CN113903972A - 电芯叠放设备及方法 - Google Patents

Abstract

本申请揭示了一种电芯叠放设备及方法，该电芯叠放设备包括隔膜供料装置、隔膜牵引装置、负极片供料装置、正极片供料装置和叠放台，其中：隔膜供料装置提供隔膜；负极片供料装置每次向叠放台铺放一组负极片，每组负极片中的各个负极片均间隔排布于叠放台上；隔膜牵引装置从隔膜供料装置上牵引出隔膜，将牵引出的隔膜铺放至叠放台上；正极片供料装置每次向叠放台铺放一组正极片，每组正极片中的各个正极片均间隔排布于叠放台上。本申请通过设置可单次提供多片负极片的负极片供料装置，以及可单次提供多片正极片的正极片供料装置，实现了一次组合叠片中完成多组极片的堆叠，大大提高了电芯叠放的效率。

Description

电芯叠放设备及方法

技术领域

本发明属于锂电池制造技术领域，涉及一种电芯叠放设备及方法。

背景技术

随着新能源的应用，锂电池的产能要求越来越高。目前，存在一种电芯堆叠的工艺，即通过摆辊机构与叠放台的横向相对移动配合，控制隔膜叠放至叠放台上，且在叠放台叠放隔膜的间隔，需要将正电极片和负电极片间隔按序放置，使得叠放台上的叠放为一片负电极、一层隔膜、一片正电极、一层隔膜、一片负电极片的循环叠放。这种方式每次只能实现一个极片的堆叠，生产效率低。

发明内容

为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种电芯叠放设备及方法，技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种电芯叠放设备，所述电芯叠放设备包括隔膜供料装置、隔膜牵引装置、负极片供料装置、正极片供料装置和叠放台，其中：

所述隔膜供料装置提供隔膜；

所述负极片供料装置每次向所述叠放台铺放一组负极片，每组负极片包括至少两个负极片，且每组负极片中的各个负极片均间隔排布于所述叠放台上；

所述隔膜牵引装置从所述隔膜供料装置上牵引出隔膜，将牵引出的隔膜铺放至所述叠放台上；

所述正极片供料装置每次向所述叠放台铺放一组正极片，每组正极片包括至少两个正极片，且每组正极片中的各个正极片均间隔排布于所述叠放台上；

所述隔膜供料装置、所述负极片供料装置和所述正极片供料装置配合，向所述叠放台依次铺放第一层隔膜、一组负极片、第二层隔膜、一组正极片，完成一次组合叠片。

通过设置可单次提供多片负极片的负极片供料装置，以及可单次提供多片正极片的正极片供料装置，实现了一次组合叠片中完成多组极片的堆叠，大大提高了电芯叠放的效率。

可选的，所述负极片供料装置包括负极片上料机构和负极片搬运机构，所述负极片上料机构提供多个负极片，所述负极片搬运机构从所述负极片上料机构拾取多个负极片，并铺放于所述叠放台上。

可选的，所述负极片搬运机构包括第一驱动部、第一安装支架和安装于所述第一安装支架上的一组负极片吸附部，其中：

所述第一驱动部的驱动端与所述第一安装支架传动连接，以通过驱动所述第一安装支架带动所述负极片吸附部移动；

每个负极片吸附部用于吸附一个负极片，各个负极片吸附部配置为可水平方向旋转，至少部分负极片吸附部配置为可横向移动以实现相邻负极片吸附部之间的间距调整。

可选的，所述负极片搬运机构包括第一搬运机构和第二搬运机构，所述负极片供料装置还包括负极片纠偏平台，其中：

所述第一搬运机构从所述负极片上料机构拾取多个负极片，并铺放于所述负极片纠偏平台上，所述负极片纠偏平台对所述多个负极片进行纠偏，所述纠偏包括对负极片进行水平方向旋转和/或对相邻负极片之间的间距调整；

所述第二搬运机构从所述负极片纠偏平台上拾取纠偏后的多个负极片，将拾取的多个负极片铺放于所述叠放台上。

可选的，所述负极片供料装置还包括负极片回收盒，所述第二搬运机构将所述负极片纠偏平台上纠偏失败或存在缺陷的负极片放置于所述负极片回收盒内。

可选的，所述正极片供料装置包括正极片上料机构和正极片搬运机构，所述正极片上料机构提供多个正极片，所述正极片搬运机构从所述正极片上料机构拾取多个正极片，并铺放于所述叠放台上。

可选的，所述正极片搬运机构包括第二驱动部、第二安装支架和安装于所述第二安装支架上的一组正极片吸附部，其中：

所述第二驱动部的驱动端与所述安装支架传动连接，以通过驱动所述第二安装支架带动所述正极片吸附部移动；

每个正极片吸附部用于吸附一个正极片，各个正极片吸附部配置为可水平方向旋转，至少部分正极片吸附部配置为可横向移动以实现相邻正极片吸附部之间的间距调整。

可选的，所述正极片搬运机构包括第三搬运机构和第四搬运机构，所述正极片供料装置还包括正极片纠偏平台，其中：

所述第三搬运机构从所述正极片上料机构拾取多个正极片，并铺放于所述正极片纠偏平台上，所述正极片纠偏平台对所述多个正极片进行纠偏，所述纠偏包括对正极片进行水平方向旋转和/或对相邻正极片之间的间距调整；

