CN114024013A - 层叠片体、电芯堆叠设备及方法 - Google Patents

Abstract

本申请揭示了一种层叠片体、电芯堆叠设备及方法，该层叠片体包括连续的隔膜以及贴附于所述隔膜两面的至少一组极片，每组极片包含一片贴附于隔膜第一面的正极片和一片贴附于隔膜第二面的负极片；该电芯堆叠方法控制层叠片体供料装置向翻板组件上方提供连续的层叠片体；在进行第i次叠放时，控制翻板组件向叠放台上方翻转，以带动上方的第i段层叠片体铺放于叠放台上，完成第i次叠放，i>0；在完成第i次叠放后，控制翻板组件的翻板横向抽离叠放台至原位。本申请利用翻板组件将贴附有正极片、负极片的隔膜翻转推动至叠放台上，避免了叠放台及层叠片提供料装置相互移动时造成的电芯叠片的偏移，在提高了堆叠效率的同时，保证了电芯堆叠的质量。

Description

层叠片体、电芯堆叠设备及方法

技术领域

本发明属于锂电池制造技术领域，涉及一种层叠片体、电芯堆叠设备及方法。

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，控制隔膜叠放至叠片台上，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负电极、隔膜、正电极、隔膜、负电极片的循环叠放。

由于这种叠放方式需要摆辊机构和叠放台相对移动，且正极片和负极片单独叠放，因此这种叠放方式效率低，折叠后的隔膜边缘不齐，折叠效果比较差。

发明内容

为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种层叠片体、电芯堆叠设备及方法，技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种层叠片体，所述层叠片体包括连续的隔膜以及贴附于所述隔膜两面的至少一组极片，每组极片包含一片贴附于所述隔膜第一面的正极片和一片贴附于所述隔膜第二面的负极片；

任一组极片中的正极片和负极片相对于所述隔膜对称设置，任意两个正极片间隔第一预定距离；或者，任一组极片中的正极片和负极片在所述隔膜上的投影间隔第二预定距离。

可选的，各个正极片和各个负极片的长度均相同，所述第一预定距离大于所述正极片的长度，所述第二预定距离小于所述正极片的长度。

本申请提供了一种新型的层叠片体，将正极片和负极片均贴附于隔膜上，省略了叠片时单独叠放正极片和单独叠放负极片的时长，大大提高了后续电芯叠片时的效率。

第二方面，本申请还提供了一种电芯堆叠设备，所述电芯堆叠设备包括翻板组件、叠放台、层叠片体供料装置，所述层叠片体供料装置用于提供如第一方面以及第一方面可选方式中提供的层叠片体；

所述层叠片体供料装置提供的层叠片体经所述翻板组件翻转推动后叠放于所述叠放台上。

可选的，所述翻板组件设置于所述叠放台与所述层叠片体供料装置之间，且靠近于所述叠放台设置；

所述翻板组件包括翻板、第一旋转驱动部和第二旋转驱动部和横移部，其中：

所述第一旋转驱动部与所述翻板的第一侧边连接，以带动所述翻板绕着所述第一侧边向所述叠放台翻转；

所述第二旋转驱动部与所述翻板的与所述第一侧边相对的第二侧边连接，以带动所述翻板绕着所述第二侧边向所述叠放台翻转；

所述横移部与所述翻板传动连接，至少带动所述翻板朝远离所述叠放台的方向横移。

可选的，所述电芯堆叠设备还包括压板，所述压板设置于所述叠放台位置处，被配置为在所述翻板组件翻转叠放之前压住所述叠放台上已叠放的层叠片体。

可选的，所述翻板为梳齿型翻板。

本申请提供的电芯堆叠设备，利用翻板组件直接将贴附有正极片、负极片的隔膜翻转推动至叠放台上，避免了叠放台以及层叠片提供料装置相互移动时容易造成的电芯叠片的偏移，在提高了堆叠效率的同时，保证了电芯堆叠的质量。

