CN113314769B - 一种电池叠片设备及电池叠片方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池制备技术领域，公开了一种电池叠片设备及电池叠片方法，用于整个设备占用的空间，同时保证较高的叠片效率。该电池叠片设备中，第一叠片台与第二叠片台沿第一方向交替设置；第一叠片台与第二叠片台分别对应两个机械手，且相邻设置的第一叠片台与第二叠片台共用一个正极机械手或负极机械手；与第一叠片台对应的负极机械手用于向第一叠片台叠放负极片；与第一叠片台对应的正极机械手用于向第一叠片台叠放正极片；与第二叠片台对应的负极机械手用于向第二叠片台叠放负极片；与第二叠片台对应的正极机械手用于向第二叠片台叠放正极片；同步叠放于第一叠片台的极片与叠放于第二叠片台的极片的类型不同。

Description

一种电池叠片设备及电池叠片方法

技术领域

本发明涉及电池制备技术领域，尤其涉及一种电池叠片设备及电池叠片方法。

背景技术

目前的锂离子电池装配生产工艺分为卷绕工艺和叠片工艺，而叠片工艺的方式在动力电池的生产中应用最为广泛，现有进行叠片工艺的叠片机包括单工位叠片机，即通过一个正极机械手和一个负极机械手交替向叠片台叠放极片，单工位叠片机的效率较低，已经无法满足巨大的市场需求。

发明内容

本发明提供一种电池叠片设备与电池叠片方法，用以解决现有技术中存在的叠片效率较低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种电池叠片设备，包括多个叠片台与多个机械手，且所述机械手的数量多于所述叠片台的数量；

所述多个叠片台包括至少一个第一叠片台、至少一个第二叠片台，所述第一叠片台与所述第二叠片台沿第一方向交替设置；

所述第一叠片台与所述第二叠片台分别对应两个机械手，所述两个机械手中的一者为正极机械手，另一者为负极机械手，且相邻设置的所述第一叠片台与所述第二叠片台共用一个正极机械手或负极机械手；

与所述第一叠片台对应的负极机械手用于向所述第一叠片台叠放负极片；与所述第一叠片台对应的正极机械手用于向所述第一叠片台叠放正极片；

与所述第二叠片台对应的负极机械手用于向所述第二叠片台叠放负极片；与所述第二叠片台对应的正极机械手用于向所述第二叠片台叠放正极片；

同步叠放于所述第一叠片台的极片与叠放于所述第二叠片台的极片的类型不同。

第二方面，本发明实施例提供了一种电池叠片方法，应用于电池叠片设备，所述电池叠片方法包括：

同步控制与所述第一叠片台对应的负极机械手向所述第一叠片台叠放负极片；

同步控制与所述第一叠片台对应的正极机械手向所述第一叠片台叠放正极片、与所述第二叠片台对应的负极机械手向所述第二叠片台叠放负极片；

同步控制与所述第一叠片台对应的负极机械手向所述第一叠片台叠放负极片、与所述第二叠片台对应的正极机械手向所述第二叠片台叠放正极片；

返回同步控制与所述第一叠片台对应的正极机械手向所述第一叠片台叠放正极片、与所述第二叠片台对应的负极机械手向所述第二叠片台叠放负极片的步骤，直到同步控制与所述第一叠片台对应的负极机械手向所述第一叠片台叠放最后一个负极片、与所述第二叠片台对应的正极机械手向所述第二叠片台叠放最后一个正极片；

控制所述第一叠片台停止叠片，控制与所述第二叠片台对应的负极机械手向所述第二叠片台叠放最后一个负极片。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的电池叠片设备与电池叠片方法中，包括多个叠片台，且每相邻的两个叠片台共用一个正极机械手或负极机械手，在叠片过程中，可以同步控制机械手向这些叠片台进行叠片，如此，相对于单个叠片台而言，可显著提高叠片的效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的电池叠片设备的一种机械手与叠片台的排列示意图；

图2为本发明实施例提供的电池叠片设备的另一种机械手与叠片台的排列示意图；

图3为图1中所示出的机械手与叠片台的装配效果简图；

图4为本发明实施例提供的另一种电池叠片设备的机械手与叠片台的装配效果简图；

图5为本发明实施例提供的电池叠片设备的一种叠片顺序示意图；

图6为本发明实施例提供的电池叠片设备的另一种叠片顺序示意图；

图7为本发明实施例提供的电池叠片方法的基本流程图；

图8为本发明实施例提供的电池叠片方法的另一种基本流程图；

图9为本发明实施例提供的电池叠片方法的又一种基本流程图；

图10为本发明实施例提供的电池叠片方法的再一种基本流程图。

附图标记：

10a-第一叠片台10b-第二叠片台

20a-正极机械手20b-负极机械手

21a-第一正极机械手22a-第二正极机械手

21b-第一负极机械手22b-第二负极机械手23b-第三负极机械手

201-第一抓手202-第一导轨

204-第二导轨203-第二抓手

30-底座40-移动平台

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种电池叠片设备和电池叠片方法，用以解决现有技术中存在的叠片效率较低的问题。

该电池叠片设备包括多个叠片台与多个机械手，且机械手的数量多于叠片台的数量；

多个叠片台包括至少一个第一叠片台10a、至少一个第二叠片台10b，第一叠片台10a与第二叠片台10b沿第一方向交替设置；

第一叠片台10a与第二叠片台10b分别对应两个机械手，两个机械手中的一者为正极机械手20a，另一者为负极机械手20b，且相邻设置的第一叠片台10a与第二叠片台10b共用一个正极机械手20a或负极机械手20b；

