一種疊片電池單元制作裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種疊片電池單元制作裝置，包括隔膜切割轉(zhuǎn)移裝置、極片轉(zhuǎn)移裝置以及輸送帶；極片轉(zhuǎn)移裝置有兩臺，分別為正、負極片轉(zhuǎn)移裝置；隔膜切割轉(zhuǎn)移裝置有兩臺，分別置于正、負極片轉(zhuǎn)移裝置旁，用于將隔膜切割后轉(zhuǎn)移至正、負極片疊片位置；正、負極片轉(zhuǎn)移裝置分別用于將正、負極片轉(zhuǎn)移至正、負極片疊片位置后與隔膜形成正、負極片隔膜單元，再將正、負極片隔膜單元轉(zhuǎn)移至輸送帶上形成疊片電池單元。本發(fā)明提供的裝置可將極片先復合成數(shù)層的電池小單元，然后再將這些小單元制作成電池，能將正、負極片疊片工序分離，節(jié)約了一半的疊片時間，大大提高了生產(chǎn)效率；而且，該裝置可以多臺集成到一條生產(chǎn)線，特別適合疊片電池的大規(guī)模生產(chǎn)。
【專利說明】一種疊片電池單元制作裝置
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種電池制作裝置，具體涉及一種疊片電池單元制作裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]鋰離子電池常用是卷繞式制作方法，這種方法具有生產(chǎn)效率高、成本較低、操作簡單等優(yōu)點，但是其同樣具有內(nèi)阻大、循環(huán)性能一般、大倍率充放電性能差等缺點。這些缺點使卷繞型鋰離子電池作為動力能源受到了極大的限制。疊片方式制作的電池具有內(nèi)阻小、循環(huán)性能好、可以大倍率充放電等優(yōu)點，適合作為動力能源，因而受到越來越多的關(guān)注，疊片電池所占市場份額也逐步提高。但是疊片電池制作過程復雜、效率低下，直通率低，生產(chǎn)成本較高，因而發(fā)展受到了一定限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種疊片電池單元制作裝置，可以節(jié)約疊片時間，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
一種疊片電池單元制作裝置，包括隔膜切割轉(zhuǎn)移裝置、極片轉(zhuǎn)移裝置以及輸送帶;所述極片轉(zhuǎn)移裝置有兩臺，分別為正極片轉(zhuǎn)移裝置和負極片轉(zhuǎn)移裝置;所述隔膜切割轉(zhuǎn)移裝置有兩臺，分別置于正、負極片轉(zhuǎn)移裝置旁邊，用于將隔膜切斷后轉(zhuǎn)移至正、負極片疊片位置；所述正、負極片轉(zhuǎn)移裝置分別用于將正、負極片轉(zhuǎn)移至正、負極片疊片位置后與隔膜形成正、負極片隔膜單元，再將正、負極片隔膜單元轉(zhuǎn)移至輸送帶上形成疊片電池單元。
[0006]上述技術(shù)方案中:
所述隔膜切割轉(zhuǎn)移裝置包括用于存放隔膜的隔膜放卷裝置，用于牽引隔膜的隔膜牽引裝置和作為正、負極片疊片位置的中轉(zhuǎn)臺；所述膜隔膜牽引裝置上方設置隔膜切斷裝置、縱向移載裝置及與縱向移載裝置連接的隔膜抓取裝置;所述隔膜切斷裝置將牽引出來的隔膜切斷，并由隔膜抓取裝置抓取切斷后的隔膜，切斷后的隔膜通過縱向移載裝置移載至中轉(zhuǎn)臺。
[0007]所述極片轉(zhuǎn)移裝置包括滿極片彈夾、空極片彈夾、滾筒線、升降機構(gòu)、極片抓取裝置、極片移載裝置、單元抓取裝置和單元移載裝置;所述滿極片彈夾位于上層，空極片彈夾位于下層，滿極片彈夾和空極片彈夾底部均設置滾筒線，上、下層的滾筒線通過升降機構(gòu)進行更替;所述極片抓取裝置和極片移載裝置相連接，極片抓取裝置用于抓取滿極片彈夾內(nèi)的正、負極片后通過極片移載裝置移載至正、負極片疊片位置;所述單元抓取裝置和單元移載裝置相連接，單元抓取裝置用于抓取正、負極片隔膜單元后通過單元移載裝置移載至輸送帶上。