第三方面，本申请提供了一种电芯堆叠方法，采用如第二方面以及第二方面可选方式中提供的电芯堆叠设备，所述电芯堆叠方法包括：

控制所述层叠片体供料装置向所述翻板组件上方提供连续的层叠片体；

在进行第i次叠放时，控制所述翻板组件的翻板向所述叠放台上方翻转，以带动上方的第i段层叠片体铺放于所述叠放台上，完成第i次叠放，i>0；

在完成第i次叠放后，控制所述翻板组件的翻板横向抽离所述叠放台至原位，将i+1，继续执行所述在进行第i次叠放时，控制所述翻板组件的翻板向所述叠放台上方翻转的步骤。

可选的，所述在进行第i次叠放时，控制所述翻板组件的翻板向所述叠放台上方翻转，以带动上方的第i段层叠片体铺放于所述叠放台上，包括：

在进行第i次叠放时，控制所述翻板贴着第i段层叠片体的前半段，并绕着所述翻板靠近所述叠放台的一侧边向所述叠放台上方翻转，以压住所述第i段层叠片体的前半段铺放于所述叠放台上，且带动所述第i段层叠片体的后半段铺放于所述叠放台上的所述翻板上方；

其中，所述第i段层叠片体的前半段的隔膜上方贴附有第一种电极片，所述第i段层叠片体的后半段的隔膜下方贴附有第二种电极片；

或者，所述第i段层叠片体的前半段的隔膜上方和下方分别贴附有第一种电极片和第二种电极片，所述第i段层叠片体的后半段为未贴附有电极片的隔膜。

可选的，所述电芯堆叠设备还包括压板，所述压板设置于所述叠放台位置处，被配置为在所述翻板组件翻转叠放之前压住所述叠放台上已叠放的层叠片体，所述电芯堆叠方法还包括：

在进行第i次叠放前，控制所述压板压住所述叠放台上已叠放的层叠片体；

在所述第i段层叠片体的前半段部分压住所述叠放台时，将所述压板抽离所述叠放台。

可选的，所述压板包括两个相对设置的压板分部，所述控制所述压板压住所述叠放台上已叠放的层叠片体，包括：

控制两个压板分部分别压住所述叠放台上已叠放的第i-1段层叠片体的两侧。

可选的，所述电芯堆叠方法还包括：

在进行第i次叠放后且进行第i+1次叠放前，控制所述叠放台下移预定距离，所述预定距离为所述第i段层叠片体的前半段厚度与后半段厚度之和。

本申请提供的电芯堆叠方法，利用翻板组件直接将贴附有正极片、负极片的隔膜翻转推动至叠放台上，避免了叠放台以及层叠片提供料装置相互移动时容易造成的电芯叠片的偏移，在提高了堆叠效率的同时，保证了电芯堆叠的质量。

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层叠片体的结构示意图；

图2是本申请另一个实施例中提供的层叠片体的结构示意图；

图3是本申请一个实施例中提供的电芯堆叠方法的流程图；

图4是本申请一个实施例中提供的在堆叠图1所示的层叠片体时的示意图；

图5是本申请一个实施例中提供的在堆叠图2所示的层叠片体时的示意图；

图6是本申请另一个实施例中提供的电芯堆叠方法的流程图。

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。

本申请提供的层叠片体可以包括连续的隔膜以及贴附于隔膜两面的至少一组极片，每组极片包含一片贴附于隔膜第一面的正极片和一片贴附于隔膜第二面的负极片。

在一种可能的实现中，请参见图1所示，其是本申请一个实施例中提供的层叠片体的结构示意图，任一组极片中的正极片11和负极片12相对于隔膜10对称设置，任意两个正极片11间隔第一预定距离。也就是说，隔膜10上的正极片11和负极片12一一相对设置，且对称设置于隔膜10的两侧面上。

