CN115548452A - 叠片装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种叠片装置，包括叠片机构、摆辊机构、固定机构及裁切机构。在电芯叠片完成后，固定机构将摆辊机构的输出端与叠片台之间的隔膜固定于第一吸附面，隔断组件夹紧隔膜，裁切机构将第一压持件与叠片台之间的隔膜切断。切断后的隔膜由第一吸附面进行吸附，且第一压持件能够将所吸附的隔膜抵持于叠片台的侧表面。接着，摆辊机构及叠片台沿第一方向相对移动，并配合隔断组件夹紧或释放隔膜，便可将首层隔膜铺设于承载面。由于隔膜在切断前后均能够由第一吸附面进行吸附固定，且隔膜切断后形成的自由段能够在第一压持件的带动下被牵引至叠片台，故首层隔膜铺设后无需进行纠偏。因此，上述叠片装置能够提升叠片效率。

Description

叠片装置

技术领域

本发明涉及锂电池设备技术领域，特别涉及一种叠片装置。

背景技术

锂电池电芯的生产工艺中需要将正极片、负极片交替堆叠，并在正极片与负极片之间以隔膜隔开。Z型叠片工艺是将裁切好的极片依次放在叠片台上，且每放入一片极片隔膜就折叠覆盖一层，使隔膜形成Z字型。Z型叠片工艺中使用的隔膜是连续的，当一个电芯堆叠完成之后，需要将隔膜进行裁断以对电芯下料。裁断的隔膜先将形成一端摆动的自由段，自由段的隔膜需要再次牵引至叠片台上并作为下一个电芯的首层隔膜。

电芯下料后，目前一般采用反吹的方式将上述自由段的隔膜吹送至叠片台的承载面。气流吹拂导致隔膜的运动过程具有一定的随机性，故隔膜容易出现偏移、褶皱及翻边等现象。因此，反吹后还需对隔膜进行纠偏等操作，而纠偏需要较长时间，从而导致叠片效率较低。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够提升叠片效率的叠片装置。

一种叠片装置，包括：

叠片机构，包括叠片台，所述叠片台具有承载面及侧表面；

摆辊机构，包括隔断组件，隔膜能够绕经所述摆辊机构并由所述摆辊机构的输出端输出，所述摆辊机构及所述叠片台能够沿第一方向相对往复移动，以使隔膜在所述承载面上进行Z型铺设，所述隔断组件能够夹紧或释放隔膜；

固定机构，包括第一压持件，所述第一压持件设于所述叠片台沿所述第一方向的一侧并能够沿所述第一方向移动，所述第一压持件包括第一吸附面，且所述第一压持件能够在所述第一吸附面平行于所述承载面的第一状态及所述第一吸附面朝向所述侧表面的第二状态之间切换；及

裁切机构，用于切断隔膜；

其中，叠片完成后所述摆辊机构位于所述第一压持件背向所述叠片台的一侧，所述固定机构能够将所述摆辊机构的输出端与所述叠片台之间的隔膜固定于所述第一吸附面；所述裁切机构能够将所述第一压持件与所述叠片台之间的隔膜切断；隔膜切断后所述第一压持件由所述第一状态切换至所述第二状态并沿所述第一方向朝所述叠片台移动，直至将所吸附的隔膜抵持于所述侧表面。

在其中一个实施例中，所述固定机构还包括底座及旋转轴，所述底座安装于所述叠片机构并位于所述叠片台沿所述第一方向的一侧，所述第一压持件通过所述旋转轴可转动地安装于所述底座，所述第一压持件能够绕所述旋转轴旋转，以在所述第一状态与所述第二状态之间切换。

在其中一个实施例中，所述固定机构还包括第二压持件，在所述第一压持件处于所述第一状态时，所述第二压持件能够沿垂直于所述承载面的第二方向移动，并将所述摆辊机构的输出端与所述叠片台之间的隔膜压持于所述第一吸附面。

在其中一个实施例中，所述第二压持件朝向所述叠片台和/或所述第一压持件的表面开设有吹气孔。

在其中一个实施例中，所述第二压持件安装于所述摆辊机构，且在叠片完成后，所述第二压持件能够随所述摆辊机构移动至所述第一压持件的上方。

在其中一个实施例中，所述第二压持件安装于所述裁切机构，且在所述裁切机构进入能够将所述第一压持件与所述叠片台之间的隔膜切断的裁切工位时，所述第二压持件能够随所述裁切机构移动至所述第一压持件的上方。

