CN114229564A - 一种电芯隔膜放卷工艺及其隔膜放卷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电芯隔膜放卷工艺及其隔膜放卷装置，电芯隔膜放卷工艺，包括如下工艺步骤：S1、放卷；S2、隔膜张紧调整；S3、纠偏S4、隔膜缓存；S5、循环拉膜。电芯隔膜放卷装置包括料卷、摆杆机构、纠偏机构、缓存机构、双滚轮及拉膜滚轮，料卷上卷绕有带状的隔膜；纠偏机构设置在摆杆机构的后段；缓存机构设置在纠偏机构的后段；双滚轮设置在缓存机构的后段；拉膜滚轮设置在双滚轮的后段，拉膜滚轮压紧隔膜后，带动隔膜在叠片平台上方来回循环运动，将隔膜水平覆盖在叠片平台或极片上方。本发明具备隔膜张力调整、位置纠偏、自动缓存衔接、张力检测等功能，保证隔膜持续张紧及内部张紧力一致性，提高了覆膜表面质量，有效提升叠片效率。

Description

一种电芯隔膜放卷工艺及其隔膜放卷装置

技术领域

本发明涉及自动化设备领域，特别指一种电芯隔膜放卷工艺及其隔膜放卷装置。

背景技术

锂电池Lithium battery是指电化学体系中含有锂包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物的电池。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电池时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池，是现代高性能电池的代表。锂离子电池的电芯一般由正负极片交错叠合后形成，在电芯制造过程中首先需要先将单片的正负极片制造完成。然后在叠片平台上将正负极片交错叠合形成电芯，在正负极片交错叠片过程中需要在正负极片之间插入具有绝缘隔离作用的隔膜。在实际极片叠片覆膜过程中，一般是在叠片平台上叠完一层极片后再将隔膜覆盖在该极片上，不断交替循环直至完成电芯叠片。

隔膜来料状态一般为带状结构，带状结构的隔膜卷绕在料卷上，在叠片过程中需要将带状的隔膜覆盖交替覆盖在不同属性的正极片及负极片上在正负极片之间形成隔离层。针对该电芯叠片工艺要求以及隔膜的来料结构，需要针对性地进行隔膜供料及覆膜工艺设计，以满足后段的电芯叠片覆膜需求。在隔膜放料及叠片覆膜过程中需要解决的技术问题包括：1、隔膜放料时张力调节问题，从料卷放料至覆膜过程中，柔性材质带状隔膜在导出时，收到外部因素影响，其各处的张力会出现变化，张力变化会导致后续覆膜时隔膜表面的平面度不一，影响电芯叠片质量，因此需要通过隔膜张力调节实时维护在隔膜放料至覆膜过程中张力一致性；2、隔膜位置偏移问题，隔膜在传输过程中，受外部因素及后段拉力变化等因素影响，会出现位置偏移，由于后段叠片工艺要求隔膜完全覆盖在极片表面，隔膜位置出现偏移后会出现无法完全覆盖极片的情况，影响叠片质量，因此在隔膜放料时需要解决隔膜位置偏移问题；3、隔膜缓存问题，由于隔膜料卷通过持续地旋转运动将带状隔膜放出，而后段的极片覆膜工艺为间断性地拉膜、覆膜、压膜动作，直接将隔膜从料卷接入覆膜，技术难度大，且无法保证隔膜维持张紧，即放出的隔膜带多于覆膜需求时，隔膜处于松弛状态，放出的隔膜带少于覆膜需求时，隔膜处于过度拉紧状态，隔膜张力变化频繁，在松、张过程中极易使柔性隔膜带表面褶皱、折弯等，因此需要通过解决隔膜缓存问题，通过解决隔膜缓存问题，实现隔膜放料及覆膜过程中始终处于张紧状态，有效地衔接放料和覆膜动作；4、带状隔膜自动交替覆膜问题，电芯叠片为将正负极片交替地叠放在叠片平台上，同时要求在叠片的同时将带状结构的隔膜交替的插入相邻正负极片之间，因此需要解决带状极片交替覆膜问题；5、带状隔膜覆膜过程中张力检测问题，带状隔膜被拉出至叠片平台上并覆盖在极片表面时，隔膜张力直接影响覆膜后隔膜表面的平面度，因此需要解决隔膜张力检测问题，通过实时监测隔膜张力，并将张力反馈后进行调整，从而保证张力一致性，保证覆膜质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种具备隔膜张力调整、位置纠偏、自动缓存衔接、张力检测等功能，有效地保证带状隔膜持续张紧及内部张紧力一致性，提高了覆膜表面质量，且通过隔膜交替覆膜有效提升叠片效率的电芯隔膜放卷工艺及其隔膜放卷装置。