所述第四搬运机构从所述正极片纠偏平台上拾取纠偏后的多个正极片，将拾取的多个正极片铺放于所述叠放台上。

可选的，所述正极片供料装置还包括正极片回收盒，所述第四搬运机构将所述正极片纠偏平台上纠偏失败或存在缺陷的正极片放置于所述正极片回收盒内。

可选的，所述隔膜供料装置包括至少一组，每组所述隔膜供料装置包括隔膜供料机构、隔膜张力控制机构、隔膜纠偏机构、隔膜夹紧机构和隔膜切刀，其中：

所述隔膜供料机构用于提供隔膜卷，所述隔膜卷上缠绕有隔膜；

所述隔膜牵引装置从所述隔膜卷牵引出隔膜；

所述隔膜张力控制机构位于所述隔膜供料机构和所述叠放台之间，对从所述隔膜供料机构牵引出的隔膜进行张紧；

所述隔膜纠偏机构位于所述隔膜供料机构和所述叠放台之间，对从所述隔膜供料机构牵引出的隔膜进行纠偏；

所述隔膜牵引装置将牵引的隔膜铺放于所述叠放台上，所述隔膜夹紧机构位于所述叠放台靠近于所述隔膜供料机构的侧边，对所述隔膜牵引装置所牵引的隔膜进行夹紧，所述隔膜切刀位于所述隔膜夹紧机构与所述叠放台之间，对夹紧的隔膜进行裁切。

可选的，所述隔膜供料装置为两组，两组所述隔膜供料装置对称设置于所述叠放台的两侧，两组所述隔膜供料装置与所述隔膜牵引装置配合以交替地向所述叠放台提供隔膜。

可选的，每组所述隔膜供料装置还包括隔膜接带机构和承载有隔膜卷的隔膜预留机构，所述隔膜接带机构位于所述隔膜供料机构和所述隔膜预留机构之间，被配置为将从所述隔膜供料机构牵引出的隔膜的尾端与所述隔膜预留机构牵引出的隔膜的首端接在一起，或者，将从所述隔膜预留机构牵引出的隔膜的尾端与所述隔膜供料机构牵引出的隔膜的首端接在一起，实现隔膜的换卷。

可选的，所述隔膜供料装置为一组，所述隔膜牵引装置包括一组牵引头，所述牵引头从所述隔膜供料装置牵引隔膜并铺放于所述叠放台上。

可选的，所述隔膜供料装置为两组，

所述隔膜牵引装置包括第一隔膜牵引装置和第二隔膜牵引装置，所述第一隔膜牵引装置和所述第二隔膜牵引装置均包含一组牵引头，所述第一隔膜牵引装置的牵引头从第一组所述隔膜供料装置牵引隔膜，所述第二隔膜牵引装置的牵引头从第二组所述隔膜供料装置牵引隔膜，所述第一隔膜牵引装置和所述第二隔膜牵引装置交替牵引隔膜；

或者，

所述隔膜牵引装置包括对称设置的第一组牵引头和第二组牵引头，所述第一组牵引头从第一组所述隔膜供料装置牵引隔膜，所述第二组牵引头从第二组所述隔膜供料装置牵引隔膜，所述第一组牵引头和所述第二组牵引头交替牵引隔膜。

可选的，所述电芯叠放设备还包括隔膜压板装置，所述隔膜压板装置设置于所述叠放台上方，所述隔膜压板装置包括第一隔膜压板和第二隔膜压板，所述第一隔膜压板和所述第二隔膜压板分别位于所述叠放台相对的两侧，所述第一隔膜压板和所述第二隔膜压板分别对所述叠放台铺放的隔膜的两侧进行下压。

可选的，所述电芯叠放设备还包括极片压板装置，所述极片压板装置包括第一极片压板和第二极片压板，所述第一极片压板和所述第二极片压板分别位于所述叠放台相对的两侧，所述第一极片压板和所述第二极片压板分别对所述叠放台铺放的极片的两端进行下压。

第二方面，本申请还提供一种电芯叠放方法，所述电芯叠放方法包括：

在第i次组合叠放时，向叠放台铺放第一层隔膜；

向所述第一层隔膜上铺放间隔的至少两个负极片；

在所述负极片上铺放第二层隔膜；

向所述第二层隔膜上铺放间隔的至少两个正极片，完成所述第i次组合叠放，所述正极片和所述负极片一一上下相对排布。

通过单次拾取并叠放多片负极片，以及单次拾取并叠放多片正极片，实现了一次组合叠片中完成多组极片的堆叠，大大提高了电芯叠放的效率。

可选地，所述向叠放台铺放第一层隔膜，包括：

控制所述叠放台下降预定高度；

牵引隔膜从所述叠放台的第一侧经所述叠放台的上方至所述叠放台相对的第二侧；

控制所述叠放台上升所述预定高度，压住所述隔膜；

在所述叠放台的第一侧边裁切所述隔膜，形成铺放于所述叠放台上的所述第一层隔膜。

可选地，所述在所述负极片上铺放第二层隔膜，包括：

控制所述叠放台下降所述预定高度；牵引隔膜从所述叠放台的第一侧经所述叠放台的上方至所述叠放台相对的第二侧；控制所述叠放台上升所述预定高度，压住所述隔膜；在所述叠放台的第一侧边裁切所述隔膜，形成铺放于所述叠放台上的所述第二层隔膜；

