一种锂电池叠片装置制造方法及图纸

技术编号:35999891 阅读:24 留言:0更新日期:2022-12-17 23:17
本发明专利技术公开了一种锂电池叠片装置,属于锂电池制造设备技术领域。本发明专利技术包括隔膜放卷机构、极卷上料机构、极片传输机构和叠片台机构,还包括极片粘结机构;所述隔膜放卷机构将隔膜输送至极片粘结机构;所述极卷上料机构将极片输送至极片粘结机构上;所述极片粘结机构将极片切割成规定大小,并将其粘结到隔膜上后,将粘有极片的隔膜传输至极片传输机构,所述极片传输机构将隔膜传输至叠片台机构进行叠片。本发明专利技术的主要用途是各个机构连续循环动作,实现了极片以及隔膜的Z型叠片,直接获得极片组件,提高锂电池叠片的生产效率,且无需极片提前切割,减小设备占用空间,同时避免了多个驱动单元的使用。元的使用。元的使用。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池叠片装置


[0001]本专利技术涉及锂电池制造设备
,更具体地说,涉及一种锂电池叠片装置。

技术介绍

[0002]伴随着双碳政策的落地,市场对锂离子电池的需求量逐年增加,同时对锂离子电池的安全性能和生产效率要求越来越高;锂离子电池以其平台电压高、高容量、尺寸灵活、低能耗、内阻小、自放电小、循环寿命长等特点得到广泛应用。
[0003]目前锂电池制芯有两种主流工艺路线:卷绕方式和叠片方式,两种工艺各有其优缺点,其中传统Z型叠片工艺采用正负极两个吸盘式机械手从正负极片弹夹中吸取极片转移至叠片台进行叠片,因其生产效率低下,厚电芯组件对齐精度难以保证而受限。
[0004]经检索,中国专利CN105762419A,公开了一种卷绕式叠片电池单体电极组件的制造装置,包括用于从供料箱中抽取极片或单体电极组件并将其粘结在双侧涂胶粘性隔膜的两侧的送料机构、用于使双侧涂胶粘性隔膜保持一定的张力并使其保持间歇运动的张力机构、用于对极片或单体电极组件的表面施加热和力负荷的热压机构、以及用于在热压完成后切断双侧涂胶粘性隔膜以使其与新形成的单体电极组件脱离的裁切机构。该技术方案中采用吸盘机械手上料,将已经裁切好的极片,通过吸盘每次只上料一片正极片或者负极片,效率较低,且效率提升面临较大的瓶颈,难以满足日益增长的生产需求。
[0005]中国专利CN111554968A,公开了一种锂电池叠片装置,包括叠片部以及与所述叠片部连接的正极片上料部、负极片上料部、隔膜上料部,叠片部包括叠片装置以及设置与所述叠片装置上方的极片移载装置,所述极片移载装置包括正极片上吸附拉带、正极片下吸附拉带、负极片上吸附拉带、负极片下吸附拉带,所述正极片上吸附拉带、负极片上吸附拉带与所述叠片装置水平滑动设置。该方案将裁切的正负极片依次通过移载装置的水平往复滑动转移到叠片装置进行叠片,每次叠片时,移载装置也要移动一次,叠片效率低下。