[0008]所述輸送帶為一條傳送帶，傳送帶上安裝有單元卡槽。顯然，將兩臺極片轉(zhuǎn)移裝置分布于傳送帶兩側(cè)是常規(guī)的選擇。
[0009]優(yōu)選的，所述中轉(zhuǎn)臺和單元卡槽均設置有兩個凹槽，以便于夾具的夾腳伸入和抽出；中轉(zhuǎn)臺和單元卡槽的大小也是可調(diào)節(jié)的，以制成不同型號的電池。
[0010]—般的，所述隔膜抓取裝置的抓取方式可以采用真空吸盤、靜電吸附或者夾具夾取。所述疊片電池單元為正極-隔膜-負極-隔膜電池單元或者負極-隔膜-正極-隔膜電池單
J L ο
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明提供的疊片電池單元制作裝置，可以將極片先復合成數(shù)層的電池小單元，然后再將這些小單元制作成電池，能夠?qū)⒄龢O片疊片和負極片疊片工序分離，相當于節(jié)約了一半的疊片時間，大大提高了生產(chǎn)效率;而且，該裝置可以多臺集成到一條生產(chǎn)線，可進一步提高生產(chǎn)效率;此外，該裝置可適用于制作不同型號的電池；因此，本發(fā)明提供的裝置特別適合疊片電池的大規(guī)模生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1實施例中的隔膜切割轉(zhuǎn)移裝置和輸送帶的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖1實施例中的極片轉(zhuǎn)移裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中標號為:1、隔膜切割轉(zhuǎn)移裝置；101、隔膜放卷裝置；111、隔膜牽引裝置；121、隔膜切斷裝置；131、縱向移載裝置；132、隔膜抓取裝置；141、中轉(zhuǎn)臺；2、極片轉(zhuǎn)移裝置;201、滿極片彈夾;202、空極片彈夾;203、滾筒線；204、升降機構(gòu);211、極片抓取裝置;212、極片移載裝置;221、單元抓取裝置;222、單元移載裝置;3、輸送帶;302、單元卡槽。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明:
如圖1所示，本實施例的疊片電池單元制作裝置，包括隔膜切割轉(zhuǎn)移裝置1、極片轉(zhuǎn)移裝置2以及輸送帶3;極片轉(zhuǎn)移裝置2有兩臺，分別為正極片轉(zhuǎn)移裝置和負極片轉(zhuǎn)移裝置，分布于輸送帶3的兩側(cè)；隔膜切割轉(zhuǎn)移裝置I也有兩臺，分別置于正、負極片轉(zhuǎn)移裝置旁邊，即兩臺隔膜切割轉(zhuǎn)移裝置I也分布于輸送帶3兩側(cè)；隔膜切割轉(zhuǎn)移裝置I用于將隔膜切割成特定長度后轉(zhuǎn)移至正、負極片疊片位置;正、負極片轉(zhuǎn)移裝置分別用于將正、負極片轉(zhuǎn)移至正、負極片疊片位置后與隔膜形成正、負極片隔膜單元，再將正、負極片隔膜單元轉(zhuǎn)移至輸送帶3上形成疊片電池單元。
[0015]進一步參考圖2，隔膜切割轉(zhuǎn)移裝置I包括用于存放隔膜的隔膜放卷裝置101，用于牽引隔膜的隔膜牽引裝置111和作為正、負極片疊片位置的中轉(zhuǎn)臺141;膜隔膜牽引裝置111上方設置隔膜切斷裝置121、縱向移載裝置131及與縱向移載裝置131連接的隔膜抓取裝置132;隔膜切斷裝置121將牽引出來的隔膜切斷，并由隔膜抓取裝置132抓取切斷后的隔膜，切斷后的隔膜通過縱向移載裝置131移載至中轉(zhuǎn)臺141;隔膜抓取裝置132的抓取方式可采用真空吸盤、靜電吸附或者夾具夾取。