或者，

控制所述叠放台下降所述预定高度；牵引隔膜从所述叠放台的第二侧经所述叠放台的上方至所述叠放台相对的第一侧；控制所述叠放台上升所述预定高度，压住所述隔膜；在所述叠放台的第二侧边裁切所述隔膜，形成铺放于所述叠放台上的所述第二层隔膜。

可选地，所述向所述第一层隔膜上铺放间隔的至少两个负极片，包括：

拾取至少两个负极片；

对拾取的所述至少两个负极片进行纠偏，使得各个负极片均平行排布；

向所述第一层隔膜上铺放纠偏后的所述至少两个负极片，铺放的相邻负极片之间间隔预定距离。

可选地，所述向所述第二层隔膜上铺放间隔的至少两个正极片，包括：

拾取至少两个正极片；

对拾取的所述至少两个正极片进行纠偏，使得各个正极片均平行排布；

向所述第二层隔膜上铺放纠偏后的所述至少两个正极片，铺放的相邻正极片之间间隔预定距离。

可选地，在所述向所述第一层隔膜上铺放间隔的至少两个负极片之后，所述电芯叠放方法还包括：

利用极片压板装置压住所述至少两个负极片；

在所述负极片上铺放第二层隔膜后，所述电芯叠放方法还包括：

将所述极片压板装置从所述至少两个负极片和所述第二层隔膜之间抽离；

在所述向所述第二层隔膜上铺放间隔的至少两个正极片之后，所述电芯叠放方法还包括：

利用所述极片压板装置压住所述至少两个正极片。

可选地，在所述向叠放台铺放第一层隔膜之后，所述电芯叠放方法还包括：

利用隔膜压板装置压住所述第一层隔膜；

在所述向所述第一层隔膜上铺放间隔的至少两个负极片之后，所述电芯叠放方法还包括：

将所述隔膜压板装置从所述第一层隔膜上方抽离；

在所述负极片上铺放第二层隔膜之后，所述电芯叠放方法还包括：

利用所述隔膜压板装置压住所述第二层隔膜；

在所述向所述第二层隔膜上铺放间隔的至少两个正极片之后，所述电芯叠放方法还包括：

将所述隔膜压板装置从所述第二层隔膜上方抽离。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本申请一个实施例中提供的电芯叠放设备的结构示意图；

图2是本申请一个实施例中提供的隔膜压板装置和极片压板装置的下压示意图；

图3是本申请一个实施例中提供的电芯叠放方法的流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是本申请一个实施例中提供的电芯叠放设备的结构示意图，该电芯叠放设备可以包括隔膜供料装置、隔膜牵引装置、负极片供料装置20、正极片供料装置30和叠放台40。

隔膜供料装置可以用于提供隔膜，这里所讲的隔膜用于间隔正极片和负极片。

负极片供料装置每次向叠放台铺放一组负极片，每组负极片包括至少两个负极片，且每组负极片中的各个负极片均间隔排布于叠放台上。负极片供料装置在单次向叠放台铺放一组负极片时，各个负极片均被平行间隔排布于叠放台上，优选的，各个负极片之间的间隔相同。

隔膜牵引装置从隔膜供料装置上牵引出隔膜，将牵引出的隔膜铺放至叠放台上。

正极片供料装置每次向叠放台铺放一组正极片，每组正极片包括至少两个正极片，且每组正极片中的各个正极片均间隔排布于叠放台上。正极片供料装置在单次向叠放台铺放一组正极片时，各个正极片均被平行间隔排布于叠放台上，优选的，各个正极片之间的间隔相同。

隔膜供料装置、负极片供料装置和正极片供料装置配合，向叠放台依次铺放第一层隔膜、一组负极片、第二层隔膜、一组正极片，完成一次组合叠片。

在完成一次组合叠放后，叠放设备会进行下一次的组合叠放，直至完成预定数量的叠片。

在一种可能的实现方式中，负极片供料装置20可以包括负极片上料机构21和负极片搬运机构，负极片上料机构提供多个负极片11，负极片搬运机构从负极片上料机构21拾取多个负极片11，并铺放于叠放台40上。这里所讲的多个负极片可以为2个负极片、3个负极片、4个负极片、5个负极片或6个负极片、8个负极片、10个负极片等，本申请中不对负极片的数量进行限定，只要保证每次拾取并向叠放台放置的负极片的数量为至少两个，均应当属于本申请的保护范围。

可选的，负极片搬运机构可以包括第一驱动部、第一安装支架和安装于第一安装支架上的一组负极片吸附部，其中：

第一驱动部的驱动端与第一安装支架传动连接，以通过驱动第一安装支架带动负极片吸附部移动，这里所讲的第一驱动部可以为气缸、电缸等驱动装置，负极片吸附部可以包含有用于吸附负极片的吸盘。

每个负极片吸附部用于吸附一个负极片，各个负极片吸附部配置为可水平方向旋转，至少部分负极片吸附部配置为可横向移动以实现相邻负极片吸附部之间的间距调整。

比如，各个负极片吸附部均可以水平方向旋转，以实现将各个负极片调整为相互平行的状态。还比如，至少部分负极片吸附部可以横向移动，以调整吸附部之间的间距，可选的，两侧的负极片吸附部可以不配置为横向移动。

在一种实现中，负极片搬运机构可以包括第一搬运机构22和第二搬运机构23，负极片供料装置还包括负极片纠偏平台24，其中：

第一搬运机构22从负极片上料机构21拾取多个负极片11，并铺放于负极片纠偏平台24上，负极片纠偏平台24对多个负极片进行纠偏，纠偏包括对负极片进行水平方向旋转和/或对相邻负极片之间的间距调整。

