电芯叠片机构、刀片电池生产线及刀片电池叠片方法与流程

1.本发明属于电池生产技术领域，尤其涉及一种电芯叠片机构、刀片电池生产线及刀片电池叠片方法。


背景技术：

2.大型锂离子动力电池制造过程中，通常采用叠片机将正负极片间隔叠置形成电池电芯。目前生产汽车动力电池的过程均采用叠片机生产线进行生产，通过叠片机把电池极片不断搬运到对应工位上进行堆叠，最后进行封胶处理，完成动力电池的模块制作。随着汽车动力电池的快速发展，动力电池的结构也发展出各种各样的形式，其中刀片电池的极片规格在宽度100mm左右，长度500mm以上，
3.传统的叠片机沿极片的长度方向进行搬运，由于极片的长度在500mm以上，进而导致搬运的距离较长，从而使得叠片效率大受影响。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种电芯叠片生产线及刀片电池叠片方法，旨在解决现有技术中的传统的叠片机沿极片的长度方向进行搬运，导致搬运的距离较长，从而使得叠片效率大受影响的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明实施例提供的一种电芯叠片机构，用于对正极片和负极片进行移载，包括有沿所述极片的宽度方向依序布置的左皮带组件、左前机械手、左二次对位组件、左叠片机械手、叠片组件、右叠片机械手、右二次对位组件、右前机械手和右皮带组件；所述左皮带组件和所述右皮带组件均沿所述极片的长度方向运转，所述叠片组件位于所述左二次对位组件和所述右二次对位组件之间。
6.可选地，所述电芯叠片机构还包括有左料盒组件和左后机械手；所述左料盒组件设置于所述左皮带组件的一侧，所述左后机械手安装于所述左皮带组件的一端并用于将正极片从左料盒组件上沿正极片的宽度方向搬运至所述左皮带组件上；所述左二次对位组件和所述左料盒组件布置于所述左皮带组件的同一侧。
7.可选地，所述电芯叠片机构还包括有右料盒组件和右后机械手；所述右料盒组件设置于所述右皮带组件的一侧，所述右后机械手安装于所述右皮带组件的一端并用于将负极片从右料盒组件上沿负极片的宽度方向搬运至所述右皮带组件上；所述右二次对位组件和所述右料盒组件布置于所述右皮带组件的同一侧。
8.可选地，所述左皮带组件、所述左二次对位组件和所述右皮带组件、右二次对位组件对称布置于所述叠片组件的两侧，所述左皮带组件和所述右皮带组件彼此平行布置。
9.可选地，所述叠片组件包括有叠片台和叠片工位，所述叠片工位固定于所述叠片台上。
10.可选地，所述叠片组件包括有叠片台和叠片工位，所述叠片滑动设置于所述叠片台上。
11.可选地，所述电芯叠片机构还包括有电芯下料组件和贴胶组件，所述电芯下料组件设置于所述叠片组件和所述贴胶组件之间，所述电芯下料组件下料时间在6秒内。
12.本发明实施例提供的电芯叠片机构中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：将正极片放置在左皮带组件上，将负极片放置在右皮带组件上，左皮带组件带动正极片沿其长度方向移动至左二次对位组件处，然后左前机械手将正极片搬运至所述左二次对位组件上，随后左叠片机械手将正极片搬运至叠片组件上；右皮带组件带动负极片沿其长度方向移动至右二次对位组件处，然后右前机械手将负极片搬运至右二次对位组件上，随后右叠片机械手将负极片搬运至叠片组件上，通过左叠片机械手和右叠片机械手交替循环工作，从而实现对正极片、负极片的交替循环叠合，实现叠片操作；由于正极片从左皮带组件上沿其宽度方向移动至叠片组件上，负极片从右皮带组件沿其宽度方向移动至叠片组件上，从而使得正极片与负极片进行叠合过程中移动的距离缩短，进而提高叠片的效率，并且通过上述的布置，能够防止交叉互锁影响叠片效率。
13.本发明还提供了一种刀片电池生产线，包括了上述的电芯叠片机构。
14.本发明实施例提供的刀片电池生产线中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：由于采用了上述的电芯叠片机构，对极片进行移载的时候，将正极片放置在左皮带组件上，将负极片放置在右皮带组件上，左皮带组件带动正极片沿其长度方向移动至左二次对位组件处，然后左前机械手将正极片搬运至所述左二次对位组件上，随后左叠片机械手将正极片搬运至叠片组件上；右皮带组件带动负极片沿其长度方向移动至右二次对位组件处，然后右前机械手将负极片搬运至右二次对位组件上，随后右叠片机械手将负极片搬运至叠片组件上，通过左叠片机械手和右叠片机械手交替循环工作，从而实现对正极片、负极片的交替循环叠合，实现叠片操作；由于正极片从左皮带组件上沿其宽度方向移动至叠片组件上，负极片从右皮带组件沿其宽度方向移动至叠片组件上，从而使得正极片与负极片进行叠合过程中移动的距离缩短，进而提高叠片的效率，并且通过上述的布置，能够防止交叉互锁影响叠片效率。