在其中一个实施例中，所述裁切机构包括切刀、裁切驱动件、支座及弹性件，所述切刀及所述第二压持件均安装于所述支座，所述弹性件设于所述第二压持件与所述支座之间，所述裁切驱动件能够驱动所述支座沿所述第二方向移动，且在所述支座沿所述第二方向朝所述第一压持件移动的过程中，所述第二压持件能够先于所述切刀接触隔膜并将隔膜压持于所述第一压持件，且随着所述支座继续移动，所述弹性件能够受压形变并使所述切刀相对于所述第二压持件沿所述第二方向移动，直至将隔膜切断。

在其中一个实施例中，所述叠片机构还包括支撑主体及第一升降组件，所述第一升降组件、所述叠片台及所述第一压持件均安装于所述支撑主体，且所述叠片台能够在所述第一升降组件的驱动下沿垂直于所述承载面的第二方向移动。

在其中一个实施例中，所述叠片机构还包括第二升降组件，所述支撑主体设于所述第二升降组件的移动端，并能够在所述第二升降组件的驱动下沿所述第二方向移动。

在其中一个实施例中，所述承载面上开设有负压孔，所述承载面借助所述负压孔能够对铺设于所述承载面的隔膜进行真空吸附。

在其中一个实施例中，所述裁切机构包括切刀，所述切刀的一侧设置有绝缘保护层，且在所述裁切机构进入能够将所述第一压持件与所述叠片台之间的隔膜切断的裁切工位时，所述绝缘保护层位于所述切刀朝向所述叠片台的一侧。

在其中一个实施例中，还包括与所述裁切机构固定连接的下线夹爪，所述下线夹爪用于夹持位于所述承载面上的电芯；

其中，所述下线夹爪能够随所述裁切机构移动，以带动所夹持的电芯远离所述承载面。

上述叠片装置，在电芯叠片完成后，固定机构将摆辊机构的输出端与叠片台之间的隔膜固定于第一吸附面，隔断组件夹紧隔膜，裁切机构将第一压持件与叠片台之间的隔膜切断。切断后的隔膜由第一吸附面进行吸附，且第一压持件能够将所吸附的隔膜抵持于叠片台的侧表面。接着，摆辊机构及叠片台沿第一方向相对移动，并配合隔断组件夹紧或释放隔膜，便可将首层隔膜铺设于承载面。由于隔膜在切断前后均能够由第一吸附面进行吸附固定，且隔膜切断后形成的自由段能够在第一压持件的带动下被牵引至叠片台，故首层隔膜铺设后无需进行纠偏。因此，上述叠片装置能够提升叠片效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例中叠片装置的主视图；

图2为图1所示叠片装置中叠片机构的主视图；

图3为图2所示叠片机构的左侧视图；

图4为图2所示叠片机构的俯视图；

图5为图1所示叠片装置中固定机构的部分结构示意图；

图6为本发明另一个实施例中裁切机构的结构示意图；

图7至图20为图1所示叠片装置在叠片过程中状态变化的简化示意图；

图21至图25为另一个实施例中叠片装置在叠片过程中状态变化的简化示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，本发明一个实施例中的叠片装置10包括叠片机构100、摆辊机构200、固定机构300及裁切机构400。

叠片机构100上能够实现极片及隔膜的堆叠，从而得到电芯。具体的，极片包括正极片及负极片，正极片及负极片能够在叠片机构100上交替堆叠，隔膜则设置于相邻的正极片与负极片之间以将相邻的正极片与负极片隔开。

此外，为了顺利获取叠片所需极片并将堆叠完成的电芯从叠片机构100下料，本实施例中的叠片装置10还包括取片机构(图未示)及下线夹爪500。

请一并参阅图2及图3，叠片机构100包括叠片台110。叠片台110可以由金属等具有较高机械强度的材料成型的板状结构，一般呈矩形。叠片台110具有承载面111及侧表面112，侧表面112分布于叠片台110的侧面。具体使用时，叠片台110的承载面111朝上，并用于承载极片及隔膜，取片机构能够获取极片并将极片依次放置于承载面111上。承载面111与侧表面112之间一般呈90度的夹角，故承载面111朝上时侧表面112朝向左侧或右侧。

请一并参阅图4，在本实施例中，承载面111上开设有负压孔101，承载面111借助负压孔101能够对铺设于承载面111的隔膜进行吸附。

具体的，负压孔101可以均匀分布于承载面111，也可仅分布于承载面111的特定位置，如一侧边缘。负压孔101能够通过管路真空发生装置连通，从而能够在承载面111与隔膜的接触面形成负压。在进行叠片时，需要先在承载面111上铺设一层隔膜，即首层隔膜。负压孔101能够使首层隔膜可靠地吸附于承载面111，从而防止首层隔膜在叠片过程中发生位移，有助于提升电芯的品质。

