CN115064759A - 一种电芯制成装置及其制成工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电芯制成装置，包括主牵引机构、拉膜机构及叠片平台，主牵引机构设置于上述支撑竖板上；拉膜机构设置于主牵引机构的拉膜方向一侧；拉膜机构包括两组拉膜组件，两组拉膜组件在竖直方向上以其中部为支点可旋转地设置；叠片平台设置于机台上，叠片平台包括叠片支台及设置于叠片支台前后两侧的压膜组件，压膜组件内部设有沿竖直方向上下间隔设置的上滑道及下滑道。本发明采用可旋转式拉膜方式，极大地提高了检测精度，且通过拉膜角度实时检测协同主牵引功能，通过检测的拉膜角度反馈，并通过主牵引实现精准放膜，同时采用滑道式导向压膜，减少压膜传动误差，保证了压膜的稳定性、运动精准度及平整度。

Description

一种电芯制成装置及其制成工艺

技术领域

本发明涉及锂离子动力电池制造领域，特别指用于自动化电芯叠片制成的一种电芯制成装置及其制成工艺。

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。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。随着国家大力推动新能源发展，各行各业对锂离子动力电池的需求日益增长，锂离子动力电池的组成结构中电芯是其核心部件，电芯一般由正负极片相互交错叠合而成。电芯组成结构包括上下交错叠合的多片正负极片，正负极片之间通过隔膜进行隔离绝缘。目前国内技术比较先进的锂电池设备主要掌握在国外设备供应商手中，国内高端锂电叠片设备目前主要依靠进口。

锂离子电池的电芯一般由正负极片交错叠合后形成，同时在正负极片之间还需要插入绝缘隔膜。目前电芯的制成工艺根据隔膜插入工艺不同包括带状叠片和单片叠两种方式，即叠片时采用连续的隔膜和单片隔膜叠片。对于带状叠片工艺，叠片时正负极片轮换地放置在叠片平台上，带状的隔膜在叠片平台上方来回循环拉动，在正极片或负极片叠好后覆盖在正极片或负极片的表面，再将隔膜裁断；该种叠片方式，叠片过程中带状隔膜张紧并被来回拉动，内部存在应力，在裁断后隔膜表面会出现起皱等情况，影响电芯质量。对于单片叠工艺，叠片前先将隔膜裁断为单片结构，正负极片叠放后将单片的隔膜叠放在正极片或负极片表面实现叠片，该种叠片工艺需要多次取隔膜叠隔膜，导致叠片效率低下，为保证每次叠片位置精度，叠合前还需对隔膜进行对位，叠片位置精度难以有效保证。

针对上述带状叠片工艺，在进行自动化叠片设计过程中，存在以下技术难点问题需要解决：

1、带状的隔膜经放膜机构导出后，经拉膜机构夹紧并以叠片平台中部位置为支点在叠片平台上方左右拉出并水平覆盖在叠片平台上方时，沿叠片平台中线位置（竖直方向）上部为隔膜带左右拉出的支点，下部为隔膜带被拉膜机构夹紧的夹持点，夹持点移动至叠片平台左侧或右侧过程中，需要倾斜一定角度，因此隔膜带实际拉出方向（即覆膜长度）为支点到叠片平台左侧点或右侧点的长度，而现有技术中放膜机构放出计算长度为支点到夹持点之间的长度，因此覆膜长度与放膜机构放膜长度存在长度误差，影响叠片隔膜精度，而现有的隔膜放膜机构缺少主动精准控制放膜长度的功能，无法保证覆膜长度。

2、在拉膜过程中还需要实时检测隔膜内部的张力，以便实时监控隔膜表面张紧度或平整度；由前述记载可知，拉膜机构的夹持点为带动隔膜带左右移动覆膜的执行点（与隔膜接触点），因此在夹持点处检测隔膜覆膜过程中的实时拉力最为准确；现有的拉膜张力检测方式包括沿叠片平台左右方向可自由活动的两组拉膜组件，通过弹簧提供的驱动力先驱动两组拉膜组件左右夹紧隔膜后，两组拉膜组件左右拉膜时，隔膜带对两组拉膜组件的反作用力驱动拉膜组件沿叠片平台左右方向移动，从而通过设置在拉膜组件外侧的压力感应器检测拉膜时隔膜对拉膜组件的反作用力。该种直线推动检测隔膜张力的方式首先受到拉膜组件直线平移时的摩擦力影响，另外由于弹簧的弹力处于变化状态，其给拉膜组件的作用力也影响隔膜张力检测精度，因此，对于隔膜张力的检测精准度不高。

3、在叠片过程中，连续的隔膜带拉开后将正极片或负极片叠合在其上，然后隔膜反向拉开至上述正极片或负极片上，隔膜带沿着Z字形路径左右来回覆膜，并将不同极性的极片逐次叠放在隔膜上；基于以上叠片原理，在隔膜左右覆膜过程中需要将已覆盖在叠片平台上的水平隔膜压紧，以避免后续拉膜时将其带起。传统的压膜机构一般通过气缸驱动悬空状态的压片从叠片平台外侧压住隔膜，且由于压膜过程中还需要避免与覆膜运动干涉，因此压膜过程中不能仅从竖直方向下压，还需压片具备在水平方向的回缩力；为实现该要求，现有的压膜装置采用凸轮传动方式实现竖直方向和水平方向的驱动，传动不稳定，且影响压片压膜时的平整度，其结构设计非常复杂，力传动路径长，传动误差大。

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，提供一种采用可旋转式拉膜方式，克服直线检测摩擦力及弹簧力的影响，极大地提高了检测精度，且通过拉膜角度实时检测协同主牵引功能，通过检测的拉膜角度反馈，并通过主牵引实现精准放膜，同时采用滑道式导向压膜，减少压膜传动误差，保证了压膜的稳定性、运动精准度及平整度的电芯制成装置及其制成工艺。

本发明采取的技术方案如下：一种电芯制成装置，包括水平设置的机台及设置于机台上的机架，机架的侧部设有支撑竖板；

还包括主牵引机构、拉膜机构及叠片平台，其中，

上述主牵引机构设置于上述支撑竖板上，主牵引机构从隔膜带两侧压紧隔膜带，并驱动隔膜带拉出至拉膜机构内；

上述拉膜机构设置于主牵引机构的拉膜方向一侧；拉膜机构包括两组拉膜组件，两组拉膜组件在竖直方向上以其中部为支点可旋转地设置，两组拉膜组件的下部分别从隔膜带的两侧压紧隔膜带，两组拉膜组件的上部设有张力检测件，两组拉膜组件带动隔膜带沿叠片平台左右移动拉出隔膜带时，隔膜带的反作用力使拉膜组件旋转，拉膜组件旋转时将力传递给张力检测组件，进行隔膜张力检测；

上述叠片平台设置于机台上，叠片平台包括叠片支台及设置于叠片支台前后两侧的压膜组件，压膜组件内部设有沿竖直方向上下间隔设置的上滑道及下滑道，上滑道及下滑道水平设置，压膜组件的压膜部件沿上滑道及下滑道循环移动，以便叠片过程中从叠片支台的左侧或右侧方向压紧叠片支台上隔膜。

优选的，本发明还包括

设置于上述支撑竖板上，并用于将卷绕隔膜带，并放出隔膜带的放膜机构；

以及设置于上述支撑竖板上，用于隔膜带拉出过程中张力检测的张力检测机构；

以及设置于上述支撑竖板上，用于隔膜带拉出过程中张紧松缓调节的张力摆杆机构；

以及设置于上述支撑竖板上，用于隔膜带拉出过程中缓存的隔膜缓存机构；

隔膜经上述放膜机构放出后，依次经张力检测机构、张力摆杆机构及隔膜缓存机构后，进入主牵引机构内。

优选的，所述主牵引机构包括隔膜纠偏组件、被动压膜辊组及主动压膜辊组，其中，上述隔膜纠偏组件设置在支撑竖板上，隔膜纠偏组件沿隔膜宽度方向输出直线动力；上述主动压膜辊组及被动压膜辊组间隔连接在隔膜纠偏组件上，并经隔膜纠偏组件驱动而沿隔膜宽度方向直线运动，隔膜带穿过主动压膜辊组及被动压膜辊组之间的间隙空间；上述被动压膜辊组靠近或远离主动压膜辊组以便压紧或松开隔膜带；上述主动压膜辊组具备旋转动力，旋转动力传递至被压紧的隔膜带，以便驱动隔膜带沿其长度方向运动。

