技术领域
[0001] 本
发明涉及一种
锂离子电池叠片装置，尤其涉及一种立式Z字形状叠片装置及叠片方法。
背景技术
[0002] 锂电池正在向大功率发展，目前大功率的锂电池往往通过将正、负极片用隔膜隔离，隔膜与极片反复交叉重叠而制成，而每个电池需要几十甚至几百对极片叠成，工作量非常大。
[0003] 锂离子电池叠片机一般是利用机械手左右运动时，在正极、负极两极片盒中吸取极片，在叠片台上交替放下极片，同时使隔离膜随
吸盘架左右运动，反复折叠，实现电芯的叠片组装，最后形成完整的电芯；现有锂离子电池叠片方法一般采用三站式叠片方式，路径由取片、
定位、叠片台移动完成叠片。
[0004] 然而，
现有技术中的锂离子电池叠片机存在着带片很严重的问题，导致后续叠片体里多片，并且正极、负极表面的粉尘不好去除造成相互污染，影响锂离子电池的性能。
发明内容
[0005] 综上所述，确有必要提供一种减少多片、并且能够制备性能更高的锂离子电池的叠片装置。
[0006] 一种锂离子电池叠片装置，包括一放膜机构，一叠片机构及一收片机构依次设置，所述放膜机构用于装载隔膜并释放隔膜，所述叠片机构用于将正极片与负极片与所述隔膜贴合，所述叠片机构用于将贴合后的正极片、负极片及隔膜堆叠叠片，形成锂离子电池，其中，所述隔膜以垂直于
水平方向的方式依次从放膜机构释放、并且在叠片机构中叠片后在收片机构中进行叠片，所述叠片机构包括一双面夹，用以夹持所述正极片、负极片与隔膜，并将贴附于隔膜表面的正极片、负极片旋转后送入收片机构。
[0007] 与现有技术相比较，本发明提供的锂离子电池叠片装置，通过改变叠片的方向，隔膜与极片以垂直于水平面的方式进行叠片，从而可以有效的去除粉尘，并且有效减少多
电极片重叠的问题；通过增加叠片定位平台，多片自动立式Z字弯折叠片，且极片送料方式更改为立式，双面夹循环使用，使得
吸附在极片表面的粉尘更容易脱落，提高了工作效率和产品的合格率。
附图说明
[0008] 图1为本发明提供的锂离子电池叠片装置的结构示意图。
[0009] 图2为图1所述的锂离子电池叠片装置中双面夹的结构示意图。
[0010] 图3为图1所述的锂离子电池叠片装置中收片机构的结构示意图。
[0011] 图4为图1所述的锂离子电池叠片装置中极片盒的结构示意图。
[0013] 图6为本发明提供的锂离子电池叠片装置进行叠片的示意图。
[0014] 主要元件符号说明锂离子电池叠片装置 100
放膜机构 10
叠片机构 20
收片机构 30
隔膜 40
正极片 50
负极片 60
极片盒 70
可旋转机械手 80
除尘装置 90
隔膜辊 101
过辊 102
叠片定位平台 201
双面夹 202
叠片台 303
第一压爪 304
第二压爪 306
极
耳通道 71
吸盘 81
触突 2021
如下具体
实施例将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
[0015] 以下将结合附图详细说明本发明提供的锂离子电池叠片装置。
[0016] 请一并参阅图1，本发明提供的锂离子电池叠片装置100包括一放膜机构10、一叠片机构20及一收片机构30。所述放膜机构10用于装载隔膜40并释放隔膜40，所述叠片机构20用于将正极片50与负极片60交替与所述隔膜40贴合；所述收片机构30用于将贴合有正极片50及负极片60的隔膜40进行弯折、堆叠叠片，形成锂离子电池。所述放膜机构10、叠片机构20及收片机构30可沿所述隔膜40的传输方向依次设置，形成作业流水线。
