卷绕式叠片机以及电池卷绕叠片方法技术

本申请公开了一种卷绕式叠片机和电池卷绕叠片方法，该卷绕式叠片机包括卷绕装置、隔膜送料装置、极片给料装置、送极片机械手以及切隔膜装置。送极片机械手可将正负极片同时或先后压在隔膜上，而利用卷绕装置将叠在一起的正、负极片和隔膜一体翻转后，通过控制翻转角度或加覆隔膜的方式使隔膜将正、负极片隔开。采用本卷绕式叠片机和电池卷绕叠片方法制得的电芯和传统叠片的电芯相比，因为卷绕叠片时隔膜是螺旋式的裹住极片，因此电芯更紧，电芯不会松散。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种电池卷芯制作设备和方法，具体涉及一种。
技术介绍
锂离子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。而锂离子电池的电芯内正极片和负极片需要交错叠放同时利用隔膜隔开，避免短路。对于小尺寸极片和细长极片，国内大部分叠片机采用的Z型叠片方式，如图1所示，现有叠片机进行叠片时，正极料盒12、负极料盒13位置 不变，而叠片台11在正、负极料盒12、13两端循环移动，首先压刀15压住在叠片台11上的隔膜14，启动时叠片台11运动到右边时叠负极片，完成后压刀15把负极压住，叠片台11再运动到左边进行叠正极片，完成后压刀15把正极压住，叠片台11再运动到右边，如此循环至设定层数，然后切断隔膜14，再卷绕对切断后多余隔膜进行收尾，而后贴胶下料，一个电芯完成。现有叠片机存在的缺陷是，叠片台11要在正、负极片料盒12、13两端来回移动，再加上极片压刀等气缸需要避让动作，平均每叠一片需要1.6s左右，且由于小极片需要压刀、极片吸盘、叠片台等尺寸结构紧凑，设计难度大。而且请参考图2，现有Z型叠片方式叠出的电芯为一张隔膜14成Z字型叠在正负极片之间，叠片时还易在Z字的左右方向上挪位从而导致叠片失败。
技术实现思路
本申请提供一种。根据本申请的第一方面，本申请提供一种卷绕式叠片机，包括:卷绕装置，所述卷绕装置具有卷绕叠片位；隔膜送料装置，用于将隔膜拉伸至所述卷绕叠片位处；极片给料装置，所述极片给料装置为两个，其分别位于卷绕叠片位的两侧，用于按照叠片顺序提供对应的用于压住隔膜正反两面的正极片或负极片；所述卷绕装置可夹住卷绕叠片位处的隔膜以及压住隔膜正反两面的正极片和负极片，并带动正极片、隔膜和负极片一体翻转；送极片机械手，所述送极片机械手为两个，其分别与一极片给料装置对应设置，用于在隔膜拉伸至卷绕叠片位后或卷绕装置带动正极片、隔膜和负极片翻转一次后，将对应的极片给料装置内的正极片或负极片再次送至卷绕叠片位，并将再次送至的正极片或负极片分别压在隔膜的对应外表面上；以及切隔膜装置，用于在叠片卷绕完成后切断隔膜。在所述卷绕式叠片机一种更为具体的实施例中，所述卷绕装置包括至少一副卷刀，所述卷刀上联接有用于驱动卷刀夹紧或松开隔膜以及正极片和负极片的夹紧动力机构、用于驱动卷刀并带动隔膜以及正极片和负极片一体翻转的旋转动力机构以及用于驱动所述卷刀进行退刀和进刀移动的抽拔动力机构。在所述卷绕式叠片机一种更为具体的实施例中，所述卷刀为两个，其相对设置，用于分别夹紧隔膜以及正极片和负极片的两侧边。在所述卷绕式叠片机一种更为具体的实施例中，所述旋转动力机构包括卷绕电机，所述卷绕电机联接一花键轴，所述卷刀分别通过一同步带轮结构与花键轴联接并随花键轴一体转动。在所述卷绕式叠片机一种更为具体的实施例中，所述极片给料装置包括外料盒、内料盒、与外料盒对应的外次定位盒、与内料盒对应的内次定位盒、将极片从外料盒移动至外次定位盒的外机械手以及将极片从内料盒移动至内次定位盒的内机械手，所述外次定位盒和内次定位盒由平移动力机构驱动下在外料盒和内料盒之间移动。