本发明采取的技术方案如下：一种电芯隔膜放卷工艺，包括如下工艺步骤：

S1、放卷：卷绕在料卷上的隔膜经张紧轮张紧，并从料卷上拉出；

S2、隔膜张紧调整：步骤S1中的隔膜拉出后经过摆杆机构处摆杆两端连接的张紧轮，通过旋转摆杆调整其两端摆杆滚轮的角度对隔膜张紧力进行调节；

S3、纠偏：步骤S2中的隔膜经过纠偏机构，纠偏机构检测隔膜位置，并实时对传送中的隔膜进行位置纠偏；

S4、隔膜缓存：步骤S3中隔膜纠偏后经过隔膜缓存机构，隔膜缓存机构在直线方向通过内部位移拉伸隔膜实现隔膜缓存；

S5、循环拉膜：步骤S4中的缓存后的隔膜穿过压力检测机构后向外拉出，并在叠片平台上方来回循环运动，使膜面沿Z型路径覆盖在叠片平台或其上放置的极片上。

优选的，所述的步骤S1中通过料卷的运输转动将卷绕于其上的隔膜匀速放出。

优选的，所述的步骤S4中的隔膜缓存机构与其后段的双滚轮配合动作，隔膜缓存时，双滚轮相互压紧隔膜，同时隔膜缓存机构的主动轮拉紧隔膜后直线行走将前段的隔膜主动拉出并缓存。

优选的，所述的步骤S4中隔膜缓存后，叠片平台上覆盖隔膜循环拉膜时，双滚轮松开隔膜，隔膜缓存机构沿缓存隔膜时相反方向直线行走，松开缓存时拉出的隔膜，以便后段的隔膜将缓存的隔膜拉出覆膜。

优选的，所述的步骤S5中循环拉膜时通过在沿左右方向自由运动的两个拉膜滚轮外侧设置的压力检测器实时检测循环拉膜时隔膜传递给拉膜滚轮的作用力，并将作用力反馈至料卷、摆杆及缓存机构，通过料卷放料、摆杆旋转调整以及缓存机构放料实现对隔膜内部应力调整。

一种电芯隔膜放卷工艺的电芯隔膜放卷装置，包括料卷、摆杆机构、纠偏机构、缓存机构、双滚轮及拉膜滚轮，其中，上述料卷上卷绕有带状的隔膜，隔膜从料卷拉出后经张紧轮张紧；上述摆杆机构将穿过其中的隔膜张紧后，通过控制摆杆滚轮的角度对隔膜张紧力进行调节；上述纠偏机构设置在摆杆机构的后段，隔膜穿入纠偏机构内，进行位置检测后经纠偏机构实时调整位置；上述缓存机构设置在纠偏机构的后段，隔膜进入缓存机构内，经缓存机构内部拉带缓存；上述双滚轮设置在缓存机构的后段，缓存机构拉带缓存时双滚轮压紧后段的隔膜，缓存机构放料时双滚轮松开隔膜；上述拉膜滚轮设置在双滚轮的后段，拉膜滚轮相互压紧隔膜后，带动隔膜在叠片平台上方来回循环运动，将隔膜水平覆盖在叠片平台或其上放置的极片上方，以Z型路径辅助叠片平台进行叠片。

优选的，所述的摆杆机构包括摆杆被动轮、摆杆及摆杆主动轮，其中，上述摆杆可转动地设置在竖直设置的支壁上，摆杆连接驱动电机，驱动电机驱动摆杆旋转运动；上述摆杆主动轮包括个，两摆杆主动轮分别设置在摆杆的两端；上述摆杆被动轮包括个，摆杆被动轮分别设置在摆杆的上下两侧，隔膜依次穿过摆杆主动轮、2个摆杆被动轮及另一个摆杆主动轮，并被张紧；摆杆带动两摆杆主动轮旋转运动拉动被张紧的隔膜，实现隔膜内部应力调整。

优选的，所述的缓存机构包括入料张紧轮、缓存主动轮及缓存被动轮，其中，上述入料张紧轮设置在纠偏机构后段，纠偏机构导出的隔膜经入料张紧轮张紧；上述缓存主动轮包括二个，两缓存主动轮沿竖直方向间隔设置在行走支座上；上述缓存被动轮设置在缓存主动轮的侧部；隔膜经入料张紧轮依次进入缓存主动轮、缓存被动轮及另一缓存主动轮，并被张紧；行走支座带动两缓存主动轮沿水平方向向右侧直线行走时，隔膜从入料张紧轮被拉出张紧；行走支座带动两缓存主动轮向左侧直线行走时，被拉出张紧的隔膜释放，以便来回覆盖在叠片平台上。

