CN110085902A - 用于电池的叠片装置和电池的叠片方式 - Google Patents

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金省周
王洋
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Abstract

本发明公开了一种用于电池的叠片装置和电池的叠片方式，其中用于电池的叠片装置包括：堆叠平台、第一转运机构、第二转运机构和第三转运机构。堆叠平台上具有第一配合位置和第二配合位置；第一转运机构用于转运第一极片，并且第一转运机构适于将第一极片放置在第一配合位置且堆叠在隔膜的一侧面上以构成第一叠片单元，第一转运机构适于将第一极片放置在第二配合位置且堆叠在隔膜的一侧面上；第二转运机构适于将第二极片放置在第二配合位置且堆叠在隔膜的另一侧面上，位于第二配合位置的第一极片、隔膜以及第二极片构成为第二叠片单元；第三转运机构适于将堆叠完成的第二叠片单元堆叠在第一叠片单元上。该叠片装置可有效提升叠片速度。

Description

用于电池的叠片装置和电池的叠片方式
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，具体而言，涉及一种用于电池的叠片装置和电池的叠片方式。
背景技术
传统电池的叠片装置大都采用z型叠片技术或叠片平台45度旋转的叠片技术。在叠片时，一般先叠负极极片，再在负极极片上包覆隔膜，再叠正极极片，采用此种叠片装置的叠片方法叠片速度较慢，堆叠过程能源消耗大，存在改进空间。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种用于电池的叠片装置，该叠片装置可对极片进行快速堆叠，并且可有效提升叠片速度。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种用于电池的叠片装置，包括：堆叠平台，所述堆叠平台上具有第一配合位置和第二配合位置，所述堆叠平台上放置有隔膜；第一转运机构，所述第一转运机构用于转运第一极片，并且所述第一转运机构适于将第一极片放置在所述第一配合位置且堆叠在隔膜的一侧面上以构成第一叠片单元，所述第一转运机构适于将第一极片放置在所述第二配合位置且堆叠在所述隔膜的一侧面上；第二转运机构，所述第二转运机构适于将第二极片放置在所述第二配合位置且堆叠在所述隔膜的另一侧面上，位于所述第二配合位置的第一极片、所述隔膜以及第二极片构成为第二叠片单元；第三转运机构，所述第三转运机构适于将堆叠完成的所述第二叠片单元堆叠在所述第一叠片单元上。
进一步，所述第一转运机构包括：第一机械手臂。
进一步，所述第二转运机构包括：转运机械手臂和上料机械手臂，所述转运机械手臂适于将第二极片转运到所述上料机械手臂处，并由所述上料机械手臂将第二极片放置在所述第二配合位置处。
进一步，所述上料机械手臂包括：转轴和旋转臂，所述旋转臂适于绕所述转轴转动，所述旋转臂适于转运第二极片。
进一步，所述叠片装置还包括：供料机构，所述供料机构适于向所述第二转运机构提供第二极片，所述供料机构包括：上料弹夹。
相对于现有技术，本发明所述的用于电池的叠片装置具有以下优势：
本发明所述的用于电池的叠片装置，该叠片装置可对极片进行快速堆叠，并且可有效提升叠片速度。
本发明还提出一种电池的叠片方式，采用该叠片方式可有效提升叠片速度。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种电池的叠片方式，包括以下步骤：向隔膜的上表面和下表面上分别放置极片，每组上下正对的一对极片以及夹设在该一对所述极片之间的隔膜部分形成第二叠片单元；将相邻两个所述第二叠片单元中位于下游侧的所述第二叠片单元向位于上游侧的所述第二叠片单元堆叠，并使得位于上游侧的所述第二叠片单元和位于下游侧的所述第二叠片单元之间的隔膜部分夹设在该两个所述第二叠片单元之间。
进一步，向所述隔膜的上表面放置一极片，该极片与下面的隔膜部分形成第一叠片单元，位于所述第一叠片单元下游侧的第一个所述第二叠片单元向所述第一叠片单元堆叠，且位于所述第一叠片单元和第一个所述第二叠片单元之间的隔膜部分夹设在所述第一叠片单元和第一个所述第二叠片单元之间。