在所述卷绕式叠片机一种更为具体的实施例中，所述送极片机械手包括旋转电机和在旋转电机驱动下将极片给料装置内的极片吸住并送至卷绕叠片处的吸盘组件，所述吸盘组件包括取料电机和吸盘，所述取料电机联接一同步带轮结构，所述吸盘设置在同步带轮的一侧皮带上随皮带伸缩移动。在所述卷绕式叠片机一种更为具体的实施例中，在所述送极片机械手上还设有一个用于对卷芯上裁切下的隔膜进行收尾的收尾辊，所述收尾辊与一安装在吸盘组件上的收尾气缸联动。在所述卷绕式叠片机一种更为具体的实施例中，所述隔膜送料装置包括下送隔膜组件，所述下送隔膜组件位于卷绕叠片位的下方，其包括下送隔膜气缸、一对下隔膜夹和一对下夹辊，所述下隔膜夹和下夹辊由对应的推缸推动现实开启和闭合，所述下隔膜夹、下夹辊和推缸由所述下送隔膜气缸驱动上下移动。在所述卷绕式叠片机一种更为具体的实施例中，所述隔膜送料装置还包括上送隔膜组件，所述上送隔膜组件位于卷绕叠片位的上方，其包括上送隔膜气缸、一对上夹辊以及一带有若干吸孔的上隔膜夹，所述上隔膜夹与一横推隔膜夹气缸联动，可将上隔膜夹横推向或推离卷绕叠片位，所述上夹辊由一上夹辊推缸驱动实现开合，所述上夹辊、上隔膜夹、横推隔膜夹气缸以及上夹棍推缸均有上送隔膜气缸推动上下移动。根据本申请的第二方面，本申请提供一种电池卷绕叠片方法，包括以下步骤:送第一隔膜步骤，将第一隔膜拉伸至放卷叠片位；叠片步骤，将正极片和负极片分别叠在下第一隔膜的正反两面；卷绕步骤，使正极片、负极片以及夹在两者之间的第一隔膜一体翻转；送第二隔膜步骤，将第二隔膜拉伸至放卷叠片位，使第二隔膜覆盖于未被第一隔膜裹住的正极片或负极片上；再次叠片步骤，将另一正极片和另一负极片分别压在在第一隔膜和第二隔膜的外表面上，其中电芯内相邻两个极片的极性相反；再次卷绕步骤，将所述再次叠片步骤中新叠加的正极片和负极片以及夹在新叠加的正极片和负极片之间的其他极片和隔膜再次一体翻转；重复上述再次叠片步骤和再次卷绕步骤，叠片至极片层数达到要求层数后，裁掉第一隔膜和第二隔膜，贴胶下料。本申请的有益 效果是:本申请提供的卷绕式叠片机中，送极片机械手可将正负极片同时或先后压在隔膜上，而利用卷绕装置将叠在一起的正、负极片和隔膜一体翻转后，通过控制翻转角度或加覆隔膜的方式使隔膜将正、负极片隔开。极片给料装置内按照叠片顺序预先设置好下一次需要的极片，在卷绕装置一次卷绕后再次通过送极片机械手将新的正、负极片送至卷绕叠片位的隔膜与正、负极片组合结构的外侧上，然后重复卷绕、叠片，直至极片层数达到要求层数后，裁掉上隔膜和下隔膜，贴胶下料，即可完成卷绕式叠片。本申请提供的电池卷绕叠片方法也是采用卷绕叠片的方式，将正极片、负极片和隔膜卷绕后再重复叠片卷绕，直至极片层数达到要求层数后，裁掉上隔膜和下隔膜，贴胶下料。采用本卷绕式叠片机和电池卷绕叠片方法制得的电芯和传统叠片的电芯相比，因为卷绕叠片时隔膜是螺旋式的裹住极片，因此电芯更紧，电芯不会松散。附图说明图1为Z型叠片机工作过程示意图；图2为Z型叠片机卷绕形成的电芯结构示意图；图3为本申请卷绕式叠片机一种实施例中各装置分布位置示意图；图4为本申请卷绕式叠片机一种实施例中送片机械手、卷绕装置以及切隔膜装置分布位置示意图；图5为本申请卷绕式叠片机一种实施例中卷绕装置结构示意图；图6为本申请卷绕式叠片机一种实施例中送片机械手结构示意图；图7为本申请卷绕式 叠片机一种实施例中左极片给料装置结构示意图；图8为本申请卷绕式叠片机一种实施例中上送隔膜组件结构示意图；图9为本申请卷绕式叠片机一种实施例中下送隔膜组件结构示意图；图10为本申请卷绕式叠片机一种实施例中切隔膜装置结构示意图。