优选的，所述的双滚轮包括主动压轮及被动压轮，其中，上述被动压轮固定设置；上述主动压轮设置在被动压轮的一侧，且沿直线方向自由运动，隔膜从缓存机构导出后由上而下从主动压轮与被动压轮之间的间隙空间穿过；缓存机构缓存隔膜时，主动压轮靠近被动压轮将隔膜压紧，以免缓存主动轮向右直线行走时从下方拉出隔膜；缓存机构释放隔膜时，主动压轮松开隔膜，以便隔膜经拉膜滚轮向下拉出。

优选的，所述的拉膜滚轮包括二个，两个拉膜滚轮平行间隔设置，隔膜经双滚轮由上而下从两拉膜滚轮之间的间隙空间向下穿过；两拉膜滚轮通过水平横向设置的滑轨自由设置在拉膜支座上，并通过弹簧与拉膜支座连接，自然状态下弹簧的微压力使两拉膜滚轮压紧隔膜；两拉膜滚轮的外侧分别连接又压力检测器；拉膜支座带动两拉膜滚轮在叠片平台上方左右方向来回直线移动时，张紧的隔膜将张紧应力经拉膜滚轮传递至压力检测器，以便对拉膜过程中隔膜应力进行实时检测。

本发明的有益效果在于：

本发明针对现有技术存在的缺陷和不足自主研发设计了一种具备隔膜张力调整、位置纠偏、自动缓存衔接、张力检测等功能，有效地保证带状隔膜持续张紧及内部张紧力一致性，提高了覆膜表面质量，且通过隔膜交替覆膜有效提升叠片效率的电芯隔膜放卷工艺及其隔膜放卷装置。

本发明用于实现电芯叠片过程中隔膜自动化放料并交替覆盖在叠片平台上方的正负极片上，整体包括隔膜放卷、张力调整、隔膜纠偏、隔膜缓存、隔膜张力检测及覆膜工序。解决了为适应电芯叠片工艺要求的隔膜从供料端到覆膜端存在的隔膜放料时张力调节问题、隔膜位置偏移问题、隔膜缓存问题、带状隔膜自动交替覆膜问题、带状隔膜覆膜过程中张力检测问题。

本发明设置于隔膜料卷与叠片之间的隔膜段部，通过在放料和拉膜之间形成隔膜缓存段；通过摆杆机构对隔膜张力进行调整并实现拉隔膜作用，通过纠偏机构对隔膜位置进行纠偏调整；通过缓存机构将料卷放出的隔膜进行缓存后；通过双滚轮协同摆杆机构和缓存机构拉膜和缓存隔膜时压紧后段的隔膜带，避免后段隔膜回拉；通过拉膜滚轮实现带状隔膜在叠片平台上方来回往返沿Z字路径进行覆膜，同时具备张力检测功能，实时检测覆膜时隔膜对拉膜滚轮的反作用力，保证隔膜张力一致性，提升叠片覆膜质量。在实际工作过程中，料卷放出的隔膜依次经过摆杆机构、纠偏机构、缓存机构、双滚轮及拉膜滚轮。摆杆机构的作用在于通过滚轮在张紧后的隔膜表面旋转，从而实现对隔膜张力调整，意向不到的是，实际工作过程中摆杆机构还可以协同缓存机构和双滚轮，将料卷上的隔膜带拉出，并将隔膜放出至缓存机构，缓存机构的作用在于将摆杆机构放出的隔膜缓存，并将缓存后的隔膜放出至后段的拉膜滚轮，双滚轮的作用在于将缓存机构与拉膜滚轮之间的隔膜夹紧或松开，以防止摆杆机构拉带或缓存机构缓存隔膜时，将隔膜从拉膜滚轮中回拉。

具体地，本发明的摆杆机构以电机作为动力机构，电机驱动连接于其输出端上的摆杆旋转运动，带动设置于摆杆两端部位置的摆杆主动轮同步顺时针旋转或逆时针旋转，同时通过设置于连板上下两侧的摆杆被动轮作为隔膜带张紧及拉带支点结构，隔膜带穿过第一个摆杆主动轮；当后段的双滚轮压紧隔膜带后，摆杆带动两摆杆主动轮同步顺时针旋转时，将前端的隔膜从料卷端拉出，同时利用摆杆被动轮使拉带时隔膜始终处于张紧状态；摆杆机构的两摆杆主动轮同步逆时针旋转时，摆杆机构内的隔膜趋于松弛状态，缓存机构衔接并提供拉力使隔膜维持张紧状态的同时，将隔膜拉出并进行缓存。