进一步，在最后一个所述第二叠片单元堆叠完成后，向最后一个所述第二叠片单元露出的所述极片覆盖隔膜。
进一步，所述极片包括极性相反的第一极片和第二极片，所述第一叠片单元包括：所述第一极片和所述第二极片中的一个与隔膜，所述第二叠片单元包括：所述第一极片、所述第二极片和隔膜。
进一步，所述第二叠片单元中的所述隔膜下侧的所述极片与所述第一叠片单元中的极片的极性相反，所述隔膜为连续不断的一张隔膜。
相对于现有技术，本发明所述的电池的叠片方式具有以下优势：
本发明所述的电池的叠片方式，采用该叠片方式可有效提升叠片速度。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的叠片装置的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的极片堆叠的流程图；
图3是根据本发明实施例的电池的叠片方式的流程图。
附图标记说明：
100-叠片装置，1-堆叠平台，2-隔膜，3-第一转运机构，4-第一极片，5-第二转运机构，6-第二极片，7-第一叠片单元，8-第二叠片单元，9-第三转运机构，51-转运机械手臂，52-上料机械手臂，521-转轴，522-旋转臂，10-供料机构，12-定位平台。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的用于电池的叠片装置100。
根据本发明实施例的用于电池的叠片装置100可以包括：堆叠平台1、第一转运机构3、第二转运机构5和第三转运机构9。
如图1和图2所示，堆叠平台1上具有第一配合位置和第二配合位置，第一配合位置和第二配合位置适于用来分别放置极片，以便于极片的堆叠，其中，堆叠平台1上还放置有隔膜2。隔膜2用于阻隔极片堆叠后相邻的两块极片，以进一步保证电池的堆叠成型。
第一转运机构3用于转运第一极片4，并且第一转运机构3适于将第一极片4放置在第一配合位置，并使第一极片4堆叠在隔膜2的一侧面上以构成第一叠片单元7(参照图1)。换言之，第一叠片单元7为由堆叠在一起的第一极片4和隔膜2所组成的两层结构。
进一步，第一转运机构3适于将另一第一极片4放置在第二配合位置且堆叠在隔膜2的一侧面上以为组成第二叠片单元8做准备(参照图1)。即第一转运机构3不仅可向第一配合位置转运第一极片4，还可向第二叠片单元8转运第一极片4。
第二转运机构5适于将第二极片6放置在第二配合位置，并使第二极片6堆叠在隔膜2的另一侧面上(参照图1)，其中，位于第二配合位置的第一极片4、隔膜2以及第二极片6构成为第二叠片单元8。换言之，第一叠片单元7为由依次堆叠在一起的第一极片4、隔膜2和第二极片6组成的两三层结构。
第三转运机构9适于将堆叠完成的第一组第二叠片单元8堆叠在第一叠片单元7上(参照图2)，并在二者之间堆叠隔膜2，之后，再将依次堆叠好的后一组第二叠片单元8堆叠到前一组第二叠片单元8上，相邻的两组第二叠片单元8之间均堆叠有隔膜2，直至最终完成极片的堆叠，最后再将隔膜2堆叠在最后一组第二叠片单元8露出的极片上即可完成电池的堆叠。
以最终实现隔膜2-第一极片4-隔膜2-第二极片6-隔膜2-第一极片4。。。。隔膜2的电池堆叠形式。
由于每次将第二堆叠单元向前一组堆叠单元堆叠的过程中均实现了两个极片(第一极片4和第二极片6)的同时堆叠，因此，可有效提升叠片速度。
其中，第一极片4和第二极片6中的一个为正极极片，另一个为负极极片。换言之，当第一极片4为正极极片时，第二极片6为负极极片。而当第一极片4为负极极片时，第二极片6为正极极片。由此，可实现正负极极片的交叉堆叠。当然，本发明实施例不仅限于此，也可为其他正负极极片的堆叠顺序形式。
其中，隔膜2为连续不断的一张隔膜2，并由隔膜2卷绕传送装置不断的向堆叠平台1输送，由于隔膜2为连续不断的，因此，在第三转运机构9将一个堆叠单元向另一个堆叠单元堆叠的过程中，隔膜2会由于转运堆叠操作而被堆叠夹设在两个堆叠单元之间，可进一步有效的提升堆叠速度。
根据本发明实施例的用于电池的叠片装置100，该叠片装置100可对极片进行快速堆叠，并且可有效提升叠片速度。
