电芯叠片方法及装置转让专利
申请号 : CN202010504204.4
文献号 : CN111755756B
文献日 : 2021-10-22
发明人 : 不公告发明人
申请人 : 无锡先导智能装备股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种电芯叠片方法,其特征在于,包括以下步骤:提供或制备复合料带,所述复合料带包括隔膜及沿所述隔膜的延伸方向间隔设置的多个叠片单元,相邻两个所述叠片单元之间所述隔膜沿所述复合料带延伸方向的尺寸等于或大于单个所述叠片单元的长度;
吸取所述复合料带的上表面并带动所述复合料带沿预设的进给方向以预设速度匀速进给;
将沿所述进给方向匀速进给的待叠片单元向移动至第一位置的叠片台堆叠;
所述待叠片单元及所述叠片台共同向初始位置移动,且所述待叠片单元及所述叠片台在所述进给方向上的速度等于所述预设速度;
当所述待叠片单元及所述叠片台处于所述初始位置时,所述待叠片单元的下表面堆叠于所述叠片台上。
2.根据权利要求1所述的电芯叠片方法,其特征在于,还包括步骤:在所述叠片台上连续堆叠多个所述叠片单元,并使相邻两个叠片单元之间夹持所述隔膜,以得到电芯。
3.根据权利要求1或2所述的电芯叠片方法,其特征在于,所述叠片台至少为两个并沿所述进给方向间隔设置,每个所述叠片台分别具有所述第一位置及所述初始位置;所述方法还包括:当其中一个所述叠片台上的所述叠片单元达到预设数量时,切断所述复合料带,并将后续的所述叠片单元向另一个所述叠片台抵压。
4.根据权利要求1所述的电芯叠片方法,其特征在于,将沿所述进给方向匀速进给的待叠片单元向移动至第一位置的叠片台堆叠的步骤包括:使位于所述第一位置的所述叠片台在与所述进给方向垂直的方向上由初始高度升至第一高度,并将所述待叠片单元抵压于位于所述第一高度的所述叠片台;或者,将所述待叠片单元向位于初始高度的所述叠片台抵压的同时,所述待叠片单元随所述叠片台沿所述进给方向以所述预设速度朝所述初始位置匀速运动。
5.根据权利要求1所述的电芯叠片方法,其特征在于,将沿所述进给方向匀速进给的待叠片单元向移动至第一位置的叠片台堆叠的步骤包括:夹取所述待叠片单元远离所述复合料带的进料端的一端并向所述叠片台抵压;
当所述待叠片单元及所述叠片台移动至所述初始位置,所述待叠片单元的下表面堆叠于所述叠片台上时,将所述待叠片单元靠近所述复合料带的进料端的一端压紧于所述叠片台。
6.一种电芯叠片装置,用于对复合料带进行堆叠,所述复合料带包括隔膜及沿所述隔膜的延伸方向间隔设置的多个叠片单元,相邻两个所述叠片单元之间所述隔膜沿所述复合料带延伸方向的尺寸等于或大于单个所述叠片单元的长度,其特征在于,所述电芯叠片装置包括:
沿预设的进给方向进给的转运传送带,所述复合料带的上表面可吸附于所述转运传送带的表面;
叠片台,具有与所述转运传送带的表面相对设置的承载面,所述叠片台沿所述进给方向上可做往复运动,以在初始位置及第一位置之间切换,所述第一位置位于所述初始位置朝向所述复合料带的进料端的一侧;及叠放机构,用于将吸附于所述转运传送带的所述叠片单元的下表面向所述承载面抵压。
7.根据权利要求6所述的电芯叠片装置,其特征在于,还包括来料传送带,所述复合料带的下表面可吸附于所述来料传送带的表面并沿所述进给方向输送。
8.根据权利要求7所述的电芯叠片装置,其特征在于,还包括设于所述来料传送带与所述转运传送带之间的裁切组件,所述裁切组件可切断所述复合料带。
9.根据权利要求6所述的电芯叠片装置,其特征在于,所述叠片台至少为两个并沿所述进给方向间隔设置,所述叠放机构用于将所述叠片单元向任一个所述叠片台抵压。
10.根据权利要求6所述的电芯叠片装置,其特征在于,所述叠片台在垂直于所述转运传送带的表面的方向上可升降。
11.根据权利要求6所述的电芯叠片装置,其特征在于,所述叠放机构包括叠放驱动件、设于所述叠放驱动件的驱动端的气爪及设于所述气爪的两个夹板,所述两个夹板在所述气爪的带动下可夹紧或张开,所述叠放驱动件可驱使所述气爪移动,以带动所述叠片单元向所述承载面抵压。
12.根据权利要求6所述的电芯叠片装置,其特征在于,所述转运传送带包括转运驱动轮及套设于所述转运驱动轮的多个皮带,所述多个皮带并列且间隔设置。
13.根据权利要求12所述的电芯叠片装置,其特征在于,还包括位于所述转运传送带背向所述叠片台一侧的抵持机构,所述抵持机构可随所述叠片台同步移动,所述抵持机构包括抵持驱动件及设于所述抵持驱动件的驱动端的抵压件,所述抵压件穿设于所述多个皮带之间,且在所述抵持驱动件的带动下沿垂直于所述转运传送带表面的方向伸缩,以将吸附于所述转运传送带的所述叠片单元朝所述承载面抵压。