[0017] 所述放膜机构10用于装载隔膜40，并且连续的释放隔膜40。所述放膜机构10包括一隔膜辊101及至少一过辊102。所述隔膜40卷绕于所述隔膜辊101上，并且通过过辊102传送。所述隔膜40的平面与水平面形成一夹
角，进一步，所述过辊102均垂直于水平面，所述隔膜40贴附并绕过所述过辊102，所述隔膜40的平面垂直于水平面，并且在整个叠膜的过程中保持垂直于水平面的状态。本实施例中，所述放膜机构10包括四个过辊102平行设置，且与所述隔膜辊101平行，所述多个过辊102可呈“之”字形排列，所述隔膜40依次绕过所述多个过辊102，以减小张
力并连续稳定的传送隔膜40。
[0018] 所述叠片机构20与所述放膜机构10间隔设置，用于对隔膜40进行定位，以使正极片50或负极片60能够准确的贴附于隔膜40表面，防止正极片50或负极片60与所述隔膜40在贴附过程中出现偏移。所述叠片机构20包括一叠片定位平台201。所述叠片定位平台201可包括多个定位
传感器（图未示），用于所述隔膜40与正极片50及负极片60的定位。所述叠片定位平台201可上下移动，且所述叠片定位平台201的移动
精度在10μm-100μm，以使所述正极片50及负极片60精确定位。
[0019] 进一步，请一并参阅图2，所述叠片机构20包括多个双面夹202，用于夹持所述正极片50与所述隔膜40，以及负极片60与所述隔膜40，以固定所述正极片50或负极片60与所述隔膜40之间的相对
位置。所述双面夹202可在一机械结构如滑轨的驱动之下，沿所述隔膜40的传输方向移动，从而带动所述隔膜40及所述正极片50或负极片60移动，并且防止正极片50及负极片60由于极片所受的重力而导致从隔膜40表面的叠片位置脱落。
[0020] 所述双面夹202具有相对且可开合的两个片状结构，以利于夹持所述正极片50及所述负极片60。将所述正极片50及所述负极片60具有极耳一侧边的长度定义为所述正极片50及负极片60的宽度；将所述双面夹202能够夹持所述隔膜40的最大长度，即沿所述隔膜40传送方向上所述双面夹202能夹持的宽度，定义为所述双面夹202的宽度，则所述双面夹202的宽度可大于等于所述正极片50及负极片60的宽度，从而能够更加牢固的固定所述正极片50及负极片60，防止极片与隔膜40出现错位。
[0021] 具体的，所述双面夹202相对的两个内表面具有多个触突2021，用于与所述正极片50，负极片60与隔膜40
接触，并带着正极片50、负极片60旋转后送入收片机构。所述触突2021可沿所述双面夹202的宽度方向均匀排列，具体的，所述触突2021采用柔性材料，如特质胶面，从而可以牢牢的固定电池极片。进一步，所述触突2021与所述极片及隔膜40接触的表面可具有多个微孔结构，从而能够更加牢固的吸附所述电池极片及隔膜40。本实施例中，所述触突2021的材料为光滑
硅胶。
[0022] 请一并参见图3，所述收片机构30设置于所述隔膜40的传输方向上，且与所述叠片机构20间隔设置。可包括一叠片台303及一第一压爪304及第二压爪306，所述叠片台303具有一叠片平面，以承载叠片之后的正极片50、负极片60及隔膜40。所述叠片台303的叠片平面为一竖直面，且该叠片平面垂直于所述隔膜40表面。
[0023] 所述第一压爪304及第二压爪306相对且间隔设置于所述叠片平面的两侧，以对贴附在隔膜40表面的正极片50、负极片60依次交替收料，并压入叠片台303的叠片平面。所述第一压爪304及第二压爪306可在
气缸及螺杆的作用之下相对靠近移动或远离，所述第一压爪304及第二压爪306间隔的距离可根据所述正极片50及负极片60的宽度进行选择，只要保证所述第一压爪304及第二压爪306能够抓取正极片50及负极片60收入所述叠片台303即可。所述第一压爪304可用于压紧正极片50，所述第二压爪306可用于压紧所述负极片60。
