一种平台循环供应式叠片生产线及其循环叠片工艺制造技术

技术编号:32247375 阅读:13 留言:0更新日期:2022-02-09 17:51
本发明专利技术公开了一种平台循环供应式叠片生产线及其循环叠片工艺,包括叠片机构、叠片平台、驱动机构、升降机构、滑轨及包胶下料机构,滑轨包括沿竖直方向平行间隔设置的上滑轨及下滑轨,上滑轨与下滑轨两侧分别设有升降工位,且上滑轨上设有叠片工位,下滑轨的一端设有下料工位;叠片平台可滑动地设置在滑轨上;升降机构包括两套,分别设置于两侧升降工位处;驱动机构设置于叠片工位处,叠片机构设置于叠片工位上方;包胶下料机构设置于下料工位外侧。本发明专利技术采用叠片平台循环沿矩形路径循环运动,极好地提升了整线产能,保证了极片组运载位置稳定性,实现自动压膜及规避与极片叠片干涉,实现自动包胶的同时维持持续压胶,有效保证包胶质量。保证包胶质量。保证包胶质量。

【技术实现步骤摘要】
一种平台循环供应式叠片生产线及其循环叠片工艺


[0001]本专利技术涉及自动化设备领域,特别指锂离子动力电池自动化生产装备领域的一种平台循环供应式叠片生产线及其循环叠片工艺。

技术介绍

[0002]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。在充放电过程中,锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电池时,锂离子从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。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。
[0003]锂离子电池的电芯一般由正负极片交错叠合后形成,在电芯制造过程中首先需要先将单片的正负极片制造完成。然后在叠片平台上将正负极片交错叠合形成电芯,在正负极片交错叠片过程中需要在正负极片之间插入具有绝缘隔离作用的隔膜。在实际极片叠片覆膜过程中,一般是在叠片平台上叠完一层极片后再将隔膜覆盖在该极片上,不断交替循环直至完成电芯叠片。隔膜来料状态一般为带状结构,在实际叠片过程中,极片叠好后,一般通过拉膜机构将带状的隔膜从极片上方拉至叠片平台一侧,使带状隔膜覆盖极片表面,再将另一属性的极片放置在隔膜上,然后需要将带状隔膜水平拉至叠片平台另一侧,使隔膜覆盖在另一属性的极片表面,如此循环,隔膜在叠片平台两侧之间来回拉动覆盖在极片表面,直至形成所需的电芯极片组后,再将隔膜带切断。
[0004]基于以上叠片工艺背景,在进行叠片自动化产线集成设计过程中,需要解决以下技术问题:1、在叠片过程中带状的隔膜需要来回往返地拉动,以便交替覆盖在不同属性极片表面,因此,在隔膜从叠片平台的两侧拉出覆膜时需要具备压膜功能,如隔膜带从平台右侧拉膜覆膜至平台左侧后,再从左侧拉膜覆膜前,需要将左侧已覆膜层压紧,同理,从右侧覆膜至左侧过程中,需要将右侧已覆隔膜层压紧;因此,需要解决隔膜覆膜过程中叠片平台两侧自动压隔膜问题,且还要解决压膜与正负极片叠片的运动干涉问题,避免压膜影响正负极片的叠片。2、传统的叠片平台采用的是固定式结构,即叠片机构和覆膜机构在叠片平台上叠片形成极片组后,再将极片组取出进行极片组包胶固定,在进行叠片和包胶两工序时存在待料时间,如包胶工序需待叠片完成形成极片组后才能进行,影响生产产能;因此,在电芯整线自动化设计过程中需要解决减少待料时间问题。3、在以叠片平台作为载体承载叠片及运载极片组包胶下料过程中,在叠片工位处需要解决叠片平台的自动定位及抬升叠片问题,同时,叠片平台上,上下叠合的正负极片和隔膜仅依靠自身重力叠合在一起形成极片组,因此,叠合后的极片组内正负极片和隔膜之间极易发生位置偏移,因此在运载极片组过程需要解决叠片平台对极片组位置固定问题。4、另外,叠片平台在进行固定极片组和叠片两种工艺切换时,还需要解决极片组固定机构与叠片时产生运动干涉的问题,需要保证极片组固定机构不影响叠片动作。5、如上所述,极片组内的正负极片和隔膜极易发生位置