在一种可能的实现方式中，负极片纠偏平台24上设置有第一检测相机与负极片一一对应的纠偏旋转台，第一搬运机构22将多个负极片分别一一对应放置于纠偏旋转台上，检测相对放置于纠偏旋转台上的负极片进行拍照检测，纠偏旋转台根据所述第一检测相机的检测结果对所承载的负极片进行纠偏。

第二搬运机构23从负极片纠偏平台24上拾取纠偏后的多个负极片，将拾取的多个负极片铺放于叠放台40上。第二搬运机构23可以将拾取的多个负极片同步放置于叠放台40上，也可以分步放置于叠放台40上。

在实际生产中，可能会存在纠偏失败或者有缺陷的负极片，为了保证后续的叠放的负极片均为合格的且叠放状态也合格，需要将上述纠偏失败或者有缺陷的负极片剔除掉，针对于此，本申请提供的负极片供料装置20还可以包括负极片回收盒25，第二搬运机构23将负极片纠偏平台24上纠偏失败或存在缺陷的负极片放置于负极片回收盒25内。

类似的，正极片供料装置30的结构和负极片供料装置20的结构相同，可以相对于叠放台对称设置，区别在于所拾取的片体不同。正极片供料装置30可以包括正极片上料机构31和正极片搬运机构，正极片上料机构提供多个正极片，正极片搬运机构从正极片上料机构31拾取多个正极片12，并铺放于叠放台40上。这里所讲的多个正极片可以为2个正极片、3个正极片、4个正极片、5个正极片或6个正极片、8个正极片、10个正极片等，本申请中不对正极片的数量进行限定，只要保证每次拾取并向叠放台放置的正极片的数量为至少两个，且每次拾取叠放的正极片的数量与每次拾取叠放的正极片的数量相同，均应当属于本申请的保护范围。

可选的，正极片搬运机构包括第二驱动部、第二安装支架和安装于第二安装支架上的一组正极片吸附部，其中：

第二驱动部的驱动端与安装支架传动连接，以通过驱动第二安装支架带动正极片吸附部移动，这里所讲的第一驱动部可以为气缸、电缸等驱动装置，负极片吸附部可以包含有用于吸附负极片的吸盘。

每个正极片吸附部用于吸附一个正极片，各个正极片吸附部配置为可水平方向旋转，至少部分正极片吸附部配置为可横向移动以实现相邻正极片吸附部之间的间距调整。

比如，各个正极片吸附部均可以水平方向旋转，以实现将各个正极片调整为相互平行的状态。还比如，至少部分正极片吸附部可以横向移动，以调整吸附部之间的间距，可选的，两侧的正极片吸附部可以不配置为横向移动。

在一种实现中，正极片搬运机构包括第三搬运机构32和第四搬运机构33，正极片供料装置30还包括正极片纠偏平台34，其中：

第三搬运机构32从正极片上料机构31拾取多个正极片，并铺放于正极片纠偏平台34上，正极片纠偏平台34对多个正极片进行纠偏，纠偏包括对正极片进行水平方向旋转和/或对相邻正极片之间的间距调整。

在一种可能的实现方式中，正极片纠偏平台34上设置有第二检测相机与正极片一一对应的纠偏旋转台，第三搬运机构32将多个正极片分别一一对应放置于纠偏旋转台上，检测相对放置于纠偏旋转台上的正极片进行拍照检测，纠偏旋转台根据所述第二检测相机的检测结果对所承载的正极片进行纠偏。

第四搬运机构33从正极片纠偏平台34上拾取纠偏后的多个正极片，将拾取的多个正极片铺放于叠放台40上。

在实际生产中，可能会存在纠偏失败或者有缺陷的正极片，为了保证后续的叠放的正极片均为合格的且叠放状态也合格，需要将上述纠偏失败或者有缺陷的正极片剔除掉，针对于此，本申请提供的正极片供料装置还可以包括正极片回收盒35，第四搬运机构33将正极片纠偏平台34上纠偏失败或存在缺陷的正极片放置于正极片回收盒35内。

本申请的实施例中，隔膜供料装置包括至少一组，如图1中包含隔膜供料装置50和隔膜供料装置60。每组隔膜供料装置包括隔膜供料机构、隔膜张力控制机构、隔膜纠偏机构、隔膜夹紧机构和隔膜切刀，其中：隔膜供料装置50包括隔膜供料机构、隔膜张力控制机构52、隔膜纠偏机构53、隔膜夹紧机构(未图示)和隔膜切刀54，隔膜供料装置60包括隔膜供料机构、隔膜张力控制机构62、隔膜纠偏机构63、隔膜夹紧机构(未图示)和隔膜切刀64。

以隔膜供料装置50的结构为例，隔膜供料机构用于提供隔膜卷51，隔膜卷上缠绕有隔膜，即隔膜是成卷安装于隔膜供料机构上的。以隔膜供料装置60的结构为例，隔膜供料机构用于提供隔膜卷61。

隔膜牵引装置从隔膜卷51牵引出隔膜。比如，图1中的隔膜牵引装置71或隔膜牵引装置72从隔膜卷51牵引出隔膜。或者，隔膜牵引装置71或隔膜牵引装置72从隔膜卷61牵引出隔膜。

