用于锂电池制造的三隔膜连续叠片生产线制造技术

本发明专利技术公开了一种用于锂电池制造的三隔膜连续叠片生产线，它包括皮带式牵引机，以及沿皮带式牵引机自前向后依次设置的：第一隔膜释放机，第一正极片释放机械手，第二隔膜释放机，所述第二隔膜释放机与第一隔膜释放机相同；第一负极片释放机械手，第一负极片释放机械手与第一正极片机械手结构相同，用于释放负极片；第三隔膜释放机，所述第三隔膜释放机与第二隔膜释放机相同；热合机，计数器，裁断装置，用于隔膜的裁断；折叠装置，第二正极片释放机械手，和整理平台，用于叠片的整理。本发明专利技术叠片自动化程度高，整个过程全部由机器自动完成，无需人为干预，提高了生产的自动的水平，效率提高。

Three diaphragm continuous lamination production line for lithium battery manufacturing

The invention discloses a production line of three diaphragm lithium battery manufacturing continuous lamination for, it comprises a belt type tractor, and along the conveyor traction machine are sequentially arranged from front to back: the first diaphragm release machine, the first positive plate release manipulator, second diaphragm release machine, the machine with the first release of second diaphragm the first release of the same diaphragm machine; the negative plate release manipulator, the first release of the manipulator and the first negative plate positive plate manipulator structure is the same, for the release of the negative plate; third release of the third diaphragm, diaphragm and diaphragm release release machine second machine; welding machine, counter, cutting device, cutting the diaphragm for folding; second the positive plate release device, manipulator, and finishing platform, for laminated finishing. The lamination of the invention has high degree of automation, and the whole process is automatically completed by the machine without human intervention, thereby improving the automatic level of production and improving efficiency.

【技术实现步骤摘要】
用于锂电池制造的三隔膜连续叠片生产线
该专利技术涉及锂电池叠片生产
，具体地说是一种三隔膜连续叠片生产线。
技术介绍