14.根据权利要求6所述的电芯叠片装置,其特征在于,还包括可随所述叠片台同步移动的压合机构,所述压合机构用于将位于所述承载面的所述叠片单元压持于所述叠片台上。
15.根据权利要求6所述的电芯叠片装置,其特征在于,还包括保持辊,与所述转运传送带的表面相对设置,所述复合料带可穿设于所述保持辊与所述转运传送带之间。
说明书 :
电芯叠片方法及装置
技术领域
背景技术
时,一般采用机械手依次夹取极片及隔膜。但是,由于机械手夹取极片及隔膜并进行堆叠的
动作是断续的,故导致电芯的生产效率不高。
发明内容
片台上的所述叠片单元达到预设数量时,切断所述复合料带,并将后续的所述叠片单元向
另一个所述叠片台抵压。
方向上由初始高度升至第一高度,并将所述待叠片单元抵压于位于所述第一高度的所述叠
片台;或者,
所述叠片台抵压;
叠片台。
会影响复合料带按照进给方向匀速进给。而且,由于复合料带与向初始位置移动的叠片台
在进给方向上速度相同。因此,复合料带与叠片台在进给方向上保持相对静止。这样,叠片
过程中对复合料带的横向拉力较小,从而使复合料带保持稳定的张紧力。因此,上述电芯叠
片方法可实现连续的叠片操作,从而可提升电芯的生产效率。
位置朝向所述复合料带的进料端的一侧;及
开,所述叠放驱动件可驱使所述气爪移动,以带动所述叠片单元向所述承载面抵压。
持驱动件的驱动端的抵压件,所述抵压件穿设于所述多个皮带之间,且在所述抵持驱动件
的带动下沿垂直于所述转运传送带表面的方向伸缩,以将吸附于所述转运传送带的所述叠
片单元朝所述承载面抵压。
元从转运传送带的表面分离并将分离后的叠片单元向承载面抵压。同时,叠片台向初始位
置移动。通过对叠片台的速度进行控制,可使复合料带与叠片台在进给方向上保持相对静
止,以使复合料带保持稳定的张紧力。这样,叠放机构执行叠片动作的过程中能保证复合料
带一直处于匀速进给状态。重复上述过程中,便可实现多个叠片单元相堆叠。因此,上述电
芯叠片装置在叠片时不需要停机,叠片过程中可持续进行,从而可提升电芯的生产效率。
附图说明
申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以
根据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不
违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或
位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三
个等,除非另有明确具体的限定。
接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平
的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施
方式。
略大于单个叠片单元220的长度,以保证隔膜210将相邻的两个叠片单元220隔开。复合料带
200可预先制得并收卷,并在制备电芯时取用放卷。其中,叠片单元220由贴设于隔膜210表
面的极片(包括正极片及负极片)构成。如图1所示,每个叠片单元220包括分别贴设于隔膜
210两侧的正极片及负极片。显然,在其他实施例中,复合料带200的结构也可以不同。
隔膜则为多个与正极片、负极片尺寸相似的片状隔膜。或者,图3所示的复合料带200包括三
层隔膜210,叠片单元220为七层结构,且从上到下依次为正极片、第一层隔膜、负极片、第二
层隔膜、正极片、第三层隔膜及负极片。其中,第二层隔膜为连续隔膜,而第一层隔膜及第三
层隔膜均为多个与正极片、负极片尺寸相似的片状隔膜。
料;将正极材料及负极材料依次切割得到多个正极片及负极片,并将正极片、负极片分别粘
接于隔膜的预设位置;最后,将粘接有正极片、负极片的隔膜进给至热压机构内,并由热压
机构进行热压合,以得到复合料带200。
空。可利用传送带来带动复合料带200沿进给方向实现匀速进给,传动带的表面可设置于真
空腔连通的吸附孔或者静电吸附件。
传送带的表面实现展开,从而方便后续叠放。
移动周期。其中,第一位置位于初始位置靠近复合料带200进料端的一侧,并沿进给方向间
隔设置。譬如,对于从左到右进给的复合料带200,第一位置便位于初始位置的左侧。因此,