15.本发明还提供了一种刀片电池叠片方法，包括以下步骤：
16.s100：提供左皮带组件、左前机械手、左二次对位组件、左叠片机械手、叠片组件、右叠片机械手、右二次对位组件、右前机械手和右皮带组件；然后沿极片的宽度方向依序布置所述左皮带组件、所述左前机械手、所述左二次对位组件、所述左叠片机械手、所述叠片组件、所述右叠片机械手、所述右二次对位组件、所述右前机械手和所述右皮带组件；
17.s200：将正极片放置在左皮带组件上，将负极片放置于右皮带组件上；
18.s300：左皮带组件将正极片移载至左二次对位组件的侧方，随后左前机械手将正极片搬运到左二次对位组件上；右皮带组件将正极片移载至右二次对位组件40的侧方，随后右前机械手将正极片搬运到右二次对位组件上；
19.s400：左叠片机械手将正极片从左二次对位组件上搬运至叠片组件上；然后右叠片机械手将负极片从右二次对位组件上搬运至叠片组件上并位于上一正极片上，重复上述步骤实现叠片操作；
20.s500：对叠片后的电芯进行下料，然后在进行下一个叠片工序。
21.可选地，所述s200中，还提供了左料盒组件、左后机械手、右料盒组件和右后机械手；所述左料盒组件沿正极片的宽度方向布置于所述左皮带组件的侧方，所述左后机械手
设置于所述左皮带组件的一端并用于将正极片从所述左料盒组件搬运至所述左皮带组件上；所述右料盒组件沿正极片的宽度方向布置于所述右皮带组件的侧方，所述右后机械手设置于所述右皮带组件的一端并用于将正极片从所述右料盒组件搬运至所述右皮带组件上。
22.本发明实施例提供的刀片电池叠片方法的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：将提供的左皮带组件、左前机械手、左二次对位组件、左叠片机械手、叠片组件、右叠片机械手、右二次对位组件、右前机械手和右皮带组件沿极片的宽度方向布置，从而使得正极片从左皮带组件至叠片组件、负极片从右皮带组件至叠片组件上移动的距离为正极片/负极片的宽度距离，从而使得能够缩短正极片/负极片的移动距离，从而缩短移动时间，提高了极片移载的效率。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明实施例提供的电芯叠片机构的结构示意图。
25.图2为本发明另一实施例提供的电芯叠片机构的结构示意图。
26.图3为本发明实施例提供的电芯叠片机构的工作流程图。
27.图4为本发明实施例提供的刀片电池叠片方法的流程图。
28.其中，图中各附图标记：
29.10—左皮带组件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
20—左二次对位组件
ꢀꢀꢀꢀ
30—叠片组件
30.31—叠片台
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
32—叠片工位
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
40—右二次对位组件
31.50—右皮带组件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
60—左料盒组件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
70—右料盒组件
32.80—电芯下料组件。
具体实施方式
33.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。
34.在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实施例和简化描述，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。
35.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两
个以上，除非另有明确具体的限定。
36.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，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。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实施例中的具体含义。