具体实施例方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。在本申请的专利技术构思为通过设备将正、负极片叠于隔膜两侧，而后将正、负极片以及隔膜一体翻转卷绕，然后再重复叠片、卷绕动作，直至极片层数达到要求层数。为实现上述这种专利技术构思而设计的卷绕式叠片机包括卷绕装置、隔膜送料装置、极片给料装置、送极片机械手以及切隔膜装置。该卷绕装置具有卷绕叠片位，隔膜送料装置用于将隔膜拉伸至所述卷绕叠片位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卷绕式叠片机,其特征在于，包括：卷绕装置，所述卷绕装置具有卷绕叠片位；隔膜送料装置，用于将隔膜拉伸至所述卷绕叠片位处；极片给料装置，所述极片给料装置为两个，其分别位于卷绕叠片位的两侧，用于按照叠片顺序提供对应的用于压住隔膜正反两面的正极片或负极片；所述卷绕装置可夹住卷绕叠片位处的隔膜以及压住隔膜正反两面的正极片和负极片，并带动正极片、隔膜和负极片一体翻转；送极片机械手，所述送极片机械手为两个，其分别与一极片给料装置对应设置，用于在隔膜拉伸至卷绕叠片位后或卷绕装置带动正极片、隔膜和负极片翻转一次后，将对应的极片给料装置内的正极片或负极片再次送至卷绕叠片位，并将再次送至的正极片或负极片分别压在隔膜的对应外表面上；以及切隔膜装置，用于在叠片卷绕完成后切断隔膜。

【技术特征摘要】
1.一种卷绕式叠片机，其特征在于，包括: 卷绕装置，所述卷绕装置具有卷绕叠片位； 隔膜送料装置，用于将隔膜拉伸至所述卷绕叠片位处； 极片给料装置，所述极片给料装置为两个，其分别位于卷绕叠片位的两侧，用于按照叠片顺序提供对应的用于压住隔膜正反两面的正极片或负极片；所述卷绕装置可夹住卷绕叠片位处的隔膜以及压住隔膜正反两面的正极片和负极片，并带动正极片、隔膜和负极片一体翻转； 送极片机械手，所述送极片机械手为两个，其分别与一极片给料装置对应设置，用于在隔膜拉伸至卷绕叠片位后或卷绕装置带动正极片、隔膜和负极片翻转一次后，将对应的极片给料装置内的正极片或负极片再次送至卷绕叠片位，并将再次送至的正极片或负极片分别压在隔膜的对应外表面上； 以及切隔膜装置，用于在叠片卷绕完成后切断隔膜。2.如权利要 求1所述的卷绕式叠片机，其特征在于，所述卷绕装置包括至少一副卷刀，所述卷刀上联接有用于驱动卷刀夹紧或松开隔膜以及正极片和负极片的夹紧动力机构、用于驱动卷刀并带动隔膜以及正极片和负极片一体翻转的旋转动力机构以及用于驱动所述卷刀进行退刀和进刀移动的抽拔动力机构。3.如权利要求2所述的卷绕式叠片机，其特征在于，所述卷刀为两副，其相对设置，用于分别夹紧隔膜以及正极片和负极片的两侧边。4.如权利要求3所述的卷绕式叠片机，其特征在于，所述旋转动力机构包括卷绕电机，所述卷绕电机联接一花键轴，所述卷刀分别通过一同步带轮结构与花键轴联接并随花键轴一体转动。5.如权利要求1所述的卷绕式叠片机，其特征在于，所述极片给料装置包括外料盒、内料盒、与外料盒对应的外次定位盒、与内料盒对应的内次定位盒、将极片从外料盒移动至外次定位盒的外机械手以及将极片从内料盒移动至内次定位盒的内机械手，所述外次定位盒和内次定位盒由平移动力机构驱动下在外料盒和内料盒之间移动。6.如权利要求1所述的卷绕式叠片机，其特征在于，所述送极片机械手包括旋转电机和在旋转电机驱动下将极片给...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳如坤，李逆，曾文文，
申请(专利权)人：深圳市吉阳自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：