本发明的缓存机构以缓存被动轮作为支点，通过对称设置于其上下两侧的缓存主动轮作为缓存执行部件，隔膜交替穿过上部的缓存主动轮、缓存被动轮及下部的缓存主动轮时，由三者维持张紧状态；两缓存主动轮分别辊行走支座侧壁的上下部位；同时，行走支座通过直线模组驱动沿水平方向直线运动，行走支座带动两缓存主动轮同步直线运动，当缓存主动轮朝远离缓存被动轮方向移动时，缓存主动轮与缓存被动轮之间的间距拉开，隔膜带缓存在缓存主动轮及缓存被动轮之间，当缓存主动轮朝靠近缓存被动轮方向移动时，缓存主动轮和缓存被动轮之间的间距缩小，两者之间缓存的隔膜带逐步趋于松弛状态，并被后段的拉膜滚轮拉出以便进行覆膜动作。另外，当缓存主动轮缓存隔膜时，双滚轮将后段的隔膜压紧固定，以便隔膜从后段拉出，保证缓存机构仅从前端的摆杆机构内拉出隔膜，当缓存机构释放隔膜时，双滚轮松开隔膜，以便拉膜滚轮将缓存机构内趋于松弛的隔膜张紧并拉出进行覆膜。

本发明的双滚轮主要包括间隔设置的被动压轮和主动压轮，隔膜竖直穿过被动压轮与主动压轮之间的间隙空间，并被下方的拉膜滚轮夹紧；其中被动压轮固定设置，主动压轮通过支架沿水平方向可滑动地设置，通过气缸驱动压带支架带动主动压轮靠近或远离被动压轮，从而压紧或松开隔膜。

通过以上摆杆机构的摆动式拉放膜，缓存机构来回直线缓存释放隔膜配合双滚轮自动压带送带，使隔膜始终维持张紧状态，有效地避免了因隔膜松弛造成的表面平面度不一或出现褶皱、折弯等情况；另外，通过缓存机构以单支点及双动点的缓存被动轮及缓存主动轮设计，通过双动点与单支点之间的间距变化，转换为隔膜的缓存及释放，通过摆杆机构的拉带及双滚轮压带协同配合实现隔膜缓存，有效地保证了隔膜各处张力的一致性，极好地解决了目前技术覆膜过程中隔膜张力无法有效控制的技术问题。

另外，本发明的拉膜滚轮包括二个，两拉膜滚轮沿水平方向间隔设置，缓存机构导出的隔膜由上而下穿过两拉膜滚轮之间的间隙，两拉膜滚轮设置于拉膜支座上，拉膜滚轮通过弹簧于拉膜支座连接，自然状态下弹簧的微压力使两拉膜滚轮夹紧隔膜，再经拉膜支座带动而在叠片平台上方同步来回直线运动，从而将隔膜水平张开并覆盖在叠片平台上的极片表面，并通过叠片平台一侧的压膜机构压住单层隔膜后，拉膜滚轮拉动隔膜移动至叠片平台另一侧，如此循环使得隔膜沿Z字路径交替覆盖在正负极片表面，直至完成电芯叠片后将隔膜切断，进行下一个电芯叠片覆膜。特别地，本发明拉膜滚轮的外侧还通过弹簧连接有压力检测器，拉膜滚轮沿左侧覆膜时，隔膜对左侧拉膜滚轮的反作用力通过弹簧传递至左侧压力检测器；拉膜滚轮沿右侧覆膜时，隔膜对右侧拉膜滚轮的反作用力通过弹簧传递至右侧压力检测器，从而实现覆膜过程中隔膜张力实时检测，有效监控隔膜张力状态。

附图说明

图1为本发明工艺步骤示意图。

图2为本发明的示意图。

图3为本发明隔膜缓存工作状态示意图。

图4为本发明缓存的隔膜释放状态示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步描述：

如图1至图4所示，本发明采取的技术方案如下：一种电芯隔膜放卷工艺，包括如下工艺步骤：

S1、放卷：卷绕在料卷上的隔膜经张紧轮张紧，并从料卷上拉出；

S2、隔膜张紧调整：步骤S1中的隔膜拉出后经过摆杆机构处摆杆两端连接的张紧轮，通过旋转摆杆调整其两端摆杆滚轮的角度对隔膜张紧力进行调节；

S3、纠偏：步骤S2中的隔膜经过纠偏机构，纠偏机构检测隔膜位置，并实时对传送中的隔膜进行位置纠偏；

S4、隔膜缓存：步骤S3中隔膜纠偏后经过隔膜缓存机构，隔膜缓存机构在直线方向通过内部位移拉伸隔膜实现隔膜缓存；

S5、循环拉膜：步骤S4中的缓存后的隔膜穿过压力检测机构后向外拉出，并在叠片平台上方来回循环运动，使膜面沿Z型路径覆盖在叠片平台或其上放置的极片上。

步骤S1中通过料卷的运输转动将卷绕于其上的隔膜匀速放出。

步骤S4中的隔膜缓存机构与其后段的双滚轮配合动作，隔膜缓存时，双滚轮相互压紧隔膜，同时隔膜缓存机构的主动轮拉紧隔膜后直线行走将前段的隔膜主动拉出并缓存。

步骤S4中隔膜缓存后，叠片平台上覆盖隔膜循环拉膜时，双滚轮松开隔膜，隔膜缓存机构沿缓存隔膜时相反方向直线行走，松开缓存时拉出的隔膜，以便后段的隔膜将缓存的隔膜拉出覆膜。

