,在第一旋转体11上相对的设置两个第二旋转体10,每个第二旋转体10上分别设置至少一个叠片台20,工作过程两个第二旋转体10交替接带。当然,在其他实施例中,也可设置不同数目的第二旋转体,例如四个、六个等,其中两两第二旋转体10相对设置。
本实施例所提供的转塔式叠片机,还包括用于制作叠片带的制作装置,该制作装置将制作的叠片带的自由端经过张力及缓存机构80、夹持过棍50和摆动过棍40后被固定在一叠片台20上。
本实施例中,第二旋转体的摆动节拍可以提升至0.25s内,即在0.25s内实现一次摆动叠好一层叠片电芯,实现了高速叠片的目的。
实施例二、
参见图8所示,本实施例提供了一种基于实施例一的转塔式叠片机的叠片方法,包括如下步骤:
叠片带制作步骤200,制作叠片带,该叠片带具体是通过热复合的方式制作,该叠片带包括:层叠设置的两层隔膜带,设置在两层隔膜带之间的第一极片层,设置在上层隔膜带上表面的上第二极片层,以及设置在下层隔膜带下表面的下第二极片层。第一极片层包括多个沿叠片带长度方向一字阵列排布的第一极片。上第二极片层包括位置位于第一极片正上方的第二极片,且每个偶数位或奇数位的第一极片正上方均有一个所述第二极片。下第二极片层包括位置位于第一极片正下方的第二极片,且每个奇数位或偶数位的第一极片正下方均有一个第二极片。
叠片带折叠步骤300,将叠片带沿相邻的两个第一极片之间的隔膜带折叠以形成叠片电芯。
叠片带接带步骤400,与形成叠片电芯的叠片台在同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台接带叠片带,重新折叠叠片带。
以上叠片方法具体是通过实施例一中的摆动式叠片机实现的,具体的工作过程可参考实施例一中的描述,在此不再赘述。
综上所述,本实施例所提供的转塔式叠片机,该叠片机在一叠片台叠完一个叠片电芯后,通过第一旋转体直接旋转到同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台接带叠片带,接带的另一叠片台上的压针将叠片带的压住,切刀将两个叠片台之间的叠片带切断,后续再由辅助叠片机构将两个叠片台之间的叠片带堆叠到先前的叠片台上。该过程减少叠片带穿带及校正的时间,并且,在接带时,无需对对摆动式叠片机停机,进一步的提高了生产效率。同时设置的两个检测系统配合两个压针动作将极片对齐,提高了成品叠片电芯的质量。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换。
Claims (10)
1.一种转塔式叠片机,其特征在于,包括:
可绕第一转动轴转动的第一旋转体;
设置在所述第一旋转体上的至少一个叠片机构;所述叠片机构包括两个第二旋转体,所述第二旋转体可绕第二转动轴转动,两个第二旋转体的中心连线所形成的直线经过所述第一转动轴的轴心线,第二旋转体的中心经过第二转动轴的轴心线;所述第二旋转体的周向外壁上设置有至少一个叠片台;所述叠片台用于折叠叠片带;
设置在所述第一旋转体上方的摆动过辊,所述摆动过辊用于向叠片台传送叠片带,在叠片时张紧叠片带;
一叠片台接带后,该第二旋转体通过自身的转动带动该叠片台在该第二旋转体的周向上摆动,使叠片带折叠;该叠片台完成预设部分的叠片后,所述第一旋转体通过自身的转动切换到同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台进行叠片。
2.如权利要求1所述的转塔式叠片机,其特征在于,还包括:切割组件和辅助叠片机构;所述切割组件设置在叠片台上;所述切割组件用于在一叠片台完成预设部分的叠片、且同一叠片机构的另一第二旋转体的叠片台接带叠片带后,将两个第二旋转体之间的叠片带切断形成叠片带段;所述辅助叠片机构用于将所述叠片带段折叠到所述完成预设部分叠片的叠片台上,以形成叠片电芯。
3.如权利要求1所述的转塔式叠片机,其特征在于,一叠片台接带后,该叠片台处于第二旋转体的左侧时,第二旋转体绕第二转动轴顺时针方向旋转第一预设角度使该叠片台摆动到第二旋转体右侧,叠片带完成了一次折叠;该叠片台处于第二旋转体的右侧时,第二旋转体绕第二转动轴逆时针方向旋转第一预设角度使该叠片台摆动到第二旋转体左侧,叠片带完成了一次折叠;以此循环实现叠片带的多次折叠;一叠片台完成预设部分的叠片后,该叠片台处于第二旋转体的左侧时,第一旋转体绕第一转动轴逆时针方向旋转第二预设角度,该第二旋转体绕第二转动轴逆时针方向旋转第三预设角度,同时同一叠片机构的另一第二旋转体绕第二转动轴逆时针或顺时针方向旋转第三预设角度,使同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台接带;该叠片台处于第二旋转体的右侧时,第一旋转体绕第一转动轴顺时针方向旋转第二预设角度,该第二旋转体绕第二转动轴顺时针方向旋转第三预设角度,同时同一叠片机构的另一第二旋转体绕第二转动轴顺时针或逆时针方向旋转第三预设角度,使同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台接带。