隔膜张力控制机构52位于隔膜供料机构和叠放台40之间，对从隔膜供料机构牵引出的隔膜进行张紧；

隔膜纠偏机构53位于隔膜供料机构和叠放台40之间，对从隔膜供料机构牵引出的隔膜进行纠偏。可选的，隔膜纠偏机构53可以位于隔膜张力控制机构52和叠放台40之间。

隔膜牵引装置将牵引的隔膜铺放于叠放台40上，隔膜夹紧机构位于叠放台靠近于隔膜供料机构的侧边，对隔膜牵引装置所牵引的隔膜进行夹紧，隔膜切刀54位于隔膜夹紧机构与叠放台40之间，对夹紧的隔膜进行裁切。

可选的，隔膜供料装置为两组，如图1中包含隔膜供料装置50和隔膜供料装置60。两组隔膜供料装置对称设置于叠放台的两侧，两组隔膜供料装置与隔膜牵引装置配合以交替地向叠放台提供隔膜。

在实际生产中，为了实现连续作业，节省隔膜换卷的时间成本，本申请提供的每组隔膜供料装置还可以包括隔膜接带机构和承载有隔膜卷的隔膜预留机构，隔膜接带机构位于隔膜供料机构和隔膜预留机构之间，被配置为将从隔膜供料机构牵引出的隔膜的尾端与隔膜预留机构牵引出的隔膜的首端接在一起，或者，将从隔膜预留机构牵引出的隔膜的尾端与隔膜供料机构牵引出的隔膜的首端接在一起，实现隔膜的换卷。比如，隔膜供料装置50包括隔膜接带机构56和承载有隔膜卷55的隔膜预留机构；隔膜供料装置60包括隔膜接带机构66和承载有隔膜卷65的隔膜预留机构。

在一种实现方式中，隔膜供料装置为一组，隔膜牵引装置包括一组牵引头，牵引头从隔膜供料装置牵引隔膜并铺放于叠放台上。

在另一种实现方式中，隔膜供料装置为两组，隔膜牵引装置可以包括第一隔膜牵引装置和第二隔膜牵引装置，第一隔膜牵引装置和第二隔膜牵引装置均包含一组牵引头，第一隔膜牵引装置的牵引头从第一组隔膜供料装置牵引隔膜，第二隔膜牵引装置的牵引头从第二组隔膜供料装置牵引隔膜，第一隔膜牵引装置和第二隔膜牵引装置交替牵引隔膜。也就是说，两个隔膜牵引装置的牵引头是独立的，每次移动一组牵引头牵引隔膜。

或者，

隔膜牵引装置可以包括对称设置的第一组牵引头和第二组牵引头，第一组牵引头从第一组隔膜供料装置牵引隔膜，第二组牵引头从第二组隔膜供料装置牵引隔膜，第一组牵引头和第二组牵引头交替牵引隔膜。也就是说，两个隔膜牵引装置的牵引头是一体对称式的，每次移动，两组牵引头同时移动，但仅需要利用一组牵引头隔膜。比如，利用左侧的一组牵引头从左侧的隔膜供料装置牵引隔膜，利用一组右侧的牵引头从右侧的隔膜供料装置。

为了避免叠放于叠放台上的最上层隔膜在叠放过程中产生偏移，本申请提供的电芯叠放设备还可以包括隔膜压板装置，隔膜压板装置设置于叠放台上方，隔膜压板装置包括第一隔膜压板和第二隔膜压板，第一隔膜压板和第二隔膜压板分别位于叠放台相对的两侧，第一隔膜压板和第二隔膜压板分别对叠放台铺放的隔膜的两侧进行下压。

比如，第一隔膜压板和第二隔膜压板对称设置于叠放台的两侧；还比如，第一隔膜压板可以由预定数量的压板排布而成，第二隔膜压板也可以由预定数量的压板排布而成，且第一隔膜压板和第二隔膜压板对称设置；还比如，第一隔膜压板和第二隔膜压板可以分别设置于叠放台相对的两侧的对角上。

如图2所示，其是本申请一个实施例中提供的隔膜压板装置和极片压板装置的下压示意图，图2中的第一隔膜压板9a包含4个间隔排布的隔膜压板，第二隔膜压板9b包含4个间隔排布的隔膜压板，第一隔膜压板9a和第二隔膜压板9b对称设置于叠放台40的两侧，并对称压覆于叠放台的隔膜80上。

类似的，为了避免铺放于叠放台上的最上层的极片在叠放过程中产生偏移，本申请提供的电芯叠放设备还可以包括极片压板装置，极片压板装置包括第一极片压板和第二极片压板，第一极片压板和第二极片压板分别位于叠放台相对的两侧，第一极片压板和第二极片压板分别对叠放台铺放的极片的两端进行下压。

比如，第一极片压板和第二极片压板对称设置于叠放台的两侧；还比如，第一极片压板可以由预定数量的压板排布而成，第二极片压板也可以由预定数量的压板排布而成，且第一极片压板和第二极片压板对称设置；还比如，第一极片压板和第二极片压板可以分别设置于叠放台相对的两侧的对角上。

仍旧如图2所示，图2中的第一极片压板10a包含4个间隔排布的极片压板，第二极片压板10b包含4个间隔排布的极片压板，第一极片压板10a和第二极片压板10b对称设置于叠放台40的两侧，并对称压覆于叠放台40的极片13上。这里的极片13可以是正极片，也可以是负极片。