软包电芯(又称“聚合物电芯”)，在一些小型数码产品中广泛存在。目前的软包电芯的结构包括叠片式结构和缠绕式结构两种。常见的叠片式结构中，是将正极片、隔膜、负极片组成叠加形成的，其中隔膜是断开的，这种结构的叠片结构，通常是将隔膜裁剪成略大于极片的薄片，然后进行逐层叠加，在隔膜的四周存在锂离子绕过隔膜的问题，对电芯的充放电性能影响较大。常见的缠绕式结构中，正极片、隔膜和负极片为连续的长条状，三者叠加，然后绕一个中心进行缠绕，形成一个扁平的结构，这种结构的缠绕方式，存在缠绕应力，长期应用过程中，会出现起拱、褶皱现象，这种现象的产生是由于缠绕过程中各个缠绕层之间的张紧力度不一致造成的。以上两种方式都存在一定的技术优势和技术缺陷，本专利技术的主旨在于提供一种更加优秀的方案。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术提供一种三隔膜连续叠片生产线，用于方形锂电池的叠片制作，提供一种全新方式的制作工艺，更加方便快捷，效率更高、效果更好，且软包锂电芯的隔离效果、耐穿刺效果更好。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案为：用于锂电池制造的三隔膜连续叠片生产线，其特征在于，包括皮带式牵引机，以及沿皮带式牵引机自前向后依次设置的：第一隔膜释放机，所述第一隔膜释放机中设置有放卷辊、张紧辊和展平辊，其中，所述放卷辊为电动牵引辊，第一正极片释放机械手，第一正极片释放机械手包括旋转盘和固定盘，八棱柱状的所述旋转盘外侧为八个吸盘，每一个吸盘中设置有一个矩形凹槽，在凹槽内的四个转角处设置有气嘴，并在旋转盘内部设置有与气嘴贯通的气路，气路通过固定盘与正、负气源进行连接，所述旋转盘的侧面设置一个个气路端口，每一个气路与固定盘对应设置，所述固定盘上设置有一个负压气路，负压气路通过支路气路与所述旋转盘中的上方及前侧方的气路端口进行滑动配合，在固定盘上设置有一个正压气路，正压气路与旋转盘下方的气路端口进行滑动配合，通过正压气路控制位于下方的凹槽内的吸附气嘴；所述旋转盘安装在一个转轴上，其中转轴在驱动电机的驱动下转动，第二隔膜释放机，所述第二隔膜释放机与第一隔膜释放机相同；感应正极片位置的传感器，位于第二隔膜释放机之后；第一负极片释放机械手，第一负极片释放机械手与第一正极片机械手结构相同，用于释放负极片；第三隔膜释放机，所述第三隔膜释放机与第二隔膜释放机相同；热合机，所述热合机包括刀具、四边形连杆机构和第一气缸，其中，刀具为一个矩形框，热合用所述刀具固定在一个热合框中，热合框中具有电加热元件，所述热合框上侧安装一个平行四边形连杆机构，平行四边形连杆机构的一个端部向外延伸并与机架铰接，并在所述平行四边形机构和机架之间安装第一气缸；计数器，裁断装置，用于隔膜的裁断；折叠装置，所述折叠机包括竖板、连杆和电动直线推杆，其中，竖板下端枢接在折叠装置上，所述竖板的中部和上部分别通过铰接的方式连接连杆，电动直线推杆驱动竖板摆动；第二正极片释放机械手，所述正极片释放机械手包括箱体、底板、顶升板、顶升机构和推出机构，其中，所述箱体为矩形陶瓷箱，在长度方向上，所述箱体内腔的长度小于负极片长度2毫米，宽度方向上相等，在当负极片放入后，负极片(B)在长度方向上具有一个微微凸起的趋势,在箱体上端敞口处设置有一对卡槽，两个卡槽相对设置且固定在箱体的上边沿处，负极片(B)两侧边沿卡槽自由滑动；在箱体的上端设置一个顶板，所述顶板的下表面为向上凹陷的弧形面，且弧度与顶升板的弧度相同，在其中一个卡槽中设置有对负极片上的电极引出口进行避让的第一缺口，同时在箱体上设置有对正电极引出部分进行避让的第二缺口；所述顶升板为弧形板，在弧形板的上表面设置有软铜层，下侧为导向柱，导向柱两侧设置有齿；在箱体的下敞口处通过铰接连接的方式安装一个底板，底板可以开合，开口状态下，向箱体内部填充负极片(B)，闭合状态下，用于正极片的顶升；在底板的正中央位置设置有一个圆孔，所述导向柱穿过圆孔，在底板的下侧安装有另个对称设置的齿轮，所述齿轮与导向柱上的齿进行啮合，两个齿轮分别通过一对反向设置的锥形齿轮由第一伺服电机驱动；在箱体卡槽前侧和后侧分别设置有一个第一导向板和第二导向板，所述第二导向板上安装推出机构，其中推出机构包括气缸、推出板和连接架，其中，所述推出板为厚度与负极片相等的合金板或者陶瓷板，所述推出板前端插入到卡槽中，后端通过连接架与气缸的活塞进行连接,气缸推动推出板往复运动；第二负极片释放机械手与第二正极片释放机械手相同，在折叠装置的前后两侧分别设置一个第二负极片释放机械手和第二正极片释放机械手，向折叠部位填入负极片和正极片；和整理平台，用于叠片的整理。所述皮带式牵引机包括上牵引辊和下牵引皮带，环形的下牵引皮带在动力电机的驱动下可以进行运动，且上牵引辊和下牵引皮带的端部进行接触带动隔膜沿皮带运行方向前进。在所述负极片释放机械手和第三隔膜释放机之间还设置有对正极片间距进行整理的电动隔板。所述电动隔板包括隔板和控制电机、导向柱，所述电动隔板中的隔板的厚度设置为2毫米，所述隔板在控制电机驱动下沿着导向柱具有上下动作。本专利技术的有益效果是：1、叠片自动化程度高，整个过程全部由机器自动完成，无需人为干预，提高了生产的自动的水平，效率提高。