错位情况,因此叠片平台上极片叠合完成后的极片组需要进行包胶固定,通过在极片组外部包覆胶带将其内各极片和隔膜位置固定,以便进行后续工艺加工;因此,需要解决极片组自动包胶问题,同时在包胶过程中还要解决极片组内各极片和隔膜位置极易发生错位的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,提供一种采用叠片平台循环沿矩形路径循环运动,实现自动承载叠片及极片组运载,有效地减少了待料时间,极好地提升了整线产能,具备自压料式功能,保证了极片组运载位置稳定性,且具备自动顶升开料及旋转规避干涉功能,有效保证了叠片与极片组运载自动衔接,且通过外侧及上侧两个自由度方向压膜,实现自动压膜及规避与极片叠片干涉,有效保证了压膜与叠片自动衔接,且利用重力自压胶与极片组旋转包胶协同,实现自动包胶的同时维持持续压胶,有效保证包胶质量的平台循环供应式叠片生产线及其循环叠片工艺。
[0006]本专利技术采取的技术方案如下:一种平台循环供应式叠片生产线,包括叠片机构、叠片平台、驱动机构、升降机构、滑轨及包胶下料机构,其中,上述滑轨包括沿竖直方向平行间隔设置的上滑轨及下滑轨,上滑轨与下滑轨两侧上下对应处分别设有升降工位,且上滑轨上设有叠片工位,下滑轨的一端设有下料工位;上述叠片平台可滑动地设置在滑轨上,经滑轨侧部的传送带驱动而直线运动;上述升降机构包括两套,分别设置于两侧升降工位处,升降机构接取叠片平台,并驱动叠片平台在上滑轨及下滑轨之间转移;上述驱动机构设置于叠片工位处,叠片机构设置于叠片工位上方,驱动机构定位顶升叠片平台,打开叠片平台叠片,且叠片过程中压隔膜;上述包胶下料机构设置于下料工位外侧,叠片平台移送极片组至下料工位处,包胶下料机构将胶纸包覆在极片组外部并下料。
[0007]优选的,所述的叠片平台包括平台支座、叠片支板及压料组件,其中,上述平台支座水平设置,平台支座的底部两侧竖直向下延伸,并设有平台滑座,平台滑座可滑动地连接在滑轨上;上述叠片支板水平设置于平台支座的上方,叠片支板上交替叠放正极片、隔膜和负极片,直至形成极片组;叠片支板的底部竖直连接有至少两根导柱,导柱可滑动地插设在平台支座上;上述压料组件包括两组,两组压料组件分别设置于平台支座的左右两侧,压料组件从外侧压紧叠片支板上的极片组。
[0008]优选的,所述的驱动机构包括驱动支板、顶升组件、开料组件及压膜组件,其中,上述驱动支板水平设置,驱动支板的左右两侧平行间隔地设置有单元滑轨,单元滑轨与滑轨对接,平台支座底部的直线滑座可滑动地嵌设在单元滑轨上;上述顶升组件设置在驱动支板的下方,且竖直向上穿过驱动支板,顶升组件输出向上的动力至叠片支板,驱动叠片支板升降运动;上述开料组件包括两组,两开料组件分别设置于驱动支板的左右两侧,并与压料组件上下对应设置,开料组件输出向上的动力至压料组件,使压料组件向上运动松开物料;上述压膜组件包括两组,两组压膜组件分别设置于驱动支板的左右两侧,压膜组件从外侧及上侧压紧叠片支板上的隔膜。
[0009]优选的,所述的升降机构包括升降支座、升降电机及升降滑座,其中,上述升降支座竖直设置,升降支座的中部竖直设有丝杆,丝杆两端分别可转动地连接在升降支座的底板及顶板上,升降支座的一侧壁上竖直设有两条直线滑轨;上述升降电机设置于升降支座
的底板上,且输出轴通过传动带与丝杆连接;上述升降滑座可滑动地连接在直线滑轨上,升降滑座的侧部通过丝杆座与丝杆螺纹连接,升降电机驱动丝杆旋转运动,丝杆通过丝杆座驱动升降支座升降运动。
