電池疊片裝置及電池疊片方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子領(lǐng)域，特別是指一種電池疊片裝置及電池疊片方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著燃油類(lèi)不可再生能源的進(jìn)一步使用而出現(xiàn)供應(yīng)緊張以及對(duì)環(huán)境的污染，導(dǎo)致市場(chǎng)對(duì)大型鋰電子動(dòng)力電池需求猛增，目前鋰電池制造過(guò)程中，通常采用疊片機(jī)將鋰電池電芯的正、負(fù)極片與隔膜做Z形疊片裝配，制作成電芯?，F(xiàn)有技術(shù)通用的疊片方式是疊片臺(tái)來(lái)回移動(dòng)式疊片，鋰電池疊片設(shè)備的左右兩取片機(jī)械臂機(jī)構(gòu)在正極、負(fù)極兩料槽中拾取極片，經(jīng)過(guò)二次定位工作臺(tái)定位后在疊片臺(tái)上交替放料，疊片臺(tái)在兩個(gè)機(jī)械臂之間左右運(yùn)動(dòng)配合兩個(gè)機(jī)械臂動(dòng)作，疊完一片負(fù)極后再移動(dòng)到正極進(jìn)行疊片，并使隔離膜形成Z形將正負(fù)極片隔開(kāi)，設(shè)備如此循環(huán)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)極組的疊片組裝，當(dāng)疊片數(shù)量達(dá)到設(shè)定的數(shù)值后，由電芯轉(zhuǎn)移機(jī)械手將極組轉(zhuǎn)至卷繞隔膜工位，卷繞機(jī)械手將極組夾緊，在極組外包隔膜，待極組外所包的隔膜達(dá)到設(shè)定的圈數(shù)后，裁刀裁斷隔膜進(jìn)行收尾貼膠，設(shè)備進(jìn)入下一個(gè)極組的組裝，與此同時(shí)在已經(jīng)外包隔膜的極組上貼終止防松膠紙，形成完整電芯?，F(xiàn)有技術(shù)這種設(shè)備一次只能生產(chǎn)一個(gè)電芯，疊片速度根據(jù)極片大小只能在1.5--2.0s/pcs之間，很難有更大的效率突破，效率太低，并且疊片臺(tái)來(lái)回正負(fù)極之間，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行不穩(wěn)定，左右兩取片機(jī)械臂機(jī)構(gòu)在正極、負(fù)極兩料槽中拾取極片，需要經(jīng)過(guò)二次定位工作臺(tái)定位后在疊片臺(tái)上交替放料，效率低下，且容易吸多片，裝置結(jié)構(gòu)太過(guò)復(fù)雜?，F(xiàn)有技術(shù)疊片機(jī)的生產(chǎn)效率實(shí)在難以滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。
[0003]因此，提供一種效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定的電池疊片裝置及電池疊片方法實(shí)為必要。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的電池疊片裝置。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供一種效率高、運(yùn)行穩(wěn)定的電池疊片方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，提供以下技術(shù)方案:
[0007]提供一種電池疊片裝置，其包括正極模具組件、隔膜放卷組件、負(fù)極模具組件，該正極模具組件和負(fù)極模具組件置于隔膜放卷組件兩側(cè)，該正極模具組件包括正極沖切模具、正極吸板，該負(fù)極模具組件包括負(fù)極沖切模具、負(fù)極吸板，該隔膜放卷組件包括真空卷繞板以及與之配合夾緊的卷針，該真空卷繞板可向正極模具組件和負(fù)極模具組件兩側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，該正極吸板和負(fù)極吸板均可面向真空卷繞板移動(dòng)。