在本实施例中，叠片机构100还包括支撑主体120及第一升降组件130，叠片台110均安装于支撑主体120，且叠片台110能够在第一升降组件130的驱动下沿垂直于承载面111的第二方向移动。具体的，第二方向指的是图1所示的上下方向。第一升降组件130可以是气缸、电缸或电机与配套的螺纹丝杠副等。可见，第一升降组件130在叠片过程中可根据需要调节叠片台110的高度，从而保证叠片过程顺利进行。

进一步的，在本实施例中，叠片机构100还包括第二升降组件140，支撑主体120设于第二升降组件140的移动端，并能够在第二升降组件140的驱动下沿第二方向移动。第二升降组件140可与第一升降组件130的结构相同，第二升降组件140能够整体调节叠片机构100的高度，从而使得叠片机构100能够适用于更多的应用场景。

此外，在本实施例中，叠片机构100还包括压紧组件150，压紧组件150包括压紧状态及避位状态。压紧组件150处于压紧状态时，能够将极片及隔膜压持于承载面111，从而避免已经堆叠的极片及隔膜11发生松动或偏移；而当压紧组件150处于避位状态时，则能够对承载面111形成避位，从而方便极片及隔膜顺利在承载面111上完成堆叠。

具体的，压紧组件150包括设置于叠片台110的边缘的压刀151及压紧驱动件152，压紧驱动件152能够驱动压刀151沿平行于承载面的方向及垂直于承载面的方向移动，以使压紧组件150在压紧状态及避位状态之间切换。压紧驱动件152可以是电缸或气缸，对于矩形的叠片台110而言，压刀151优选分布于叠片台110的四个顶角。

请再次参阅图1，在实际使用过程中，摆辊机构200位于叠片台110的上方，连续放卷的隔膜11能够绕经摆辊机构200并由摆辊机构200的输出端输出。具体的，摆辊机构200的输出端设置有主驱摆辊220，由摆辊机构200输出的隔膜11能够经过主驱摆辊220，主驱摆辊220则能够带动隔膜11在第一方向上摆动。第一方向与第二方向垂直，具体指的是图1所示左右方向。

成卷的隔膜11可预先绕设于涨紧轴，并在叠片过程中由涨紧轴向摆辊机构200进行连续放卷。此外，隔膜11也可由上一道工序输出并直接进入摆辊机构200内。由摆辊机构200输出的隔膜11能够铺设于承载面111，从而将取片机构放置于承载面111的相邻的两个极片隔开。具体的，摆辊机构200及叠片台110能够沿第一方向相对往复移动，配合取片机构依次在隔膜11的表面放置极片，便使由摆辊机构200输出的隔膜11在承载面111上进行Z型铺设，并完成电芯的堆叠。

进一步的，摆辊机构200包括隔断组件210，隔断组件210能够夹紧或释放隔膜。隔断组件210一般设于摆辊机构200输出端的上游，在叠片过程中，隔断组件210释放隔膜；叠片完成后，隔断组件210可根据实际工况在夹紧隔膜或释放隔膜的状态之间进行切换。具体在本实施例中，隔断组件210包括转动辊211、隔断驱动件212及设于隔断驱动件212的驱动端的抵压件213。隔膜11能够穿过抵压件213与转动辊211之间，隔断驱动件212能够驱动抵压件213靠近或远离转动辊211，从而对隔膜11实现夹紧或释放。

具体在本实施例中，叠片台110保持静止，而由摆辊机构200沿第一方向往复移动。显然，在其他实施例中，也可以是摆辊机构200保持不动而叠片台110沿第一方向往复移动。

在进行叠片之前，摆辊机构200先在承载面111上铺设第一层隔膜，即首层隔膜，并停留在叠片台110在第一方向上的一侧(图1所示左侧)，该位置可定义为叠片起始工位。叠片过程中，隔断组件210释放隔膜11，取片机构将正极片以及负极片交替放置于叠片台110，且每放置一个极片，摆辊机构200便沿第一方向动作一次并拉动隔膜11覆盖在极片上，从而使得相邻的隔膜11之间设有极片；重复上述操作，直至堆叠的极片达到所需层数便可完成一个电芯的制备，而铺设于叠片台110的隔膜11则折叠成“Z”字型。

叠片完成后，摆辊机构200停留在叠片台110在第一方向上背向上述叠片起始工位的一侧，本实施例中具体为图1所示的右侧。此时，摆辊机构200的位置可定义为叠片结束工位。

固定机构300包括第一压持件310，第一压持件310设于叠片台110沿第一方向的一侧并能够沿第一方向移动。具体的，第一压持件310安装于支撑主体120。第一压持件310位于叠片台110朝向上述叠片结束工位的一侧，即图1所示的右侧。而且，第一压持件310位于叠片台110与上述叠片结束工位之间。第一压持件310可以是长条形的板状结构，其延伸方向与叠片台110的侧表面112的延伸方向一致。