步骤S5中循环拉膜时通过在沿左右方向自由运动的两个拉膜滚轮外侧设置的压力检测器实时检测循环拉膜时隔膜传递给拉膜滚轮的作用力，并将作用力反馈至料卷、摆杆及缓存机构，通过料卷放料、摆杆旋转调整以及缓存机构放料实现对隔膜内部应力调整。

一种电芯隔膜放卷工艺的电芯隔膜放卷装置，包括料卷1、摆杆机构4、纠偏机构6、缓存机构、双滚轮及拉膜滚轮12，其中，上述料卷1上卷绕有带状的隔膜，隔膜从料卷拉出后经张紧轮2张紧；上述摆杆机构4将穿过其中的隔膜张紧后，通过控制摆杆滚轮的角度对隔膜张紧力进行调节；上述纠偏机构6设置在摆杆机构的后段，隔膜穿入纠偏机构6内，进行位置检测后经纠偏机构6实时调整位置；上述缓存机构设置在纠偏机构6的后段，隔膜进入缓存机构内，经缓存机构内部拉带缓存；上述双滚轮设置在缓存机构的后段，缓存机构拉带缓存时双滚轮压紧后段的隔膜，缓存机构放料时双滚轮松开隔膜；上述拉膜滚轮12设置在双滚轮的后段，拉膜滚轮12相互压紧隔膜后，带动隔膜在叠片平台上方来回循环运动，将隔膜水平覆盖在叠片平台或其上放置的极片上方，以Z型路径辅助叠片平台进行叠片。

摆杆机构4包括摆杆被动轮3、摆杆及摆杆主动轮5，其中，上述摆杆可转动地设置在竖直设置的支壁上，摆杆连接驱动电机，驱动电机驱动摆杆旋转运动；上述摆杆主动轮5包括2个，两摆杆主动轮5分别设置在摆杆的两端；上述摆杆被动轮3包括2个，摆杆被动轮3分别设置在摆杆的上下两侧，隔膜依次穿过摆杆主动轮5、2个摆杆被动轮3及另一个摆杆主动轮5，并被张紧；摆杆带动两摆杆主动轮5旋转运动拉动被张紧的隔膜，实现隔膜内部应力调整。

缓存机构包括入料张紧轮7、缓存主动轮8及缓存被动轮9，其中，上述入料张紧轮7设置在纠偏机构6后段，纠偏机构6导出的隔膜经入料张紧轮7张紧；上述缓存主动轮8包括二个，两缓存主动轮8沿竖直方向间隔设置在行走支座上；上述缓存被动轮9设置在缓存主动轮8的侧部；隔膜经入料张紧轮7依次进入缓存主动轮8、缓存被动轮9及另一缓存主动轮8，并被张紧；行走支座带动两缓存主动轮8沿水平方向向右侧直线行走时，隔膜从入料张紧轮7被拉出张紧；行走支座带动两缓存主动轮8向左侧直线行走时，被拉出张紧的隔膜释放，以便来回覆盖在叠片平台14上。

双滚轮包括主动压轮10及被动压轮11，其中，上述被动压轮11固定设置；上述主动压轮10设置在被动压轮11的一侧，且沿直线方向自由运动，隔膜从缓存机构导出后由上而下从主动压轮10与被动压轮11之间的间隙空间穿过；缓存机构缓存隔膜时，主动压轮10靠近被动压轮11将隔膜压紧，以免缓存主动轮8向右直线行走时从下方拉出隔膜；缓存机构释放隔膜时，主动压轮10松开隔膜，以便隔膜经拉膜滚轮12向下拉出。

拉膜滚轮12包括二个，两个拉膜滚轮12平行间隔设置，隔膜经双滚轮由上而下从两拉膜滚轮12之间的间隙空间向下穿过；两拉膜滚轮12通过水平横向设置的滑轨自由设置在拉膜支座上，并通过弹簧与拉膜支座连接，自然状态下弹簧的微压力使两拉膜滚轮12压紧隔膜；两拉膜滚轮12的外侧分别连接又压力检测器13；拉膜支座带动两拉膜滚轮12在叠片平台14上方左右方向来回直线移动时，张紧的隔膜将张紧应力经拉膜滚轮12传递至压力检测器13，以便对拉膜过程中隔膜应力进行实时检测。