2、由于采用Z形折叠方式，不存在缠绕应力，产品一致性好，流水线式的作业方式比传统的叠片方式一致性好。3、效率高，整个过程隔膜释放、正极片释放、热合、负极片释放，一气呵成，效率提高50％。4、采用专用极片释放机械手，正、负极片释放速度快，且无损伤，能够满足实际的需要。附图说明图1为叠片效果图。图2为单片正极片(负极片)立体图。图3为叠片原理图。图4为叠片过程之一。图5为叠片制作过程模拟图。图6为叠片生产线布置图。图7为隔膜放卷辊端部示意图。图8为第一正极片释放机械手中旋转盘的立体图。图9为第一正极片释放机械手局部剖视图。图10为热合机构的立体图。图11为裁剪装置的立体图。图12为裁剪装置的主视图。图13为折叠机的立体图。图14为连续式极片释放装置的立体图1。图15为连续式极片释放装置的立体图2。图16为连续式极片释放装置的立体图3。图17为连续式极片释放装置的剖视图。图18为连续式极片释放装置的工作原理图。图19为收纳整理平台原理图。图20为叠片工艺流程图。图21为电解液零空气冲液装置的原理图。图22为软包电池加持与震荡机构的结构图。图23为软包电池芯结构示意图。图中：1隔膜释放部分，11第一隔膜释放机，111放卷辊，1111尼龙套，113展平辊，12第二隔膜释放机，11’第一隔膜，12’第二隔膜，13第三隔膜释放机，13’第三隔膜，2第一正极片释放机械手，2’第二正极片释放机械手，3热合部分，31刀具，32四边形连杆机构，33第一气缸，34热合框，35铰接点，4第一负极片释放机械手，4’第二负极片释放机械手，5整理部分，6裁减部分，61龙门式框架，62裁刀，63第二气缸，64计数器，65薄钢板，66橡胶片，67刀槽，71下牵引皮带，711上牵引辊，72电动隔板，73折叠机，731竖板，732连杆，733电动直线推杆，8收纳整理平台，81托板，82升降机构，83辅本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于锂电池制造的三隔膜连续叠片生产线，其特征在于，包括皮带式牵引机，以及沿皮带式牵引机自前向后依次设置的：第一隔膜释放机，所述第一隔膜释放机(11)中设置有放卷辊(111)、张紧辊(112)和展平辊(113)，其中，所述放卷辊为电动牵引辊，第一正极片释放机械手，第一正极片释放机械手(2)包括旋转盘(21)和固定盘，八棱柱状的所述旋转盘外侧为八个吸盘(22)，每一个吸盘中设置有一个矩形凹槽(23)，在凹槽内的四个转角处设置有气嘴(24)，并在旋转盘(21)内部设置有与气嘴贯通的气路(25)，气路通过固定盘与正、负气源进行连接，所述旋转盘的侧面设置一个(16)个气路端口，每一个气路与固定盘(26)对应设置，所述固定盘上设置有一个负压气路(261)，负压气路通过支路气路与所述旋转盘中的上方及前侧方的气路端口进行滑动配合，在固定盘(26)上设置有一个正压气路(262)，正压气路与旋转盘下方的气路端口进行滑动配合，通过正压气路控制位于下方的凹槽内的吸附气嘴；所述旋转盘(21)安装在一个转轴上，其中转轴在驱动电机的驱动下转动，第二隔膜释放机(4)，所述第二隔膜释放机(4)与第一隔膜释放机(2)相同；感应正极片位置的传感器，位于第二隔膜释放机之后；第一负极片释放机械手，第一负极片释放机械手与第一正极片机械手结构相同，用于释放负极片；第三隔膜释放机，所述第三隔膜释放机与第二隔膜释放机相同；热合机，所述热合机包括刀具(31)、四边形连杆机构(32)和第一气缸(33)，其中，刀具(31)为一个矩形框，热合用所述刀具固定在一个热合框(34)中，热合框中具有电加热元件，所述热合框(34)上侧安装一个平行四边形连杆机构(32)，平行四边形连杆机构的一个端部向外延伸并与机架铰接，并在所述平行四边形机构和机架之间安装第一气缸(33)；计数器(64)，用于对热合数量进行计数，裁断装置，用于隔膜的裁断；折叠装置，所述折叠机(73)包括竖板(731)、连杆(732)和电动直线推杆(733)，其中，竖板(731)下端枢接在折叠装置上，所述竖板(731)的中部和上部分别通过铰接的方式连接连杆，电动直线推杆驱动竖板摆动；第二正极片释放机械手(2’)，所述第二正极片释放机械手包括箱体(91)、底板(92)、顶升板(93)、顶升机构(94)和推出机构(95)，其中，所述箱体(91)为矩形陶瓷箱，在长度方向上，所述箱体内腔的长度小于负极片长度2毫米，宽度方向上相等，在当负极片放入后，负极片(B)在长度方向上具有一个微