CN110289450A - 一种新型电池极片的叠片工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型电池极片的叠片工艺。本发明采用多套极片夹夹着极片和隔离膜循环移送至叠片工位，在叠片工位上形成层叠的电芯，由于在隔离膜两侧同时贴上极片，然后在叠片工位进行层叠，提高了叠片效率，大大提高电芯制作的生产效率。在叠片过程中，隔离膜与正、负极片同时层叠，并且隔离膜在极片夹的作用下移动至叠片工位，使得隔离膜与正、负极片之间无张力产生。极片夹的夹爪及叠片台上的极片压板只与同一极片(正极或负极)接触，正、负极片不发生感染，叠片稳定性好，重复精度高，提高了产品质量。

Description

一种新型电池极片的叠片工艺
技术领域
本发明涉及电池生产工艺，更具体地说是指一种新型电池极片的叠片工艺。
背景技术
目前锂电池制造行业，有一种电池的制造方式是采用叠片制造工艺来实现的。其工作原理是将正、负极片4装入料盒1中，极片拾取机构2左右往复运动，在正、负料盒中拾取极片，经二次定位后，交替将正、负极片放在叠片台3上；叠片台3(运动机构6)带动隔离膜5左右往复移动形成z字形叠层。当叠片数量达到设定的数值后，由电芯转移机构将极片组转移至卷绕隔离膜工位进行极片组外包隔离膜。当极组外包隔离膜达到设定的圈数后，裁断隔离膜进行收尾贴胶，设备进入下一个极片组叠片工作，与此同时，在已经外包隔离膜的极组上贴防松胶纸，形成完整电芯。请参阅图1。
现有技术这种设备，一次只能叠合一个电芯极片，叠片速度根据极片的大小只能在1.0-1.5S/pcs之间，加上包隔离膜的辅助时间(大约5至10秒)较长，很难有更高的叠片效率突破，效率太低；并且叠片台来回正负极之间，带动隔离膜左右往返运动，使隔离膜容易产生张力。还有，叠片台上极片压板交互压住正、负极片，容易使正、负极片之间相互感染。随着生产需求的快速发展，现有技术叠片机的生产效率实在难以满足市场需求。
因此提供一种结构紧凑、运行稳定、高质量、高效率的电池极片的叠片工艺。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种新型电池极片的叠片工艺。
一种新型电池极片的叠片工艺，其特征在于，包括以下：
在贴片工位上，在隔离膜的两侧分别贴合正极片、负极片，以形成第一极片组；并对第一极片组进行夹持；
第一极片组以及与其连接的隔离膜从贴片工位移送至叠片工位，并对第一极片组进行压紧固定；同时，隔离膜继续放出，且在贴片工位上，隔离膜的两侧分别贴合正极片、负极片，以形成第二极片组；
第二极片组移送至叠片工位，然后叠合在第一极片组一侧；此时，第一极片组与第二极片组之间连接的隔离膜，折叠在叠合的第一极片组与第二极片组之间，以隔离第一极片组与第二极片组；
第二极片组移送至叠片工位时，再按照上述方法在贴片工位形成的第三极片组；第三极片组再按照上述步骤叠合于第二极片组一侧，并且第二极片组与第三极片组之间连接的隔离膜，折叠在叠合的第二极片组与第三极片组之间，以隔离第二极片组与第三极片组；
在第三极片组一侧依次按照上述步骤叠合极片组，直至叠合至设定的第N极片组；此时，叠片工位形成N个极片组的电芯组，并移送至下一工序。
其进一步技术方案为：所述贴片工位上，正极片位于隔离膜的一侧，负极片位于隔离膜的另一侧，并通过设有的极片上料机构对称贴合于隔离膜的两侧。
其进一步技术方案为：在贴片工位上，设有的不少于一对极片夹对极片组进行夹持，然后在夹紧的状态下移送至叠片工位。