技术实现思路

[0006]1.专利技术要解决的技术问题
[0007]为了克服现有技术中存在的至少一些问题,本专利技术提供一种锂电池叠片装置,该装置极卷上料采用卷绕方式上料,上料的同时裁切极片并粘贴,无需提前将极片裁切成所需尺寸,实现极片高对齐的连续生产,解决锂电池叠片效率低下的问题。
[0008]2.技术方案
[0009]为达到上述目的,本专利技术提供的技术方案为:
[0010]一种锂电池叠片装置,包括隔膜放卷机构、极卷上料机构、极片传输机构和叠片台机构,还包括极片粘结机构;所述隔膜放卷机构将隔膜输送至极片粘结机构;所述极卷上料机构将极片输送至极片粘结机构上;所述极片粘结机构将极片切割成规定大小,并将其粘结到隔膜上后,将粘有极片的隔膜传输至极片传输机构,所述极片传输机构将隔膜传输至叠片台机构进行叠片。
[0011]进一步,所述极片粘结机构包括热压辊、驱动轴、裁切机构和测量辊;所述热压辊安装在驱动轴上;所述测量辊与热压辊表面相切,用于测量极片的输送长度;所述裁切机构包括裁切刀,裁切刀靠近热压辊设置,用于裁切极片。
[0012]进一步,所述热压辊表面设置真空吸附孔和切刀凹槽;真空吸附孔将极片吸附在热压辊上,所述裁切刀伸入切刀凹槽时,将极片裁断。
[0013]进一步,所述切刀凹槽平行于热压辊的轴线方向,且沿热压辊周向均匀分布;多个所述真空吸附孔设置于切刀凹槽两侧。
[0014]进一步,所述驱动轴上设置的驱动装置包括转动驱动装置和移动驱动装置;所述转动驱动装置用于驱动驱动轴转动,所述移动驱动装置用于驱动驱动轴向隔膜靠近或远离。
[0015]进一步,所述转动驱动装置、移动驱动装置和裁切机构均与测量辊电连接。
[0016]进一步,所述隔膜放卷机构包括隔膜气胀轴、隔膜过辊、隔膜纠偏机构、隔膜除尘除磁机构、隔膜张力辊、抚平辊、除静电机构和加热板;所述隔膜气胀轴转动,带动隔膜依次通过隔膜过辊、隔膜纠偏机构、隔膜除尘除磁机构、隔膜张力辊、抚平辊、除静电机构和加热板,将隔膜输送至极片粘结机构。
[0017]进一步,所述极卷上料机构包括极卷气胀轴、极片过辊、极片纠偏机构、极片除尘除磁机构、极片张力辊和活动辊,极卷气胀轴转动,带动极片依次经过极片过辊、极片纠偏机构、极片除尘除磁机构、极片张力辊和活动辊,将极片输送至极片粘结机构。
[0018]进一步,所述极卷上料机构包括正极卷上料机构和负极卷上料机构,所述极片粘结机构包括正极片粘结机构与负极片粘结机构,所述正极卷上料机构输送正极片至正极片粘结机构,所述负极卷上料机构输送负极片至负极片粘结机构;所述正极片粘结机构与负极片粘结机构设置在隔膜两侧。
[0019]进一步,所述正极片粘结机构和负极片粘结机构对称设置在隔膜两侧。
[0020]进一步,所述极片传输机构包括连接件和安装在连接件上的驱动电机;所述连接件上设置传输链,所述驱动电机通过齿轮传动机构驱动传输链绕连接件转动。
[0021]进一步,所述传输链上安装有多个极片夹,所述极片夹为两片夹板,隔膜从两片夹板之间穿过;所述极片夹随传输链一起绕连接件转动。
[0022]进一步,所述极片夹上设置极片驱动装置,所述极片驱动装置用于驱动极片夹正向或反向转动。
[0023]进一步,所述叠片台机构包括基准板,所述基准板上方设置叠片台,极片在叠片台上进行叠片;所述叠片台上方设置隔膜切刀,一个叠片周期完成后,隔膜切刀用于切断隔膜;所述基准板下方通过连接轴连接伺服电机,所述伺服电机控制叠片台升降,使不断增厚的电芯组件最上层始终为初始高度。
[0024]3.有益效果
[0025]采用本专利技术提供的技术方案,与已有的公知技术相比,具有如下显著效果:
[0026](1)本专利技术提供的一种锂电池叠片装置,包括隔膜放卷机构、极卷上料机构、极片传输机构和叠片台机构,隔膜放卷机构将隔膜输送至极片粘结机构;极卷上料机构将极片输送至极片粘结机构上;极片粘结机构输送极片的同时,切割规定大小的极片并将其粘结到隔膜上;各个机构连续循环动作,实现了极片以及隔膜的Z型叠片,直接获得极片组件,提
