锂离子动力电池的电芯叠片机制造技术

本发明专利技术涉及电池制造机械技术领域，其提供了锂离子动力电池的电芯叠片机，包括：叠片台机构、极片料盒机构、二次定位机构、取片机械臂、多片检测机构、隔膜放卷机构、隔膜卷绕机构、隔膜切断机构、贴胶机构、电芯转移机构及电芯输送带，所述取片机械臂包括正极取片机械臂及负极取片机械臂。本发明专利技术设置正、负极取片机械臂，各包括两组备片吸盘、两组叠片吸盘，可使叠片台机构A和叠片机构B同时进行叠片，提升电芯的组装效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池制造机械
，尤其涉及一种用于生产锂离子动力电池电芯的机器。
技术介绍
目前，大型锂离子动力电池的制造过程中，通常采用叠片机将锂离子电池电芯的正、负极片与隔离膜做Z形叠片装配，制作成电芯。常用的锂离子动力电芯叠片机中，设备的左右两取片机械臂机构在正极、负极两料槽中拾取极片，经二次定位工作台精确定位后，在叠片台上交替放料；叠片台在两机械臂左右运动配合两机械臂动作，并使隔离膜形成Z形将正负极片隔开；设备如此循环动作实现极组的叠片组装，当叠片数量达到设定的数值后，由电芯转移机械手将极组转至卷绕隔膜工位；卷绕机械手将极组夹紧，在极组外包隔膜，待极组外所包的隔膜达到设定的圈数后，裁刀裁断隔膜，设备自动进入下一个极组的组装；与此同时在已经外包隔膜的机组上贴终止防松胶纸，形成完整的电芯；设备一次只能生产一个电芯。然而由电芯的Z型叠片组装结构决定了叠片机在制作电芯时的工作模式和效率；随着燃油类不可再生能源的进一步使用而出现供应紧张以及对环境的污染，导致市场对大型锂离子动力电池需要猛增，现行叠片机的结构生产效率难以满足市场需要。若置两台则需要占用更多厂房位置和操作人员，造成资源上的浪费。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种生产效率高、产品一致性好、运行稳定、适用高性能动力电池、成本低的多工位电芯叠片机，即以叠片台机构为中心，构成两个或者多个并行系统同时工作，可以一次生产两个乃至多个电芯。本专利技术所述的锂离子动力电池的电芯叠片机，其包括 叠片台机构，其设置有两个且对称放置，采用高速直线伺服模块组驱动，用以实现锂电池电芯的正负极片的定位、压紧及与隔离膜的Z形叠片装配工艺，形成电芯；极片料盒机构，用以正、负极片的供料储存；二次定位机构，包括光电传感器，检测缺片或多重吸片，设置在叠片台及极片料盒机构之间，将极片精确定位；取片机械臂，包括正极取片机械臂及负极取片机械臂，每个取片机械臂包括两组备片吸盘及两组叠片吸盘，四个吸盘分别在极片料盒机构、二次定位平台、叠片台机构取放极片和完成置片；多片检测机构，设置在料盒及二次定位机构之间，机械手从料盒抓到极片片时自动检测是否缺片、多片，缺片时自动重新取片，多片时自动放回料盒继续抓料并将多余的极片分离，若长时间不能分离开，则进行报警；隔膜放卷机构，设置在叠片台的上方，在电芯进行叠片和尾卷时连续供料，主动放卷;隔膜卷绕机构，设置在所述负极取片机械臂后，将叠片完成的电芯卷绕隔离膜；隔膜切断机构，设置在所述负极取片机械臂与所述隔膜卷绕机构之间，在电芯完成卷绕隔离膜的将隔膜裁断；贴胶机构，将完成尾卷隔膜的电芯贴终止胶带；电芯转移机构，将叠片后的极组按顺序夹取转移到所述隔膜卷绕机构外包隔膜、转移至贴胶机构贴胶、将完成的电芯移放到出料拉带上； 电芯输送带，将完成组装工艺的电芯存储或者将电芯转入下一工位。作为一种优选方案，所述极片料盒机构包括正极料盒和负极料盒，正负极料盒均为插入式便携料盒，极片料盒机构成整体滑拉式，便于更换。作为一种优选方案，所述极片料盒机构包括极片上料辅助装置及极片上料顶升机构，极片上料辅助装置为分片毛刷，避免吸多片；上料顶升机构设置在极片料盒下方，根据料盒中极片高度调整极片位置。作为一种优选方案，所述隔膜放卷机构包括浮辊、低摩擦气缸、电位器，浮辊在送料过程中吸收送料瞬间启动产生的张力，防止打滑，电位器实时监测位移量，反馈信号给放卷马达使工作张力保持恒定。作为一种优选方案，所述隔膜放卷机构包括纠偏系统，对隔膜进行纠偏，保证叠片、卷绕时正、负极片与隔膜整齐一致。作为一种优选方案，所述二次定位机构包括光电传感器，检测缺片或多重吸片。作为一种优选方案，所述正极取片机械臂和负极取片机械臂的备片吸盘及两组叠片为真空吸盘；取片机械臂由一个伺服马达驱动四组吸盘同时动作。作为一种优选方案，所述正极取片机械臂和负极取片机械臂包括极片折弯机构，设置在所述正、负取片机械臂的备片吸盘位置。作为一种优选方案，所述隔膜卷绕机构包括双夹持机构，双夹持机构将电芯两侧全部夹持形成保护。