其进一步技术方案为：所述极片夹在叠片机构的作用下从贴片工位运动至叠片工位，极片组压紧固定在叠片工位后，极片夹再从叠片工位运动至贴片工位，等待下一个极片组的夹持。
其进一步技术方案为：所述叠片工位设有叠片台，极片夹将极片组移送至叠片台；所述叠片台将极片组压紧，极片夹松开并运动至贴片工位。
其进一步技术方案为：所述极片组移送至叠片工位后，叠片台上设有极片压板以使若干个极片组相互压合。
其进一步技术方案为：所述正极片、负极片分别对称贴合在隔离膜两侧，并且多个极片组依次叠合后，极片组之间经过隔离膜相互隔离，以使电芯的若干个正极片均位于隔离膜一侧，若干个负极片均位于隔离膜的另一侧。
其进一步技术方案为：所述第N极片组叠合成电芯时，在压紧状态下，设有的转移机构对将电芯移送至包隔膜工位；此时，隔离膜继续放出，隔离膜放出的长度为设定长度时切断，并在包隔膜工位将隔离膜包裹在电芯外周。
其进一步技术方案为：所述第一极片组与第二极片组之间连接的隔离膜长度与电芯宽度。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过在隔离膜两侧贴合正极片和负极片，形成极片组，再将多个极片组层叠在一起，并且相邻极片组之间连接的隔离膜叠合在相邻极片组之间，使得两个极片组能相互隔离。
采用多套极片夹夹着极片和隔离膜循环移送至叠片工位，在叠片工位上形成层叠的电芯，由于在隔离膜两侧同时贴上极片，然后在叠片工位进行层叠，提高了叠片效率(能提高至0.5s/pcs)，大大提高电芯制作的生产效率。
在叠片过程中，隔离膜与正、负极片同时层叠，并且隔离膜在极片夹的作用下移动至叠片工位，使得隔离膜与正、负极片之间无张力产生。极片夹的夹爪及叠片台上的极片压板只与同一极片(正极或负极)接触，正、负极片不发生感染，叠片稳定性好，重复精度高，提高了产品质量。
本发明结构紧凑、轻巧、能耗低，占地面积小，便于安装、存放和运输。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为现有叠片工艺的示意图；
图2至6均为本发明一种新型电池极片的叠片工艺的叠片示意图；
图7为本发明一种新型电池极片的叠片工艺的极片压板与极片夹交互示意图；
图8为本发明一种新型电池极片的叠片工艺的叠片过程示意图。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
图2至图8为本发明的示意图。
一种新型电池极片的叠片工艺，请参阅图2至图8，包括以下步骤：
步骤1、在贴片工位10上，在隔离膜11的两侧分别贴合正极片13、负极片14(在本实施例中，在面向图纸方向，正极片13贴附在隔离膜11的右侧，负极片14贴附在隔离膜11的左侧)，以形成第一极片组；在贴片工位10上对第一极片组进行夹持，等待移送至下一步骤。
步骤2、第一极片组以及与其连接的隔离膜11从贴片工位10移送至叠片工位12，并对第一极片组进行压紧固定；同时，隔离膜11继续放出，且在贴片工位10上，在隔离膜11的两侧分别贴合正极片13、负极片14，以形成第二极片组；
步骤3、在叠片工位12上对第一极片组进行固定后，第二极片组移送至叠片工位12，然后叠合在第一极片组一侧；此时，第一极片组与第二极片组之间连接的隔离膜11，折叠在叠合的第一极片组和第二极片组之间，以隔离第一极片组与第二极片组；
步骤3、第二极片组移送至叠片工位12时，第三极片组再按照上述步骤贴合在隔离膜11的两侧；第三极片组再按照上述步骤叠合于第二极片组一侧，并且第二极片组与第三极片组之间连接的隔离膜11，折叠在叠合的第二极片组与第三极片组之间，以隔离第二极片组与第三极片组；