在另一种可能的实现中，请参见图2所示，其是本申请另一个实施例中提供的层叠片体的结构示意图，任一组极片中的正极片11和负极片12在隔膜10上的投影间隔第二预定距离。也就是说，隔膜10上的正极片11和负极片12间隔设置于隔膜10上，且正极片11和负极片12在隔膜10上的投影区域不相交，且投影间隔第二预定距离。一般来讲，图2中隔膜10上的任意相邻的正极片11和负极片12在隔膜10上的投影间隔均为第二预定距离。

可选的，各个正极片11和各个负极片12的长度均相同，第一预定距离大于正极片11的长度，第二预定距离小于正极片11的长度。

显然，随着电芯叠片的技术升级，层叠片体中隔膜10上的部分正极片11和部分负极片12的长度也可以不同，比如正极片11的长度大于负极片12的长度，或者，负极片12的长度大于正极片11的长度，或者，部分正极片11的长度大于负极片12的长度，或者部分负极片12的长度大于正极片11的长度等。正极片11和负极片12的尺寸并不做限定，只要是在连续的隔膜10上同时铺设有正极片11和负极片12，均应当属于本申请提供的层叠片体的保护范围。

本申请提供的一种新型的层叠片体，将正极片11和负极片12均贴附于隔膜10上，省略了叠片时单独叠放正极片11和单独叠放负极片12的时长，大大提高了后续电芯叠片时的效率。

本申请还提供了一种电芯堆叠设备，该电芯堆叠设备可以包括翻板组件、叠放台、层叠片体供料装置，层叠片体供料装置用于提供如图1或图2所示的层叠片体。

层叠片体供料装置提供的层叠片体经翻板组件翻转推动后叠放于叠放台上。

在一种可能的实现方式中，翻板组件可以设置于叠放台与层叠片体供料装置之间，且靠近于叠放台设置。

翻板组件可以包括翻板、第一旋转驱动部和第二旋转驱动部和横移部，其中：

第一旋转驱动部与翻板的第一侧边连接，以带动翻板绕着第一侧边向叠放台翻转；

第二旋转驱动部与翻板的与第一侧边相对的第二侧边连接，以带动翻板绕着第二侧边向叠放台翻转；

横移部与翻板传动连接，至少带动翻板朝远离叠放台的方向横移。

为了保证层叠过程中已叠放于叠放台的层叠片体被带动偏移，本申请提供的电芯堆叠设备还可以包括压板，压板设置于叠放台位置处，被配置为在翻板组件翻转叠放之前压住叠放台上已叠放的层叠片体。

可选的，本申请提供的翻板为梳齿型翻板。

本申请提供的电芯堆叠设备，利用翻板组件直接将贴附有正极片11、负极片12的隔膜10翻转推动至叠放台上，避免了叠放台以及层叠片提供料装置相互移动时容易造成的电芯叠片的偏移，在提高了堆叠效率的同时，保证了电芯堆叠的质量。

本申请还提供一种电芯叠放方法，下面结合图3-图5对本申请提供的电芯堆叠方法的流程进行解释说明。

如图3所示，其是本申请一个实施例中提供的电芯堆叠方法的流程图，该电芯堆叠方法采用上述的电芯堆叠设备，可以包括如下步骤：

步骤301，控制层叠片体供料装置向翻板组件上方提供连续的层叠片体；

步骤302，在进行第i次叠放时，控制翻板组件的翻板向叠放台上方翻转，以带动上方的第i段层叠片体铺放于叠放台上，完成第i次叠放，i>0；

在执行步骤302时，即在进行第i次叠放时，控制翻板20贴着第i段层叠片体的前半段，并绕着翻板20靠近叠放台的一侧边向叠放台上方翻转，以压住第i段层叠片体的前半段铺放于叠放台上，且带动第i段层叠片体的后半段铺放于叠放台上的翻板20上方。