进一步，本发明设计了一种具备隔膜张力调整、位置纠偏、自动缓存衔接、张力检测等功能，有效地保证带状隔膜持续张紧及内部张紧力一致性，提高了覆膜表面质量，且通过隔膜交替覆膜有效提升叠片效率的电芯隔膜放卷工艺及其隔膜放卷装置。本发明用于实现电芯叠片过程中隔膜自动化放料并交替覆盖在叠片平台上方的正负极片上，整体包括隔膜放卷、张力调整、隔膜纠偏、隔膜缓存、隔膜张力检测及覆膜工序。解决了为适应电芯叠片工艺要求的隔膜从供料端到覆膜端存在的隔膜放料时张力调节问题、隔膜位置偏移问题、隔膜缓存问题、带状隔膜自动交替覆膜问题、带状隔膜覆膜过程中张力检测问题。本发明设置于隔膜料卷与叠片之间的隔膜段部，通过在放料和拉膜之间形成隔膜缓存段；通过摆杆机构对隔膜张力进行调整并实现拉隔膜作用，通过纠偏机构对隔膜位置进行纠偏调整；通过缓存机构将料卷放出的隔膜进行缓存后；通过双滚轮协同摆杆机构和缓存机构拉膜和缓存隔膜时压紧后段的隔膜带，避免后段隔膜回拉；通过拉膜滚轮实现带状隔膜在叠片平台上方来回往返沿Z字路径进行覆膜，同时具备张力检测功能，实时检测覆膜时隔膜对拉膜滚轮的反作用力，保证隔膜张力一致性，提升叠片覆膜质量。在实际工作过程中，料卷放出的隔膜依次经过摆杆机构、纠偏机构、缓存机构、双滚轮及拉膜滚轮。摆杆机构的作用在于通过滚轮在张紧后的隔膜表面旋转，从而实现对隔膜张力调整，意向不到的是，实际工作过程中摆杆机构还可以协同缓存机构和双滚轮，将料卷上的隔膜带拉出，并将隔膜放出至缓存机构，缓存机构的作用在于将摆杆机构放出的隔膜缓存，并将缓存后的隔膜放出至后段的拉膜滚轮，双滚轮的作用在于将缓存机构与拉膜滚轮之间的隔膜夹紧或松开，以防止摆杆机构拉带或缓存机构缓存隔膜时，将隔膜从拉膜滚轮中回拉。具体地，本发明的摆杆机构以电机作为动力机构，电机驱动连接于其输出端上的摆杆旋转运动，带动设置于摆杆两端部位置的摆杆主动轮同步顺时针旋转或逆时针旋转，同时通过设置于连板上下两侧的摆杆被动轮作为隔膜带张紧及拉带支点结构，隔膜带穿过第一个摆杆主动轮；当后段的双滚轮压紧隔膜带后，摆杆带动两摆杆主动轮同步顺时针旋转时，将前端的隔膜从料卷端拉出，同时利用摆杆被动轮使拉带时隔膜始终处于张紧状态；摆杆机构的两摆杆主动轮同步逆时针旋转时，摆杆机构内的隔膜趋于松弛状态，缓存机构衔接并提供拉力使隔膜维持张紧状态的同时，将隔膜拉出并进行缓存。本发明的缓存机构以缓存被动轮作为支点，通过对称设置于其上下两侧的缓存主动轮作为缓存执行部件，隔膜交替穿过上部的缓存主动轮、缓存被动轮及下部的缓存主动轮时，由三者维持张紧状态；两缓存主动轮分别辊行走支座侧壁的上下部位；同时，行走支座通过直线模组驱动沿水平方向直线运动，行走支座带动两缓存主动轮同步直线运动，当缓存主动轮朝远离缓存被动轮方向移动时，缓存主动轮与缓存被动轮之间的间距拉开，隔膜带缓存在缓存主动轮及缓存被动轮之间，当缓存主动轮朝靠近缓存被动轮方向移动时，缓存主动轮和缓存被动轮之间的间距缩小，两者之间缓存的隔膜带逐步趋于松弛状态，并被后段的拉膜滚轮拉出以便进行覆膜动作。另外，当缓存主动轮缓存隔膜时，双滚轮将后段的隔膜压紧固定，以便隔膜从后段拉出，保证缓存机构仅从前端的摆杆机构内拉出隔膜，当缓存机构释放隔膜时，双滚轮松开隔膜，以便拉膜滚轮将缓存机构内趋于松弛的隔膜张紧并拉出进行覆膜。本发明的双滚轮主要包括间隔设置的被动压轮和主动压轮，隔膜竖直穿过被动压轮与主动压轮之间的间隙空间，并被下方的拉膜滚轮夹紧；其中被动压轮固定设置，主动压轮通过支架沿水平方向可滑动地设置，通过气缸驱动压带支架带动主动压轮靠近或远离被动压轮，从而压紧或松开隔膜。通过以上摆杆机构的摆动式拉放膜，缓存机构来回直线缓存释放隔膜配合双滚轮自动压带送带，使隔膜始终维持张紧状态，有效地避免了因隔膜松弛造成的表面平面度不一或出现褶皱、折弯等情况；另外，通过缓存机构以单支点及双动点的缓存被动轮及缓存主动轮设计，通过双动点与单支点之间的间距变化，转换为隔膜的缓存及释放，通过摆杆机构的拉带及双滚轮压带协同配合实现隔膜缓存，有效地保证了隔膜各处张力的一致性，极好地解决了目前技术覆膜过程中隔膜张力无法有效控制的技术问题。另外，本发明的拉膜滚轮包括二个，两拉膜滚轮沿水平方向间隔设置，缓存机构导出的隔膜由上而下穿过两拉膜滚轮之间的间隙，两拉膜滚轮设置于拉膜支座上，拉膜滚轮通过弹簧于拉膜支座连接，自然状态下弹簧的微压力使两拉膜滚轮夹紧隔膜，再经拉膜支座带动而在叠片平台上方同步来回直线运动，从而将隔膜水平张开并覆盖在叠片平台上的极片表面，并通过叠片平台一侧的压膜机构压住单层隔膜后，拉膜滚轮拉动隔膜移动至叠片平台另一侧，如此循环使得隔膜沿Z字路径交替覆盖在正负极片表面，直至完成电芯叠片后将隔膜切断，进行下一个电芯叠片覆膜。特别地，本发明拉膜滚轮的外侧还通过弹簧连接有压力检测器，拉膜滚轮沿左侧覆膜时，隔膜对左侧拉膜滚轮的反作用力通过弹簧传递至左侧压力检测器；拉膜滚轮沿右侧覆膜时，隔膜对右侧拉膜滚轮的反作用力通过弹簧传递至右侧压力检测器，从而实现覆膜过程中隔膜张力实时检测，有效监控隔膜张力状态。