作为一种优选方案，所述隔膜卷绕机构包括隔膜尾卷张力机构、滚轮，隔膜尾卷张力机构具有空腔结构，表面开设吸盘或小孔，通入真空并吸附隔膜形成张力，双夹持机构同步驱动，滚轮压整隔膜，将叠片完成的电芯卷绕隔离膜中。本专利技术的有益效果是设置正、负极取片机械臂各包括两组备片吸盘、两组叠片吸盘，在料盒、二次定位平台A、二次定位平台B、叠片台机构A、叠片台机构B之间取放极片；叠片台机构A和叠片机构B同时进行叠片，当叠片台机构A完成一个电芯的叠片组装时,叠片台机构B也完成了一个电芯的组装，效率提升了一倍；而且与两台叠片机相比之下，正负极取片机械臂需要四套机构，包括四套传动装置，使用本专利技术则仅需两套；极片料盒机构也如上所述，降低了大量成本，同时大大缩减了设备所需空间，而且现在只需一名工作人员操作即可，因此更具优势。附图说明图I是本专利技术的主视示意图；图2是本专利技术的极片料盒机构示意图3是本专利技术的叠片台机构示意图；图4是本专利技术的正极取片机械臂机构示意图；图5是正极取片机械臂机构的侧视图；图6是本专利技术的负极取片机械臂机构示意图；图7是本专利技术的隔膜放卷机构示意图；图8是隔膜放卷机构的侧视图； 图9是本专利技术的电芯转移机构示意图；图10是本专利技术的卷绕机构示意图。附图标号说明权利要求1.锂离子动力电池的电芯叠片机，包括 叠片台机构，其设置有两个且对称放置，采用高速直线伺服模块组驱动，用以实现锂电池电芯的正负极片的定位、压紧及与隔离膜的Z形叠片装配工艺，形成电芯； 极片料盒机构，用以正、负极片的供料储存； 二次定位机构，设置在叠片台及极片料盒机构之间，将极片精确定位； 取片机械臂，包括正极取片机械臂及负极取片机械臂，每个取片机械臂包括两组备片吸盘及两组叠片吸盘，四个吸盘分别在料盒机构、二次定位平台、叠片台机构取放极片和完成置片； 多片检测机构，设置在料盒及二次定位机构之间，机械手从料盒抓到极片片时自动检测是否缺片、多片，缺片时自动重新取片，多片时自动放回料盒继续抓料并将多余的极片分离，若长时间不能分离开，则进行报警； 隔膜放卷机构，设置在叠片台的上方，在电芯进行叠片和尾卷时连续供料，主动放卷； 隔膜卷绕机构，设置在所述负极取片机械臂后，将叠片完成的电芯卷绕隔离膜； 隔膜切断机构，设置在所述负极取片机械臂与所述隔膜卷绕机构之间，在电芯完成卷绕隔离膜的将隔膜裁断； 贴胶机构，将完成尾卷隔膜的电芯贴终止胶带； 电芯转移机构，将叠片后的极组按顺序夹取转移到所述隔膜卷绕机构外包隔膜、转移至贴胶机构贴胶、将完成的电芯移放到出料拉带上； 电芯输送带，将完成组装工艺的电芯存储或者将电芯转入下一工位。2.如权利要求I所述的锂离子动力电池的电芯叠片机，其特征在于所述极片料盒机构包括正极料盒和负极料盒，正负极料盒均为插入式便携料盒，极片料盒机构成整体滑拉式，便于更换。3.如权利要求I所述的锂离子动力电池的电芯叠片机，其特征在于所述极片料盒机构包括极片上料辅助装置及极片上料顶升机构，极片上料辅助装置为分片毛刷，避免吸多片；上料顶升机构设置在极片料盒下方，根据料盒中极片高度调整极片位置。4.如权利要求I所述的锂离子动力电池的电芯叠片机，其特征在本文档来自技高网...

【技术保护点】
锂离子动力电池的电芯叠片机，包括：叠片台机构，其设置有两个且对称放置，采用高速直线伺服模块组驱动，用以实现锂电池电芯的正负极片的定位、压紧及与隔离膜的Z形叠片装配工艺，形成电芯；极片料盒机构，用以正、负极片的供料储存；二次定位机构，设置在叠片台及极片料盒机构之间，将极片精确定位；取片机械臂，包括正极取片机械臂及负极取片机械臂，每个取片机械臂包括两组备片吸盘及两组叠片吸盘，四个吸盘分别在料盒机构、二次定位平台、叠片台机构取放极片和完成叠片；多片检测机构，设置在料盒及二次定位机构之间，机械手从料盒抓到极片片时自动检测是否缺片、多片，缺片时自动重新取片，多片时自动放回料盒继续抓料并将多余的极片分离，若长时间不能分离开，则进行报警；隔膜放卷机构，设置在叠片台的上方，在电芯进行叠片和尾卷时连续供料，主动放卷；隔膜卷绕机构，设置在所述负极取片机械臂后，将叠片完成的电芯卷绕隔离膜；隔膜切断机构，设置在所述负极取片机械臂与所述隔膜卷绕机构之间，在电芯完成卷绕隔离膜的将隔膜裁断；贴胶机构，将完成尾卷隔膜的电芯贴终止胶带；电芯转移机构，将叠片后的极组按顺序夹取转移到所述隔膜卷绕机构外包隔膜、转移至贴胶机构贴胶、将完成的电芯移放到出料拉带上；电芯输送带，将完成组装工艺的电芯存储或者将电芯转入下一工位。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：喻世民，张强，肖江连，
申请(专利权)人：东莞市鸿宝锂电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：