其中，如图4所示，第i段层叠片体的前半段的隔膜10上方贴附有第一种电极片，第i段层叠片体的后半段的隔膜10下方贴附有第二种电极片。

或者，如图5所示，第i段层叠片体的前半段的隔膜10上方和下方分别贴附有第一种电极片和第二种电极片，第i段层叠片体的后半段为未贴附有电极片的隔膜10。

由于层叠片体是连续的，当翻板20压着第i段层叠片体的前半段铺放于叠放台上时，会带动着第i段层叠片体的后半段铺放于叠放台上，且在叠放台上，第i段层叠片体的后半段铺放于第i段层叠片体的前半段上。

步骤303，在完成第i次叠放后，控制翻板组件的翻板横向抽离叠放台至原位，将i+1，继续执行在进行第i次叠放时，控制翻板组件的翻板向叠放台上方翻转的步骤。

在完成第i次叠放后，控制翻板组件的翻板20横向抽离叠放台至原位，由于在第i次叠放时，翻板20进行了翻转，以图4和图5为例，在第i次叠放前，以翻板20靠近于叠放台的第一侧边为旋转轴，向叠放台翻转，在翻板20后翻板20的第一侧边位于叠放台上方的右侧，翻板20的第二侧边位于叠放台上方的左侧，因此在将翻板20从叠放台上抽离至原位后，翻板20的第二侧边更靠近于叠放台；在进行第i+1次叠放时，则可以以翻板20的第二侧边为旋转轴向叠放台翻转。

在一种可能的实现方式中，为了降低电芯堆叠时层叠片体的偏移，电芯堆叠设备还可以包括压板30，压板30设置于叠放台位置处，对应的，如图6所示，本申请提供的电芯堆叠方法还可以包括如下步骤：

步骤304，在进行第i次叠放前，控制压板压住叠放台上已叠放的层叠片体；

也就是说，在进行第i次叠放前，控制压板30压住叠放台上已叠放的第i-1段层叠片体上。

在一种可能的实现方式中，压板30可以包括两个相对设置的压板30分部，本申请在控制压板30压住叠放台上已叠放的层叠片体时，可以控制两个压板30分部分别压住叠放台上已叠放的第i-1段层叠片体的两侧。

步骤305，在第i段层叠片体的前半段部分压住叠放台时，将压板抽离叠放台。

在第i段层叠片体的前半段部分压住叠放台时，将压板30抽离叠放台，在完成第i次叠放后，将抽离的压板30移动至已堆叠于叠放台上的第i段层叠片体的后半段上，以便于第i+1次的叠放。

为了保证复位后的翻板20可以重复性地翻转铺放层叠片体，本申请提供的电芯堆叠方法在每次叠放后且进行下一次叠放前，即在进行第i次叠放后且进行第i+1次叠放前，控制叠放台下移预定距离，这里所讲的预定距离为第i段层叠片体的前半段厚度与后半段厚度之和。

综上所述，本申请提供的电芯堆叠方法，利用翻板组件直接将贴附有正极片、负极片的隔膜翻转推动至叠放台上，避免了叠放台以及层叠片提供料装置相互移动时容易造成的电芯叠片的偏移，在提高了堆叠效率的同时，保证了电芯堆叠的质量。

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 (10)

1.一种层叠片体，其特征在于，所述层叠片体包括连续的隔膜以及贴附于所述隔膜两面的至少一组极片，每组极片包含一片贴附于所述隔膜第一面的正极片和一片贴附于所述隔膜第二面的负极片；