优选的，所述主牵引机构还包括压膜驱动组件，压膜驱动组件连接在隔膜纠偏组件的输出端上；上述被动压膜辊组连接在压膜驱动组件的输出端上，并经压膜驱动组件驱动而靠近或远离主动压膜辊组。

优选的，所述隔膜纠偏组件包括纠偏支座、纠偏电机、纠偏滑轨、纠偏滑座及纠偏支板，其中，上述纠偏支座连接于支撑竖板上；上述纠偏电机设置于纠偏支座的侧部，且输出端沿隔膜宽度方向设置；上述纠偏滑轨沿纠偏电机的输出端方向设置在纠偏支座的侧壁上；上述纠偏滑座可滑动地设置在纠偏滑轨上，并与纠偏电机的输出端连接；上述纠偏支板沿垂直于纠偏滑座方向设置在纠偏滑座上；纠偏电机驱动纠偏滑座及纠偏支板沿隔膜宽度方向直线运动。

优选的，所述压膜驱动组件包括压膜滑轨及压膜气缸，其中，上述压膜滑轨沿垂直于隔膜纠偏组件的输出端方向设置在纠偏支板的一侧壁上；上述压膜气缸沿压膜滑轨方向设置在纠偏支板的另一侧壁上。

优选的，所述被动压膜辊组包括压膜滑座、连接座及被动辊，其中，上述压膜滑座可滑动地连接在上述压膜滑轨上；上述被动辊连接在压膜滑座的一侧壁上，并沿隔膜宽度方向直线延伸；上述连接座连接在压膜滑座的另一侧壁上，连接座延伸至压膜气缸的输出端侧部，并与压膜气缸的输出端连接，压膜气缸通过连接座驱动压膜滑座带动被动辊直线运动；上述连接座上还开设有通槽，上述纠偏支板穿过通槽，并与通槽活动连接，以避免连接座直线运动时纠偏支板与连接座之间产生运动干涉。

优选的，所述主动压膜辊组包括主动电机及主动辊，其中，上述主动电机沿隔膜宽度方向固定设置在纠偏支板上；上述主动辊连接于主动电机的输出端上，经主动电机驱动而旋转运动；上述主动辊沿隔膜宽度方向延伸，并与上述被动辊平行间隔设置，隔膜带穿过主动辊及被动辊之间的间隙空间，并经两者压紧后，主动辊旋转驱动隔膜带沿其长度方向运动。

优选的，所述拉膜机构还包括拉膜驱动组件、拉膜抬升组件及导膜组件，其中，上述拉膜驱动组件设置在支撑竖板上；上述拉膜抬升组件设置于拉膜驱动组件的输出端上，经拉膜驱动组件驱动而沿叠片平台左右方向水平直线运动；拉膜抬升组件的输出端朝竖直方向设置；上述导膜组件及拉膜组件沿竖直方向间隔设置，且分别连接在拉膜抬升组件的输出端上，导膜组件内形成导膜间隙，隔膜带穿过导膜间隙后进入两组拉膜组件之间；拉膜抬升组件驱动导膜组件及拉膜组件同步升降运动，以便拉膜组件在叠片平台上方拉出隔膜时抬升极片厚度的高度，避免覆膜时与叠片平台上的极片运动干涉。

优选的，所述拉膜驱动组件包括拉膜直线模组及拉膜直线滑座，其中，上述拉膜直线模组设置在机台上，且输出端沿叠片平台左右方向水平直线设置；上述拉膜直线滑座连接于拉膜直线滑座的输出端上，经拉膜直线滑座驱动而直线运动。

优选的，所述拉膜抬升组件包括抬升滑轨、抬升电机、抬升齿轮、抬升座及抬升齿条，其中，上述抬升滑轨竖直设置在拉膜直线滑座上；上述抬升座可滑动地嵌设在抬升滑轨上；上述抬升电机沿拉膜直线模组的输出端方向水平设置在拉膜直线滑座上；上述抬升齿轮套设固定在抬升电机的输出轴上，并经抬升电机驱动而旋转运动；上述抬升齿条竖直设置在抬升座的一侧侧壁上，并与抬升齿轮啮合连接，抬升齿轮旋转时，驱动抬升齿条带动抬升座升降运动。

优选的，所述导膜组件包括导膜支架及导膜辊，其中，上述导膜支架沿隔膜带宽度方向水平设置在抬升座的另一侧侧壁上，导膜支架上开设有安装槽；上述导膜辊包括两根，两根导膜辊沿隔膜带宽度方向水平间隔地设置在安装槽内，并与导膜支架可转动地连接，两根导膜辊之间形成导膜间隙，以便隔膜带从中穿过。

优选的，所述拉膜组件包括拉膜支板、拉膜旋转件、张力检测件、角度检测件及拉膜辊，其中，上述拉膜支板竖直连接在导膜支架的底部；上述拉膜旋转件可转动地连接在拉膜支板上；上述张力检测件设置在拉膜旋转件的上部外侧，并朝拉膜支板方向水平延伸，直至其检测端部接触拉膜支板，拉膜旋转件受隔膜带反作用力而旋转时抵住拉膜支板，拉膜支板对张力检测件的反作用力经张力检测件实时检测；上述角度检测件设置在拉膜旋转件上，以便实时检测拉膜旋转件受隔膜带反作用力而旋转的角度；上述拉膜辊可转动地设置在拉膜旋转件的下部，隔膜带经两组拉膜组件的拉膜辊夹紧，且拉膜时隔膜带的反作用力传递至拉膜辊。

优选的，所述拉膜旋转件包括拉膜转座及拉膜转轴，其中，上述拉膜转轴沿隔膜带宽度方向可转动地设置在拉膜支板的下部；上述拉膜转座连接在拉膜转轴上，拉膜转座的下部设有辊支座，辊支座的下部设有安装空间；上述拉膜辊沿隔膜宽度方向可转动地设置在安装空间内。

优选的，所述张力检测件包括检测支座、检测气缸及张力检测器，其中，上述检测支座设置在拉膜转座的侧壁上，并竖直向上延伸；上述检测气缸沿垂直于检测支座方向垂直设置在检测支座的一侧侧壁上，且输出端穿过检测支座延伸至检测支座的另一侧；上述张力检测器沿检测气缸设置方向连接在检测气缸的输出端上，且其检测端部延伸并靠近拉膜支板的侧壁。

优选的，所述角度检测件包括角度检测器，角度检测器设置在上述拉膜转轴的端部，并随拉膜转轴旋转而检测拉膜转轴拉膜过程中的旋转角度。

优选的，所述压膜组件包括压膜支板、水平动力部件、压膜部件、换滑道部件及滑道部件，其中，上述压膜支板水平设置在叠片支台的前侧或后侧；上述水平动力部件设置于压膜支板上，且动力输出方向沿垂直于叠片支台的前侧边或后侧边方向水平设置；上述压膜部件连接于水平动力部件的输出端上，且在竖直方向上与水平动力部件的输出端可活动地连接；上述换滑道部件设置在水平动力部件上，且输出端沿竖直方向设置，并连接在压膜部件上；上述滑道部件设置在压膜支板上，滑道部件包括沿水平动力部件的动力输出方向水平延伸的上滑道及下滑道；压膜部件经水平动力部件驱动沿上滑道或下滑道水平直线运动，并经换滑道部件驱动而在上滑道及下滑道之间转移。

优选的，所述上滑道及下滑道靠近叠片支台的一端为开放结构，另一端设有柔性开口，压膜部件经竖向动力驱动在上滑道及下滑道的一端开放结构处及另一端柔性开口处从下滑道转移至上滑道；上述柔性开口自动封合，以便压膜部件在上滑道上直线运动