本发明的实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本发明专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本发明专利权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种电芯隔膜放卷工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：

S1、放卷：卷绕在料卷上的隔膜经张紧轮张紧，并从料卷上拉出；

S2、隔膜张紧调整：步骤S1中的隔膜拉出后经过摆杆机构处摆杆两端连接的张紧轮，通过旋转摆杆调整其两端摆杆滚轮的角度对隔膜张紧力进行调节；

S3、纠偏：步骤S2中的隔膜经过纠偏机构，纠偏机构检测隔膜位置，并实时对传送中的隔膜进行位置纠偏；

S4、隔膜缓存：步骤S3中隔膜纠偏后经过隔膜缓存机构，隔膜缓存机构在直线方向通过内部位移拉伸隔膜实现隔膜缓存；

S5、循环拉膜：步骤S4中的缓存后的隔膜穿过压力检测机构后向外拉出，并在叠片平台上方来回循环运动，使膜面沿Z型路径覆盖在叠片平台或其上放置的极片上。

2.根据权利要求1所述的电芯隔膜放卷工艺，其特征在于：所述的步骤S1中通过料卷的运输转动将卷绕于其上的隔膜匀速放出。

3.根据权利要求1所述的电芯隔膜放卷工艺，其特征在于：所述的步骤S4中的隔膜缓存机构与其后段的双滚轮配合动作，隔膜缓存时，双滚轮相互压紧隔膜，同时隔膜缓存机构的主动轮拉紧隔膜后直线行走将前段的隔膜主动拉出并缓存。

4.根据权利要求3所述的电芯隔膜放卷工艺，其特征在于：所述的步骤S4中隔膜缓存后，叠片平台上覆盖隔膜循环拉膜时，双滚轮松开隔膜，隔膜缓存机构沿缓存隔膜时相反方向直线行走，松开缓存时拉出的隔膜，以便后段的隔膜将缓存的隔膜拉出覆膜。

5.根据权利要求1所述的电芯隔膜放卷工艺，其特征在于：所述的步骤S5中循环拉膜时通过在沿左右方向自由运动的两个拉膜滚轮外侧设置的压力检测器实时检测循环拉膜时隔膜传递给拉膜滚轮的作用力，并将作用力反馈至料卷、摆杆及缓存机构，通过料卷放料、摆杆旋转调整以及缓存机构放料实现对隔膜内部应力调整。