与第一叠片台10a对应的负极机械手20b用于向第一叠片台10a叠放负极片；与第一叠片台10a对应的正极机械手20a用于向第一叠片台10a叠放正极片；

与第二叠片台10b对应的负极机械手20b用于向第二叠片台10b叠放负极片；与第二叠片台10b对应的正极机械手20a用于向第二叠片台10b叠放正极片；

同步叠放于第一叠片台10a的极片与叠放于第二叠片台10b的极片的类型不同。

如图1、图2所示，第一方向为X轴的箭头方向，该电池叠片设备包括至少两个叠片台，叠片台的数量可以为两个、三个、四个或其他数量，这些叠片台按照第一叠片台10a、第二叠片台10b的顺序沿第一方向交替排列。

具体的，如图1所示，该多个叠片台可以沿第一方向呈一字型排列，或者，如图2所示，该多个叠片台也可以沿第一方向呈折线形排列。其中，图1、图2中以四个叠片台为例进行说明，沿第一方向依次为第一叠片台10a、第二叠片台10b、第一叠片台10a、第二叠片台10b。

每个第一叠片台10a与第二叠片台10b分别对应两个机械手，这两个机械手中的一者为正极机械手20a，另一者为负极机械手20b，正极机械手20a用于抓取正极片叠放于对应的叠片台上，负极机械手20b用于抓取负极片叠放于对应的叠片台上，针对每一个第一叠片台10a、第二叠片台10b而言，正极机械手20a、负极机械手20b交替抓取相应的极片叠放于该叠片台上，并且，每一个叠片台上的第一个极片为负极片，最后一个极片也为负极片。

相邻设置的第一叠片台10a与第二叠片台10b共用一个正极机械手20a或负极机械手20b，如图1、图2所示，图中，圆圈代表机械手，且填充有图案的圆圈代表负极机械手20b，如沿第一方向有第一负极机械手21b、第二负极机械手22b、第三负极机械手23b，没有填充图案的圆圈代表正极机械手20a，如沿第一方向有第一正极机械手21a、第二正极机械手22a；矩形代表叠片台，且填充有图案的矩形代表第一叠片台10a，没有填充图案的矩形代表第二叠片台10b。

如此，当叠片台的数量为N时，机械手的数量为N+1，相比于为一个叠片台单独配置两个机械手的方案(叠片台的数量为N，机械手的数量为2N)，本实施例可以减少机械手的数量，从而简化整体的结构，缩小整个设备的体积。

该电池叠片设备中，参考如图5所示的叠片顺序图，与第一叠片台10a对应的负极机械手20b用于同步向第一叠片台10a叠放负极片；与第一叠片台10a对应的正极机械手20a用于同步向第一叠片台10a叠放正极片；与第二叠片台10b对应的负极机械手20b用于同步向第二叠片台10b叠放负极片；与第二叠片台10b对应的正极机械手20a用于同步向第二叠片台10b叠放正极片，且同步叠放于第一叠片台10a的极片与叠放于第二叠片台10b的极片的类型不同。这样，通过使多个叠片台同时进行叠片，可以保证较高的叠片效率，其中，负极机械手20b与正极机械手20a具体的叠片顺序下文中将具体介绍。

具体设置时，该电池叠片设备还包括底座30，上述多个叠片台分别固定在底座30上；

机械手包括第一抓手201以及驱动第一抓手201沿设定轨迹移动的第一驱动组件(未示出)；

针对每相邻的两个叠片台，这两个叠片台关于共用的正极机械手20a或负极机械手20b的第一抓手201的初始位置对称设置。

换而言之，针对共用的机械手而言，该机械手的第一抓手201从初始位置到这两个叠片台的移动路径相等，移动方向相反，第一抓手201每次在将所抓取的极片叠放到对应的叠片台后，均需返回初始位置，以减小累计误差，从而保证每次都能够比较精准地将极片叠放到设定的位置。

具体的，机械手的第一抓手201在抓取极片后运动至叠片台的轨迹可以为一段弧线，也可以为一段直线。换而言之，第一驱动组件用于驱动第一抓手201从初始位置转过设定的角度，以到达与叠片台对应的位置，或者，第一驱动组件用于驱动第一抓手201从初始位置沿直线移动设定的距离，以达到与叠片台对应的位置。

在一些实施例中，多个叠片台沿第一方向呈一字形排列，或呈折线形排列。

例如，如图1所示，叠片台沿第一方向呈一字型排列，相邻的第一叠片台10a与第二叠片台10b所共用的机械手则设置在这两个叠片台之间，该机械手的第一抓手201从初始位置到这两个叠片台的移动路径相等，移动方向相反；叠片台阵列的首尾还各设一个机械手，其中，设置在首端的机械手可以为正极机械手，也可以为负极机械手，图1中，以首端的机械手为负极机械手进行示例说明。

继续参考图1，机械手与叠片台依次交替设置，针对共用的机械手而言，机械手的第一抓手201在抓取极片后可以向左沿第一设定轨迹移动至与第一叠片台10a(或与第二叠片台10b)对应的位置，或向右沿第二设定轨迹移动至与第二叠片台10b(或与第一叠片台10a)对应的位置。