优选的，所述水平动力部件包括直线电机、电机滑座及水平驱动滑座，其中，上述直线电机水平设置在压膜支板上；上述电机滑座沿垂直于叠片支台的前侧边或后侧边方向水平可活动地设置在直线电机上，并经直线电机驱动而直线运动；上述水平驱动滑座连接在电机滑座上。

优选的，所述压膜部件包括竖滑轨、升降滑座、压膜片及导轮，其中，上述竖滑轨沿竖直方向设置在水平驱动滑座的侧壁上；上述升降滑座可滑动地嵌设在竖滑轨上；上述压膜片水平连接在升降滑座的侧壁上，并朝垂直于叠片支台的前侧边或后侧边方向延伸；上述导轮通过连接块连接在升降滑座上，且导轮在上滑道或下滑道上自由滚动，并经上滑道或下滑道限位导向。

优选的，所述换滑道部件包括换滑道气缸，其中，上述换滑道气缸连接在水平驱动滑座上，且输出端朝竖直方向设置，并与升降滑座连接，以便驱动升降滑座带动压膜片克服重力影响从下滑道移动至上滑道。

优选的，所述滑道部件包括滑道支板、上滑道、下滑道及柔性封口件，其中，上述滑道支板竖直设置在压膜支板上，且沿垂直于叠片支台的前侧边或后侧边方向延伸；上述上滑道及下滑道上下间隔地设置在滑道支板的一侧壁上，且与滑道支板的延伸方向相同；上述上滑道水平延伸，且远离叠片支台的一端开设有柔性开口；上述下滑道的两端设有过渡斜面，过渡斜面朝靠近叠片支台方向倾斜向下延伸；上述柔性封口件设置在柔性开口处。

优选的，所述柔性封口件包括封口支座、封口摆块、封口弹簧及封口板，其中，上述封口支座设置在滑道支板的另一侧壁上；上述封口摆块的一端可转动地连接在封口支座上，另一端延伸至柔性开口处，并与设置在封口支板上的封口弹簧连接；上述封口板水平连接在封口摆块上，并位于柔性开口内，自然状态下封口弹簧的弹力通过封口摆块驱动封口板下压，使封口板维持水平状态，并扣合在柔性开口上，将柔性开口封合，在柔性封口处，滑道气缸驱动升降滑座向上运动，升降滑座带动导轮向上顶推封口板，使导轮从下滑道经柔性开口进入上滑道，导轮完全进入上滑道后，封口板经封口弹簧自动拉至水平，以便导轮在上滑道上直线滚动。

一种电芯制成装置的制成工艺，包括如下工艺步骤：

S1、隔膜放卷：待覆膜的隔膜带经放膜机构旋转导出；

S2、隔膜张力检测：步骤S1中放膜机构导出的隔膜带进入张力检测机构内，进行隔膜带导出时张力其长度方向张力实时检测；

S3、隔膜张力调整：步骤S1中放膜机构导出的隔膜带进入张力摆杆机构内，通过张力摆杆机构驱动张紧辊旋转角度以控制隔膜带导出的张紧度；

S4、隔膜缓存：步骤S1中放膜机构导出的隔膜带进入隔膜缓存机构内，隔膜缓存机构将放膜机构导出的隔膜缓存一定长度，并配合拉膜机构拉膜时放出隔膜带；

S5、隔膜主牵引及宽度纠偏：步骤S1中放膜机构导出的隔膜带进入主牵引机构内，经主牵引机构从隔膜带左右两侧夹紧隔膜带，并通过旋转动力主动驱动隔膜带沿其长度方向运动；且主牵引机构驱动夹紧后的隔膜带，沿其宽度方向运动，以便对隔膜带进行宽度纠偏；

S6、导膜及夹膜：步骤S5中从主牵引机构导出的隔膜带依次进入拉膜机构的导膜组件及导膜组件下方的两组拉膜组件之间的间隙空间，并经两组拉膜组件夹紧；

S7、左右拉膜覆膜及升降避空：步骤S6中拉膜组件夹紧隔膜带后带动隔膜带在叠片平台上方沿叠片平台左右方向来回直线运动，以便将隔膜带水平张开后拉出并覆盖在叠片平台或极片上；且左右拉膜过程中拉膜组件经拉膜抬升组件驱动而同步协同地上升一定高度，以避免隔膜带水平拉出时与已叠放的极片产生运动干涉；

S8、拉膜角度检测：步骤S7中拉膜组件分别沿叠片平台左侧或右侧来回直线运动进行拉膜过程中，隔膜的反作用力驱动右侧的拉膜组件向右侧旋转或驱动左侧的拉膜组件向左侧旋转；拉膜组件旋转过程中的角度经角度检测器实时检测，并将检测信息发送至工控机，工控机发送指令给主牵引机构，以便根据拉膜旋转角度控制主牵引机构牵引隔膜长度；

S9、压膜：步骤S7中隔膜带被拉膜组件拉出覆盖至叠片平台或极片过程中，叠片平台前后两侧的压膜组件压紧水平张开的隔膜带，以防止拉膜过程中带起已叠好的隔膜层；

S10、叠片：叠片机构将正极片或负极片取出后水平叠放在步骤S7中水平张开的隔膜带上；

S11、循环交替叠片及覆膜：循环步骤S7、S9、S10，在叠片平台上覆膜后叠正极片或负极片，隔膜带经压膜组件压紧后，拉膜机构重新覆膜至正极片或负极片表面，如此循环，直至形成电芯极片组。

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采用可旋转式拉膜方式，克服直线检测摩擦力及弹簧力的影响，极大地提高了检测精度，且通过拉膜角度实时检测协同主牵引功能，通过检测的拉膜角度反馈，并通过主牵引实现精准放膜，同时采用滑道式导向压膜，减少压膜传动误差，保证了压膜的稳定性、运动精准度及平整度的电芯制成装置及其制成工艺。

本发明针对锂离子动力电池的电芯制成工艺进行研究，经过独立研发在三大方面进行了自主创新，具体包括：

1、本发明独创性地设计了主牵引机构，主牵引机构包括隔膜纠偏组件、被动压膜辊组及主动压膜辊组，隔膜纠偏组件设置在支撑竖板上，隔膜纠偏组件沿隔膜宽度方向输出直线动力；主动压膜辊组及被动压膜辊组间隔连接在隔膜纠偏组件上，并经隔膜纠偏组件驱动而沿隔膜宽度方向直线运动，隔膜带穿过主动压膜辊组及被动压膜辊组之间的间隙空间；被动压膜辊组靠近或远离主动压膜辊组以便压紧或松开隔膜带；主动压膜辊组具备旋转动力，旋转动力传递至被压紧的隔膜带，以便驱动隔膜带沿其长度方向运动。隔膜带经主动压辊组件和被动压辊组件之间的间隙空间穿过后，被动压辊组件经压膜驱动组件驱动而靠近主动压辊组件，从而将隔膜带压紧后，主动压辊组内部输出旋转动力，并通过两压辊之间的静摩擦力驱动隔膜带拉出，以便配合后段的拉膜组件实现有控制的放出精准的隔膜长度。同时，本发明的主动压辊组和被动压膜辊经隔膜纠偏组件驱动而沿隔膜带宽度方向直线运动，实现了对隔膜宽度的位置纠偏，有效地解决了覆膜过程中隔膜拉出时出现的位置偏移问题，保证了覆膜精度。