微凸起的趋势,在箱体(91)上端敞口处设置有一对卡槽(911)，两个卡槽相对设置且固定在箱体的上边沿处，负极片(B)两侧边沿卡槽(911)自由滑动；在箱体(91)的上端设置一个顶板(912)，所述顶板(912)的下表面为向上凹陷的弧形面，且弧度与顶升板(93)的弧度相同，在其中一个卡槽(911)中设置有对负极片上的电极引出口进行避让的第一缺口(913)，同时在箱体(91)上设置有对正电极引出部分进行避让的第二缺口(913’)；所述顶升板(93)为弧形板，在弧形板(93)的上表面设置有软铜层，下侧为导向柱(931)，导向柱两侧设置有齿(932)；在箱体(91)的下敞口处通过铰接连接的方式安装一个底板(92)，底板可以开合，开口状态下，向箱体内部填充负极片(B)，闭合状态下，用于正极片的顶升；在底板(92)的正中央位置设置有一个圆孔，所述导向柱穿过圆孔，在底板的下侧安装有另个对称设置的齿轮(921)，所述齿轮(921)与导向柱上的齿(932)进行啮合，两个齿轮分别通过一对反向设置的锥形齿轮(923)由第一伺服电机(922)驱动；在箱体(91)卡槽前侧和后侧分别设置有一个第一导向板(901)和第二导向板(901)，所述第二导向板(902)上安装推出机构(95)，其中推出机构包括气缸(951)、推出板(952)和连接架(953)，其中，所述推出板(952)为厚度与负极片相等的合金板或者陶瓷板，所述推出板前端插入到卡槽(911)中，后端通过连接架(953)与气缸的活塞进行连接,气缸推动推出板往复运动；第二负极片释放机械手(4’)与第二正极片释放机械手(2’)相同，在折叠装置的前后两侧分别设置一个第二负极片释放机械手和第二正极片释放机械手，向折叠部位填入负极片和正极片；和整理平台，用于叠片的整理。...

【技术特征摘要】
1.用于锂电池制造的三隔膜连续叠片生产线，其特征在于，包括皮带式牵引机，以及沿皮带式牵引机自前向后依次设置的：第一隔膜释放机，所述第一隔膜释放机(11)中设置有放卷辊(111)、张紧辊(112)和展平辊(113)，其中，所述放卷辊为电动牵引辊，第一正极片释放机械手，第一正极片释放机械手(2)包括旋转盘(21)和固定盘，八棱柱状的所述旋转盘外侧为八个吸盘(22)，每一个吸盘中设置有一个矩形凹槽(23)，在凹槽内的四个转角处设置有气嘴(24)，并在旋转盘(21)内部设置有与气嘴贯通的气路(25)，气路通过固定盘与正、负气源进行连接，所述旋转盘的侧面设置一个(16)个气路端口，每一个气路与固定盘(26)对应设置，所述固定盘上设置有一个负压气路(261)，负压气路通过支路气路与所述旋转盘中的上方及前侧方的气路端口进行滑动配合，在固定盘(26)上设置有一个正压气路(262)，正压气路与旋转盘下方的气路端口进行滑动配合，通过正压气路控制位于下方的凹槽内的吸附气嘴；所述旋转盘(21)安装在一个转轴上，其中转轴在驱动电机的驱动下转动，第二隔膜释放机(4)，所述第二隔膜释放机(4)与第一隔膜释放机(2)相同；感应正极片位置的传感器，位于第二隔膜释放机之后；第一负极片释放机械手，第一负极片释放机械手与第一正极片机械手结构相同，用于释放负极片；第三隔膜释放机，所述第三隔膜释放机与第二隔膜释放机相同；热合机，所述热合机包括刀具(31)、四边形连杆机构(32)和第一气缸(33)，其中，刀具(31)为一个矩形框，热合用所述刀具固定在一个热合框(34)中，热合框中具有电加热元件，所述热合框(34)上侧安装一个平行四边形连杆机构(32)，平行四边形连杆机构的一个端部向外延伸并与机架铰接，并在所述平行四边形机构和机架之间安装第一气缸(33)；计数器(64)，用于对热合数量进行计数，裁断装置，用于隔膜的裁断；折叠装置，所述折叠机(73)包括竖板(731)、连杆(732)和电动直线推杆(733)，其中，竖板(731)下端枢接在折叠装置上，所述竖板(731)的中部和上部分别通过铰接的方式连接连杆，电动直线推杆驱动竖板摆动；第二正极片释放机械手(2’)，所述第二正极片释放机械手包括箱体(91)、底板(92)、顶升板(93)、顶升机构(94)和推出机构(95)，其中，所述箱体(91)为矩形陶瓷箱，在长度方向上，所述箱体内腔的长度小于负极片长度2毫米，宽度方向上相等，在当负极片放入后，负极片(B)在长度方向上具有一个微微凸起的趋...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔金河，
申请(专利权)人：孔金河，
类型：发明
国别省市：山东,37