综上所述，本申请提供的电芯叠放设备，通过设置可单次提供多片负极片的负极片供料装置，以及可单次提供多片正极片的正极片供料装置，实现了一次组合叠片中完成多组极片的堆叠，大大提高了电芯叠放的效率。

请参见图3所示，其是本申请一个实施例中提供的电芯叠放方法的流程图，本申请提供的电芯叠放方法可以包括如下步骤：

步骤301，在第i次组合叠放时，向叠放台铺放第一层隔膜；

在实现步骤301中，首先可以控制所述叠放台下降预定高度；然后牵引隔膜从所述叠放台的第一侧经所述叠放台的上方至所述叠放台相对的第二侧；再然后控制所述叠放台上升所述预定高度，压住所述隔膜；最后在所述叠放台的第一侧边裁切所述隔膜，形成铺放于所述叠放台上的所述第一层隔膜。

步骤302，向所述第一层隔膜上铺放间隔的至少两个负极片；

在实现步骤302时，先拾取至少两个负极片；然后对拾取的所述至少两个负极片进行纠偏，使得各个负极片均平行排布；向所述第一层隔膜上铺放纠偏后的所述至少两个负极片，铺放的相邻负极片之间间隔预定距离。

步骤303，在所述负极片上铺放第二层隔膜；

在实现步骤303中，可以通过两种方式：

第一种方式中，控制所述叠放台下降所述预定高度；牵引隔膜从所述叠放台的第一侧经所述叠放台的上方至所述叠放台相对的第二侧；控制所述叠放台上升所述预定高度，压住所述隔膜；在所述叠放台的第一侧边裁切所述隔膜，形成铺放于所述叠放台上的所述第二层隔膜；

第二种方式中，控制所述叠放台下降所述预定高度；牵引隔膜从所述叠放台的第二侧经所述叠放台的上方至所述叠放台相对的第一侧；控制所述叠放台上升所述预定高度，压住所述隔膜；在所述叠放台的第二侧边裁切所述隔膜，形成铺放于所述叠放台上的所述第二层隔膜。

步骤304，向所述第二层隔膜上铺放间隔的至少两个正极片，完成所述第i次组合叠放。

所述正极片和所述负极片一一上下相对排布。

在经过步骤301-步骤304完成了向叠放台依序叠放第一隔膜、一组负极片、第二隔膜、一组正极片的一次组合叠放，在每完成一次组合叠放后，重复执行步骤301-步骤304，完成预定次的组合叠放。

在实现步骤304时，先拾取至少两个正极片；对拾取的所述至少两个正极片进行纠偏，使得各个正极片均平行排布；向所述第二层隔膜上铺放纠偏后的所述至少两个正极片，铺放的相邻正极片之间间隔预定距离。

为了实现对极片的压下，避免叠放台上最上层的极片偏移，在所述向所述第一层隔膜上铺放间隔的至少两个负极片之后，还可以利用极片压板装置压住所述至少两个负极片；在所述负极片上铺放第二层隔膜后，将所述极片压板装置从所述至少两个负极片和所述第二层隔膜之间抽离；在所述向所述第二层隔膜上铺放间隔的至少两个正极片之后，利用所述极片压板装置压住所述至少两个正极片。

为了实现对隔膜的压下，避免叠放台上最上层的隔膜偏移，在所述向叠放台铺放第一层隔膜之后，利用隔膜压板装置压住所述第一层隔膜；在所述向所述第一层隔膜上铺放间隔的至少两个负极片之后，将所述隔膜压板装置从所述第一层隔膜上方抽离；在所述负极片上铺放第二层隔膜之后，利用所述隔膜压板装置压住所述第二层隔膜；在所述向所述第二层隔膜上铺放间隔的至少两个正极片之后，将所述隔膜压板装置从所述第二层隔膜上方抽离。

综上所述，本申请提供的电芯叠放方法，通过单次拾取并叠放多片负极片，以及单次拾取并叠放多片正极片，实现了一次组合叠片中完成多组极片的堆叠，大大提高了电芯叠放的效率。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (23)

1.一种电芯叠放设备，其特征在于，所述电芯叠放设备包括隔膜供料装置、隔膜牵引装置、负极片供料装置、正极片供料装置和叠放台，其中：

所述隔膜供料装置提供隔膜；

所述负极片供料装置每次向所述叠放台铺放一组负极片，每组负极片包括至少两个负极片，且每组负极片中的各个负极片均间隔排布于所述叠放台上；

所述隔膜牵引装置从所述隔膜供料装置上牵引出隔膜，将牵引出的隔膜铺放至所述叠放台上；

所述正极片供料装置每次向所述叠放台铺放一组正极片，每组正极片包括至少两个正极片，且每组正极片中的各个正极片均间隔排布于所述叠放台上；

所述隔膜供料装置、所述负极片供料装置和所述正极片供料装置配合，向所述叠放台依次铺放第一层隔膜、一组负极片、第二层隔膜、一组正极片，完成一次组合叠片。

2.根据权利要求1所述的电芯叠放设备，其特征在于，所述负极片供料装置包括负极片上料机构和负极片搬运机构，所述负极片上料机构提供多个负极片，所述负极片搬运机构从所述负极片上料机构拾取多个负极片，并铺放于所述叠放台上。