高锂电池叠片的生产效率。
[0027](2)本专利技术提供的一种锂电池叠片装置,极片粘结机构包括热压辊、驱动轴、裁切机构和测量辊,热压辊表面设置真空吸附孔,采用真空吸附、测量辊计数、极片切割、热压粘结的形式,直接利用热压辊的差速转动精准控制,实现极片的粘结,动作可靠,精确度高,无需极片提前切割,减小设备占用空间,同时避免了多个驱动单元的使用。
[0028](3)本专利技术提供的一种锂电池叠片装置,极片粘结机构包括正极片粘结机构与负极片粘结机构,正极片粘结机构与负极片粘结机构设置在隔膜两侧,且对称设置,采用正负极两个热压辊,辊对辊的形式进行极片的粘结。正负极热压棍上方各有一个极片裁切刀,实现不停机裁切生产,避免传统叠片工艺上料时的连片问题,在连续的对辊热压粘结前对涂胶隔膜进行预热,保证极片和隔膜间的黏附,该机构在连续高速热压粘结生产时不仅能实现极片的对齐精度,而且在本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池叠片装置,包括隔膜放卷机构(10)、极卷上料机构(20)、极片传输机构(60)和叠片台机构(70),其特征在于:还包括极片粘结机构(40);所述隔膜放卷机构(10)将隔膜输送至极片粘结机构(40);所述极卷上料机构(20)将极片输送至极片粘结机构(40)上;所述极片粘结机构(40)将极片切割成规定大小,并将其粘结到隔膜上后,将粘有极片的隔膜传输至极片传输机构(60),所述极片传输机构(60)将隔膜传输至叠片台机构(70)进行叠片。2.根据权利要求1所述的一种锂电池叠片装置,其特征在于:所述极片粘结机构(40)包括热压辊(401)、驱动轴(402)、裁切机构和测量辊(405);所述热压辊(401)安装在驱动轴(402)上;所述测量辊(405)与热压辊(401)表面相切,用于测量极片的输送长度;所述裁切机构包括裁切刀(403),裁切刀(403)靠近热压辊(401)设置,用于裁切极片。3.根据权利要求2所述的一种锂电池叠片装置,其特征在于:所述热压辊(401)表面设置真空吸附孔(406)和切刀凹槽(407);真空吸附孔(406)将极片吸附在热压辊上,所述裁切刀(403)伸入切刀凹槽(407)时,将极片裁断。4.根据权利要求3所述的一种锂电池叠片装置,其特征在于:所述切刀凹槽(407)平行于热压辊(401)的轴线方向,且沿热压辊(401)周向均匀分布;多个所述真空吸附孔(406)设置于切刀凹槽(407)两侧。5.根据权利要求4所述的一种锂电池叠片装置,其特征在于:所述驱动轴(402)上设置的驱动装置包括转动驱动装置和移动驱动装置;所述转动驱动装置用于驱动驱动轴(402)转动,所述移动驱动装置用于驱动驱动轴(402)向隔膜靠近或远离。6.根据权利要求5所述的一种锂电池叠片装置,其特征在于:所述转动驱动装置、移动驱动装置和裁切机构均与测量辊(405)电连接。7.根据权利要求1

5任一项所述的一种锂电池叠片装置,其特征在于:所述隔膜放卷机构(10)包括隔膜气胀轴(101)、隔膜过辊(103)、隔膜纠偏机构(104)、隔膜除尘除磁机构(105)、隔膜张力辊(106)、抚平辊(107)、除静电机构(108)和加热板(109);所述隔膜气胀轴(101)转动,带动隔膜依次通过隔膜过辊(103)、隔膜纠偏机构(104)、隔膜除尘除磁机构(105)、隔膜张力辊(106)、抚平辊(107)、除静电...

【专利技术属性】
技术研发人员:王瑞张前兵范立峰
申请(专利权)人:合肥国轩高科动力能源有限公司
类型:发明
国别省市:

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