又例如，如图2所示，叠片台沿第一方向呈折线形排列，相邻的两个叠片台所共用的机械手则插设在这两个叠片台之间，该机械手的第一抓手201从初始位置到这两个叠片台的移动路径相等，移动方向相反；叠片台阵列的首尾还各设一个机械手，其中，设置在首端的机械手可以为正极机械手20a，也可以为负极机械手20b，图2中，以首端的机械手为负极机械手20b进行示例说明。

以图2中的布置方式为参考，针对共用的机械手而言，机械手的第一抓手201在抓取极片后可以沿第一设定轨迹移动至与第一叠片台10a(或与第二叠片台10b)对应的位置，或反方向沿第二设定轨迹移动至与第二叠片台10b(或与第一叠片台10a)对应的位置。

机械手与叠片台的排列方式包括但不限于图1、图2中的这两种方式，具体实施过程中可以根据实际情况进行选择，在此，不进行具体限定。

在具体实施时，可以设计机械手的结构，使得机械手的第一抓手201在抓取极片后的运动轨迹为一条直线，这样，一方面，便于精准控制，使得极片可以较准确得放置于叠片台上，另一方面，可以缩短移动路径，提高叠片效率。

在一些实施例中，机械手还包括第一导轨202，第一驱动组件用于驱动第一抓手201沿第一导轨202往复移动。

例如，如图3所示，以一个第一叠片台10a与一个第二叠片台10b为例进行说明，针对位于第一叠片台10a与第二叠片台10b之间的机械手而言，该机械手还包括第一导轨202，第一导轨202的延伸方向与第一叠片台10a、第二叠片台10b之间的连线一致，第一导轨202设置在第一叠片台10a与第二叠片台10b的上方，第一抓手201在第一驱动组件的作用下，可以沿第一导轨202移动，具体的，第一抓手201的初始位置在第一导轨202的中点，第一抓手201在初始位置时，从料盒中抓取极片，并在第一驱动组件的驱动下，沿第一导轨202向第一叠片台10a移动，或向第二叠片台10b移动。

多个第一导轨202可以相互连接形成一个整体，如此，可以减少零部件的数量，简化结构，同时，保证与同一个叠片台对应的两个第一抓手201均能够将极片叠放在同一位置。

针对每一个叠片台而言，在该叠片台固定不动的情况下，可以分别控制与该叠片台对应的正极机械手20a和负极机械手20b交替将正极片与负极片叠放在该叠片台上，除了上述形式外，还可以使叠片台为可移动的叠片台，该叠片台可以移动到与正极机械手20a对应的位置，以使正极机械手20a进行叠片，该叠片台还可以移动到与负极机械手20b对应的位置，以使负极机械手20b进行叠片。

具体方案为：该电池叠片设备还包括移动平台40、第二驱动组件(未示出)，多个叠片台固定在移动平台40上，且沿第一方向设置，其中，第一方向与移动平台40的移动方向平行；

多个机械手位于移动平台40的一侧，并沿第一方向设置；

移动平台40具有第一位置、第二位置，第二驱动组件用于驱动移动平台40在第一位置与第二位置之间往复移动；

当移动平台40位于第一位置时，与第一叠片台10a对应的负极机械手20b用于同步向第一叠片台10a叠放负极片，与第二叠片台10b对应的正极机械手20a用于同步向第二叠片台10b叠放正极片；

当移动平台40位于第二位置时，与第一叠片台10a对应的正极机械手20a用于同步向第一叠片台10a叠放正极片，与第二叠片台10b对应的负极机械手20b用于同步向第二叠片台10b叠放负极片。

具体的，如图4所示，叠片台与机械手均沿第一方向呈一字型排列，叠片台固定在移动平台40上，随移动平台40的移动而移动，沿第一方向，机械手设置在移动平台40的一侧，当移动平台40移动时，机械手与叠片台之间的相对位置关系也将发生变化。

针对每一个叠片台而言，当移动平台40位于第一位置时，与该叠片台对应的两个机械手中的一者用于向该叠片台叠放极片，当移动平台40位于第二位置时，与该叠片台对应的两个机械手中的另一者用于向该叠片台叠放极片。

换而言之，针对每一个叠片台而言，当移动平台40位于第一位置时，该叠片台位于两个机械手中的一者的移动轨迹上，当移动平台40位于第二位置时，该叠片台位于两个机械手中的另一者的移动轨迹上。

具体设置时，机械手包括第二抓手203、第二导轨204、第三驱动组件；

第二导轨204垂直于第一方向设置；

第三驱动组件用于驱动第二抓手203沿第二导轨204往复移动。

如图4所示，第二导轨204的长度方向垂直于第一方向，在第三驱动组件的驱动下，第二抓手203可以沿第二导轨204向靠近叠片台的方向移动，并最终达到与叠片台对应的位置，从而将所抓取的极片叠放在该叠片台上。

该电池叠片设备中，叠片台的数量不限，可以为两个、三个、四个等，在一个具体的实施例中，叠片台的数量为两个，机械手的数量为三个，分别为两个负极机械手和一个正极机械手；

两个叠片台共用正极机械手。

具体而言，将这两个叠片台分别记为第一叠片台10a，第二叠片台10b，并将三个机械手分别记为第一负极机械手21b、正极机械手20a、第二负极机械手22b，第一负极机械手21b仅需向第一叠片台10a叠放负极片，第二负极机械手22b仅需向第二叠片台10b叠放负极片，正极机械手20a需要向这两个叠片台叠放正极片，相对于第一负极机械手21b、第二负极机械手22b而言，正极机械手20a的搬运频率多于两者的搬运频率，而正极片刚度较高，具有在高速搬运过程中不易错位或翻折的力学特点，因此，可以减小故障率。