任一组极片中的正极片和负极片相对于所述隔膜对称设置，任意两个正极片间隔第一预定距离；或者，任一组极片中的正极片和负极片在所述隔膜上的投影间隔第二预定距离。

2.根据权利要求1所述的层叠片体，其特征在于，各个正极片和各个负极片的长度均相同，所述第一预定距离大于所述正极片的长度，所述第二预定距离小于所述正极片的长度。

3.一种电芯堆叠设备，其特征在于，所述电芯堆叠设备包括翻板组件、叠放台、层叠片体供料装置，所述层叠片体供料装置用于提供如权利要求1或2所述的层叠片体；

所述层叠片体供料装置提供的层叠片体经所述翻板组件翻转推动后叠放于所述叠放台上。

4.根据权利要求3所述的电芯堆叠设备，其特征在于，所述翻板组件设置于所述叠放台与所述层叠片体供料装置之间，且靠近于所述叠放台设置；

所述翻板组件包括翻板、第一旋转驱动部和第二旋转驱动部和横移部，其中：

所述第一旋转驱动部与所述翻板的第一侧边连接，以带动所述翻板绕着所述第一侧边向所述叠放台翻转；

所述第二旋转驱动部与所述翻板的与所述第一侧边相对的第二侧边连接，以带动所述翻板绕着所述第二侧边向所述叠放台翻转；

所述横移部与所述翻板传动连接，至少带动所述翻板朝远离所述叠放台的方向横移。

5.根据权利要求3所述的电芯堆叠设备，其特征在于，所述电芯堆叠设备还包括压板，所述压板设置于所述叠放台位置处，被配置为在所述翻板组件翻转叠放之前压住所述叠放台上已叠放的层叠片体。

6.一种电芯堆叠方法，其特征在于，采用如权利要求2-5中任一所述的电芯堆叠设备，所述电芯堆叠方法包括：

控制所述层叠片体供料装置向所述翻板组件上方提供连续的层叠片体；

在进行第i次叠放时，控制所述翻板组件的翻板向所述叠放台上方翻转，以带动上方的第i段层叠片体铺放于所述叠放台上，完成第i次叠放，i>0；

在完成第i次叠放后，控制所述翻板组件的翻板横向抽离所述叠放台至原位，将i+1，继续执行所述在进行第i次叠放时，控制所述翻板组件的翻板向所述叠放台上方翻转的步骤。

7.根据权利要求6所述的电芯堆叠方法，其特征在于，所述在进行第i次叠放时，控制所述翻板组件的翻板向所述叠放台上方翻转，以带动上方的第i段层叠片体铺放于所述叠放台上，包括：

在进行第i次叠放时，控制所述翻板贴着第i段层叠片体的前半段，并绕着所述翻板靠近所述叠放台的一侧边向所述叠放台上方翻转，以压住所述第i段层叠片体的前半段铺放于所述叠放台上，且带动所述第i段层叠片体的后半段铺放于所述叠放台上的所述翻板上方；

其中，所述第i段层叠片体的前半段的隔膜上方贴附有第一种电极片，所述第i段层叠片体的后半段的隔膜下方贴附有第二种电极片；

或者，所述第i段层叠片体的前半段的隔膜上方和下方分别贴附有第一种电极片和第二种电极片，所述第i段层叠片体的后半段为未贴附有电极片的隔膜。

8.根据权利要求6所述的电芯堆叠方法，其特征在于，采用如权利要求5所述的电芯堆叠设备，所述电芯堆叠方法还包括：

在进行第i次叠放前，控制所述压板压住所述叠放台上已叠放的层叠片体；

在所述第i段层叠片体的前半段部分压住所述叠放台时，将所述压板抽离所述叠放台。

9.根据权利要求8所述的电芯堆叠方法，其特征在于，所述压板包括两个相对设置的压板分部，所述控制所述压板压住所述叠放台上已叠放的层叠片体，包括：

控制两个压板分部分别压住所述叠放台上已叠放的第i-1段层叠片体的两侧。

10.根据权利要求6所述的电芯堆叠方法，其特征在于，所述电芯堆叠方法还包括：

在进行第i次叠放后且进行第i+1次叠放前，控制所述叠放台下移预定距离，所述预定距离为所述第i段层叠片体的前半段厚度与后半段厚度之和。

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