[0016]進一步參考圖3，極片轉(zhuǎn)移裝置2包括滿極片彈夾201、空極片彈夾202、滾筒線203、升降機構(gòu)204、極片抓取裝置211、極片移載裝置212、單元抓取裝置221和單元移載裝置222;滿極片彈夾201位于上層，空極片彈夾202位于下層，滿極片彈夾201和空極片彈夾202底部均設置滾筒線203，上、下層的滾筒線203通過升降機構(gòu)204進行更替；極片抓取裝置211和極片移載裝置212相連接，極片抓取裝置211用于抓取滿極片彈夾201內(nèi)的正、負極片后通過極片移載裝置212移載至正、負極片疊片位置;單元抓取裝置221和單元移載裝置222相連接，單元抓取裝置221用于抓取正、負極片隔膜單元后通過單元移載裝置222移載至輸送帶3上。
[0017]其中，輸送帶3為一條傳送帶，傳送帶上安裝有單元卡槽302。中轉(zhuǎn)臺141和單元卡槽302均設置有兩個凹槽，以便于夾具的夾腳伸入和抽出；中轉(zhuǎn)臺141和單元卡槽302的大小也是可調(diào)節(jié)的，以制成不同型號的電池疊片。
[0018]該疊片電池單元制作裝置的工作過程為:
隔膜切割轉(zhuǎn)移裝置I中的隔膜牽引裝置111，將隔膜拉取一定長度后由隔膜抓取裝置132抓取并經(jīng)隔膜切斷裝置121切斷，然后由縱向移載裝置131轉(zhuǎn)移至中轉(zhuǎn)臺141;同時極片轉(zhuǎn)移裝置2中的滿極片彈夾201中放置極片，經(jīng)滾筒線203轉(zhuǎn)移至所需工位，極片抓取裝置211抓取極片并通過極片移載裝置212轉(zhuǎn)移至中轉(zhuǎn)臺141，組成極片隔膜單元;當滿極片彈夾201中極片被取完，滾筒線203經(jīng)升降機構(gòu)204下降至下層并將空極片彈夾202移走，然后滾筒線203再經(jīng)過升降機構(gòu)204上升至上層，滿極片彈夾201進入工位;極片轉(zhuǎn)移裝置2中的單元抓取裝置221抓取中轉(zhuǎn)臺141處的極片隔膜單元，并通過單元移載裝置222轉(zhuǎn)移至輸送線3的單元卡槽302中。與此同時，輸送線另一邊的極片轉(zhuǎn)移裝置和隔膜切斷轉(zhuǎn)移裝置會制作相反極性的極片隔膜單元并轉(zhuǎn)移至輸送線3的單元卡槽302，從而形成正極-隔膜-負極-隔膜電池單元或者負極-隔膜-正極-隔膜電池單元，疊片電池單元制作完成。
[0019]本發(fā)明適用于液態(tài)鋰離子電池、聚合物鋰離子電池、鈉離子電池、鎂離子電池等。當用于鋰離子電池時，電池正極材料為磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁酸鋰等富鋰相材料中的一種或幾種，電池負極材料為碳類、硅類、合金類、鈦酸鋰等材料中的一種或幾種，電池隔膜為聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚丙烯-聚乙烯復合隔膜、無紡布、聚偏氟乙烯聚合物隔膜、涂膠隔膜或陶瓷隔膜中的一種。
[0020]以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種疊片電池單元制作裝置，其特征在于:包括隔膜切割轉(zhuǎn)移裝置(I)、極片轉(zhuǎn)移裝置(2)以及輸送帶(3);所述極片轉(zhuǎn)移裝置(2)有兩臺，分別為正極片轉(zhuǎn)移裝置和負極片轉(zhuǎn)移裝置;所述隔膜切割轉(zhuǎn)移裝置(I)有兩臺，分別置于正、負極片轉(zhuǎn)移裝置旁邊，用于將隔膜切割后轉(zhuǎn)移至正、負極片疊片位置;所述正、負極片轉(zhuǎn)移裝置分別用于將正、負極片轉