进一步的，结合单电芯最外层极片是负极片的结构特点，具体可以采用以下步骤进行叠片，其中，定义第一叠片台10a用于制备第一电芯，第二叠片台10b用于制备第二电芯，具体步骤为：

步骤一：控制第一负极机械手21b抓取负极片叠放于第一叠片台10a上；

步骤二：控制正极机械手20a抓取正极片叠放于第一叠片台10a上，同步控制第二负极机械手22b抓取负极片叠放于第二叠片台10b上；

步骤三：控制第一负极机械手21b抓取负极片叠放于第一叠片台10a上，同步控制正极机械手20a抓取正极片叠放于第二叠片台10b上；

步骤四：返回控制正极机械手20a抓取正极片叠放于第一叠片台10a上，同步控制第二负极机械手22b抓取负极片叠放于第二叠片台10b上的步骤，并继续叠片，直到控制第一负极机械手21b抓取第一电芯的最后一个负极片叠放于第一叠片台10a上，同步控制正极机械手20a抓取第二电芯的最后一个正极片叠放于第二叠片台10b上；

步骤五：控制第一叠片台10a停止叠片，控制第二负极机械手22b抓取第二电芯的最后一个负极片叠放于第二叠片台10b上。

如此，第一电芯与第二电芯沿背离叠片台的方向的第一个极片与最后一个极片均为负极片，且第一电芯与第二电芯的极片数量一致。

值得说明的是，在该实施例中，叠片台可以设置在底座30上，相对底座30固定不动，也可以设置在移动平台40上，并随着移动平台40的移动而移动，在后者中，在控制机械手向叠片台叠放极片的同时，还需控制移动平台40在第一位置与第二位置之间往复移动，该电池叠片设备的叠片方法具体为：

步骤一：控制移动平台40移动到第一位置；

步骤二：控制第一负极机械手21b抓取负极片放置于第一叠片台10a上；

步骤三：控制移动平台40从第一位置移动到第二位置；

步骤四：控制正极机械手抓取正极片放置于第一叠片台10a上，同步控制第二负极机械手22b抓取负极片放置于第二叠片台10b上；

步骤五：控制移动平台40从第二位置移动到第一位置；

步骤六：控制第一负极机械手21b抓取负极片放置于第一叠片台10a上，同步控制正极机械手抓取正极片放置于第二叠片台10b上；

步骤七：返回步骤三，并按照上述步骤继续叠片，直到控制第一负极机械手21b抓取第一电芯的最后一个负极片叠放于第一叠片台10a上，同步控制正极机械手抓取第二电芯的最后一个正极片叠放于第二叠片台10b上；

步骤八：控制移动平台40移动到第二位置；

步骤九：控制第二负极机械手22b抓取第二电芯的最后一个负极片叠放于第二叠片台10b上。

另外，该电池叠片设备还包括与机械手一一对应的料盒，其中，与正极机械手20a对应的料盒内存储有正极片，与负极机械手20b对应的料盒内存储有负极片。

基于同一种发明构思，本发明实施例还提供了一种电池叠片方法，该电池叠片方法应用于上述任一种电池叠片设备，如图7所示，该方法包括：

步骤S101、同步控制与第一叠片台10a对应的负极机械手20b向第一叠片台10a叠放负极片；

步骤S102、同步控制与第一叠片台10a对应的正极机械手20a向第一叠片台10a叠放正极片、与第二叠片台10b对应的负极机械手20b向第二叠片台10b叠放负极片；

步骤S103、同步控制与第一叠片台10a对应的负极机械手20b向第一叠片台10a叠放负极片、与第二叠片台10b对应的正极机械手20a向第二叠片台10b叠放正极片；

步骤S104、返回同步控制与第一叠片台10a对应的正极机械手20a向第一叠片台10a叠放正极片、与第二叠片台10b对应的负极机械手20b向第二叠片台10b叠放负极片的步骤，并继续向第一叠片台10a、第二叠片台10b上叠片，直到同步控制与第一叠片台10a对应的负极机械手20b向第一叠片台10a叠放最后一个负极片、与第二叠片台10b对应的正极机械手20a向第二叠片台10b叠放最后一个正极片；

步骤S105、控制第一叠片台10a停止叠片，控制与第二叠片台10b对应的负极机械手20b向第二叠片台10b叠放最后一个负极片。

具体的，沿第一方向，叠片台的布置形式可以为一字型，也可以为折线形；以第一对相邻的第一叠片台10a与第二叠片台10b共用正极机械手20a为例进行说明，为了便于描述，沿第一方向，将负极机械手20b依次记为第一负极机械手21b、第二负极机械手22b、第三负极机械手23b……依次类推，将正极机械手20a依次记为第一正极机械手21a、第二正极机械手22a……依次类推，在此，不再一一列举。