步骤4、在第三极片组一侧依次按照上述步骤叠合极片组，直至叠合至设定的第N极片组；此时，叠片工位12形成N个极片组的电芯组，并移送至下一工序。
具体的，在上述步骤1中，贴片工位10上，正极片13位于隔离膜11的一侧，负极片14位于隔离膜11的另一侧，并通过设有的极片上料机构18对称贴合于隔离膜11的两侧。正极片13、负极片14对称设置在隔离膜11上的同一位置。
极片上料机构18设有吸附正极片13、负极片14的吸盘，运动至隔离膜11两侧时，同时将正极片13、负极片14贴合在隔离膜11的两侧。
在步骤2中，在贴片工位10上，设有的不少于一对极片夹15对极片组进行夹持固定然后在夹紧的状态下移送至叠片工位12。多个极片夹15形成一个极片夹组，一个极片夹组对一个极片组进行移送。一般的，极片夹15对极片组的上端进行夹持，然后极片夹15带动极片组叠合在已经压紧在叠片台16上的极片组的一侧，且连接在上一极片组末端与连接在下一极片组前端的隔离膜11就会折叠在叠合的极片组之间。
极片夹15设有夹爪，且夹爪从极片组的两侧将其夹持，然后提送至叠片工位12。
极片夹15、极片组及隔离膜11在叠片机构的作用下从贴片工位10运动至叠片工位12，极片组叠合压紧固定在叠片工位12后，极片夹15再从叠片工位12运动至贴片工位10，等待下一个极片组的夹持。
叠片工位12设有叠片台16，极片夹15将极片移送至叠片台16，具体的第一极片组通过极片压板17贴合在叠片台16上，第二极片组、第三极片组依次叠合在第一极片组一侧。叠片台16将极片组与隔离膜11固定，此时极片夹15松开并运动至贴片工位10；此时，叠片机构将下一极片组连同极片夹15移送至叠片台16，并叠合在上一极片组一侧；而且，相邻的极片组之间连接的隔离膜11折叠在叠合的相邻极片组之间，将上一个极片组的负极片14与下一极片组的正极片13相互隔离。
具体的，请参阅图6至图7，极片组移送至叠片工位12后，叠片台16上设有极片压板17以使极片组压合在叠片台16。极片夹15将极片组移送到叠片台16，极片压板17及时将极片组压紧在叠片台16上，确定夹紧后，极片夹15才能松开。在电芯中，正极片13、负极片14分别对称贴合在隔离膜11两侧，并且多个极片组依次叠合后，极片组之间再经过隔离膜11相互隔离，以使电芯的若干个正极片13均位于隔离膜11一侧，若干个负极片14均位于隔离膜11的另一侧。在本实施例中，面向图纸方向，正极片13的连接端朝下，负极片14的连接端朝上，并且正极片13与负极片14通过隔离膜11将正极片13和负极片14隔离，隔离膜11具有绝缘的作用，避免二者形成短路。
第N极片组层叠成电芯时，在叠片台16上为压紧状态下，设有的转移机构对将电芯移送至包隔离膜工位；此时，隔离膜11继续放出，直到隔离膜11放出的长度为设定长度时，放出设定长度的隔离膜11将电芯包裹。电芯外包设定圈数的隔离膜后，在收尾处进行贴胶，形成电芯并移送至下一工序。
电芯移送到包隔离膜工位时，贴片工位继续进行下一电芯的叠片工作，循环不间停工作，提高生产效率。
其中，为了使得相邻之间极片组能顺利叠合，第一极片组与第二极片组之间的预留隔离膜11的长度需要根据电芯的大小来设定。一般的，预留隔离膜11的长度为电芯的宽度与二倍的极片厚度的和。但是，极片厚度的厚度可以忽略不计，所以预留的隔离膜11的长度相当于电芯的宽度。
综上所述，本发明通过在隔离膜两侧贴合正极片和负极片，形成极片组，再将多个极片组层叠在一起，并且相邻极片组之间连接的隔离膜叠合在相邻极片组之间，使得两个极片组能相互隔离。