3.根据权利要求2所述的电芯叠放设备，其特征在于，所述负极片搬运机构包括第一驱动部、第一安装支架和安装于所述第一安装支架上的一组负极片吸附部，其中：

所述第一驱动部的驱动端与所述第一安装支架传动连接，以通过驱动所述第一安装支架带动所述负极片吸附部移动；

每个负极片吸附部用于吸附一个负极片，各个负极片吸附部配置为可水平方向旋转，至少部分负极片吸附部配置为可横向移动以实现相邻负极片吸附部之间的间距调整。

4.根据权利要求2所述的电芯叠放设备，其特征在于，所述负极片搬运机构包括第一搬运机构和第二搬运机构，所述负极片供料装置还包括负极片纠偏平台，其中：

所述第一搬运机构从所述负极片上料机构拾取多个负极片，并铺放于所述负极片纠偏平台上，所述负极片纠偏平台对所述多个负极片进行纠偏，所述纠偏包括对负极片进行水平方向旋转和/或对相邻负极片之间的间距调整；

所述第二搬运机构从所述负极片纠偏平台上拾取纠偏后的多个负极片，将拾取的多个负极片铺放于所述叠放台上。

5.根据权利要求4所述的电芯叠放设备，其特征在于，所述负极片供料装置还包括负极片回收盒，所述第二搬运机构将所述负极片纠偏平台上纠偏失败或存在缺陷的负极片放置于所述负极片回收盒内。

6.根据权利要求1所述的电芯叠放设备，其特征在于，所述正极片供料装置包括正极片上料机构和正极片搬运机构，所述正极片上料机构提供多个正极片，所述正极片搬运机构从所述正极片上料机构拾取多个正极片，并铺放于所述叠放台上。

7.根据权利要求6所述的电芯叠放设备，其特征在于，所述正极片搬运机构包括第二驱动部、第二安装支架和安装于所述第二安装支架上的一组正极片吸附部，其中：

所述第二驱动部的驱动端与所述安装支架传动连接，以通过驱动所述第二安装支架带动所述正极片吸附部移动；

每个正极片吸附部用于吸附一个正极片，各个正极片吸附部配置为可水平方向旋转，至少部分正极片吸附部配置为可横向移动以实现相邻正极片吸附部之间的间距调整。

8.根据权利要求6所述的电芯叠放设备，其特征在于，所述正极片搬运机构包括第三搬运机构和第四搬运机构，所述正极片供料装置还包括正极片纠偏平台，其中：

所述第三搬运机构从所述正极片上料机构拾取多个正极片，并铺放于所述正极片纠偏平台上，所述正极片纠偏平台对所述多个正极片进行纠偏，所述纠偏包括对正极片进行水平方向旋转和/或对相邻正极片之间的间距调整；

所述第四搬运机构从所述正极片纠偏平台上拾取纠偏后的多个正极片，将拾取的多个正极片铺放于所述叠放台上。

9.根据权利要求8所述的电芯叠放设备，其特征在于，所述正极片供料装置还包括正极片回收盒，所述第四搬运机构将所述正极片纠偏平台上纠偏失败或存在缺陷的正极片放置于所述正极片回收盒内。

10.根据权利要求1所述的电芯叠放设备，其特征在于，所述隔膜供料装置包括至少一组，每组所述隔膜供料装置包括隔膜供料机构、隔膜张力控制机构、隔膜纠偏机构、隔膜夹紧机构和隔膜切刀，其中：

所述隔膜供料机构用于提供隔膜卷，所述隔膜卷上缠绕有隔膜；

所述隔膜牵引装置从所述隔膜卷牵引出隔膜；

所述隔膜张力控制机构位于所述隔膜供料机构和所述叠放台之间，对从所述隔膜供料机构牵引出的隔膜进行张紧；

所述隔膜纠偏机构位于所述隔膜供料机构和所述叠放台之间，对从所述隔膜供料机构牵引出的隔膜进行纠偏；

所述隔膜牵引装置将牵引的隔膜铺放于所述叠放台上，所述隔膜夹紧机构位于所述叠放台靠近于所述隔膜供料机构的侧边，对所述隔膜牵引装置所牵引的隔膜进行夹紧，所述隔膜切刀位于所述隔膜夹紧机构与所述叠放台之间，对夹紧的隔膜进行裁切。

11.根据权利要求10所述的电芯叠放设备，其特征在于，所述隔膜供料装置为两组，两组所述隔膜供料装置对称设置于所述叠放台的两侧，两组所述隔膜供料装置与所述隔膜牵引装置配合以交替地向所述叠放台提供隔膜。

12.根据权利要求10所述的电芯叠放设备，其特征在于，每组所述隔膜供料装置还包括隔膜接带机构和承载有隔膜卷的隔膜预留机构，所述隔膜接带机构位于所述隔膜供料机构和所述隔膜预留机构之间，被配置为将从所述隔膜供料机构牵引出的隔膜的尾端与所述隔膜预留机构牵引出的隔膜的首端接在一起，或者，将从所述隔膜预留机构牵引出的隔膜的尾端与所述隔膜供料机构牵引出的隔膜的首端接在一起，实现隔膜的换卷。

13.根据权利要求1所述的电芯叠放设备，其特征在于，所述隔膜供料装置为一组，所述隔膜牵引装置包括一组牵引头，所述牵引头从所述隔膜供料装置牵引隔膜并铺放于所述叠放台上。