2、本发明独创性地设计了拉膜机构，拉膜机构包括拉拉膜组件、膜驱动组件、拉膜抬升组件及导膜组件，拉膜驱动组件设置在支撑竖板上；拉膜抬升组件设置于拉膜驱动组件的输出端上，经拉膜驱动组件驱动而沿叠片平台左右方向水平直线运动；拉膜抬升组件的输出端朝竖直方向设置；导膜组件及拉膜组件沿竖直方向间隔设置，且分别连接在拉膜抬升组件的输出端上，导膜组件内形成导膜间隙，隔膜带穿过导膜间隙后进入两组拉膜组件之间；拉膜抬升组件驱动导膜组件及拉膜组件同步升降运动，以便拉膜组件在叠片平台上方拉出隔膜时抬升极片厚度的高度，避免覆膜时与叠片平台上的极片运动干涉。本发明的拉膜组件独创性地采用可旋转式结构，拉膜组件以拉膜支板作为连接载体，拉膜支板的底部可转动地设置有拉膜旋转轴，以拉膜旋转轴作为支轴，拉膜转座连接在拉膜旋转轴上，并绕其自由转动，拉膜转座的上部侧壁上设有向上延伸至拉膜支板外侧的检测支座，检测支座与拉膜支板的外侧壁之间留有安装间隙，该安装间隙内内沿垂直于拉膜支板外侧壁方向水平设有张力检测器；张力检测器的外侧设有检测气缸。拉膜转座的下部通过辊支座沿隔膜带宽度方向水平可转动地设置有拉膜辊；隔膜带从两组拉膜组件的拉膜辊之间的间隙空间穿过。当两组拉膜组件带动中间的隔膜带在叠片平台上方左右直线移动覆膜时，隔膜带对拉膜辊的反作用力传动至拉膜辊并推动拉膜辊和拉膜转座旋转，拉膜旋转座旋转时带动其上的检测支座及张力检测器从外侧靠近拉膜支板，张力检测器的检测端头压紧拉膜支板的外侧壁，通过拉膜支板外侧壁反馈的作用力至张力检测器，从而实时检测从隔膜带传递过来的作用力；该种转动式检测相比于传统的直线滑动式检测，规避了直线滑动过程中的接触摩擦力，降低了摩擦力对检测精度的干扰作用；且相比于现有技术中通过不稳定的弹簧提供拉膜组件压膜力，弹簧弹力的可变化性也影响检测张力值的情况，通过检测气缸输出一个恒定的作用力给拉膜转座，以使两组拉膜组件的拉膜辊在拉膜过程中能够压紧隔膜，从而在保证拉膜正常进行的同时，有效现有技术中减少了压隔膜时变化的压力对检测张力精度的影响，有效地提升了检测张力的精准度。

3、本发明独创性地设计了叠片平台，本发明叠片平台与传统叠片平台的功能相同，即用于承载极片及隔膜，并在叠片过程中辅助压紧隔膜，基于以上工艺要求，本发明的叠片平台包括设置于中部的叠片支台，用于水平承载极片和隔膜，同时还包括设置于叠片支台前后两侧的压膜组件，压膜组件用于在隔膜覆盖至叠片支台或极片上后将叠片支台上水平覆好的隔膜压紧，以便进行后续压膜。本发明与现有技术的区别在于，本发明的压膜组件完全采用与现有技术不同的压膜方式，通过上下间隔水平设置的上滑道和下滑道作为压膜运动过程中的承载及导向载体，压片沿着上滑道和下滑道形成的运动路径循环运动过程中实现了从水平方向及竖直方向运动，既保证了压膜时对竖直向下压力的要求，同时还实现了在水平方向向外回缩，以避免与叠片运动干涉的目的，且通过该种滑道导向式结构形成了压片稳定的运动路径，相比于现有压膜工艺，减少了传动路径，减少了传递误差，且稳定的运动导向结构，保证了压片运动过程中的稳定性，实现了压膜精度的有效提升。具体地，本发明的压膜组件包括压膜支板、水平动力部件、压膜部件、换滑道部件及滑道部件，压膜支板水平设置在叠片支台的前侧或后侧；水平动力部件设置于压膜支板上，且动力输出方向沿垂直于叠片支台的前侧边或后侧边方向水平设置；压膜部件连接于水平动力部件的输出端上，且在竖直方向上与水平动力部件的输出端可活动地连接；换滑道部件设置在水平动力部件上，且输出端沿竖直方向设置，并连接在压膜部件上；滑道部件设置在压膜支板上，滑道部件包括沿水平动力部件的动力输出方向水平延伸的上滑道及下滑道；压膜部件经水平动力部件驱动沿上滑道或下滑道水平直线运动，并经换滑道部件驱动而在上滑道及下滑道之间转移。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图之一。

图2为本发明的立体结构示意图之二。

图3为本发明主牵引机构的立体结构示意图之一。

图4为本发明主牵引机构的立体结构示意图之二。

图5为本发明主牵引机构的立体结构示意图之三。

图6为本发明拉膜机构的立体结构示意图之一。

图7为本发明拉膜机构的立体结构示意图之二。

图8为本发明拉膜机构的立体结构示意图之三。

图9为本发明拉膜机构的立体结构示意图之四。

图10为本发明拉膜组件的立体结构结构示意一。

图11为本发明拉膜组件的立体结构示意图之二。

图12为本发明拉膜组件的立体结构示意图之三。

图13为本发明叠片平台的立体结构示意图之一。

图14为本发明叠片平台的立体结构示意图之二。

图15为本发明压膜组件的立体结构示意图之一。

图16为本发明压膜组件的立体结构示意图之二。

图17为本发明压膜组件的立体结构示意图之一。

图18为本发明压膜组件的立体结构示意图之二。

图19为本发明压膜组件的立体结构示意图之三。

图20为本发明压膜组件的部件结构示意图之一。

图21为本发明压膜组件的部件结构示意图之二。

图22为本发明压膜组件的部件结构示意图之三。

图23为本发明压膜组件的部件结构示意图之四。

图24为本发明压膜组件的部件结构示意图之五。

图25为本发明压膜组件的部件结构示意图之六。

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25所示，本发明采取的技术方案如下：一种电芯制成装置，包括水平设置的机台1及设置于机台1上的机架2，机架2的侧部设有支撑竖板；

还包括主牵引机构7、拉膜机构8及叠片平台9，其中，

上述主牵引机构7设置于上述支撑竖板上，主牵引机构7从隔膜带两侧压紧隔膜带，并驱动隔膜带拉出至拉膜机构8内；

上述拉膜机构8设置于主牵引机构7的拉膜方向一侧；拉膜机构8包括两组拉膜组件，两组拉膜组件在竖直方向上以其中部为支点可旋转地设置，两组拉膜组件的下部分别从隔膜带的两侧压紧隔膜带，两组拉膜组件的上部设有张力检测件，两组拉膜组件带动隔膜带沿叠片平台左右移动拉出隔膜带时，隔膜带的反作用力使拉膜组件旋转，拉膜组件旋转时将力传递给张力检测组件，进行隔膜张力检测；

上述叠片平台9设置于机台1上，叠片平台9包括叠片支台91及设置于叠片支台91前后两侧的压膜组件92，压膜组件92内部设有沿竖直方向上下间隔设置的上滑道及下滑道，上滑道及下滑道水平设置，压膜组件92的压膜部件沿上滑道及下滑道循环移动，以便叠片过程中从叠片支台91的左侧或右侧方向压紧叠片支台91上隔膜。

如图1至图2所示，本发明还包括设置于上述支撑竖板上，并用于将卷绕隔膜带，并放出隔膜带的放膜机构3；以及设置于上述支撑竖板上，用于隔膜带拉出过程中张力检测的张力检测机构4；以及设置于上述支撑竖板上，用于隔膜带拉出过程中张紧松缓调节的张力摆杆机构5；以及设置于上述支撑竖板上，用于隔膜带拉出过程中缓存的隔膜缓存机构6；隔膜经上述放膜机构3放出后，依次经张力检测机构4、张力摆杆机构5及隔膜缓存机构6后，进入主牵引机构7内。