叠片台由初始位置移动至第一位置时,叠片台与复合料带200的进给方向相反;叠片台由第
一位置回到初始位置时,叠片台与复合料带200的进给方向一致。
带200继续沿进给方向匀速进给。
力较小,从而还可使复合料带200保持稳定的张紧力。
得到电芯。
数量时,切断复合料带200,并将后续的叠片单元200向另一个叠片台抵压。
扰。在每个叠片台上均可进行叠片操作,并最终得到电芯。
便需在倒数第一个叠片单元220靠近进料端的一侧切断复合料带200。当其中一个叠片台上
完成一个电芯的堆叠后,需要将电芯取走。在取走电芯的操作过程中,该叠片台无法继续用
于叠片操作。此时,便可在另外的叠片台上继续进行后续叠片单元220的叠片,故在两个电
芯的生产间隙也无需停机,从而进一步提升效率。
叠片台上。随后,后续的复合料带200继续被进给到下一个叠片台的范围内,并完成相同的
叠片操作。
堆叠于叠片台上时,将待叠片单元靠近复合料带200的进料端的一端压紧于叠片台。
生位移,从而保证叠片的精度及可靠性。而且,在第一位置,通过夹取叠片单元220远离进料
端的一端,对其实现叠放。因此,叠片单元220的两端可同时受力,故能更稳定的压紧叠片单
元220并防止两边翘起。
元220与叠片台表面(或叠片台表面已经堆叠的叠片单元)即将接触,但又不影响复合料带
200正常进给。此时,进行电芯堆叠的过程大致如下:
片台抵压,完成一个叠片单元220的叠放;叠片台在下降的同时,由第一位置向初始位置平
移,最终叠片台回到初始位置并下降到初始高度。
叠放机构140将叠片单元220转移至叠片台130的过程中,叠片单元220竖直方向的行程较
小,故可避免叠片单元200在叠放过程中产生位置偏差,有利于提升叠片精度。
叠片单元随叠片台沿进给方向以预设速度朝初始位置匀速运动。也就是说,叠片过程中复
合料带200与叠片台在进给方向上同步,且叠片单元220同时相对于叠片台沿竖直方向朝叠
片台的表面抵压。
程中,并不会影响复合料带200按照进给方向匀速进给。而且,由于复合料带200与向初始位
置移动的叠片台在进给方向上速度相同。因此,复合料带200与叠片台在进给方向上保持相
对静止。这样,叠片过程中对复合料带200的横向拉力较小,从而使复合料带200保持稳定的
张紧力。因此,上述电芯叠片方法可实现连续的叠片操作,从而可提升电芯的生产效率。
赘述。
附孔与真空腔连通,并通过真空腔在来料传送带110的表面形成负压而吸附复合料带200。
因此,复合料带200在传输到转运传送带120之前,可在来料传送带110的表面实现展开,从
而方便后续叠放。
带120对接。
面。因此,复合料带200在转运传送带120上可处于“倒挂”状态。转运传送带120也可通过负
压吸附复合料带200,其结构可与来料传送带110相同。
表面被吸起,并由转运传送带120带动继续沿进给方向移动,从而使得复合料带200处于“倒
挂”状态,以使复合料带200的下表面悬空。
200起到承载作用,从而避免处于悬挂状态的复合料带200因重力作用而从转运传送带120
的表面脱落。
的两个辊轴之间。驱动辊160可主动转动,从而使复合料带200保持稳定的进给速度。两个辊
轴可以均为主动辊;但通常情况下,将其中一个设为主动辊,而另一个设为从动辊。
于叠放叠片单元200。叠片台130一般为金属块或大理石块,具有较好的稳定性。
转运传送带120带动复合料带200移动至叠片台130的上方时,复合料带200的下表面与叠片
台130的承载面131相对。
130通过相对于复合料带200反向移动一定距离,便可由初始位置来到第一位置。叠片台130
可通过导轨进行安装,并与驱动组件(图未示)连接,导轨可沿进给方向延伸。在驱动组件的
带动下,以便实现在初始位置及第一位置之间来回移动。
后的叠片单元220沿竖直方向朝叠片台130承载面131移动,直至叠片单元220的下表面与承
载面131抵接。
给。通过对叠片台130的移动速度与复合料带200的进给速度预先调节,可使得叠片台130达
到第一位置时,转运传送带120表面待叠放的第一个叠片单元220与承载面131上的叠片位
置对齐(对于第二个及以后的叠片单元220而言,需与前一个叠片单元220对齐)。
方向上的速度相同,从而使得叠片台130、叠放机构140及复合料带200相对静止,减小叠片
过程中对复合料带200产生的横向拉力,以避免复合料带200的张紧力出现波动。
个叠片单元220相堆叠。可见,采用上述电芯叠片装置100进行叠片时不需要停机,复合料带