6.一种如权利要求1所述的电芯隔膜放卷工艺的电芯隔膜放卷装置，其特征在于：包括料卷（1）、摆杆机构（4）、纠偏机构（6）、缓存机构、双滚轮及拉膜滚轮（12），其中，上述料卷（1）上卷绕有带状的隔膜，隔膜从料卷拉出后经张紧轮（2）张紧；上述摆杆机构（4）将穿过其中的隔膜张紧后，通过控制摆杆滚轮的角度对隔膜张紧力进行调节；上述纠偏机构（6）设置在摆杆机构的后段，隔膜穿入纠偏机构（6）内，进行位置检测后经纠偏机构（6）实时调整位置；上述缓存机构设置在纠偏机构（6）的后段，隔膜进入缓存机构内，经缓存机构内部拉带缓存；上述双滚轮设置在缓存机构的后段，缓存机构拉带缓存时双滚轮压紧后段的隔膜，缓存机构放料时双滚轮松开隔膜；上述拉膜滚轮（12）设置在双滚轮的后段，拉膜滚轮（12）相互压紧隔膜后，带动隔膜在叠片平台上方来回循环运动，将隔膜水平覆盖在叠片平台或其上放置的极片上方，以Z型路径辅助叠片平台进行叠片。

7.根据权利要求6所述的一种电芯隔膜放卷装置，其特征在于：所述的摆杆机构（4）包括摆杆被动轮（3）、摆杆及摆杆主动轮（5），其中，上述摆杆可转动地设置在竖直设置的支壁上，摆杆连接驱动电机，驱动电机驱动摆杆旋转运动；上述摆杆主动轮（5）包括2个，两摆杆主动轮（5）分别设置在摆杆的两端；上述摆杆被动轮（3）包括2个，摆杆被动轮（3）分别设置在摆杆的上下两侧，隔膜依次穿过摆杆主动轮（5）、2个摆杆被动轮（3）及另一个摆杆主动轮（5），并被张紧；摆杆带动两摆杆主动轮（5）旋转运动拉动被张紧的隔膜，实现隔膜内部应力调整。

8.根据权利要求7所述的一种电芯隔膜放卷装置，其特征在于：所述的缓存机构包括入料张紧轮（7）、缓存主动轮（8）及缓存被动轮（9），其中，上述入料张紧轮（7）设置在纠偏机构（6）后段，纠偏机构（6）导出的隔膜经入料张紧轮（7）张紧；上述缓存主动轮（8）包括二个，两缓存主动轮（8）沿竖直方向间隔设置在行走支座上；上述缓存被动轮（9）设置在缓存主动轮（8）的侧部；隔膜经入料张紧轮（7）依次进入缓存主动轮（8）、缓存被动轮（9）及另一缓存主动轮（8），并被张紧；行走支座带动两缓存主动轮（8）沿水平方向向右侧直线行走时，隔膜从入料张紧轮（7）被拉出张紧；行走支座带动两缓存主动轮（8）向左侧直线行走时，被拉出张紧的隔膜释放，以便来回覆盖在叠片平台（14）上。

9.根据权利要求8所述的一种电芯隔膜放卷装置，其特征在于：所述的双滚轮包括主动压轮（10）及被动压轮（11），其中，上述被动压轮（11）固定设置；上述主动压轮（10）设置在被动压轮（11）的一侧，且沿直线方向自由运动，隔膜从缓存机构导出后由上而下从主动压轮（10）与被动压轮（11）之间的间隙空间穿过；缓存机构缓存隔膜时，主动压轮（10）靠近被动压轮（11）将隔膜压紧，以免缓存主动轮（8）向右直线行走时从下方拉出隔膜；缓存机构释放隔膜时，主动压轮（10）松开隔膜，以便隔膜经拉膜滚轮（12）向下拉出。

10.根据权利要求9所述的一种电芯隔膜放卷装置，其特征在于：所述的拉膜滚轮（12）包括二个，两个拉膜滚轮（12）平行间隔设置，隔膜经双滚轮由上而下从两拉膜滚轮（12）之间的间隙空间向下穿过；两拉膜滚轮（12）通过水平横向设置的滑轨自由设置在拉膜支座上，并通过弹簧与拉膜支座连接，自然状态下弹簧的微压力使两拉膜滚轮（12）压紧隔膜；两拉膜滚轮（12）的外侧分别连接又压力检测器（13）；拉膜支座带动两拉膜滚轮（12）在叠片平台（14）上方左右方向来回直线移动时，张紧的隔膜将张紧应力经拉膜滚轮（12）传递至压力检测器（13），以便对拉膜过程中隔膜应力进行实时检测。

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