如图3至图5所示，本发明的主牵引机构7包括隔膜纠偏组件、被动压膜辊组及主动压膜辊组，其中，上述隔膜纠偏组件设置在支撑竖板上，隔膜纠偏组件沿隔膜宽度方向输出直线动力；上述主动压膜辊组及被动压膜辊组间隔连接在隔膜纠偏组件上，并经隔膜纠偏组件驱动而沿隔膜宽度方向直线运动，隔膜带穿过主动压膜辊组及被动压膜辊组之间的间隙空间；上述被动压膜辊组靠近或远离主动压膜辊组以便压紧或松开隔膜带；上述主动压膜辊组具备旋转动力，旋转动力传递至被压紧的隔膜带，以便驱动隔膜带沿其长度方向运动。

主牵引机构7还包括压膜驱动组件，压膜驱动组件连接在隔膜纠偏组件的输出端上；上述被动压膜辊组连接在压膜驱动组件的输出端上，并经压膜驱动组件驱动而靠近或远离主动压膜辊组。

隔膜纠偏组件包括纠偏支座71、纠偏电机72、纠偏滑轨73、纠偏滑座74及纠偏支板75，其中，上述纠偏支座71连接于支撑竖板上；上述纠偏电机72设置于纠偏支座71的侧部，且输出端沿隔膜宽度方向设置；上述纠偏滑轨73沿纠偏电机72的输出端方向设置在纠偏支座71的侧壁上；上述纠偏滑座74可滑动地设置在纠偏滑轨73上，并与纠偏电机72的输出端连接；上述纠偏支板75沿垂直于纠偏滑座74方向设置在纠偏滑座74上；纠偏电机72驱动纠偏滑座74及纠偏支板75沿隔膜宽度方向直线运动。

压膜驱动组件包括压膜滑轨76及压膜气缸79，其中，上述压膜滑轨76沿垂直于隔膜纠偏组件的输出端方向设置在纠偏支板75的一侧壁上；上述压膜气缸79沿压膜滑轨76方向设置在纠偏支板75的另一侧壁上。

被动压膜辊组包括压膜滑座77、连接座78及被动辊712，其中，上述压膜滑座77可滑动地连接在上述压膜滑轨76上；上述被动辊712连接在压膜滑座77的一侧壁上，并沿隔膜宽度方向直线延伸；上述连接座78连接在压膜滑座77的另一侧壁上，连接座78延伸至压膜气缸79的输出端侧部，并与压膜气缸79的输出端连接，压膜气缸79通过连接座78驱动压膜滑座77带动被动辊712直线运动；上述连接座78上还开设有通槽，上述纠偏支板75穿过通槽，并与通槽活动连接，以避免连接座78直线运动时纠偏支板75与连接座78之间产生运动干涉。

主动压膜辊组包括主动电机710及主动辊711，其中，上述主动电机710沿隔膜宽度方向固定设置在纠偏支板75上；上述主动辊711连接于主动电机710的输出端上，经主动电机710驱动而旋转运动；上述主动辊711沿隔膜宽度方向延伸，并与上述被动辊712平行间隔设置，隔膜带穿过主动辊711及被动辊712之间的间隙空间，并经两者压紧后，主动辊711旋转驱动隔膜带沿其长度方向运动。

如图6至图12所示，本发明的拉膜机构8还包括拉膜驱动组件、拉膜抬升组件及导膜组件，其中，上述拉膜驱动组件设置在支撑竖板上；上述拉膜抬升组件设置于拉膜驱动组件的输出端上，经拉膜驱动组件驱动而沿叠片平台9左右方向水平直线运动；拉膜抬升组件的输出端朝竖直方向设置；上述导膜组件及拉膜组件沿竖直方向间隔设置，且分别连接在拉膜抬升组件的输出端上，导膜组件内形成导膜间隙，隔膜带穿过导膜间隙后进入两组拉膜组件之间；拉膜抬升组件驱动导膜组件及拉膜组件同步升降运动，以便拉膜组件在叠片平台上方拉出隔膜时抬升极片厚度的高度，避免覆膜时与叠片平台上的极片运动干涉。

拉膜驱动组件包括拉膜直线模组81及拉膜直线滑座82，其中，上述拉膜直线模组81设置在机台1上，且输出端沿叠片平台左右方向水平直线设置；上述拉膜直线滑座82连接于拉膜直线滑座81的输出端上，经拉膜直线滑座82驱动而直线运动。

拉膜抬升组件包括抬升滑轨83、抬升电机84、抬升齿轮85、抬升座86及抬升齿条87，其中，上述抬升滑轨83竖直设置在拉膜直线滑座82上；上述抬升座86可滑动地嵌设在抬升滑轨83上；上述抬升电机84沿拉膜直线模组81的输出端方向水平设置在拉膜直线滑座82上；上述抬升齿轮85套设固定在抬升电机84的输出轴上，并经抬升电机84驱动而旋转运动；上述抬升齿条87竖直设置在抬升座86的一侧侧壁上，并与抬升齿轮85啮合连接，抬升齿轮85旋转时，驱动抬升齿条87带动抬升座86升降运动。

导膜组件包括导膜支架88及导膜辊89，其中，上述导膜支架88沿隔膜带宽度方向水平设置在抬升座86的另一侧侧壁上，导膜支架88上开设有安装槽；上述导膜辊89包括两根，两根导膜辊89沿隔膜带宽度方向水平间隔地设置在安装槽内，并与导膜支架88可转动地连接，两根导膜辊89之间形成导膜间隙，以便隔膜带从中穿过。

拉膜组件包括拉膜支板810、拉膜旋转件、张力检测件、角度检测件及拉膜辊818，其中，上述拉膜支板810竖直连接在导膜支架88的底部；上述拉膜旋转件可转动地连接在拉膜支板810上；上述张力检测件设置在拉膜旋转件的上部外侧，并朝拉膜支板810方向水平延伸，直至其检测端部接触拉膜支板810，拉膜旋转件受隔膜带反作用力而旋转时抵住拉膜支板810，拉膜支板810对张力检测件的反作用力经张力检测件实时检测；上述角度检测件设置在拉膜旋转件上，以便实时检测拉膜旋转件受隔膜带反作用力而旋转的角度；上述拉膜辊818可转动地设置在拉膜旋转件的下部，隔膜带经两组拉膜组件的拉膜辊818夹紧，且拉膜时隔膜带的反作用力传递至拉膜辊818。

拉膜旋转件包括拉膜转座814及拉膜转轴815，其中，上述拉膜转轴815沿隔膜带宽度方向可转动地设置在拉膜支板810的下部；上述拉膜转座814连接在拉膜转轴815上，拉膜转座814的下部设有辊支座817，辊支座817的下部设有安装空间；上述拉膜辊818沿隔膜宽度方向可转动地设置在安装空间内。

张力检测件包括检测支座813、检测气缸814及张力检测器812，其中，上述检测支座813设置在拉膜转座814的侧壁上，并竖直向上延伸；上述检测气缸814沿垂直于检测支座813方向垂直设置在检测支座813的一侧侧壁上，且输出端穿过检测支座813延伸至检测支座813的另一侧；上述张力检测器812沿检测气缸814设置方向连接在检测气缸814的输出端上，且其检测端部延伸并靠近拉膜支板810的侧壁。

角度检测件包括角度检测器816，角度检测器816设置在上述拉膜转轴815的端部，并随拉膜转轴815旋转而检测拉膜转轴815拉膜过程中的旋转角度。

如图13至图25所示，本发明的压膜组件92包括压膜支板921、水平动力部件、压膜部件、换滑道部件及滑道部件，其中，上述压膜支板921水平设置在叠片支台91的前侧或后侧；上述水平动力部件设置于压膜支板921上，且动力输出方向沿垂直于叠片支台91的前侧边或后侧边方向水平设置；上述压膜部件连接于水平动力部件的输出端上，且在竖直方向上与水平动力部件的输出端可活动地连接；上述换滑道部件设置在水平动力部件上，且输出端沿竖直方向设置，并连接在压膜部件上；上述滑道部件设置在压膜支板921上，滑道部件包括沿水平动力部件的动力输出方向水平延伸的上滑道及下滑道；压膜部件经水平动力部件驱动沿上滑道或下滑道水平直线运动，并经换滑道部件驱动而在上滑道及下滑道之间转移。