请一并参阅图5，第一压持件310包括第一吸附面311，第一吸附面311能够吸附隔膜11。具体的，第一吸附面311的表面开设有第一吸附孔301，第一吸附孔301能够通过管路与真空发生装置连通，从而在第一吸附面311上形成负压。第一压持件310能够在第一状态与第二状态之间切换，且在第一压持件310处于第一状态时，第一吸附面311平行于承载面111；而在第一压持件310处于第二状态时，第一吸附面311朝向侧表面112(见图13至图16)。

需要指出的是，第一压持件310处于第一状态时，第一吸附面311平行于承载面111指的是第一吸附面311与承载面111的朝向基本一致，两者之间可以不是严格平行的状态。由于承载面111与侧表面112之间的夹角大致呈90度，故第一压持件310由第一状态切换至第二状态时也大致需要翻转90度。

具体在本实施例中，固定机构300还包括底座330及旋转轴340。其中，底座330安装于叠片机构100并位于叠片台110沿第一方向的一侧，第一压持件310通过旋转轴340可转动地安装于底座330，第一压持件310能够绕旋转轴340旋转，以在第一状态与第二状态之间切换。

底座330大致呈U形，第一压持件310设于U形结构的中部。底座330可通过导轨-滑块配合的结构沿第一方向可滑动地安装于支撑主体120，从而使得第一压持件310能够沿第一方向靠近或远离叠片台110。旋转轴340带动第一压持件310转动，便可使第一压持件310实现状态切换。可见，第一压持件310在进行状态切换时所需的活动空间较小，可使固定机构300的结构比较紧凑。

叠片完成后，摆辊机构200停留于叠片结束工位。此时，摆辊机构200位于第一压持件310背向叠片台110的一侧。也就是说，第一压持件310位于摆辊机构200与叠片台110之间，故摆辊机构200的输出端与叠片台110之间的隔膜11将途经第一压持件310。第一压持件310在叠片完成后处于第一状态，故第一吸附面311朝向途经的隔膜11。

接着，固定机构300将摆辊机构200的输出端与叠片台110之间的隔膜11固定于第一吸附面311。叠片过程中裁切机构400位于裁切工位之外，故能够避免对叠片过程造成干扰，而叠片完成后裁切机构400则进入裁切工位以准备将第一压持件310与叠片台110之间的隔膜11切断。具体的，裁切工位处于叠片台111与第一压持件310之间。其中，裁切机构400包括切刀410，裁切机构400进入裁切工位后，通过驱动切刀410上下移动即可将固定于第一压持件310与叠片台110之间的隔膜11切断。

具体在本实施例中，切刀410为热切刀。切刀410通电发热，便可将与其接触的隔膜11切断。而且，切刀410的一侧设置有绝缘保护层450，且在裁切机构400进入裁切工位时，绝缘保护层450位于切刀410朝向叠片台110的一侧，即图1所示的左侧。绝缘保护层450可以采用环氧树脂材质，可起缓冲及绝缘的作用。绝缘保护层450能够避免切刀410在裁切或调试过程中与叠片台110发生相互碰撞，防止出现通电状态下金属碰金属的现象发生，提升安全性，并可以保护切刀410及叠片台110。

请再次参阅图1，在本实施例中，叠片装置下线夹爪500与裁切机构400固定连接，下线夹爪500用于夹持位于承载面111上的电芯。而且，下线夹爪500能够随裁切机构400移动，以带动夹持的电芯远离承载面111。

具体的，在裁切机构400进入裁切工位时，下线夹爪500能够随裁切机构400移动至叠片台110附近并夹取夹持位于承载面111上的电芯；而在裁切机构400退出裁切工位时，下线夹爪500能够带动所夹取的电芯远离承载面111，直至将所夹取的电芯移动至下料位置。

由此可见，下线夹爪500与裁切机构400联动，并能够利用裁切机构400切断隔膜11的时间对承载面111上的电芯完成夹取。待裁切机构400裁切完毕并退出裁切工位时，电芯与隔膜11分离，而下线夹爪500便可随裁切机构400带动电芯远离叠片台110。因此，针对电芯的下线操作流程能够得到简化，故有助于提升生产效率。

可以理解，在其他实施例中，下线夹爪500与裁切机构400也可分别由不同的驱动件进行分别驱动并独立移动。

裁切机构400将第一压持件310与叠片台110之间的隔膜11切断后，堆叠完成的电芯与隔膜11断开，隔膜11将形成自由段。由于固定机构300在裁切机构400进行裁切操作前便对隔膜11进行固定，故能够避免隔膜11切断后所形成的自由段因静电吸附于摆辊机构200的输出端。而且，隔膜11切断后能够继续被第一吸附面311吸附固定，从而能够防止隔膜11的自由段随机移动。