200一直处于匀速进给状态,故叠片过程中可持续进行,从而可提升电芯的生产效率。
带200相对两侧的边缘可突出于转运传送带120的两侧,以方便叠放机构140进行操作。
板143在气爪142的带动下可夹紧或张开,叠放驱动件141可驱使气爪142移动,以带动叠片
单元220向承载面131抵压。
片单元220向叠片台130移动,以执行叠片动作。叠放机构140执行叠片操作时,两个夹板143
可将叠片单元220突出于转运传送带120的边缘夹持,从而带动其向叠片台130转移。
片台130叠放叠片单元220时,即使叠片台130处于移动状态,叠放机构140也可保证其夹持
的叠片单元220始终与承载面131上的叠片位置保持对齐。
间存在间隙。因此,当复合料带200吸附于多个皮带122的表面上时,复合料带200中部区域
可被暴露出来。
端的抵压件192。抵压件192穿设于多个皮带122之间,且在抵持驱动件191的带动下沿垂直
于转运传送带120表面的方向伸缩,以将吸附于转运传送带120的叠片单元220朝承载面131
抵压。而且,抵持机构190可随叠片台130同步移动。
力更均衡,有利于进一步提升叠片精度。
孔,当抵压件192向下抵压到叠片单元220时,抵压件192的端部可吸附叠片单元220,从而实
现抵压件192带动叠片单元220随叠片台130在进给方向上同步移动。
片台130上。
构170的压持作用,可防止叠放好的叠片单元220在叠片台130往复运动的过程中发生位移,
从而保证叠片的精度及可靠性。
端的一端压紧于叠片台130。
片台130上能实现更稳定的压紧,且能有效地防止叠片单元220的两边翘起。
便可在叠片台130上得到堆叠好的电芯并为下一个电芯的堆叠做好准备。
动,互不干扰。每个叠片台130上均可完成叠片操作,并最终得到电芯。
130进行叠片,故电芯叠片装置100在两个电芯的堆叠间隙也无需停机,从而进一步提升效
率。
叠放后,切断复合料带200,并继续将最后一个叠片单元220叠放于该叠片台130上。随后,后
续的复合料带200继续被进给到下一个叠片台130的范围内,并完成相同的叠片操作。
台130的导轨延伸至第一位置后,可在第一位置进行弯折,以使弯折的部分沿竖直方向延
伸,从而方便叠片台130沿竖直方向升降。
片台130相对于转运传送带120上升,由初始高度升至第一高度。位于第一高度时,叠片台
130与复合料带200接近。而且,通过设置,可使叠片单元220与叠片台130表面(或叠片台130
表面的叠片单元220)即将接触,但又不影响复合料带200正常进给。
位置(或者承载面131上已经堆叠的叠片单元220)对齐;接着,叠放机构140将叠片单元220
从转运传送带120的表面分离,并抵压于承载面131;同时,叠片台130下降至初始高度,并由
第一位置向初始位置(图示向右)平移。
叠片台130由第一位置移动至初始位置的移动速度等于复合料带220的进给速度,从而使得
复合料带200、叠片台130相对静止,以减小复合料带200所受到的横向拉力,从而使复合料
带200保持稳定的张紧力。
元200在叠放过程中产生位置偏差,有利于提升叠片精度。
装置100执行叠片操作的过程大致如下:
131上已经堆叠的叠片单元220)对齐;接着,叠放机构140将叠片单元220从转运传送带120
的表面分离,并带动叠片单元220向承载面131抵压;同时,叠片台130向初始位置平移(图示
向右),叠放机构140带动叠片单元220沿进给方向运动。
给速度,故叠片台130、叠放机构140及转运传送带120在进给方向上保持相对静止,以减小
复合料带200所受到的横向拉力,从而使得复合料带200保持稳定的张紧力。
叠放机构140将叠片单元220从转运传送带120的表面分离并将分离后的叠片单元220向承
载面131抵压。同时,叠片台130向初始位置移动。通过对叠片台130的速度进行控制,可使复
合料带220与叠片台130在进给方向上保持相对静止,以使复合料带200保持稳定的张紧力。
这样,叠放机构140执行叠片动作的过程中能保证复合料带200一直处于匀速进给状态。重
复上述过程中,便可实现多个叠片单元220相堆叠。因此,上述电芯叠片装置100在叠片时不
需要停机,叠片过程中可持续进行,从而可提升电芯的生产效率。
在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护
范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。