上滑道及下滑道靠近叠片支台91的一端为开放结构，另一端设有柔性开口，压膜部件经竖向动力驱动在上滑道及下滑道的一端开放结构处及另一端柔性开口处从下滑道转移至上滑道；上述柔性开口自动封合，以便压膜部件在上滑道上直线运动

水平动力部件包括直线电机922、电机滑座923及水平驱动滑座924，其中，上述直线电机922水平设置在压膜支板922上；上述电机滑座923沿垂直于叠片支台91的前侧边或后侧边方向水平可活动地设置在直线电机922上，并经直线电机922驱动而直线运动；上述水平驱动滑座924连接在电机滑座923上。

压膜部件包括竖滑轨925、升降滑座926、压膜片927及导轮929，其中，上述竖滑轨925沿竖直方向设置在水平驱动滑座924的侧壁上；上述升降滑座926可滑动地嵌设在竖滑轨925上；上述压膜片927水平连接在升降滑座926的侧壁上，并朝垂直于叠片支台91的前侧边或后侧边方向延伸；上述导轮929通过连接块连接在升降滑座926上，且导轮929在上滑道或下滑道上自由滚动，并经上滑道或下滑道限位导向。

换滑道部件包括换滑道气缸928，其中，上述换滑道气缸928连接在水平驱动滑座924上，且输出端朝竖直方向设置，并与升降滑座926连接，以便驱动升降滑座926带动压膜片927克服重力影响从下滑道移动至上滑道。

滑道部件包括滑道支板9210、上滑道9215、下滑道9216及柔性封口件，其中，上述滑道支板9210竖直设置在压膜支板921上，且沿垂直于叠片支台91的前侧边或后侧边方向延伸；上述上滑道9215及下滑道9216上下间隔地设置在滑道支板9210的一侧壁上，且与滑道支板9210的延伸方向相同；上述上滑道9215水平延伸，且远离叠片支台91的一端开设有柔性开口；上述下滑道9216的两端设有过渡斜面，过渡斜面朝靠近叠片支台91方向倾斜向下延伸；上述柔性封口件设置在柔性开口处。

柔性封口件包括封口支座9211、封口摆块9212、封口弹簧9213及封口板9214，其中，上述封口支座9211设置在滑道支板9210的另一侧壁上；上述封口摆块9212的一端可转动地连接在封口支座9211上，另一端延伸至柔性开口处，并与设置在封口支板9210上的封口弹簧9213连接；上述封口板9214水平连接在封口摆块9212上，并位于柔性开口内，自然状态下封口弹簧9213的弹力通过封口摆块9212驱动封口板9214下压，使封口板9214维持水平状态，并扣合在柔性开口上，将柔性开口封合，在柔性封口处，滑道气缸928驱动升降滑座926向上运动，升降滑座926带动导轮929向上顶推封口板9214，使导轮929从下滑道9216经柔性开口进入上滑道9215，导轮929完全进入上滑道9215后，封口板9214经封口弹簧9213自动拉至水平，以便导轮929在上滑道9215上直线滚动。

一种电芯制成装置的制成工艺，包括如下工艺步骤：

S1、隔膜放卷：待覆膜的隔膜带经放膜机构旋转导出；

S2、隔膜张力检测：步骤S1中放膜机构导出的隔膜带进入张力检测机构内，进行隔膜带导出时张力其长度方向张力实时检测；

S3、隔膜张力调整：步骤S1中放膜机构导出的隔膜带进入张力摆杆机构内，通过张力摆杆机构驱动张紧辊旋转角度以控制隔膜带导出的张紧度；

S4、隔膜缓存：步骤S1中放膜机构导出的隔膜带进入隔膜缓存机构内，隔膜缓存机构将放膜机构导出的隔膜缓存一定长度，并配合拉膜机构拉膜时放出隔膜带；

S5、隔膜主牵引及宽度纠偏：步骤S1中放膜机构导出的隔膜带进入主牵引机构内，经主牵引机构从隔膜带左右两侧夹紧隔膜带，并通过旋转动力主动驱动隔膜带沿其长度方向运动；且主牵引机构驱动夹紧后的隔膜带，沿其宽度方向运动，以便对隔膜带进行宽度纠偏；

S6、导膜及夹膜：步骤S5中从主牵引机构导出的隔膜带依次进入拉膜机构的导膜组件及导膜组件下方的两组拉膜组件之间的间隙空间，并经两组拉膜组件夹紧；

S7、左右拉膜覆膜及升降避空：步骤S6中拉膜组件夹紧隔膜带后带动隔膜带在叠片平台上方沿叠片平台左右方向来回直线运动，以便将隔膜带水平张开后拉出并覆盖在叠片平台或极片上；且左右拉膜过程中拉膜组件经拉膜抬升组件驱动而同步协同地上升一定高度，以避免隔膜带水平拉出时与已叠放的极片产生运动干涉；

S8、拉膜角度检测：步骤S7中拉膜组件分别沿叠片平台左侧或右侧来回直线运动进行拉膜过程中，隔膜的反作用力驱动右侧的拉膜组件向右侧旋转或驱动左侧的拉膜组件向左侧旋转；拉膜组件旋转过程中的角度经角度检测器实时检测，并将检测信息发送至工控机，工控机发送指令给主牵引机构，以便根据拉膜旋转角度控制主牵引机构牵引隔膜长度；

S9、压膜：步骤S7中隔膜带被拉膜组件拉出覆盖至叠片平台或极片过程中，叠片平台前后两侧的压膜组件压紧水平张开的隔膜带，以防止拉膜过程中带起已叠好的隔膜层；

S10、叠片：叠片机构将正极片或负极片取出后水平叠放在步骤S7中水平张开的隔膜带上；

S11、循环交替叠片及覆膜：循环步骤S7、S9、S10，在叠片平台上覆膜后叠正极片或负极片，隔膜带经压膜组件压紧后，拉膜机构重新覆膜至正极片或负极片表面，如此循环，直至形成电芯极片组。

进一步，本发明设计了一种采用可旋转式拉膜方式，克服直线检测摩擦力及弹簧力的影响，极大地提高了检测精度，且通过拉膜角度实时检测协同主牵引功能，通过检测的拉膜角度反馈，并通过主牵引实现精准放膜，同时采用滑道式导向压膜，减少压膜传动误差，保证了压膜的稳定性、运动精准度及平整度的电芯制成装置及其制成工艺。