[0008]使用該電池疊片裝置時(shí)，會(huì)將正極卷料、隔膜卷料、負(fù)極卷料分別置于正極模具組件、隔膜放卷組件、負(fù)極模具組件，真空卷繞板通過(guò)真空把隔膜吸附住同時(shí)卷針把隔膜夾緊，此時(shí)真空卷繞板面向正極模具組件；在隔膜放卷組件夾緊隔膜的同時(shí)，正極模具組件用正極沖切模具沖切正極片，并以正極吸板吸住沖切好的正極片，通過(guò)正極吸板向真空卷繞板運(yùn)動(dòng)然后將正極片壓緊在真空卷繞板上的隔膜上，真空卷繞板和卷針夾緊以上疊好的隔膜和正極片后向負(fù)極模具組件一側(cè)旋轉(zhuǎn)；與此同時(shí)，負(fù)極模具組件用負(fù)極沖切模具沖切負(fù)極片，并以負(fù)極吸板吸住沖切好的負(fù)極片，通過(guò)負(fù)極吸板向真空卷繞板運(yùn)動(dòng)然后將負(fù)極片壓緊在真空卷繞板上疊好的隔膜和正極片，真空卷繞板和卷針夾緊以上疊好的隔膜、正極片、負(fù)極片后再旋轉(zhuǎn)面向正極模具組件；與此同時(shí)，正極吸板吸附另一塊沖切好的正極片，向真空卷繞板運(yùn)動(dòng)，之后再重復(fù)以上步驟，如此循環(huán)至設(shè)定的疊片層數(shù)，完成電池疊片工序。
[0009]本發(fā)明電池疊片裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，配置合理，正極片、負(fù)極片的沖切，以及隔膜、正極片、負(fù)極片的疊片，合理安排同時(shí)進(jìn)行，大大提高了效率，運(yùn)用真空卷繞板，以及真空卷繞板可以?xún)蓚?cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得正極疊片與負(fù)極沖切可以同時(shí)進(jìn)行，負(fù)極疊片與正極沖切可以同時(shí)進(jìn)行，不浪費(fèi)操作時(shí)間，效率極高，充分利用空間，且本裝置運(yùn)行穩(wěn)定，該疊片裝置也不會(huì)產(chǎn)生多疊片問(wèn)題。
[0010]優(yōu)選的，該正極模具組件還包括正極糾偏驅(qū)動(dòng)輥，該正極糾偏驅(qū)動(dòng)輥可以對(duì)偏移的正極卷料進(jìn)行糾正，同時(shí)正極糾偏驅(qū)動(dòng)輥的旋轉(zhuǎn)可以幫助把正極卷料送至正極模具。一般優(yōu)選設(shè)置相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)正極糾偏驅(qū)動(dòng)輥。
[0011]優(yōu)選的，該正極模具組件還包括正極CO)(Charge-coupled Device，電荷親合元件)。用以檢測(cè)正極卷料的位置是否有偏移，當(dāng)正極CCD發(fā)現(xiàn)正極卷料有偏移時(shí)，正極糾偏驅(qū)動(dòng)輥就內(nèi)外移動(dòng)對(duì)正極卷料位置進(jìn)行糾正。
[0012]優(yōu)選的，該負(fù)極模具組件還包括負(fù)極糾偏驅(qū)動(dòng)輥，該負(fù)極糾偏驅(qū)動(dòng)輥可以對(duì)偏移的負(fù)極卷料進(jìn)行糾正，同時(shí)負(fù)極糾偏驅(qū)動(dòng)輥的旋轉(zhuǎn)可以幫助把負(fù)極卷料送至負(fù)極模具。一般優(yōu)選設(shè)置相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)負(fù)極糾偏驅(qū)動(dòng)輥。