在对下一个电芯进行叠片之前，第一压持件310先由第一状态切换至第二状态，从而带动所吸附的隔膜11翻转并使得所吸附的隔膜11朝向叠片台110的侧表面112。接着，第一压持件310沿第一方向朝叠片台110移动，直至将所吸附的隔膜11抵持于侧表面112，便可将隔膜11的自由段固定于叠片台110。待隔膜11的自由段被固定后，摆辊机构200相对于叠片台110沿第一方向移动，并配合隔断组件210夹紧或释放隔膜，便可将首层隔膜铺设于承载面111。此时，摆辊机构200回到上述叠片起始位置，故与取片机构配合，便可进行下一个电芯的叠片。

由于隔膜11在被裁切机构400切断前后均能够由第一吸附面311进行吸附固定，且隔膜11的自由段能够在第一压持件310的带动下被牵引至叠片台110，从而避免了隔膜11的自由段在牵引至叠片台110的过程中随机移动，故首层隔膜铺设后无需进行纠偏。因此，针对两个电芯的叠片操作所需间隔的时长可显著缩短，从而提升叠片效率。

请再次参阅1，在本实施例中，固定机构300还包括第二压持件320，在第一压持件310处于第一状态时，第二压持件320能够沿第二方向移动，并将摆辊机构200的输出端与叠片台110之间的隔膜11压持于第一吸附面311。

第二压持件320可与第一压持件310的结构相同，均为长条形的板状结构。叠片完成后，第二压持件320可与第一压持件310配合夹紧摆辊机构200的输出端与叠片台110之间的隔膜11，可对隔膜11实现更加可靠的固定。而且，在第二压持件320与第一压持件310配合夹紧隔膜11时，可暂时不启动对第一吸附孔301抽真空，从而还能起到节省气源的作用。

待裁切机构400将隔膜11切断后，第二压持件320远离第一压持件310，从而暴露出第一吸附面311及所吸附的隔膜11。在第二压持件320远离第一压持件310之前，需启动对第一吸附孔301抽真空，从而将切断后的隔膜11吸附于第一吸附面311。

需要指出的是，在其他实施例中，固定机构300也可采用其他方式对摆辊机构200与叠片台110之间的隔膜11进行固定。譬如，第一吸附面311直接对隔膜11进行吸附固定。

或者，第一压持件310的两端设置可翻转的压爪(图未示)，在需要固定隔膜11时，压爪朝第一吸附面311翻转以将隔膜11压持于第一吸附面311；而待裁切机构400将隔膜11切断后，压爪又可背向第一吸附面311翻转，从而对第一吸附面311及吸附于第一吸附面311的隔膜11避位。

进一步的，在本实施例中，第二压持件320朝向叠片台110和/或第一压持件310的表面开设有吹气孔(图未示)。吹气孔能够通过管路与吹气装置连通，从而能够向外吹气。第二压持件320朝向叠片台110的表面即为图1所示第二压持件320的左侧表面，在将隔膜11切断后，位于该表面的吹气孔吹气，则能够防止隔膜11的自由段被静电吸附于第二压持件320。此外，在第二压持件320与第一压持件310分离的过程中，利用朝向第一压持件310的吹气孔向隔膜11吹气能够防止隔膜11与第二压持件320发生粘连，从而避免撕裂隔膜11。

在本实施例中，第二压持件320安装于摆辊机构200，且在叠片完成后，第二压持件320能够随摆辊机构200移动至第一压持件310的上方。

第二压持件320与摆辊机构200的相对位置预先进行标定，故使得摆辊机构200移动至叠片结束工位时，第二压持件320刚好移动至第一压持件310的上方。如此，叠片完成后无需再对第二压持件320的位置进行调整，即可使第二压持件320与第一压持件310配合对隔膜11进行夹紧固定，故能够有效节省时间。

此外，固定机构300还包括设于摆辊机构200的第二驱动件350，第二驱动件350可以是气缸或电缸，第二驱动件350能够驱动第二压持件320沿第二方向移动。在需要固定隔膜11时，第二驱动件350驱动第二压持件320沿第二方向朝第一压持件310移动，便可将隔膜11压持于第一吸附面311。

下面结合说明书附图的图7至图20，对图1所示叠片装置10的工作过程进行简要描述：

在完成第一个电芯12的叠片后，叠片装置10处于图7所示的状态。此时，电芯12被压刀151压持于叠片台110，摆辊机构200位于叠片结束工位，第一吸附面311与电芯12的上表面大致平齐，第二压持件320位于第一压持件310的上方，且摆辊机构200的输出端与叠片台110之间的隔膜11穿过第二压持件320与第一压持件310之间。