如图5所示出的叠片顺序示意图，其中，机械手阵列中的第一个机械手为负极机械手20b，且负极机械手20b的数量多于正极机械手20a的数量，则：

步骤S101具体为：同步控制与第一叠片台10a对应的负极机械手20b，如第一负极机械手21b、第二负极机械手22b向对应的第一叠片台10a叠放负极片。

此时，每个第一叠片台10a上叠放有一个负极片，每个第二叠片台10b上的极片数量为零。

步骤S102具体为：同步控制与第一叠片台10a对应的正极机械手20a，如第一正极机械手21a、第二正极机械手22a向对应的第一叠片台10a叠放正极片，控制与第二叠片台10b对应的负极机械手20b，如第二负极机械手22b、第三负极机械手23b对应的第二叠片台10b叠放负极片。

此时，每个第一叠片台10a沿背离叠片台表面的方向依次叠放有一个负极片、一个正极片；每个第二叠片台10b沿背离叠片台表面的方向叠放有一个负极片；换而言之，每一个叠片台的第一个极片均为负极片。

步骤S103具体为：同步控制与第一叠片台10a对应的负极机械手20b，如第一负极机械手21b、第二负极机械手22b向对应的第一叠片台10a叠放负极片，控制与第二叠片台10b对应的正极机械手20a，如第一正极机械手21a、第二正极机械手22a向对应的第二叠片台10b叠放正极片。

此时，每一个第一叠片台10a沿背离叠片台表面的方向依次叠放有一个负极片、一个正极片、一个负极片；每一个第二叠片台10b沿背离叠片台表面的方向叠放有一个负极片、一个正极片。

步骤S104具体为：返回步骤S104，并按照上述步骤继续叠片，直到同步控制与第一叠片台10a对应的负极机械手20b，如第一负极机械手21b、第二负极机械手22b向对应的第一叠片台10a叠放最后一个负极片，控制与第二叠片台10b对应的正极机械手20a，如第一正极机械手21a、第二正极机械手22a向对应的第二叠片台10b叠放最后一个正极片。

此时，每一个第一叠片台10a完成叠片，且沿背离叠片台表面的方向，第一叠片台10a上的第一个极片与最后一个极片均为负极片；每一个第二叠片台10b还缺少一个负极片。

步骤S105具体为：控制第一叠片台10a停止叠片，控制与第二叠片台10b对应的负极机械手20b，如第二负极机械手22b、第三负极机械手23b向对应的第二叠片台10b叠放最后一个负极片。

此时，第一叠片台与第二叠片台均完成叠片，换而言之，第一叠片台与第二叠片台均包括设定数量的极片，且第一个极片和最后一个极片均为负极片。

如图6所示出的叠片顺序示意图，其中，机械手阵列中的第一个机械手为正极机械手20a，且正极机械手20a的数量多于负极机械手20b的数量，则：

步骤S101具体为：同步控制与第一叠片台10a对应的负极机械手20b，如第一负极机械手21b、第二负极机械手22b向对应的第一叠片台10a叠放负极片。

此时，每个第一叠片台10a上叠放有一个负极片，每个第二叠片台10b上的极片数量为零。

步骤S102具体为：同步控制与第一叠片台10a对应的正极机械手20a，如第一正极机械手21a、第二正极机械手22a向对应的第一叠片台10a叠放正极片，控制与第二叠片台10b对应的负极机械手20b，如第一负极机械手21b、第二负极机械手22b对应的第二叠片台10b叠放负极片。

此时，每个第一叠片台10a沿背离叠片台表面的方向依次叠放有一个负极片、一个正极片；每个第二叠片台10b沿背离叠片台表面的方向叠放有一个负极片；换而言之，每一个叠片台的第一个极片均为负极片。

步骤S103具体为：同步控制与第一叠片台10a对应的负极机械手20b，如第一负极机械手21b、第二负极机械手22b向对应的第一叠片台10a叠放负极片，控制与第二叠片台10b对应的正极机械手20a，如第二正极机械手22a、第三正极机械手23a向对应的第二叠片台10b叠放正极片。

此时，每一个第一叠片台10a沿背离叠片台表面的方向依次叠放有一个负极片、一个正极片、一个负极片；每一个第二叠片台10b沿背离叠片台表面的方向叠放有一个负极片、一个正极片。

步骤S104具体为：返回步骤S104，并按照上述步骤继续叠片，直到同步控制与第一叠片台10a对应的负极机械手20b，如第一负极机械手21b、第二负极机械手22b向对应的第一叠片台10a叠放最后一个负极片，控制与第二叠片台10b对应的正极机械手20a，如第二正极机械手22a、第三正极机械手23a向对应的第二叠片台10b叠放最后一个正极片。

此时，每一个第一叠片台10a完成叠片，且沿背离叠片台表面的方向，第一叠片台10a上的第一个极片与最后一个极片均为负极片；每一个第二叠片台10b还缺少一个负极片。

步骤S105具体为：控制第一叠片台10a停止叠片，控制与第二叠片台10b对应的负极机械手20b，如第一负极机械手21b、第二负极机械手22b向对应的第二叠片台10b叠放最后一个负极片。

此时，第一叠片台10a与第二叠片台10b均完成叠片，换而言之，第一叠片台与第二叠片台均包括设定数量的极片，且第一个极片和最后一个极片均为负极片。

可以理解的是，上述叠片方法适用于任意数量的叠片台，图5、图6中仅仅以四个叠片台为例进行了示例性说明。

在一些实施例中，为了制备下一批电芯，如图8所示，该电池叠片方法中，控制第一叠片台10a停止叠片，控制与第二叠片台10b对应的负极机械手20b向第二叠片台10b叠放最后一个负极片后，还包括：