(zhuǎn)移至正、負極片疊片位置后與隔膜形成正、負極片隔膜單元，再將正、負極片隔膜單元轉(zhuǎn)移至輸送帶(3)上形成疊片電池單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊片電池單元制作裝置，其特征在于:所述隔膜切割轉(zhuǎn)移裝置(1)包括用于存放隔膜的隔膜放卷裝置(101)，用于牽引隔膜的隔膜牽引裝置(111)和作為正、負極片疊片位置的中轉(zhuǎn)臺(141);所述隔膜牽引裝置(111)上方設置隔膜切斷裝置(121)、縱向移載裝置(131)及與縱向移載裝置(131)連接的隔膜抓取裝置(132);所述隔膜切斷裝置(121)將牽引出來的隔膜切斷，并由隔膜抓取裝置(132)抓取切斷后的隔膜，切斷后的隔膜通過縱向移載裝置(131)移載至中轉(zhuǎn)臺(141)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊片電池單元制作裝置，其特征在于:所述極片轉(zhuǎn)移裝置(2)包括滿極片彈夾(201)、空極片彈夾(202)、滾筒線(203)、升降機構(gòu)(204)、極片抓取裝置(211)、極片移載裝置(212)、單元抓取裝置(221)和單元移載裝置(222);所述滿極片彈夾(201)位于上層，空極片彈夾(202)位于下層，滿極片彈夾(201)和空極片彈夾(202)底部均設置滾筒線(203)，上、下層的滾筒線(203)通過升降機構(gòu)(204)進行更替；所述極片抓取裝置(211)和極片移載裝置(212)相連接，極片抓取裝置(211)用于抓取滿極片彈夾(201)內(nèi)的正、負極片后通過極片移載裝置(212)移載至正、負極片疊片位置;所述單元抓取裝置(221)和單元移載裝置(222)相連接，單元抓取裝置(221)用于抓取正、負極片隔膜單元后通過單元移載裝置(222)移載至輸送帶(3)上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊片電池單元制作裝置，其特征在于:所述輸送帶(3)為一條傳送帶，傳送帶上安裝有單元卡槽(302)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的疊片電池單元制作裝置，其特征在于:所述極片轉(zhuǎn)移裝置(2)分布于輸送帶(3)的兩側(cè)。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的疊片電池單元制作裝置，其特征在于:所述隔膜抓取裝置(132)的抓取方式采用真空吸盤、靜電吸附或者夾具夾取。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的疊片電池單元制作裝置，其特征在于:所述中轉(zhuǎn)臺(141)設置有兩個凹槽，中轉(zhuǎn)臺(141)的大小可調(diào)節(jié)。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的疊片電池單元制作裝置，其特征在于:所述單元卡槽(302)設置有兩個凹槽，單元卡槽(302)的大小可調(diào)節(jié)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊片電池單元制作裝置，其特征在于:所述疊片電池單元為正極-隔膜-負極-隔膜電池單元或者負極-隔膜-正極-隔膜電池單元。
【文檔編號】H01M10/04GK105845987SQ201610361062
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月29日
【發(fā)明人】胡家佳, 左龍龍, 許濤, 王晨旭
【申請人】合肥國軒高科動力能源有限公司