4.如权利要求3所述的转塔式叠片机,其特征在于,叠片台进行叠片时,第二旋转体绕第二转动轴顺时针方向旋转的同时,所述摆动过辊沿水平方向向左移动以张紧叠片带;第二旋转体绕第二转动轴逆时针方向旋转的同时,所述摆动过辊沿水平方向向右移动以张紧叠片带。
5.如权利要求1所述的转塔式叠片机,其特征在于,所述叠片带包括:层叠设置的两层隔膜带,设置在两层隔膜带之间的第一极片层,设置在上层隔膜带上表面的上第二极片层,以及设置在下层隔膜带下表面的下第二极片层;所述第一极片层包括多个沿叠片带长度方向一字阵列排布的第一极片;所述上第二极片层包括位置位于第一极片正上方的第二极片,且每个偶数位或奇数位的第一极片正上方均有一个所述第二极片;所述下第二极片层包括位置位于第一极片正下方的第二极片,且每个奇数位或偶数位的第一极片正下方均有一个第二极片。
6.如权利要求5所述的转塔式叠片机,其特征在于,所述叠片台上至少设置有:一个第一压针和一个第二压针;所述第一压针和所述第二压针分别设置在所述叠片台沿所述第二旋转体的周向方向的两侧上;所述第一压针和所述第二压针用于压紧相邻的两个第一极片之间的隔膜带使叠片台摆动时能折叠叠片带。
7.如权利要求6所述的转塔式叠片机,其特征在于,未折叠的叠片带正面前方设置有第一检测系统,未折叠的叠片带背面前方设置有第二检测系统;所述第一检测系统用于检测所述叠片带正面的各个相邻第二极片之间的间距是否相等,以找出发生了偏移的第二极片;所述第二检测系统用于检测所述叠片带背面的各个相邻第二极片之间的间距是否相等,以找出发生了偏移的第二极片;所述叠片台还包括:至少一个第一压针驱动组件和至少一个第二压针驱动组件;所述第一压针驱动组件用于在所述第一压针压紧隔膜带后,驱动所述第一压针挤压发生了偏移的第二极片以纠偏;所述第二压针驱动组件用于在所述第二压针压紧隔膜带后,驱动所述第二压针挤压发生了偏移的第二极片以纠偏;所述第一检测系统与所述第一压针驱动组件电连接,所述第二检测系统与所述第二压针驱动组件电连接。
8.如权利要求3所述的转塔式叠片机,其特征在于,所述第二旋转体的周向外壁为正多边形,所述叠片台设置在所述正多边形的边上,且所述正多边形一个边上的叠片台数量不超过一个;第二转动轴位于所述正多边形的中心;所述第一预设角度和第三预设角度均为预设角度区间中的角度;所述预设角度区间包含所述正多边形的的圆心角;所述第二预设角度大于等于180°。
9.如权利要求1所述的转塔式叠片机,其特征在于,还包括:设置在所述摆动过辊之前的夹持过辊;所述夹持过辊用于展平所述叠片带。
10.一种基于权利要求1-9任意一项所述的转塔式叠片机的叠片方法,其特征在于,包括如下步骤:
叠片带制作步骤,制作叠片带;所述叠片带包括:层叠设置的两层隔膜带,设置在两层隔膜带之间的第一极片层,设置在上层隔膜带上表面的上第二极片层,以及设置在下层隔膜带下表面的下第二极片层;所述第一极片层包括多个沿叠片带长度方向一字阵列排布的第一极片;所述上第二极片层包括位置位于第一极片正上方的第二极片,且每个偶数位或奇数位的第一极片正上方均有一个所述第二极片;所述下第二极片层包括位置位于第一极片正下方的第二极片,且每个奇数位或偶数位的第一极片正下方均有一个第二极片;
叠片带折叠步骤,将所述叠片带沿相邻的两个第一极片之间的隔膜带折叠以形成叠片电芯;
叠片带接带步骤,与形成叠片电芯的叠片台在同一叠片机构的另一第二旋转体上的叠片台接带叠片带,重新折叠叠片带。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811258224.7A CN109524720B (zh) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 一种转塔式叠片机和叠片方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811258224.7A CN109524720B (zh) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 一种转塔式叠片机和叠片方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109524720A true CN109524720A (zh) | 2019-03-26 |
CN109524720B CN109524720B (zh) | 2024-04-09 |
Family
ID=65772980