采用多套极片夹夹着极片和隔离膜循环移送至叠片工位，在叠片工位上形成层叠的电芯，由于在隔离膜两侧同时贴上极片，然后在叠片工位进行层叠，提高了叠片效率(能提高至0.5s/pcs)，大大提高电芯制作的生产效率。
在叠片过程中，隔离膜与正、负极片同时层叠，并且隔离膜在极片夹的作用下移动至叠片工位，使得隔离膜与正、负极片之间无张力产生。极片夹的夹爪及叠片台上的极片压板只与同一极片(正极或负极)接触，正、负极片不发生感染，叠片稳定性好，重复精度高，提高了产品质量。
本发明结构紧凑、轻巧、能耗低，占地面积小，便于安装、存放和运输。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种新型电池极片的叠片工艺，其特征在于，包括以下：
在贴片工位上，在隔离膜的两侧分别贴合正极片、负极片，以形成第一极片组；并对第一极片组进行夹持；
第一极片组以及与其连接的隔离膜从贴片工位移送至叠片工位，并对第一极片组进行压紧固定；同时，隔离膜继续放出，且在贴片工位上，隔离膜的两侧分别贴合正极片、负极片，以形成第二极片组；
第二极片组移送至叠片工位，叠合在第一极片组一侧；此时，第一极片组与第二极片组之间连接的隔离膜，折叠在叠合的第一极片组与第二极片组之间，以隔离第一极片组与第二极片组；
第二极片组移送至叠片工位时，再按照上述步骤在贴片工位形成的第三极片组；第三极片组再按照上述步骤叠合于第二极片组一侧，并且第二极片组与第三极片组之间连接的隔离膜，折叠在叠合的第二极片组与第三极片组之间，以隔离第二极片组与第三极片组；
在第三极片组一侧依次按照上述步骤叠合极片组，直至叠合至设定的第N极片组；此时，叠片工位形成N个极片组的电芯组，并移送至下一工序。
2.根据权利要求1所述的一种新型电池极片的叠片工艺，其特征在于，所述贴片工位上，正极片位于隔离膜的一侧，负极片位于隔离膜的另一侧，并通过设有的极片上料机构对称贴合于隔离膜的两侧。
3.根据权利要求1所述的一种新型电池极片的叠片工艺，其特征在于，在贴片工位上，设有的不少于一对极片夹对极片组进行夹持，然后在夹紧的状态下移送至叠片工位。
4.根据权利要求3所述的一种新型电池极片的叠片工艺，其特征在于，所述极片夹在叠片机构的作用下从贴片工位运动至叠片工位，极片组压紧固定在叠片工位后，极片夹再从叠片工位运动至贴片工位，等待下一个极片组的夹持。
5.根据权利要求4所述的一种新型电池极片的叠片工艺，其特征在于，所述叠片工位设有叠片台，极片夹将极片组移送至叠片台；所述叠片台将极片组压紧，极片夹松开并运动至贴片工位。
6.根据权利要求5所述的一种新型电池极片的叠片工艺，其特征在于，所述极片组移送至叠片工位后，叠片台上设有极片压板以使若干个极片组相互压合。
7.根据权利要求1所述的一种新型电池极片的叠片工艺，其特征在于，所述正极片、负极片分别对称贴合在隔离膜两侧，并且多个极片组依次叠合后，极片组之间经过隔离膜相互隔离，以使电芯的若干个正极片均位于隔离膜一侧，若干个负极片均位于隔离膜的另一侧。
8.根据权利要求1所述的一种新型电池极片的叠片工艺，其特征在于，所述第N极片组叠合成电芯时，在压紧状态下，设有的转移机构对将电芯移送至包隔膜工位；此时，隔离膜继续放出，隔离膜放出的长度为设定长度时切断，并在包隔膜工位将隔离膜包裹在电芯外周。
9.根据权利要求1所述的一种新型电池极片的叠片工艺，其特征在于，所述第一极片组与第二极片组之间连接的隔离膜长度与电芯宽度。
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