[0013]優(yōu)選的，該負(fù)極模具組件還包括負(fù)極(XD。用以檢測(cè)負(fù)極卷料的位置是否有偏移，當(dāng)負(fù)極CCD發(fā)現(xiàn)負(fù)極卷料有偏移時(shí)，負(fù)極糾偏驅(qū)動(dòng)輥就內(nèi)外移動(dòng)對(duì)負(fù)極卷料位置進(jìn)行糾正。
[0014]較佳實(shí)施方式為在正極模具組件設(shè)有正極糾偏驅(qū)動(dòng)輥和正極CCD，同時(shí)在負(fù)極模具組件設(shè)有負(fù)極糾偏驅(qū)動(dòng)輥和負(fù)極CCD。
[0015]優(yōu)選的，該隔膜放卷組件還包括隔膜糾偏驅(qū)動(dòng)輥，隔膜糾偏驅(qū)動(dòng)輥可以對(duì)偏移的隔膜卷料進(jìn)行糾正，同時(shí)隔膜糾偏驅(qū)動(dòng)輥的旋轉(zhuǎn)可以幫助把隔膜卷料送至真空卷繞板所在的疊片位置。一般優(yōu)選設(shè)置相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)隔膜糾偏驅(qū)動(dòng)輥。
[0016]優(yōu)選的，該隔膜放卷組件還包括隔膜糾偏傳感器，用以檢測(cè)隔膜的位置是否有偏移，隔膜卷繞過(guò)程中隔膜糾偏傳感器發(fā)現(xiàn)隔膜邊緣有偏移時(shí)，隔膜糾偏驅(qū)動(dòng)輥就內(nèi)外移動(dòng)對(duì)隔膜位置進(jìn)行糾正。
[0017]較佳實(shí)施方式為在正極模具組件設(shè)有正極糾偏驅(qū)動(dòng)輥和正極CCD，在負(fù)極模具組件設(shè)有負(fù)極糾偏驅(qū)動(dòng)輥和負(fù)極CCD，同時(shí)在隔膜放卷組件設(shè)有隔膜糾偏傳感器和隔膜糾偏驅(qū)動(dòng)輥。
[0018]優(yōu)選的，該隔膜放卷組件還包括張力輥，以施加張力給隔膜卷料，使其張開(kāi)并順利運(yùn)送到真空卷繞板。
[0019]優(yōu)選的，該隔膜放卷組件還包括過(guò)渡輥。隔膜卷料通過(guò)張力輥、過(guò)渡輥送至真空卷繞板的疊片位置。
[0020]較佳實(shí)施方式為隔膜卷料通過(guò)張力輥、過(guò)渡輥、隔膜糾偏傳感器、隔膜糾偏驅(qū)動(dòng)輥到達(dá)真空卷繞板的疊片位置。
[0021]優(yōu)選的，該隔膜放卷組件還包括下料夾和切刀，在疊片完成后，下料夾移至疊片位置夾住疊好的電芯，卷針張開(kāi)后下料夾向下拉一個(gè)電芯寬度距離，卷針再夾緊隔膜卷料，切刀再把隔膜下部切斷。之后又重復(fù)以上疊片動(dòng)作連續(xù)進(jìn)行下一個(gè)電芯的疊片。
[0022]優(yōu)選的，其進(jìn)一步包括下料至正極沖切模具的正極卷料、下料至負(fù)極沖切模具的負(fù)極卷料、下料至真空卷繞板的隔膜卷料。
[0023]優(yōu)選的，該真空卷繞板可左右轉(zhuǎn)動(dòng)180度，該正極模具組件和負(fù)極模具組件分別置于該隔膜放卷組件兩側(cè)，該正極吸板和負(fù)極吸板相面向設(shè)置。該設(shè)置的空間利用更有效，效率尚且運(yùn)彳丁穩(wěn)定。
[0024]本發(fā)明運(yùn)用如上所述電池疊片裝置進(jìn)行電池疊片的電池疊片方法，其包括如下步驟:
[0025](1)、將正極卷料、隔膜卷料、負(fù)極卷料分別置于正極模具組件、隔膜放卷組件、負(fù)極模具組件；
[0026](2)、真空卷繞板通過(guò)真空吸力把隔膜吸附住同時(shí)卷針把隔膜夾緊，此時(shí)真空卷繞板運(yùn)動(dòng)至面向正極模具組件；
[0027](3)、與此同時(shí)，正極模具組件吸取正極卷料，并用正極沖切模具沖切正極片，并以正極吸板吸住沖切好的正極片；
[0028](4)、正極吸板吸住沖切好的正極片向真空卷繞板運(yùn)動(dòng)，然后將正極片壓緊在真空卷繞板上的隔膜上；
[0029](5)、真空卷繞板和卷針夾緊以上疊好的隔膜和正極片后向負(fù)極模具組件一側(cè)旋轉(zhuǎn)；