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811258224.7A Active CN109524720B (zh) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 一种转塔式叠片机和叠片方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109524720B (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110350253A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-10-18 | 深圳市兴禾自动化有限公司 | 一种转塔式自动叠片生产线及其叠片工艺 |
CN110416592A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-05 | 深圳市格林晟科技有限公司 | 一种双叠片台叠片设备及其叠片方法 |
CN110416628A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-05 | 深圳市格林晟科技有限公司 | 一种模切叠片一体设备 |
CN110931883A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-03-27 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 电芯叠片装置 |
CN110943246A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-03-31 | 深圳吉阳智能科技有限公司 | 一种循环式复合叠片机 |
CN116936945A (zh) * | 2023-09-12 | 2023-10-24 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 极片折叠控制方法、装置、极片折叠装置及电池生产系统 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011085654A1 (zh) * | 2010-01-18 | 2011-07-21 | 深圳市吉阳自动化科技有限公司 | 一种锂离子电池芯包制备方法和系统 |
CN203941972U (zh) * | 2013-10-31 | 2014-11-12 | 江西科慧电池新能源有限公司 | 一种微型叠片机 |
CN106374144A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-02-01 | 广东亿鑫丰智能装备股份有限公司 | 一体化电芯叠片机及电芯叠片方法 |
CN206194905U (zh) * | 2016-10-26 | 2017-05-24 | 广东亿鑫丰智能装备股份有限公司 | 一体化电芯叠片机 |
CN106960983A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-07-18 | 广东亿鑫丰智能装备股份有限公司 | 一种电芯高速叠片装置 |
CN206685487U (zh) * | 2017-04-06 | 2017-11-28 | 广东亿鑫丰智能装备股份有限公司 | 一种电芯高速生产设备 |
CN209357847U (zh) * | 2018-10-26 | 2019-09-06 | 深圳吉阳智能科技有限公司 | 一种转塔式叠片机 |
-
2018
- 2018-10-26 CN CN201811258224.7A patent/CN109524720B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011085654A1 (zh) * | 2010-01-18 | 2011-07-21 | 深圳市吉阳自动化科技有限公司 | 一种锂离子电池芯包制备方法和系统 |
CN203941972U (zh) * | 2013-10-31 | 2014-11-12 | 江西科慧电池新能源有限公司 | 一种微型叠片机 |
CN106374144A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-02-01 | 广东亿鑫丰智能装备股份有限公司 | 一体化电芯叠片机及电芯叠片方法 |
CN206194905U (zh) * | 2016-10-26 | 2017-05-24 | 广东亿鑫丰智能装备股份有限公司 | 一体化电芯叠片机 |
CN106960983A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-07-18 | 广东亿鑫丰智能装备股份有限公司 | 一种电芯高速叠片装置 |
CN206685487U (zh) * | 2017-04-06 | 2017-11-28 | 广东亿鑫丰智能装备股份有限公司 | 一种电芯高速生产设备 |