[0024] 进一步，由于贴附有正极片50及负极片60的隔膜40在靠近所述叠片平面时依次交替折叠，因此所述第一压爪304及第二压爪306对称设置于靠近所述隔膜40被折叠的两侧边的叠片平面的两侧，用于压紧所述隔膜40被折叠的侧边。
[0025] 请一并参阅图4及图5，所述正极片50及负极片60在叠片之前可分别承载于一极片盒70中，所述极片盒70具有一极耳通道71，以容纳所述正极片50及负极片60的极耳，并且使得极耳可沿极耳通道71滑动。承载正极片50的极片盒70可与承载负极片60的极片盒70间隔设置，进一步，两个极片盒70可分别设置于所述隔膜40两个相对表面的两侧，从而避免微
短路的发生。所述正极片50及负极片60可通过一可旋转机械手80吸取，并传送至隔膜40表面。所述可旋转机械手80可包括多个吸盘81，用于吸取所述正极片50及负极片60，并将其传送至隔膜40表面。所述多个吸盘81可呈三角形分布，从而能够更加牢固的吸取所述正极片50及负极片60的表面。
[0026] 进一步，可包括一除尘装置90，用于对所述正极片50及负极片60除尘，并且去除正极片50及负极片60与隔膜40之间的静电。所述除尘装置90采用立式吹
风，即气流的方向平行于所述隔膜40的表面且垂直于水平面，从而极大的改善粉尘去除的效果。所述除尘装置90可设置于所述叠片机构20与收片机构30之间，以有效的去除粉尘。本实施例中，所述除尘装置90为一离子吹风装置。
[0027] 请一并参阅图6，所述锂离子电池叠片装置100在叠片时，设置自动取片定位，隔膜与极片定位，叠片台定位，多极片呈现Z字压缩式叠片方式。当模切好的极片（正极片及负极片）装入放置极片的极片盒中，由可旋转机械手通过吸盘吸取极片，旋转运送极片至叠片隔膜位置。可通过三个或多个可旋转机械手同时运送极片，正负极片位置错位设置，可依次根据工艺数据进行设置，在极片与隔膜接触时通过定位平台的位置，正负极片通过多方面定位。隔膜通过双面夹进行隔膜与极片的咬接，防止由于极片所受的重力而导致滑落隔膜叠片位置。随着叠片进行，连接着自动电气设置运行程序的双面夹，可以进行Z字形弯曲移动叠片。接近叠片台时，由设置的第一压爪及第二压爪进行两侧移动压盘，将叠片后的极片与隔膜压入叠片台。进一步，离子吹风装置对极片及隔膜进行吹风处理，防止静电以及粉尘的附着在极片与隔膜之间，由于重力的作用能够提高除尘的效果。
[0028] 本发明提供的锂离子电池叠片装置，具有以下有益效果：通过改变叠片的方向，隔膜与极片以垂直于水平面的方式进行叠片，从而可以有效的去除粉尘，并且有效减少多电极片重叠的问题；通过增加叠片定位平台，多片自动立式Z字弯折叠片，且极片送料方式更改为立式，双面夹循环使用，使得吸附在极片表面的粉尘更容易脱落，提高了工作效率和产品的合格率；设置双面夹为极片的双面夹与极片夹接面采用光滑硅胶设置，可以有效防止极片表面不均匀造成极片的损伤，定位精准；双面夹的运行方式呈现一定电气程序设置，角度旋转装置呈现路径选择功能，正负极双面夹运动方式呈相反的角度，进行循环叠片，提高了利用率；叠片精度与叠片速度得到大大的提高，且在一定程度上杜绝了粉尘造成的微短路。另外，通过在叠片区域设置立体式离子吹风装置，能够有效防止静电以及粉尘的附着在极片与隔膜之间，提高了绝缘漏电测试过程的良品率。
[0029] 另外，本领域技术人员还可在本发明精神内作其它变化，当然这些依据本发明精神所作的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