第二驱动件350驱动第二压持件320向下移动，直至与第一压持件310抵接并夹紧隔膜11。第二压持件320与第一压持件310抵接之后，可以启动真空发生装置以使第一吸附面311通过第一吸附孔301对隔膜11进行真空吸附，以进一步加强对隔膜11的固定效果，也可以暂时不启动真空发生装置，而仅借助第二压持件320及第一压持件310的夹持作用将隔膜11固定。接着，隔断驱动件212驱动抵压件213与转动辊211抵持，从而夹紧隔膜11。由于隔断组件210在固定机构300固定隔膜11之后才隔断隔膜11，故可避免第二驱动件350将隔膜11向第一压持件310抵压的过程中对隔膜11造成拉扯。此时，叠片装置10处于图8所示的状态。

裁切机构400进入裁切工位，并带动下线夹爪500移动至能够抓取堆叠好的电芯12的位置。接着，裁切机构400启动，切刀410从上往下移动以切断隔膜11，而下线夹爪500则对叠片台110上的电芯12进行抓取。此时，叠片装置10处于图9所示的状态。

压刀151撤回，压紧组件150切换至避位状态。接着，控制裁切机构400从裁切工位退出，下线夹爪500也随之将电芯12移出叠片台110。可见，切断后的隔膜11仍由第二压持件320及第一压持件310配合进行固定，且切断后的隔膜11将形成一段伸出于第一压持件310的自由段。此时，叠片装置10处于图10所示的状态。

第二驱动件350驱动第二压持件320向上移动，直至与第一吸附面311分离，而切断的隔膜11则由第一压持件310吸附固定。此时，叠片装置10处于图11所示的状态。

主驱摆辊220沿第一方向朝第一压持件310移动，从而使得隔断组件210与第一压持件310之间的隔膜11处于松弛状态，以预留出第一压持件310由第一状态切换至第二状态时，需带动隔膜11移动的余量。同时，第一升降组件130带动叠片台110沿第二方向上升，直至承载面111与第一吸附面311齐平或大致平齐。此时，叠片装置10处于图12所示的状态。

控制第一压持件310逆时针旋转90度，使得第一吸附面311朝向叠片台110的侧表面112，故吸附于第一压持件310的隔膜11及其自由段也将朝向侧表面112。此时，叠片装置10处于图13所示的状态。

控制第一压持件310沿第一方向朝叠片台110移动，直至第一吸附面311与叠片台110的侧表面112抵接，从而将隔膜11的自由段压持于第一吸附面311与侧表面112之间，以实现隔膜11的自由段在叠片台110上的定位。此时，叠片装置10处于图14所示的状态。接着，真空发生装置停止对第一吸附孔301抽真空，第一压持件310解除对隔膜11的吸附。

隔断驱动件212驱动抵压件213与转动辊211分离，从而释放隔膜11，隔膜11在张力作用下绷直(见图15)。摆辊机构200沿第一方向由叠片结束工位朝叠片起始工位移动一定距离，从而在承载面111上铺设预设长度的隔膜11。具体的，该预设长度等于首层隔膜的总长度减去位于叠片台110侧面的隔膜11的长度(见图16)。接着，隔断组件210再次将隔膜11夹紧，第一压持件310与叠片台110的分离(见图17)。为了提升隔膜11在移动过程中的稳定性和精确度，还可启动真空发生装置以使承载面111通过负压孔101形成负压，从而对隔膜11实现吸附。

隔断组件210保持对隔膜11的夹紧，摆辊机构200继续沿第一方向朝叠片起始工位移动，直至摆辊机构200到达叠片起始工位。这一过程中，位于叠片台110侧面的隔膜11被逐渐拖动至承载面111，从而完成首层隔膜的铺设。此时，叠片装置10处于图18所示的状态。

压紧组件150切换至压紧状态，压刀151将首层隔膜压持于承载面111(见图19)。接着，隔断驱动件212动作以使隔断组件210释放隔膜11(见图20)。此时，摆辊机构200移动至叠片起始工位，首层隔膜也完成铺设，隔膜11的张力恢复至叠片所需的张力，故启动取片机构即可进行下一个电芯的叠片。

如图6所示，在本发明的另一个实施例中，第二压持件320安装于裁切机构400，且在裁切机构400进入裁切工位时，第二压持件320能够随裁切机构400移动至第一压持件310的上方。