步骤S106，同步控制与每一个叠片台对应的正极机械手20a或负极机械手20b将叠片台上的极片移除，且控制不同的机械手将相邻的两个叠片台上的极片移除；

返回同步控制与第一叠片台10a对应的负极机械手20b向第一叠片台10a叠放负极片的步骤。

具体而言，在第一叠片台10a与第二叠片台10b均完成叠片后，则同步控制与叠片台对应的一个机械手将对应叠片台上的极片移除，例如，采用第一负极机械手21b将第一叠片台10a上的极片移除，采用第一正极机械手21a将第二叠片台10b上的极片移除，采用第二负极机械手22b将另一个第一叠片台10a上的极片移除，依次类推。或者，也可以采用第一正极机械手21a将第一叠片台10a上的极片移除，采用第二负极机械手22b将第二叠片台10b上的极片移除，采用第二正极机械手21b将另一个第一叠片台10a上的极片移除，依次类推。

在将每一个叠片台上的极片移除后，则重新按照上述步骤进行叠片。

另一些实施例中，为了制备下一批电芯，如图9所示，该电池叠片方法还包括：

在步骤S105中，控制与第二叠片台10b对应的负极机械手20b向第二叠片台10b叠放最后一个负极片时，同步控制与第一叠片台10a对应的正极机械手20a将第一叠片台10a上的极片移除；

步骤S106，同步控制与第二叠片台10b对应的正极机械手20a或负极机械手20b将第二叠片台10b上的极片移除；

返回同步控制与第一叠片台10a对应的负极机械手20b向第一叠片台10a叠放负极片的步骤。

具体而言，结合图5所示出的正极机械手20a、负极机械手20b与叠片台的配置关系，在步骤S105中，控制第二负极机械手22b、第三负极机械手23b等与第二叠片台10b对应的负极机械手20b向对应的第二叠片台10b叠放最后一个负极片时，同步控制第一正极机械手21a、第二正极机械手22a等与第一叠片台10a对应的正极机械手20a将第一叠片台10a上的极片移除，此时，第一叠片台10a上的极片被移除，第二叠片台10b上的极片达到设定的数量，且第一个极片和最后一个极片均为负极片。

其中，针对第一个第一叠片台10a，除了采用第一正极机械手21a将该第一叠片台10a上的极片移除外，还可以采用第一负极机械手21b将该第一叠片台10a上的极片移除。

同理，结合图6所示的正极机械手20a、负极机械手20b与叠片台的配置关系，在步骤S105中，控制第一负极机械手21b、第二负极机械手22b等与第二叠片台10b对应的负极机械手20b向对应的第二叠片台10b叠放最后一个负极片时，同步控制第一正极机械手21a、第二正极机械手22a等与第一叠片台10a对应的正极机械手20a将第一叠片台10a上的极片移除，此时，第一叠片台10a上的极片被移除，第二叠片台10b上的极片达到设定的数量，且第一个极片和最后一个极片均为负极片。

然后，在步骤S106中，同步控制与第二叠片台10b对应的正极机械手20a或负极机械手20b将第二叠片台10b上的极片移除，例如，可以同步控制与第二叠片台10b对应的正极机械手20a将对应叠片台上的极片移除。

此时，第一叠片台10a与第二叠片台10b上的极片均被移除。

最后，重新按照上述步骤进行叠片。

除了上述实施例外，如图10所示，该电池叠片方法还可以采用以下步骤开始下一个电芯的叠片，具体的，该电池叠片方法还包括：

步骤S105中，控制与第二叠片台10b对应的负极机械手20a向第二叠片台10b叠放最后一个负极片时，同步控制与第一叠片台10a对应的正极机械手20a将第一叠片台10a上的极片移除；

步骤S106，同步控制与第一叠片台10a对应的负极机械手20b向第一叠片台10a叠放负极片、控制与第二叠片台10b对应的正极机械手20a将第二叠片台10b上的叠片移除；

返回同步控制与第一叠片台10a对应的正极机械手20a向第一叠片台10a叠放正极片、与第二叠片台10b对应的负极机械手20b向第二叠片台10b叠放负极片的步骤，并继续叠片。

具体而言，结合图5所示出的正极机械手20a、负极机械手20b与叠片台的配置关系，在步骤S105中，控制第二负极机械手22b、第三负极机械手23b等与第二叠片台10b对应的负极机械手20b向对应的第二叠片台10b叠放最后一个负极片时，同步控制第一正极机械手21a、第二正极机械手22a等与第一叠片台10a对应的正极机械手20a将第一叠片台10a上的极片移除，此时，第一叠片台10a上的极片被移除，第二叠片台10b上的极片达到设定的数量，且第一个极片和最后一个极片均为负极片。

其中，针对第一个第一叠片台10a，除了采用第一正极机械手21a将该第一叠片台10a上的极片移除外，还可以采用第一负极机械手21b将该第一叠片台10a上的极片移除。

同理，结合图6所示的正极机械手20a、负极机械手20b与叠片台的配置关系，在步骤S105中，控制第一负极机械手21b、第二负极机械手22b等与第二叠片台10b对应的负极机械手20b向对应的第二叠片台10b叠放最后一个负极片时，同步控制第一正极机械手21a、第二正极机械手22a等与第一叠片台10a对应的正极机械手20a将第一叠片台10a上的极片移除，此时，第一叠片台10a上的极片被移除，第二叠片台10b上的极片达到设定的数量，且第一个极片和最后一个极片均为负极片。