本发明针对锂离子动力电池的电芯制成工艺进行研究，经过独立研发在三大方面进行了自主创新，具体包括：1、本发明独创性地设计了主牵引机构，主牵引机构包括隔膜纠偏组件、被动压膜辊组及主动压膜辊组，隔膜纠偏组件设置在支撑竖板上，隔膜纠偏组件沿隔膜宽度方向输出直线动力；主动压膜辊组及被动压膜辊组间隔连接在隔膜纠偏组件上，并经隔膜纠偏组件驱动而沿隔膜宽度方向直线运动，隔膜带穿过主动压膜辊组及被动压膜辊组之间的间隙空间；被动压膜辊组靠近或远离主动压膜辊组以便压紧或松开隔膜带；主动压膜辊组具备旋转动力，旋转动力传递至被压紧的隔膜带，以便驱动隔膜带沿其长度方向运动。隔膜带经主动压辊组件和被动压辊组件之间的间隙空间穿过后，被动压辊组件经压膜驱动组件驱动而靠近主动压辊组件，从而将隔膜带压紧后，主动压辊组内部输出旋转动力，并通过两压辊之间的静摩擦力驱动隔膜带拉出，以便配合后段的拉膜组件实现有控制的放出精准的隔膜长度。同时，本发明的主动压辊组和被动压膜辊经隔膜纠偏组件驱动而沿隔膜带宽度方向直线运动，实现了对隔膜宽度的位置纠偏，有效地解决了覆膜过程中隔膜拉出时出现的位置偏移问题，保证了覆膜精度。2、本发明独创性地设计了拉膜机构，拉膜机构包括拉拉膜组件、膜驱动组件、拉膜抬升组件及导膜组件，拉膜驱动组件设置在支撑竖板上；拉膜抬升组件设置于拉膜驱动组件的输出端上，经拉膜驱动组件驱动而沿叠片平台左右方向水平直线运动；拉膜抬升组件的输出端朝竖直方向设置；导膜组件及拉膜组件沿竖直方向间隔设置，且分别连接在拉膜抬升组件的输出端上，导膜组件内形成导膜间隙，隔膜带穿过导膜间隙后进入两组拉膜组件之间；拉膜抬升组件驱动导膜组件及拉膜组件同步升降运动，以便拉膜组件在叠片平台上方拉出隔膜时抬升极片厚度的高度，避免覆膜时与叠片平台上的极片运动干涉。本发明的拉膜组件独创性地采用可旋转式结构，拉膜组件以拉膜支板作为连接载体，拉膜支板的底部可转动地设置有拉膜旋转轴，以拉膜旋转轴作为支轴，拉膜转座连接在拉膜旋转轴上，并绕其自由转动，拉膜转座的上部侧壁上设有向上延伸至拉膜支板外侧的检测支座，检测支座与拉膜支板的外侧壁之间留有安装间隙，该安装间隙内内沿垂直于拉膜支板外侧壁方向水平设有张力检测器；张力检测器的外侧设有检测气缸。拉膜转座的下部通过辊支座沿隔膜带宽度方向水平可转动地设置有拉膜辊；隔膜带从两组拉膜组件的拉膜辊之间的间隙空间穿过。当两组拉膜组件带动中间的隔膜带在叠片平台上方左右直线移动覆膜时，隔膜带对拉膜辊的反作用力传动至拉膜辊并推动拉膜辊和拉膜转座旋转，拉膜旋转座旋转时带动其上的检测支座及张力检测器从外侧靠近拉膜支板，张力检测器的检测端头压紧拉膜支板的外侧壁，通过拉膜支板外侧壁反馈的作用力至张力检测器，从而实时检测从隔膜带传递过来的作用力；该种转动式检测相比于传统的直线滑动式检测，规避了直线滑动过程中的接触摩擦力，降低了摩擦力对检测精度的干扰作用；且相比于现有技术中通过不稳定的弹簧提供拉膜组件压膜力，弹簧弹力的可变化性也影响检测张力值的情况，通过检测气缸输出一个恒定的作用力给拉膜转座，以使两组拉膜组件的拉膜辊在拉膜过程中能够压紧隔膜，从而在保证拉膜正常进行的同时，有效现有技术中减少了压隔膜时变化的压力对检测张力精度的影响，有效地提升了检测张力的精准度。3、本发明独创性地设计了叠片平台，本发明叠片平台与传统叠片平台的功能相同，即用于承载极片及隔膜，并在叠片过程中辅助压紧隔膜，基于以上工艺要求，本发明的叠片平台包括设置于中部的叠片支台，用于水平承载极片和隔膜，同时还包括设置于叠片支台前后两侧的压膜组件，压膜组件用于在隔膜覆盖至叠片支台或极片上后将叠片支台上水平覆好的隔膜压紧，以便进行后续压膜。本发明与现有技术的区别在于，本发明的压膜组件完全采用与现有技术不同的压膜方式，通过上下间隔水平设置的上滑道和下滑道作为压膜运动过程中的承载及导向载体，压片沿着上滑道和下滑道形成的运动路径循环运动过程中实现了从水平方向及竖直方向运动，既保证了压膜时对竖直向下压力的要求，同时还实现了在水平方向向外回缩，以避免与叠片运动干涉的目的，且通过该种滑道导向式结构形成了压片稳定的运动路径，相比于现有压膜工艺，减少了传动路径，减少了传递误差，且稳定的运动导向结构，保证了压片运动过程中的稳定性，实现了压膜精度的有效提升。具体地，本发明的压膜组件包括压膜支板、水平动力部件、压膜部件、换滑道部件及滑道部件，压膜支板水平设置在叠片支台的前侧或后侧；水平动力部件设置于压膜支板上，且动力输出方向沿垂直于叠片支台的前侧边或后侧边方向水平设置；压膜部件连接于水平动力部件的输出端上，且在竖直方向上与水平动力部件的输出端可活动地连接；换滑道部件设置在水平动力部件上，且输出端沿竖直方向设置，并连接在压膜部件上；滑道部件设置在压膜支板上，滑道部件包括沿水平动力部件的动力输出方向水平延伸的上滑道及下滑道；压膜部件经水平动力部件驱动沿上滑道或下滑道水平直线运动，并经换滑道部件驱动而在上滑道及下滑道之间转移。

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 (11)

1.一种电芯制成装置，包括水平设置的机台（1）及设置于机台（1）上的机架（2），机架（2）的侧部设有支撑竖板；

其特征在于：还包括主牵引机构（7）、拉膜机构（8）及叠片平台（9），其中，

上述主牵引机构（7）设置于上述支撑竖板上，主牵引机构（7）从隔膜带两侧压紧隔膜带，并驱动隔膜带拉出至拉膜机构（8）内；

上述拉膜机构（8）设置于主牵引机构（7）的拉膜方向下游；拉膜机构（8）包括两组拉膜组件，两组拉膜组件在竖直方向上以其中部为支点可旋转地设置，两组拉膜组件的下部分别从隔膜带的两侧压紧隔膜带，两组拉膜组件的上部设有张力检测件，两组拉膜组件带动隔膜带沿叠片平台左右移动拉出隔膜带时，隔膜带的反作用力使拉膜组件旋转，拉膜组件旋转时将力传递给张力检测组件，进行隔膜张力检测；

上述叠片平台（9）设置于机台（1）上，叠片平台（9）包括叠片支台（91）及设置于叠片支台（91）前后两侧的压膜组件（92），压膜组件（92）内部设有沿竖直方向上下间隔设置的上滑道及下滑道，上滑道及下滑道水平设置，压膜组件（92）的压膜部件沿上滑道及下滑道循环移动，以便叠片过程中从叠片支台（91）的左侧或右侧方向压紧叠片支台（91）上隔膜。

2.根据权利要求1所述的一种电芯制成装置，其特征在于：还包括

设置于上述支撑竖板上，并用于将卷绕隔膜带，并放出隔膜带的放膜机构（3）；

以及设置于上述支撑竖板上，用于隔膜带拉出过程中张力检测的张力检测机构（4）；

以及设置于上述支撑竖板上，用于隔膜带拉出过程中张紧松缓调节的张力摆杆机构（5）；

以及设置于上述支撑竖板上，用于隔膜带拉出过程中缓存的隔膜缓存机构（6）；

隔膜经上述放膜机构（3）放出后，依次经张力检测机构（4）、张力摆杆机构（5）及隔膜缓存机构（6）后，进入主牵引机构（7）内。

3.根据权利要求1所述的一种电芯制成装置，其特征在于：所述主牵引机构（7）包括隔膜纠偏组件、被动压膜辊组及主动压膜辊组，其中，上述隔膜纠偏组件设置在支撑竖板上，隔膜纠偏组件沿隔膜宽度方向输出直线动力；上述主动压膜辊组及被动压膜辊组间隔连接在隔膜纠偏组件上，并经隔膜纠偏组件驱动而沿隔膜宽度方向直线运动，隔膜带穿过主动压膜辊组及被动压膜辊组之间的间隙空间；上述被动压膜辊组靠近或远离主动压膜辊组以便压紧或松开隔膜带；上述主动压膜辊组具备旋转动力，旋转动力传递至被压紧的隔膜带，以便驱动隔膜带沿其长度方向运动。

4.根据权利要求3所述的一种电芯制成装置，其特征在于：所述主牵引机构（7）还包括压膜驱动组件，压膜驱动组件连接在隔膜纠偏组件的输出端上；上述被动压膜辊组连接在压膜驱动组件的输出端上，并经压膜驱动组件驱动而靠近或远离主动压膜辊组。