第二压持件320与裁切机构400的相对位置预先进行标定，故使得裁切机构400移动至裁切工位时，第二压持件320刚好移动至第一压持件310的上方。如此，叠片完成后，只需控制裁切机构400进去裁切工位即可，无需再对第二压持件320的位置进行调整，故能够有效节省时间。

此时，由于第二压持件320的占位，故下线夹爪500需与裁切机构400分开设置并由单独的驱动件进行驱动。

在裁切机构400进入裁切工位时，第二压持件320能够在单独驱动件的驱使下沿第二方向朝第一压持件310移动，从而与第一压持件310配合对隔膜11进行固定。此外，第二压持件320也可在裁切机构400切断隔膜11的过程中随切刀410沿第二方向朝第一压持件310移动，并在切刀410将隔膜11切断之前将隔膜11压持于第一吸附面311。

进一步的，在本实施例中，裁切机构400包括切刀410、裁切驱动件420、支座430及弹性件440。

支座430起支撑作用，切刀410及第二压持件320均安装于支座430，弹性件440设于第二压持件320与支座430之间。弹性件440可以是弹簧、气缸或弹性套筒等。裁切驱动件420能够驱动支座430沿第二方向移动，从而带动切刀410及第二压持件320沿第二方向移动。在弹性件440的支撑下，第二压持件320相对于切刀410朝第一压持件310突出。因此，在裁切机构400启动对隔膜11的裁切，且裁切驱动件420驱动支座430沿第二方向朝第一压持件310移动的过程中，第二压持件320能够先于切刀410与隔膜11接触，并将隔膜11压持于第一压持件310。随着支座430继续移动，弹性件440能够受压形变并使切刀410相对于第二压持件320沿第二方向伸出，直至将隔膜11切断。

可见，实现第二压持件320沿第二方向移动无需另外设置驱动件，故可使固定机构300的结构进一步简化。

下面一并结合图21至图25，对另一个实施例中叠片装置10的工作过程进行简要描述：

在完成第一个电芯的叠片后，叠片装置10处于图21所示的状态。此时，电芯12被压刀151压持于叠片台110，摆辊机构200位于叠片结束工位，第一吸附面311与电芯12的上表面大致平齐，且摆辊机构200的输出端与叠片台110之间的隔膜11途经第一压持件310的上方。

裁切机构400进入裁切工位，并带动第二压持件320移动至第一压持件310的上方。接着，隔断驱动件212驱动抵压件213与转动辊211抵持，从而夹紧隔膜11。主驱摆辊220沿第一方向朝第一压持件310移动，从而使得隔断组件210叠片台110之间的隔膜11处于松弛状态。同时，启动真空发生装置，以使第一吸附面311吸附隔膜11。此时，叠片装置10处于图22所示的状态。

裁切驱动件420驱动支座430沿第二方向下移，第二压持件320先于切刀410与隔膜11接触，并在弹性件440的作用下将隔膜11压持于第一吸附面311。随着裁切驱动件420继续向下驱动，切刀410相对于第一压持件320向下伸出，并将叠片台110与第一压持件310之间的隔膜11切断。此时，叠片装置10处于图23所示的状态。

裁切驱动件420驱动支座430沿第二方向上移，带动切刀410上移并使第二压持件320与第一吸附面310分离。切断后的隔膜11由第一压持件310配合进行固定，且切断后的隔膜11将形成一段伸出于第一压持件310的自由段。此时，叠片装置10处于图24所示的状态。

裁切机构400带动第二压持件320从裁切工位退出，下线夹爪500则启动夹取电芯12并将所夹取的电芯12移出叠片台110。同时，主驱摆辊220沿第一方向朝第一压持件310移动，从而使得隔断组件210与第一压持件310之间的隔膜11处于松弛状态，以预留出第一压持件310由第一状态切换至第二状态时，需带动隔膜11移动的余量。此时，叠片装置10处于图25所示的状态。

后续步骤与上一个实施例中图13至图20对应的步骤大致相同，故在此不再赘述。

上述叠片装置10，在电芯叠片完成后，固定机构300将摆辊机构200的输出端与叠片台110之间的隔膜11固定于第一吸附面311，隔断组件210夹紧隔膜11，裁切机构400将第一压持件310与叠片台110之间的隔膜11切断。切断后的隔膜11由第一吸附面311进行吸附，且第一压持件310能够将所吸附的隔膜11抵持于叠片台110的侧表面112。接着，摆辊机构200及叠片台110沿第一方向相对移动，并配合隔断组件210夹紧或释放隔膜11，便可将首层隔膜铺设于承载面111。由于隔膜11在切断前后均能够由第一吸附面311进行吸附固定，且隔膜11切断后形成的自由段能够在第一压持件310的带动下被牵引至叠片台110，故首层隔膜铺设后无需进行纠偏。因此，上述叠片装置10能够提升叠片效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种叠片装置，其特征在于，包括：