在步骤S106中，控制第一负极机械手21b、第二负极机械手22b等与第一叠片台10a对应的负极机械手20b向对应的第一叠片台10a叠放下一批电芯的第一个负极片，同步控制第一正极机械手21a、第二正极机械手22a等与第二叠片台10b对应的正极机械手20a将对应的第二叠片台10b上的叠片移除。

返回步骤S102，并继续按照上述步骤进行叠片。

值得说明的是，上述叠片方法适用于前文所介绍的任意一种电池叠片设备，在一些实施例中，该电池叠片设备包括移动平台40、第二驱动组件，多个叠片台固定在移动平台40上，第一方向与移动平台40的移动方向平行；

多个机械手布置在移动平台40的一侧，并沿第一方向布置；

移动平台40具有第一位置、第二位置，第二驱动组件用于驱动移动平台40在第一位置与第二位置之间往复移动；

该电池叠片控制方法中，同步控制与第一叠片台10a对应的负极机械手20b向第一叠片台10a叠放负极片之前，还包括控制移动平台40移动到第一位置；

同步控制与第一叠片台10a对应的正极机械手20a向第一叠片台10a叠放正极片、与第二叠片台10b对应的负极机械手20b向第二叠片台10b叠放负极片之前，还包括控制移动平台40从第一位置移动到第二位置；

同步控制与第一叠片台10a对应的负极机械手20b向第一叠片台10a叠放负极片、与第二叠片台10b对应的正极机械手20a向第二叠片台10b叠放正极片之前，还包括控制移动平台40从第二位置移动到第一位置。

具体而言，该叠片方法具体包括：

步骤一、控制移动平台40移动到第一位置；

步骤二、同步控制与第一叠片台10a对应的负极机械手20b向第一叠片台10a叠放负极片；

步骤三、控制移动平台40从第一位置移动到第二位置；

步骤四、同步控制与第一叠片台10a对应的正极机械手20a向第一叠片台10a叠放正极片、与第二叠片台10a对应的负极机械手20b向第二叠片台10a叠放负极片；

步骤五、控制移动平台40从第二位置移动到第一位置；

步骤六、同步控制与第一叠片台10a对应的负极机械手20b向第一叠片台10a叠放负极片、与第二叠片台10a对应的正极机械手20a向第二叠片台10a叠放正极片；

步骤七、返回步骤五，并继续按照上述步骤进行叠片，直到同步控制与第一叠片台10a对应的负极机械手20b向第一叠片台10a叠放最后一个负极片、与第二叠片台10a对应的正极机械手20a向第二叠片台10a叠放最后一个正极片，此时，移动平台40在第一位置；

步骤八、控制移动平台40移动到第二位置；

步骤九、控制与第二叠片台10a对应的负极机械手20b向第二叠片台10a叠放最后一个负极片，同步控制与第一叠片台10a对应的正极机械手20a将第一叠片台10a上的极片移除；

步骤十、控制移动平台40移动到第一位置；

步骤十一、同步控制与第一叠片台10a对应的负极机械手20b向第一叠片台10a叠放下一批电芯的第一个负极片、控制与第二叠片台10a对应的正极机械手20a将第二叠片台10a上的叠片移除；

步骤十二、返回步骤三，并按照上述步骤继续叠片。

值得说明的是，上述叠片方法适用于具有两个叠片台的电池叠片设备，也适用于具有三个、四个或其他数量的叠片台的电池叠片设备。

通过以上描述可以看出，本发明实施例提供的电池叠片设备包括多个叠片台，且每相邻的两个叠片台共用一个正极机械手或负极机械手，在叠片过程中，可以同步控制机械手向这些叠片台进行叠片，如此，相对于单个叠片台而言，可显著提高叠片的效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种电池叠片设备，其特征在于，包括多个叠片台与多个机械手，且所述机械手的数量多于所述叠片台的数量；

所述多个叠片台包括至少一个第一叠片台、至少一个第二叠片台，所述第一叠片台与所述第二叠片台沿第一方向交替设置；

所述第一叠片台与所述第二叠片台分别对应两个机械手，所述两个机械手中的一者为正极机械手，另一者为负极机械手，且相邻设置的所述第一叠片台与所述第二叠片台共用一个正极机械手或负极机械手；

与所述第一叠片台对应的负极机械手用于向所述第一叠片台叠放负极片；与所述第一叠片台对应的正极机械手用于向所述第一叠片台叠放正极片；

与所述第二叠片台对应的负极机械手用于向所述第二叠片台叠放负极片；与所述第二叠片台对应的正极机械手用于向所述第二叠片台叠放正极片；

同步叠放于所述第一叠片台的极片与叠放于所述第二叠片台的极片的类型不同。

2.如权利要求1所述的电池叠片设备，其特征在于，还包括底座，所述多个叠片台分别固定在所述底座上；

所述机械手包括第一抓手以及驱动所述第一抓手沿设定轨迹移动的第一驱动组件；

针对每相邻的两个叠片台，所述两个叠片台关于共用的所述正极机械手或所述负极机械手的第一抓手的初始位置对称设置。

3.如权利要求1所述的电池叠片设备，其特征在于，所述多个叠片台沿所述第一方向呈一字形排列，或呈折线形排列。

4.如权利要求2所述的电池叠片设备，其特征在于，所述机械手还包括第一导轨，所述第一驱动组件用于驱动所述第一抓手沿所述第一导轨往复移动。

5.如权利要求1所述的电池叠片设备，其特征在于，还包括移动平台、第二驱动组件，所述多个叠片台固定在所述移动平台上，所述第一方向与所述移动平台的移动方向平行；

所述多个机械手位于所述移动平台的一侧，并沿所述第一方向设置；

所述移动平台具有第一位置、第二位置，所述第二驱动组件用于驱动所述移动平台在所述第一位置与所述第二位置之间往复移动；

当所述移动平台位于所述第一位置时，与所述第一叠片台对应的负极机械手用于向所述第一叠片台叠放负极片，或者，与所述第一叠片台对应的负极机械手用于向所述第一叠片台叠放负极片，与所述第二叠片台对应的正极机械手用于向所述第二叠片台叠放正极片；