5.根据权利要求1所述的一种电芯制成装置，其特征在于：所述拉膜机构（8）还包括拉膜驱动组件、拉膜抬升组件及导膜组件，其中，上述拉膜驱动组件设置在支撑竖板上；上述拉膜抬升组件设置于拉膜驱动组件的输出端上，经拉膜驱动组件驱动而沿叠片平台（9）左右方向水平直线运动；拉膜抬升组件的输出端朝竖直方向设置；上述导膜组件及拉膜组件沿竖直方向间隔设置，且分别连接在拉膜抬升组件的输出端上，导膜组件内形成导膜间隙，隔膜带穿过导膜间隙后进入两组拉膜组件之间；拉膜抬升组件驱动导膜组件及拉膜组件同步升降运动，以便拉膜组件在叠片平台上方拉出隔膜时抬升，避免覆膜时与叠片平台上的极片运动干涉。

6.根据权利要求5所述的一种电芯制成装置，其特征在于：所述拉膜组件包括拉膜支板（810）、拉膜旋转件、张力检测件、角度检测件及拉膜辊（818），其中，上述拉膜支板（810）竖直连接在导膜组件的下方；上述拉膜旋转件可转动地连接在拉膜支板（810）上；上述张力检测件设置在拉膜旋转件的上部外侧，并朝拉膜支板（810）方向水平延伸，直至其检测端部接触拉膜支板（810），拉膜旋转件受隔膜带反作用力而旋转时抵住拉膜支板（810），拉膜支板（810）对张力检测件的反作用力经张力检测件实时检测；上述角度检测件设置在拉膜旋转件上，以便实时检测拉膜旋转件受隔膜带反作用力而旋转的角度；上述拉膜辊（818）可转动地设置在拉膜旋转件的下部，隔膜带经两组拉膜组件的拉膜辊（818）夹紧，且拉膜时隔膜带的反作用力传递至拉膜辊（818）。

7.根据权利要求1所述的一种电芯制成装置，其特征在于：所述压膜组件（92）包括压膜支板（921）、水平动力部件、压膜部件、换滑道部件及滑道部件，其中，上述压膜支板（921）水平设置在叠片支台（91）的左侧或右侧；上述水平动力部件设置于压膜支板（921）上，且动力输出方向沿垂直于叠片支台（91）的前侧边或后侧边方向水平设置；上述压膜部件连接于水平动力部件的输出端上，且在竖直方向上与水平动力部件的输出端可活动地连接；上述换滑道部件设置在水平动力部件上，且输出端沿竖直方向设置，并连接在压膜部件上；上述滑道部件设置在压膜支板（921）上，滑道部件包括沿水平动力部件的动力输出方向水平延伸的上滑道及下滑道；压膜部件经水平动力部件驱动沿上滑道或下滑道水平直线运动，并经换滑道部件驱动而在上滑道及下滑道之间转移。

8.根据权利要求7所述的一种电芯制成装置，其特征在于：所述上滑道及下滑道靠近叠片支台（91）的一端为开放结构，另一端设有柔性开口，压膜部件经竖向动力驱动在上滑道及下滑道的一端开放结构处及另一端柔性开口处从下滑道转移至上滑道；上述柔性开口自动封合，以便压膜部件在上滑道上直线运动。

9.根据权利要求8所述的一种电芯制成装置，其特征在于：所述滑道部件包括滑道支板（9210）、上滑道（9215）、下滑道（9216）及柔性封口件，其中，上述滑道支板（9210）竖直设置在压膜支板（921）上，且沿垂直于叠片支台（91）的前侧边或后侧边方向延伸；上述上滑道（9215）及下滑道（9216）上下间隔地设置在滑道支板（9210）的一侧壁上，且与滑道支板（9210）的延伸方向相同；上述上滑道（9215）水平延伸，且远离叠片支台（91）的一端开设有柔性开口；上述下滑道（9216）的两端设有过渡斜面，过渡斜面朝靠近叠片支台（91）方向倾斜向下延伸；上述柔性封口件设置在柔性开口处。

10.根据权利要求9所述的一种电芯制成装置，其特征在于：所述柔性封口件包括封口支座（9211）、封口摆块（9212）、封口弹簧（9213）及封口板（9214），其中，上述封口支座（9211）设置在滑道支板（9210）的另一侧壁上；上述封口摆块（9212）的一端可转动地连接在封口支座（9211）上，另一端延伸至柔性开口处，并与设置在封口支板（9210）上的封口弹簧（9213）连接；上述封口板（9214）水平连接在封口摆块（9212）上，并位于柔性开口内，自然状态下封口弹簧（9213）的弹力通过封口摆块（9212）驱动封口板（9214）下压，使封口板（9214）维持水平状态，并扣合在柔性开口上，将柔性开口封合，在柔性封口处，滑道气缸（928）驱动升降滑座（926）向上运动，升降滑座（926）带动导轮（929）向上顶推封口板（9214），使导轮（929）从下滑道（9216）经柔性开口进入上滑道（9215），导轮（929）完全进入上滑道（9215）后，封口板（9214）经封口弹簧（9213）自动拉至水平，以便导轮（929）在上滑道（9215）上直线滚动。

11.一种如权利要求1至10中任一项所述的电芯制成装置的制成工艺，其特征在于：包括如下工艺步骤：

S1、隔膜放卷：待覆膜的隔膜带经放膜机构旋转导出；

S2、隔膜张力检测：步骤S1中放膜机构导出的隔膜带进入张力检测机构内，进行隔膜带导出时张力其长度方向张力实时检测；

S3、隔膜张力调整：步骤S1中放膜机构导出的隔膜带进入张力摆杆机构内，通过张力摆杆机构驱动张紧辊旋转角度以控制隔膜带导出的张紧度；

S4、隔膜缓存：步骤S1中放膜机构导出的隔膜带进入隔膜缓存机构内，隔膜缓存机构将放膜机构导出的隔膜缓存一定长度，并配合拉膜机构拉膜时放出隔膜带；

S5、隔膜主牵引及宽度纠偏：步骤S1中放膜机构导出的隔膜带进入主牵引机构内，经主牵引机构从隔膜带左右两侧夹紧隔膜带，并通过旋转动力主动驱动隔膜带沿其长度方向运动；且主牵引机构驱动夹紧后的隔膜带，沿其宽度方向运动，以便对隔膜带进行宽度纠偏；

S6、导膜及夹膜：步骤S5中从主牵引机构导出的隔膜带依次进入拉膜机构的导膜组件及导膜组件下方的两组拉膜组件之间的间隙空间，并经两组拉膜组件夹紧；

S7、左右拉膜覆膜及升降避空：步骤S6中拉膜组件夹紧隔膜带后带动隔膜带在叠片平台上方沿叠片平台左右方向来回直线运动，以便将隔膜带水平张开后拉出并覆盖在叠片平台或极片上；且左右拉膜过程中拉膜组件经拉膜抬升组件驱动而同步协同地上升一定高度，以避免隔膜带水平拉出时与已叠放的极片产生运动干涉；

S8、拉膜角度检测：步骤S7中拉膜组件分别沿叠片平台左侧或右侧来回直线运动进行拉膜过程中，隔膜的反作用力驱动右侧的拉膜组件向右侧旋转或驱动左侧的拉膜组件向左侧旋转；拉膜组件旋转过程中的角度经角度检测器实时检测，并将检测信息发送至工控机，工控机发送指令给主牵引机构，以便根据拉膜旋转角度控制主牵引机构牵引隔膜长度；

S9、压膜：步骤S7中隔膜带被拉膜组件拉出覆盖至叠片平台或极片过程中，叠片平台前后两侧的压膜组件压紧水平张开的隔膜带，以防止拉膜过程中带起已叠好的隔膜层；

S10、叠片：叠片机构将正极片或负极片取出后水平叠放在步骤S7中水平张开的隔膜带上；

S11、循环交替叠片及覆膜：循环步骤S7、S9、S10，在叠片平台上覆膜后叠正极片或负极片，隔膜带经压膜组件压紧后，拉膜机构重新覆膜至正极片或负极片表面，如此循环，直至形成电芯极片组。

Images