14.根据权利要求1所述的电芯叠放设备，其特征在于，所述隔膜供料装置为两组，

所述隔膜牵引装置包括第一隔膜牵引装置和第二隔膜牵引装置，所述第一隔膜牵引装置和所述第二隔膜牵引装置均包含一组牵引头，所述第一隔膜牵引装置的牵引头从第一组所述隔膜供料装置牵引隔膜，所述第二隔膜牵引装置的牵引头从第二组所述隔膜供料装置牵引隔膜，所述第一隔膜牵引装置和所述第二隔膜牵引装置交替牵引隔膜；

或者，

所述隔膜牵引装置包括对称设置的第一组牵引头和第二组牵引头，所述第一组牵引头从第一组所述隔膜供料装置牵引隔膜，所述第二组牵引头从第二组所述隔膜供料装置牵引隔膜，所述第一组牵引头和所述第二组牵引头交替牵引隔膜。

15.根据权利要求1所述的电芯叠放设备，其特征在于，所述电芯叠放设备还包括隔膜压板装置，所述隔膜压板装置设置于所述叠放台上方，所述隔膜压板装置包括第一隔膜压板和第二隔膜压板，所述第一隔膜压板和所述第二隔膜压板分别位于所述叠放台相对的两侧，所述第一隔膜压板和所述第二隔膜压板分别对所述叠放台铺放的隔膜的两侧进行下压。

16.根据权利要求1所述的电芯叠放设备，其特征在于，所述电芯叠放设备还包括极片压板装置，所述极片压板装置包括第一极片压板和第二极片压板，所述第一极片压板和所述第二极片压板分别位于所述叠放台相对的两侧，所述第一极片压板和所述第二极片压板分别对所述叠放台铺放的极片的两端进行下压。

17.一种电芯叠放方法，其特征在于，所述电芯叠放方法包括：

在第i次组合叠放时，向叠放台铺放第一层隔膜；

向所述第一层隔膜上铺放间隔的至少两个负极片；

在所述负极片上铺放第二层隔膜；

向所述第二层隔膜上铺放间隔的至少两个正极片，完成所述第i次组合叠放，所述正极片和所述负极片一一上下相对排布。

18.根据权利要求17所述的电芯叠放方法，其特征在于，所述向叠放台铺放第一层隔膜，包括：

控制所述叠放台下降预定高度；

牵引隔膜从所述叠放台的第一侧经所述叠放台的上方至所述叠放台相对的第二侧；

控制所述叠放台上升所述预定高度，压住所述隔膜；

在所述叠放台的第一侧边裁切所述隔膜，形成铺放于所述叠放台上的所述第一层隔膜。

19.根据权利要求18所述的电芯叠放方法，其特征在于，所述在所述负极片上铺放第二层隔膜，包括：

控制所述叠放台下降所述预定高度；牵引隔膜从所述叠放台的第一侧经所述叠放台的上方至所述叠放台相对的第二侧；控制所述叠放台上升所述预定高度，压住所述隔膜；在所述叠放台的第一侧边裁切所述隔膜，形成铺放于所述叠放台上的所述第二层隔膜；

或者，

控制所述叠放台下降所述预定高度；牵引隔膜从所述叠放台的第二侧经所述叠放台的上方至所述叠放台相对的第一侧；控制所述叠放台上升所述预定高度，压住所述隔膜；在所述叠放台的第二侧边裁切所述隔膜，形成铺放于所述叠放台上的所述第二层隔膜。

20.根据权利要求17所述的电芯叠放方法，其特征在于，所述向所述第一层隔膜上铺放间隔的至少两个负极片，包括：

拾取至少两个负极片；

对拾取的所述至少两个负极片进行纠偏，使得各个负极片均平行排布；

向所述第一层隔膜上铺放纠偏后的所述至少两个负极片，铺放的相邻负极片之间间隔预定距离。

21.根据权利要求17所述的电芯叠放方法，其特征在于，所述向所述第二层隔膜上铺放间隔的至少两个正极片，包括：

拾取至少两个正极片；

对拾取的所述至少两个正极片进行纠偏，使得各个正极片均平行排布；

向所述第二层隔膜上铺放纠偏后的所述至少两个正极片，铺放的相邻正极片之间间隔预定距离。

22.根据权利要求17所述的电芯叠放方法，其特征在于，在所述向所述第一层隔膜上铺放间隔的至少两个负极片之后，所述电芯叠放方法还包括：

利用极片压板装置压住所述至少两个负极片；

在所述负极片上铺放第二层隔膜后，所述电芯叠放方法还包括：

将所述极片压板装置从所述至少两个负极片和所述第二层隔膜之间抽离；

在所述向所述第二层隔膜上铺放间隔的至少两个正极片之后，所述电芯叠放方法还包括：

利用所述极片压板装置压住所述至少两个正极片。

23.根据权利要求17所述的电芯叠放方法，其特征在于，在所述向叠放台铺放第一层隔膜之后，所述电芯叠放方法还包括：

利用隔膜压板装置压住所述第一层隔膜；

在所述向所述第一层隔膜上铺放间隔的至少两个负极片之后，所述电芯叠放方法还包括：

将所述隔膜压板装置从所述第一层隔膜上方抽离；

在所述负极片上铺放第二层隔膜之后，所述电芯叠放方法还包括：

利用所述隔膜压板装置压住所述第二层隔膜；

在所述向所述第二层隔膜上铺放间隔的至少两个正极片之后，所述电芯叠放方法还包括：

将所述隔膜压板装置从所述第二层隔膜上方抽离。

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