[0030](6)、在步驟(4)、(5)進(jìn)行的同時(shí)，負(fù)極模具組件吸取負(fù)極卷料，并用負(fù)極沖切模具沖切負(fù)極片，并以負(fù)極吸板吸住沖切好的負(fù)極片；
[0031](7)、負(fù)極吸板吸住沖切好的負(fù)極片向真空卷繞板運(yùn)動(dòng)然后將負(fù)極片壓緊在真空卷繞板上疊好的隔膜和正極片上；
[0032](8)、真空卷繞板和卷針夾緊以上疊好的隔膜、正極片、負(fù)極片后再旋轉(zhuǎn)面向正極模具組件，進(jìn)入下一步驟；
[0033](9)、重復(fù)步驟(3)?(8)，至設(shè)定的疊片層數(shù)完成。
[0034]本發(fā)明電池疊片方法在夾緊隔膜的同時(shí)沖切正極片，在疊加壓緊正極片的同時(shí)沖切負(fù)極片，如此反復(fù)進(jìn)行正極片和負(fù)極片的疊加，通過(guò)真空卷繞板的兩邊轉(zhuǎn)動(dòng)，多步驟同時(shí)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)電池疊片。本發(fā)明電池疊片方法操作簡(jiǎn)捷，多步驟同時(shí)進(jìn)行，效率十分高。
[0035]優(yōu)選的，該正極模具組件還包括信號(hào)連接的正極糾偏驅(qū)動(dòng)輥和正極(XD，該正極糾偏驅(qū)動(dòng)輥通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)將正極卷料送至正極沖切模具，當(dāng)正極CCD檢測(cè)到正極卷料位置偏移時(shí)，該正極糾偏驅(qū)動(dòng)輥移動(dòng)調(diào)整正極卷料位置。
[0036]優(yōu)選的，該負(fù)極模具組件還包括信號(hào)連接的負(fù)極糾偏驅(qū)動(dòng)輥和負(fù)極CCD，該負(fù)極糾偏驅(qū)動(dòng)輥通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)將負(fù)極卷料送至負(fù)極沖切模具，當(dāng)負(fù)極CCD檢測(cè)到負(fù)極卷料位置偏移時(shí)，該負(fù)極糾偏驅(qū)動(dòng)輥移動(dòng)調(diào)整負(fù)極卷料位置。
[0037]優(yōu)選的，該隔膜放卷組件還包括信號(hào)連接的隔膜糾偏驅(qū)動(dòng)輥和隔膜糾偏傳感器，該隔膜糾偏驅(qū)動(dòng)輥通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)將隔膜卷料送至真空卷繞板，當(dāng)隔膜糾偏傳感器檢測(cè)到隔膜卷料位置偏移時(shí)，該隔膜糾偏驅(qū)動(dòng)輥移動(dòng)調(diào)整隔膜卷料位置。
[0038]優(yōu)選的，該隔膜放卷組件還包括下料夾和切刀，該電池疊片方法還包括步驟:在設(shè)定的疊片層數(shù)完成后，下料夾移至疊片位置夾住疊好的電芯，卷針張開(kāi)后下料夾向下拉一個(gè)電芯寬度距離，卷針再夾緊隔膜卷料，切刀再把隔膜下部切斷。
[0039]對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0040]本發(fā)明電池疊片裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，配置合理，正極片、負(fù)極片的沖切，以及隔膜、正極片、負(fù)極片的疊片，合理安排同時(shí)進(jìn)行，大大提高了效率，運(yùn)用真空卷繞板，以及真空卷繞板可以?xún)蓚?cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得正極疊片與負(fù)極沖切可以同時(shí)進(jìn)行，負(fù)極疊片與正極沖切可以同時(shí)進(jìn)行，不浪費(fèi)操作時(shí)間，效率極高，實(shí)驗(yàn)證明據(jù)此發(fā)明形成的疊