CN209357847U (zh) * | 2018-10-26 | 2019-09-06 | 深圳吉阳智能科技有限公司 | 一种转塔式叠片机 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110416592A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-05 | 深圳市格林晟科技有限公司 | 一种双叠片台叠片设备及其叠片方法 |
CN110416628A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-05 | 深圳市格林晟科技有限公司 | 一种模切叠片一体设备 |
CN110350253A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-10-18 | 深圳市兴禾自动化有限公司 | 一种转塔式自动叠片生产线及其叠片工艺 |
CN110943246A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-03-31 | 深圳吉阳智能科技有限公司 | 一种循环式复合叠片机 |
CN110931883A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-03-27 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 电芯叠片装置 |
CN110931883B (zh) * | 2019-11-29 | 2022-04-29 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 电芯叠片装置 |
CN116936945A (zh) * | 2023-09-12 | 2023-10-24 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 极片折叠控制方法、装置、极片折叠装置及电池生产系统 |
CN116936945B (zh) * | 2023-09-12 | 2024-02-13 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 极片折叠控制方法、装置、极片折叠装置及电池生产系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109524720B (zh) | 2024-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109524720A (zh) | 一种转塔式叠片机和叠片方法 | |
CN209357847U (zh) | 一种转塔式叠片机 | |
CN109346774A (zh) | 一种摆动式叠片机和叠片方法 | |
CN209357856U (zh) | 一种摆动式叠片机 | |
CN103219546A (zh) | 卷绕式叠片机以及电池卷绕叠片方法 | |
WO2022237645A1 (zh) | 叠片装置及具有其的叠片设备 | |
CN106992317A (zh) | 一种圆柱形锂电池双卷绕机 | |
CN105762379A (zh) | 电池叠片机 | |
CN110350253A (zh) | 一种转塔式自动叠片生产线及其叠片工艺 | |
CN209503356U (zh) | 一种钢筋笼焊接定位工装 | |
CN207490030U (zh) | 一种高效叠片单元加工系统 | |
CN207834493U (zh) | 全自动锂电池电芯卷绕机 | |
CN107053320A (zh) | 一种三轴超薄铜箔分切机及其分切方法 | |
CN106602150A (zh) | 一种用于制造卷绕元件的卷绕装置及卷绕元件的卷绕方法 | |
CN109301350A (zh) | 一种锂电池叠片装置 | |
CN110071262B (zh) | 一种新型模切卷叠一体机及其模切卷叠方法 | |
CN109888407B (zh) | 一种三针卷绕短极片方法及其结构 | |
CN109759845B (zh) | 一种全自动锂电池极耳裁切超声波焊接设备 | |
CN208478485U (zh) | 并膜装置及卷绕系统 | |
CN207602714U (zh) | 一种叠片单元制作装置 | |
CN106785070A (zh) | 一种锂离子电池的快速包膜装置及其方法 | |
CN110600809B (zh) | 一种电池电芯制备装置及其使用方法 | |
CN110380131A (zh) | 一种直线升降轮换、交替压料式叠片平台 | |
CN207883852U (zh) | 电池制造控制系统及电池制造设备 | |
CN208208900U (zh) | 一种锂电池生产设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |