CN111048844A - 锂电池高速叠片方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池高速叠片方法，包括：隔膜放卷机构、旋转叠片机构、上料机构以及叠片台机构，其中隔膜放卷机构对隔膜进行纠偏、张力调节及定量放卷，通过上料机构使极片精确传送至旋转叠片机构转移吸附辊处，正负极片转移吸附辊再次通过真空吸附将极片传送至极片贴合吸附辊，极片贴合吸附辊上设置有极片隔膜夹爪，经极片贴合吸附辊带动极片旋转至与隔膜相切位置，辊上极片隔膜夹爪将极片与隔膜夹紧后继续旋转，当极片旋转至叠片台机构承接面并与其相切位置，叠片台机构将折叠后隔膜与极片压紧固定，完成一个极片折叠固定过程；本发明叠片过程为连续旋转运动，大幅度提高了产品的生效效率。

Description

锂电池高速叠片方法
技术领域
本发明涉及锂电池加工设备领域，尤其涉及一种锂电池高速叠片方法。
背景技术
随着社会的迅速发展，由于锂电池具有重量轻、高储能密度、使用寿命长、自放电低和环保的缺点，因此被应用于电动自行车、笔记本电脑等众多数码产品中；
众所周知，在锂电池的制造过程中包括了对电池极片的叠片工艺，锂电池叠片技术，是使用隔膜将正、负电极片进行隔离，并依次层叠使其成为电芯的锂电池制造技术；其基本原理及工作过程为：利用隔膜组件将成卷的隔膜拉出，通过叠片台或隔膜组件的往复运动将隔膜折叠为Z字形，同时，利用机械手或其他转运装置将正、负电极片交替放在折叠的隔膜之间，由隔膜将正、负电极片分开；周而复始，多次重复上述过程，最终形成具有一定厚度的锂电池电芯；在实际的工作过程中，先利用取放机构的吸盘从料盒中吸取电池极片，然后搬运至相应的定位台，当需要叠置该极片时再次利用取放机构从定位台处吸取该极片，并搬运至叠片台上进行放料；现有技术中上述操作均需在一个工作台完成，轮候时间长，伺服操作繁杂，不利于提高叠片加工效率。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种锂电池高速叠片方法，能够通过隔膜放卷机构对隔膜进行纠偏、张力调节及定量放卷，通过正负极片上料机构使极片精确传送至旋转叠片机构转移吸附辊处，正负极片转移吸附辊再次通过真空吸附将极片传送至极片贴合吸附辊，极片贴合吸附辊上设置有极片隔膜夹爪，经极片贴合吸附辊带动极片旋转至与隔膜相切位置，辊上极片隔膜夹爪将极片与隔膜夹紧后继续旋转，当极片旋转至叠片台机构承接面并与其相切位置，叠片台机构将折叠后隔膜与极片压紧固定，完成一个极片折叠固定过程；正负极片在隔膜左右两边等距间隔与隔膜贴合后旋转折叠，完成整个电池电芯叠片过程；整个叠片过程为连续旋转运动，能大幅度提高产品生产效率。
为实现上述目的，本发明提供一种锂电池高速叠片方法，所述方法包括以下步骤：
S1，隔膜料卷输出隔膜；
S2，正、负极上料机构接收极片，并将极片输送至转移吸附辊；
S3，转移吸附辊吸附极片，旋转转移至与贴合吸附辊相接处时；贴合吸附辊吸附极片，并旋转转移至与隔膜相接处；
S4，极片与隔膜进行贴合叠片并输出。
作为优选：还包括隔膜张力调节器将隔膜保持预设张力后输送至隔膜编码器，隔膜编码器接收隔膜且保持隔膜的长度与叠放一层的隔膜长度相同并输出至与贴合吸附辊相接处。
作为优选：S2还包括：正、负极上料机构真空吸附极片并输送极片。
作为优选：S3中还包括：转移吸附辊和贴合吸附辊内均设置有气封板，转移吸附辊通过气封板精准吸附正、负极上料机构上的极片，贴合吸附辊通过气封板精准吸附转移吸附辊上的极片。
作为优选：S4还包括一个步骤：贴合吸附辊的两端还设置有夹转板，夹转板上设置有极片隔膜夹爪，贴合吸附辊设置有两组且分设于隔膜两侧，两组贴合吸附辊上的极片隔膜夹爪将极片和隔膜夹紧贴合。
作为优选：在极片隔膜夹爪将极片和隔膜夹紧贴合的步骤后，还包括一个步骤：两组极片隔膜夹爪分为第一极片隔膜夹爪和第二极片隔膜夹爪，第一隔膜夹爪将一侧的极片和隔膜夹紧贴合并往一方向继续旋转并折叠，第二隔膜夹爪将另一侧的极片和隔膜夹紧贴合并往相反方向继续旋转并折叠，两组极片隔膜夹爪连续折叠极片和隔膜。
作为优选：S4之后还包括：贴合叠片完的输出端设置有承接平台，承接平台侧面设置有固定气缸，固定气缸将叠片吸附固定在承接平台上。
作为优选：S1中还包括：放卷纠偏机构和气胀轴，放卷纠偏机构通过气胀轴与所述隔膜料卷连接，放卷纠偏机构用于所述隔膜料卷出现偏差时进行纠正。
作为优选：S2还包括：正、负极上料机构分为正极上料机构和负极上料机构，分设于贴合吸附辊的输入侧。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明通过隔膜放卷机构对隔膜进行纠偏、张力调节及定量放卷，通过正负极片上料机构使极片精确传送至旋转叠片机构转移吸附辊处，正负极片转移吸附辊再次通过真空吸附将极片传送至极片贴合吸附辊，极片贴合吸附辊上设置有极片隔膜夹爪，经极片贴合吸附辊带动极片旋转至与隔膜相切位置，辊上极片隔膜夹爪将极片与隔膜夹紧后继续旋转，当极片旋转至叠片台机构承接面并与其相切位置，叠片台机构将折叠后隔膜与极片压紧固定，完成一个极片折叠固定过程；正负极片在隔膜左右两边等距间隔与隔膜贴合后旋转折叠，完成整个电池电芯叠片过程；整个叠片过程为连续旋转运动，能大幅度提高产品生效效率。
附图说明
图1为本发明的三维视图；
图2为本发明的隔膜放卷机构结构图；
图3为本发明的局部剖视图；
图4为本发明的叠片台机构三维视图；
图5为本发明的旋转叠片结构三维视图；
图6为本发明的快速叠片步骤图。
主要元件说明如下：
1、隔膜料卷；2、隔膜编码器；3、隔膜张力调节器；4、夹转板；5、转移吸附辊；6、极片隔膜夹爪；7、气封板；8、旋转轴；9、皮带驱动电机；10、承接平台；11、真空皮带；12、抽风罩；13、驱动电机；14、驱动轮；15、放卷纠偏机构；16、气胀轴；17、贴合吸附辊；18、极片固定气缸；19、隔膜放卷机构；20、正、负极上料机构；21、旋转叠片机构；22、叠片台机构。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
本发明公开了一种锂电池高速叠片方法,结合图1至图6所示，本方法基于一装置实现，该装置包括：隔膜放卷机构19、旋转叠片机构21、正、负极上料机构20以及叠片台机构22；其中隔膜放卷机构19装载有隔膜料卷1、隔膜编码器2、隔膜张力调节器3；其中隔膜料卷1与放卷纠偏机构15通过气胀轴16进行连接，隔膜张力调节器3位于隔膜料卷1的输出端，隔膜张力调节器3的输出端设有隔膜编码器2。
旋转叠片机构21位于隔膜编码器的输出端，旋转叠片机构21包括夹转板4、转移吸附辊5、极片隔膜夹爪6、气封板7、驱动电机13、旋转轴8和贴合吸附辊17；旋转叠片机构21包括正极片旋转叠片机构和负极片旋转叠片机构，两机构具有相同的结构且对称设置于所述旋转叠片机构的左右两侧，正极片旋转叠片机构包括转移吸附辊5和贴合吸附辊17，转移吸附辊5和贴合吸附辊17相切，贴合吸附辊的两端头均设置有夹转板4，夹转板4上设置有极片隔膜夹爪5；转移吸附辊5与真空皮带11相切；其中驱动电机13与旋转轴8连接，旋转轴8分别与转移吸附辊5和贴合吸附辊17连接；转移吸附辊5和贴合吸附辊17内部均设置有气封板7，用于吸附极片；其中驱动电机13设置为4个，旋转轴8也设置为4个，转移吸附辊5和贴合吸附辊17突出的部分设有气孔，用于吸附极片。
正、负极上料机构20分为正极片上料机构和负极片上料机构，正极片上料机构和负极片上料机构具有相同的结构，且分别位于旋转叠片机构21左右两侧的输入侧；正极片上料机构包括真空皮带11、抽风罩12、皮带驱动电机9和驱动轮14；真空皮带11为带通气孔的真空皮带，抽风罩12安装于抽风皮带的下方，抽风以实现真空皮带11的吸附功能；皮带驱动电机9与驱动轮14连接，驱动轮14与真空皮带11连接。
叠片台机构22位于旋转叠片机构21的输出端，叠片台机构22包括极片固定气缸18、承接平台10，承接平台10承接旋转片机构21输出的叠片，极片固定气缸18安装在承接平台侧面。
以下结合附图1-图5具体介绍本发明的叠片方法：
首先启动机床，此时隔膜料卷1放出隔膜并传送至隔膜张力调节器3，隔膜张力调节器3调整完隔膜的张力后将隔膜输送至隔膜编码器2，隔膜编码器2接收隔膜且保持隔膜的长度与叠放一层的隔膜长度相同并输出至与贴合吸附辊17相接处；在隔膜进行的同时，正、负极上料机构20的真空皮带11接收来自上一道工序的极片，并且通过抽风罩12将极片吸附在真空皮带11上，向真空皮带11与转移吸附辊5相接的位置传输，当极片传输至该位置时，转移吸附辊5通过精准定位将极片吸附至转移吸附辊5上，并且通过旋转转移至与贴合吸附辊17相接的位置，此时贴合吸附辊17再通过精准定位将极片吸附到贴合吸附辊17上，接着在进行旋转转移至贴合吸附辊17与隔膜相接的位置；当贴合吸附辊17将极片带至与隔膜相接的位置时，两组贴合吸附辊17两端头上的夹转板4上的两组极片隔膜夹爪6将极片和隔膜夹紧贴合，两组极片隔膜夹爪6分为第一极片隔膜夹爪和第二极片隔膜夹爪，第一极片隔膜夹爪将一侧的极片和隔膜夹紧贴合并往一方向继续旋转并折叠，第二极片隔膜夹爪将另一侧的极片和隔膜夹紧贴合并往相反方向继续旋转并折叠，两组极片隔膜夹爪连续折叠极片和隔膜；叠片台机构22上的承接平台设有极片固定气缸18，极片固定气缸18将传送过来的叠片吸附固定，并且往下一工序输送叠片。
本发明的优势在于：本发明通过将极片叠片过程设计为旋转叠片的方式，通过连续的吸附旋转极片，将极片送至叠片平台机构，大幅度提高了产品的生效效率。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种锂电池高速叠片方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1，隔膜料卷输出隔膜；
S2，正、负极上料机构接收极片，并将极片输送至转移吸附辊；
S3，转移吸附辊吸附极片，旋转转移至与贴合吸附辊相接处时；贴合吸附辊吸附极片，并旋转转移至与隔膜相接处；
S4，极片与隔膜进行贴合叠片并输出。
2.根据权利要求1所述的锂电池高速叠片方法，其特征在于，S1后，还包括隔膜张力调节器将隔膜保持预设张力后输送至隔膜编码器，隔膜编码器接收隔膜且保持隔膜的长度与叠放一层的隔膜长度相同并输出至与贴合吸附辊相接处。
3.根据权利要求1所述的锂电池高速叠片方法，其特征在于，S2还包括：正、负极上料机构真空吸附极片并输送极片。
4.根据权利要求1所述的锂电池高速叠片方法，其特征在于，S3中还包括：转移吸附辊和贴合吸附辊内均设置有气封板，转移吸附辊通过气封板精准吸附正、负极上料机构上的极片，贴合吸附辊通过气封板精准吸附转移吸附辊上的极片。
5.根据权利要求1所述的锂电池高速叠片方法，其特征在于，S4还包括一个步骤：贴合吸附辊的两端还设置有夹转板，夹转板上设置有极片隔膜夹爪，贴合吸附辊设置有两组且分设于隔膜两侧，两组贴合吸附辊上的极片隔膜夹爪将极片和隔膜夹紧贴合。
6.根据权利要求5所述的锂电池高速叠片方法，其特征在于，在极片隔膜夹爪将极片和隔膜夹紧贴合的步骤后，还包括一个步骤：两组极片隔膜夹爪分为第一极片隔膜夹爪和第二极片隔膜夹爪，第一隔膜夹爪将一侧的极片和隔膜夹紧贴合并往一方向继续旋转并折叠，第二隔膜夹爪将另一侧的极片和隔膜夹紧贴合并往相反方向继续旋转并折叠，两组极片隔膜夹爪连续折叠极片和隔膜。
7.根据权利要求1所述的锂电池高速叠片方法，其特征在于，S4之后还包括：贴合叠片完的输出端设置有承接平台，承接平台侧面设置有固定气缸，固定气缸将叠片吸附固定在承接平台上。
8.根据权利要求1所述的锂电池高速叠片方法，其特征在于，S1中还包括：放卷纠偏机构和气胀轴，放卷纠偏机构通过气胀轴与所述隔膜料卷连接，放卷纠偏机构用于所述隔膜料卷出现偏差时进行纠正。
9.根据权利要求1所述的锂电池高速叠片方法，其特征在于，S2还包括：正、负极上料机构分为正极上料机构和负极上料机构，分设于贴合吸附辊的输入侧。
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