叠片机构，包括叠片台，所述叠片台具有承载面及侧表面；

摆辊机构，包括隔断组件，隔膜能够绕经所述摆辊机构并由所述摆辊机构的输出端输出，所述摆辊机构及所述叠片台能够沿第一方向相对往复移动，以使隔膜在所述承载面上进行Z型铺设，所述隔断组件能够夹紧或释放隔膜；

固定机构，包括第一压持件，所述第一压持件设于所述叠片台沿所述第一方向的一侧并能够沿所述第一方向移动，所述第一压持件包括第一吸附面，且所述第一压持件能够在所述第一吸附面平行于所述承载面的第一状态及所述第一吸附面朝向所述侧表面的第二状态之间切换；及

裁切机构，用于切断隔膜；

其中，叠片完成后所述摆辊机构位于所述第一压持件背向所述叠片台的一侧，所述固定机构能够将所述摆辊机构的输出端与所述叠片台之间的隔膜固定于所述第一吸附面；所述裁切机构能够将所述第一压持件与所述叠片台之间的隔膜切断；隔膜切断后所述第一压持件由所述第一状态切换至所述第二状态并沿所述第一方向朝所述叠片台移动，直至将所吸附的隔膜抵持于所述侧表面。

2.根据权利要求1所述的叠片装置，其特征在于，所述固定机构还包括底座及旋转轴，所述底座安装于所述叠片机构并位于所述叠片台沿所述第一方向的一侧，所述第一压持件通过所述旋转轴可转动地安装于所述底座，所述第一压持件能够绕所述旋转轴旋转，以在所述第一状态与所述第二状态之间切换。

3.根据权利要求1所述的叠片装置，其特征在于，所述固定机构还包括第二压持件，在所述第一压持件处于所述第一状态时，所述第二压持件能够沿垂直于所述承载面的第二方向移动，并将所述摆辊机构的输出端与所述叠片台之间的隔膜压持于所述第一吸附面。

4.根据权利要求3所述的叠片装置，其特征在于，所述第二压持件朝向所述叠片台和/或所述第一压持件的表面开设有吹气孔。

5.根据权利要求4所述的叠片装置，其特征在于，所述第二压持件安装于所述摆辊机构，且在叠片完成后，所述第二压持件能够随所述摆辊机构移动至所述第一压持件的上方。

6.根据权利要求3所述的叠片装置，其特征在于，所述第二压持件安装于所述裁切机构，且在所述裁切机构进入能够将所述第一压持件与所述叠片台之间的隔膜切断的裁切工位时，所述第二压持件能够随所述裁切机构移动至所述第一压持件的上方。

7.根据权利要求6所述的叠片装置，其特征在于，所述裁切机构包括切刀、裁切驱动件、支座及弹性件，所述切刀及所述第二压持件均安装于所述支座，所述弹性件设于所述第二压持件与所述支座之间，所述裁切驱动件能够驱动所述支座沿所述第二方向移动，且在所述支座沿所述第二方向朝所述第一压持件移动的过程中，所述第二压持件能够先于所述切刀接触隔膜并将隔膜压持于所述第一压持件，且随着所述支座继续移动，所述弹性件能够受压形变并使所述切刀相对于所述第二压持件沿所述第二方向移动，直至将隔膜切断。

8.根据权利要求1所述的叠片装置，其特征在于，所述叠片机构还包括支撑主体及第一升降组件，所述第一升降组件、所述叠片台及所述第一压持件均安装于所述支撑主体，且所述叠片台能够在所述第一升降组件的驱动下沿垂直于所述承载面的第二方向移动。

9.根据权利要求8所述的叠片装置，其特征在于，所述叠片机构还包括第二升降组件，所述支撑主体设于所述第二升降组件的移动端，并能够在所述第二升降组件的驱动下沿所述第二方向移动。

10.根据权利要求1所述的叠片装置，其特征在于，所述承载面上开设有负压孔，所述承载面借助所述负压孔能够对铺设于所述承载面的隔膜进行真空吸附。

11.根据权利要求1所述的叠片装置，其特征在于，所述裁切机构包括切刀，所述切刀的一侧设置有绝缘保护层，且在所述裁切机构进入能够将所述第一压持件与所述叠片台之间的隔膜切断的裁切工位时，所述绝缘保护层位于所述切刀朝向所述叠片台的一侧。

12.根据权利要求1所述的叠片装置，其特征在于，还包括与所述裁切机构固定连接的下线夹爪，所述下线夹爪用于夹持位于所述承载面上的电芯；

其中，所述下线夹爪能够随所述裁切机构移动，以带动所夹持的电芯远离所述承载面。

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