当所述移动平台位于所述第二位置时，与所述第一叠片台对应的正极机械手用于向所述第一叠片台叠放正极片，与所述第二叠片台对应的负极机械手用于向所述第二叠片台叠放负极片，或者，与所述第二叠片台对应的负极机械手用于向所述第二叠片台叠放负极片。

6.如权利要求5所述的电池叠片设备，其特征在于，所述机械手包括第二抓手、第二导轨、第三驱动组件；

所述第二导轨垂直于所述第一方向设置；

所述第三驱动组件用于驱动所述第二抓手沿所述第二导轨往复移动。

7.如权利要求1～6任一项所述的电池叠片设备，其特征在于，所述叠片台的数量为两个，所述机械手的数量为三个，分别为两个负极机械手和一个正极机械手；

两个所述叠片台共用所述正极机械手。

8.一种电池叠片方法，其特征在于，应用于如权利要求1～7任一项所述的电池叠片设备，所述电池叠片方法包括：

同步控制与所述第一叠片台对应的负极机械手向所述第一叠片台叠放负极片；

同步控制与所述第一叠片台对应的正极机械手向所述第一叠片台叠放正极片、与所述第二叠片台对应的负极机械手向所述第二叠片台叠放负极片；

同步控制与所述第一叠片台对应的负极机械手向所述第一叠片台叠放负极片、与所述第二叠片台对应的正极机械手向所述第二叠片台叠放正极片；

返回同步控制与所述第一叠片台对应的正极机械手向所述第一叠片台叠放正极片、与所述第二叠片台对应的负极机械手向所述第二叠片台叠放负极片的步骤，直到同步控制与所述第一叠片台对应的负极机械手向所述第一叠片台叠放最后一个负极片、与所述第二叠片台对应的正极机械手向所述第二叠片台叠放最后一个正极片；

控制所述第一叠片台停止叠片，控制与所述第二叠片台对应的负极机械手向所述第二叠片台叠放最后一个负极片。

9.如权利要求8所述的电池叠片方法，其特征在于，控制所述第一叠片台停止叠片，控制与所述第二叠片台对应的负极机械手向所述第二叠片台叠放最后一个负极片后，还包括：

同步控制与每一个叠片台对应的正极机械手或负极机械手将所述叠片台上的极片移除，且控制不同的机械手将相邻的两个叠片台上的极片移除；

返回同步控制与所述第一叠片台对应的负极机械手向所述第一叠片台叠放负极片的步骤。

10.如权利要求8所述的电池叠片方法，其特征在于，还包括：

控制与所述第二叠片台对应的负极机械手向所述第二叠片台叠放最后一个负极片时，同步控制与所述第一叠片台对应的正极机械手将所述第一叠片台上的极片移除；

同步控制与所述第二叠片台对应的正极机械手或负极机械手将所述第二叠片台上的极片移除；

返回同步控制与所述第一叠片台对应的负极机械手向所述第一叠片台叠放负极片的步骤。

11.如权利要求8所述的电池叠片方法，其特征在于，还包括：

控制与所述第二叠片台对应的负极机械手向所述第二叠片台叠放最后一个负极片时，同步控制与所述第一叠片台对应的正极机械手将所述第一叠片台上的极片移除；

同步控制与所述第一叠片台对应的负极机械手向所述第一叠片台叠放负极片时、控制与所述第二叠片台对应的正极机械手将所述第二叠片台上的叠片移除；

返回同步控制与所述第一叠片台对应的正极机械手向所述第一叠片台叠放正极片、与所述第二叠片台对应的负极机械手向所述第二叠片台叠放负极片的步骤。

12.如权利要求8～10任一项所述的电池叠片方法，其特征在于，所述电池叠片设备包括移动平台、第二驱动组件，所述多个叠片台固定在所述移动平台上，所述第一方向与所述移动平台的移动方向平行；

所述多个机械手位于所述移动平台的一侧，并沿所述第一方向设置；

所述移动平台具有第一位置、第二位置，所述第二驱动组件用于驱动所述移动平台在所述第一位置与所述第二位置之间往复移动；

同步控制与所述第一叠片台对应的负极机械手向所述第一叠片台叠放负极片之前，还包括控制所述移动平台移动到所述第一位置；

同步控制与所述第一叠片台对应的正极机械手向所述第一叠片台叠放正极片、与第二叠片台对应的负极机械手向所述第二叠片台叠放负极片之前，还包括控制所述移动平台从所述第一位置移动到所述第二位置；

同步控制与所述第一叠片台对应的负极机械手向所述第一叠片台叠放负极片、与所述第二叠片台对应的正极机械手向所述第二叠片台叠放正极片之前，还包括控制所述移动平台从所述第二位置移动到所述第一位置。

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