如图1所示，第一转运机构3包括：第一机械手臂。采用第一机械手臂可使第一转运机构3更加灵活，能够更好的对第一极片4进行转运堆叠。其中，第一转运机构3可采用吸附或夹取的方式转运堆叠第一极片4。但不仅限于此。
如图1所示，第二转运机构5包括：转运机械手臂51和上料机械手臂52，转运机械手臂51适于将第二极片6转运到上料机械手臂52处的定位平台12上，并由上料机械手臂52从定位平台12上将第二极片6取下并放置在第二配合位置处。其中，此操作过程可与第一转运机构3将第一极片4转运并放置在第二配合位置的过程同步进行，以有效提升叠片速度。
进一步，参照图1，上料机械手臂52包括：转轴521和旋转臂522，旋转臂522适于绕转轴521转动，以实现旋转臂522在定位平台12与第二配合位置之间位置的切换，而旋转臂522适于将位于定位平台12上的第二极片6转运到第二配合位置处以完成第二叠片单元8的堆叠。其中，采用此种转动的位置变化方式，可有效提升上料机械手臂52的转运效率，进而有效提升了叠片速度。
如图1所示，叠片装置100还包括：供料机构10，供料机构10适于持续向第二转运机构5提供第二极片6，以使第二转运机构5能够不断的向第二配合位置堆叠第二极片6，以不断形成多组第二叠片单元8，以便于极片的堆叠。
根据本发明的一些实施例，供料机构10包括：上料弹夹。上料弹夹为集储存第二极片6以及输送第二极片6功能于一身的机构，上料弹夹内可储存多片第二极片6，当第二转运机构5将上料弹夹内位于最上层的第二极片6取走后，上料弹夹会自动的将下一片第二极片6输送到最上层，以便于第二转运机构5拿取转运。
其中，第一极片4也可采用上料弹夹的方式对第一转运机构3进行供料。由此，可进一步提升叠片速度。
下面参考图3描述根据本发明实施例的电池的叠片方式。
如图3所示，叠片方式包括以下步骤：
向隔膜2的上表面和下表面上分别放置极性相反的极片，每组上下正对的一对极片以及夹设在该一对极片之间的隔膜2部分形成第二叠片单元8；将相邻两个第二叠片单元8中位于下游侧的第二叠片单元8向位于上游侧的第二叠片单元8堆叠，并使得位于上游侧的第二叠片单元8和位于下游侧的第二叠片单元8之间的隔膜2部分夹设在该两个第二叠片单元8之间。
进一步，向隔膜2的上表面放置一极片，该极片与下面的隔膜2部分形成第一叠片单元7，位于第一叠片单元7下游侧的第一个第二叠片单元8向第一叠片单元7堆叠，且位于第一叠片单元7和第一个第二叠片单元8之间的隔膜2部分夹设在第一叠片单元7和第一个第二叠片单元8之间。
再进一步，在最后一个第二叠片单元8堆叠完成后，向最后一个第二叠片单元8露出的极片覆盖隔膜2，以最终完成电池极片的堆叠。
以隔膜2的上表面放置第一极片4，隔膜2的下表面放置第二极片6为例进行说明：
首先需要选取多个极片(第一极片4和第二极片6)，以及用于隔绝相邻极片的隔膜2，将隔膜2放置在堆叠拼台上，之后，第一转运机构3会将一个第一极片4转运并放置在第一配合位置且使其能够堆叠在隔膜2上表面上以构成第一叠片单元7，之后，第一转运机构3和第二转运机构5同步运作，以同步的将第一极片4放置堆叠在隔膜2的上表面以及将第二极片6放置堆叠在隔膜2的下表面，以完成第一组第二叠片单元8的堆叠。
之后第三转运机构9会将第一组第二叠片单元8转运并堆叠在第一叠片单元7中的第一极片4的上侧，在转运堆叠的过程中，隔膜2会自然的叠放在第一叠片单元7与第一组第二叠片单元8叠之间。
重复上述中堆叠第一组第二叠片单元8的步骤以形成第二组第二叠片单元8，第三转运机构9会将第二组第二叠片单元8转运并堆叠到第一组第二叠片单元8的第一极片4上，同样，在转运堆叠的过程中，隔膜2会自然的叠放在第一组第二叠片单元8与第二组第二叠片单元8叠之间。
重复第二叠片单元8的堆叠步骤以及后一组第二叠片单元8向前一组第二叠片单元8的堆叠操作，直至第二叠片单元8全部堆叠完成，之后在最后一组第二叠片单元8的第一极片4上堆叠隔膜2以完成电池的堆叠。
根据本发明实施例的电池的叠片方式，采用该叠片方式可有效提升叠片速度。
根据本发明的一些实施例，极片包括极性相反的第一极片4和第二极片6，其中，第一叠片单元7包括：第一极片4和第二极片6中的一个与隔膜2，第二叠片单元8包括：第一极片4、第二极片6和隔膜2。