[0010]优选的,所述的包胶下料机构包括导胶压胶组件、包胶组件及下料组件,其中,上述下料组件沿直线方向设置于下料工位的侧方;上述包胶组件沿垂直与滑轨方向设置于下料工位与下料组件之间,包胶组件包括两组,分别沿滑轨方向对称设置,两组包胶组件从两侧夹紧极片组,并带动极片组旋转运动;上述导胶压胶组件架设在包胶组件上方,胶带穿过导胶压胶组件,张紧并压覆在极片组表面,导胶压胶组本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平台循环供应式叠片生产线,其特征在于:包括叠片机构(2)、叠片平台(3)、驱动机构(4)、升降机构(5)、滑轨(6)及包胶下料机构,其中,上述滑轨(6)包括沿竖直方向平行间隔设置的上滑轨及下滑轨,上滑轨与下滑轨两侧上下对应处分别设有升降工位,且上滑轨上设有叠片工位,下滑轨的一端设有下料工位;上述叠片平台(3)可滑动地设置在滑轨(6)上,经滑轨(6)侧部的传送带驱动而直线运动;上述升降机构(5)包括两套,分别设置于两侧升降工位处,升降机构(5)接取叠片平台(3),并驱动叠片平台(3)在上滑轨及下滑轨之间转移;上述驱动机构(4)设置于叠片工位处,叠片机构(2)设置于叠片工位上方,驱动机构(4)定位顶升叠片平台(3),打开叠片平台(3)叠片,且叠片过程中压隔膜;上述包胶下料机构设置于下料工位外侧,叠片平台(3)移送极片组至下料工位处,包胶下料机构将胶纸包覆在极片组外部并下料。2.根据权利要求1所述的一种平台循环供应式叠片生产线,其特征在于:所述的叠片平台(3)包括平台支座(31)、叠片支板(35)及压料组件,其中,上述平台支座(31)水平设置,平台支座(31)的底部两侧竖直向下延伸,并设有平台滑座(32),平台滑座(32)可滑动地连接在滑轨(6)上;上述叠片支板(35)水平设置于平台支座(31)的上方,叠片支板(35)上交替叠放正极片、隔膜和负极片,直至形成极片组;叠片支板(35)的底部竖直连接有至少两根导柱(34),导柱(34)可滑动地插设在平台支座(31)上;上述压料组件包括两组,两组压料组件分别设置于平台支座(31)的左右两侧,压料组件从外侧压紧叠片支板(35)上的极片组。3.根据权利要求2所述的一种平台循环供应式叠片生产线,其特征在于:所述的驱动机构(4)包括驱动支板(41)、顶升组件、开料组件及压膜组件,其中,上述驱动支板(41)水平设置,驱动支板(41)的左右两侧平行间隔地设置有单元滑轨(42),单元滑轨(42)与滑轨(6)对接,平台支座(31)底部的直线滑座可滑动地嵌设在单元滑轨(42)上;上述顶升组件设置在驱动支板(41)的下方,且竖直向上穿过驱动支板(41),顶升组件输出向上的动力至叠片支板(35),驱动叠片支板(35)升降运动;上述开料组件包括两组,两开料组件分别设置于驱动支板(41)的左右两侧,并与压料组件上下对应设置,开料组件输出向上的动力至压料组件,使压料组件向上运动并旋转打开;上述压膜组件包括两组,两组压膜组件分别设置于驱动支板(41)的左右两侧,压膜组件从外侧及上侧压紧叠片支板(35)上的隔膜。4.根据权利要求1所述的一种平台循环供应式叠片生产线,其特征在于:所述的升降机构(5)包括升降支座(51)、升降电机(52)及升降滑座(53),其中,上述升降支座(51)竖直设置,升降支座(51)的中部竖直设有丝杆,丝杆两端分别可转动地连接在升降支座(51)的底板及顶板上,升降支座(51)的一侧壁上竖直设有两条直线滑轨;上述升降电机(52)设置于升降支座(51)的底板上,且输出轴通过传动带与丝杆连接;上述升降滑座(53)可滑动地连接在直线滑轨上,升降滑座(53)的侧部通过丝杆座...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐延弟周贤文宾兴刘成徐骏
申请(专利权)人:深圳市兴禾自动化股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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