根据本发明的一些实施例，第二叠片单元8中的隔膜2下侧的极片与第一叠片单元7中的极片的极性相反。由此，可形成交叉堆叠的形式。
根据本发明的一些实施例，隔膜2为连续不断的一张隔膜2。由于隔膜2为连续不断的，因此，在将一个堆叠单元向另一个堆叠单元堆叠的过程中，隔膜2会由于转运堆叠操作而被堆叠夹设在两个堆叠单元之间，可进一步有效的提升堆叠速度。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于电池的叠片装置(100)，其特征在于，包括：
堆叠平台(1)，所述堆叠平台(1)上具有第一配合位置和第二配合位置，所述堆叠平台(1)上放置有隔膜(2)；
第一转运机构(3)，所述第一转运机构(3)用于转运第一极片(4)，并且所述第一转运机构(3)适于将第一极片(4)放置在所述第一配合位置且堆叠在隔膜(2)的一侧面上以构成第一叠片单元(7)，所述第一转运机构(3)适于将第一极片(4)放置在所述第二配合位置且堆叠在所述隔膜(2)的一侧面上；
第二转运机构(5)，所述第二转运机构(5)适于将第二极片(6)放置在所述第二配合位置且堆叠在所述隔膜(2)的另一侧面上，位于所述第二配合位置的第一极片(4)、隔膜(2)以及第二极片(6)构成为第二叠片单元(8)；
第三转运机构(9)，所述第三转运机构(9)适于将堆叠完成的所述第二叠片单元(8)堆叠在所述第一叠片单元(7)上。
2.根据权利要求1所述的用于电池的叠片装置(100)，其特征在于，所述第一转运机构(3)包括：第一机械手臂。
3.根据权利要求1所述的用于电池的叠片装置(100)，其特征在于，所述第二转运机构(5)包括：转运机械手臂(51)和上料机械手臂(52)，所述转运机械手臂(51)适于将第二极片(6)转运到所述上料机械手臂(52)处，并由所述上料机械手臂(52)将第二极片(6)放置在所述第二配合位置处。
4.根据权利要求3所述的用于电池的叠片装置(100)，其特征在于，所述上料机械手臂(52)包括：转轴(521)和旋转臂(522)，所述旋转臂(522)适于绕所述转轴(521)转动，所述旋转臂(522)适于转运第二极片(6)。
5.根据权利要求1所述的用于电池的叠片装置(100)，其特征在于，还包括：供料机构(10)，所述供料机构(10)适于向所述第二转运机构(5)提供第二极片(6)，所述供料机构(10)包括：上料弹夹。
6.一种电池的叠片方式，其特征在于，包括以下步骤：
向隔膜(2)的上表面和下表面上分别放置极片，每组上下正对的一对极片以及夹设在该一对所述极片之间的隔膜(2)部分形成第二叠片单元(8)；
将相邻两个所述第二叠片单元(8)中位于下游侧的所述第二叠片单元(8)向位于上游侧的所述第二叠片单元(8)堆叠，并使得位于上游侧的所述第二叠片单元(8)和位于下游侧的所述第二叠片单元(8)之间的隔膜(2)部分夹设在该两个所述第二叠片单元(8)之间。
7.根据权利要求6所述的电池的叠片方式，其特征在于，向所述隔膜(2)的上表面放置一极片，该极片与下面的隔膜(2)部分形成第一叠片单元(7)，位于所述第一叠片单元(7)下游侧的第一个所述第二叠片单元(8)向所述第一叠片单元(7)堆叠，且位于所述第一叠片单元(7)和第一个所述第二叠片单元(8)之间的隔膜(2)部分夹设在所述第一叠片单元(7)和第一个所述第二叠片单元(8)之间。
8.根据权利要求7所述的电池的叠片方式，其特征在于，在最后一个所述第二叠片单元(8)堆叠完成后，向最后一个所述第二叠片单元(8)露出的所述极片覆盖隔膜(2)。
9.根据权利要求8所述的电池的叠片方式，其特征在于，所述极片包括极性相反的第一极片(4)和第二极片(6)，所述第一叠片单元(7)包括：所述第一极片(4)和所述第二极片(6)中的一个与隔膜(2)，所述第二叠片单元(8)包括：所述第一极片(4)、所述第二极片(6)和隔膜(2)。
10.根据权利要求8所述的电池的叠片方式，其特征在于，所述第二叠片单元(8)中的隔膜(2)下侧的所述极片与所述第一叠片单元(7)中的所述极片的极性相反，所述隔膜(2)为连续不断的一张隔膜(2)。
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