37.在本发明的一个实施例中，如图1～3所示，提供一种电芯叠片机构，用于对极片进行移载，包括有沿所述极片的宽度方向依序布置的左皮带组件10、左前机械手(图中未显示)、左二次对位组件20、左叠片机械手(图中未显示)、叠片组件30、右叠片机械手(图中未显示)、右二次对位组件40、右前机械手(图中未显示)和右皮带组件50；所述左皮带组件10和所述右皮带组件50均沿所述极片的长度方向运转，所述叠片组件30位于所述左二次对位组件20和所述右二次对位组件40之间。
38.具体地，将正极片放置在左皮带组件10上，将负极片放置在右皮带组件50上，左皮带组件10带动正极片沿其长度方向移动至左二次对位组件20处，然后左前机械手将正极片搬运至所述左二次对位组件20上，随后左叠片机械手将正极片搬运至叠片组件30上；
39.右皮带组件50带动负极片沿其长度方向移动至右二次对位组件40处，然后右前机械手将负极片搬运至右二次对位组件40上，随后右叠片机械手将负极片搬运至叠片组件30上，通过左叠片机械手和右叠片机械手交替循环工作，从而实现对正极片、负极片的交替循环叠合，实现叠片操作；
40.由于正极片从左皮带组件10上沿其宽度方向移动至叠片组件30上，负极片从右皮带组件50沿其宽度方向移动至叠片组件30上，从而使得正极片与负极片进行叠合过程中移动的距离缩短，进而提高叠片的效率，并且通过上述的布置，能够防止交叉互锁影响叠片效率。
41.需要说明的是，左皮带组件10可以用于运输负极片，右皮带组件50可以用于运输正极片，因此，本发明的所述左皮带组件10不限于运输正极片、右皮带组件50不限于运输负极片，任何人应得知在本发明的启示下作出的与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围。
42.在本发明的另一个实施中，如图1～3所示，所述电芯叠片机构还包括有左料盒组件60和左后机械手(图中未显示)；所述左料盒组件60设置于所述左皮带组件10的一侧，所述左后机械手安装于所述左皮带组件10的一端并用于将正极片从左料盒组件60上沿正极片的宽度方向搬运至所述左皮带组件10上。
43.具体地，设置的左料盒组件60能够用于存放多片正极片，设置的左后机械手能够将左料盒组件60中的正极片沿正极片的宽度方向搬运至左皮带组件10上，从而能够减少了正极片从左料盒组件60中移动至左皮带组件10上的距离，进一步地提高了搬运正极片的效率。
44.在本发明的另一个实施中，如图1～2所示，所述左二次对位组件20和所述左料盒组件60布置于所述左皮带组件10的同一侧，这样子，能够的布局使得该电芯叠片机构更加紧凑，从而能够节约占用空间，进一步地方便使用者对其进行换型和维修。
45.在本发明的另一个实施中，如图1～3所示，所述电芯叠片机构还包括有右料盒组
件70和右后机械手(图中未显示)；所述右料盒组件70设置于所述右皮带组件50的一侧，所述右后机械手安装于所述右皮带组件50的一端并用于将负极片从右料盒组件70上沿负极片的宽度方向搬运至所述右皮带组件50上。
46.具体地，设置的右料盒组件70能够用于存放多片负极片，设置的右后机械手能够将右料盒组件70中的负极片沿负极片的宽度方向搬运至右皮带组件50上，从而能够减少了负极片从右料盒组件70中移动至右皮带组件50上的距离，进一步地提高了搬运负极片的效率。
47.在本发明的另一个实施中，如图1～2所示，所述右二次对位组件40和所述右料盒组件70布置于所述右皮带组件50的同一侧，这样子，能够的布局使得该电芯叠片机构更加紧凑，从而能够节约占用空间，进一步地方便使用者对其进行换型和维修。
48.在本发明的另一个实施例中，如图1～2所示，所述左皮带组件10、所述左二次对位组件20和所述右二次对位组件40、所述右皮带组件50对称布置于所述叠片组件30的两侧，所述左皮带组件和所述右皮带组件彼此平行布置。具体地，由于左皮带组件10、所述左二次对位组件20和所述右二次对位组件40、所述右皮带组件50对称布置于所述叠片组件30的两侧，使得正极片移动至叠片组件10上所需时间和负极片移动至叠片组件10上所需时间相同。
49.在本发明的另一个实施例中，如图1～3所示，所述叠片组件30包括有叠片台31和叠片工位32，所述叠片工位32固定于所述叠片台31上，具体地，左叠片机械手和右叠片机械手交替循环地将正极片和负极片搬运至叠片工位32上，从而实现移载叠片，且由于叠片工位32为固定设置于叠片台31上，从而能够确保左叠片机械手和右叠片机械手每次搬运正极片和负极片所移动的行程相同，从而确保叠片的精度。
50.在本发明的另一个实施例中，如图1～3所示，所述叠片组件30包括有叠片台31和叠片工位32，所述叠片滑动设置于所述叠片台31上。具体地，设置的叠片工位32滑动设置与叠片机上，从而能够使得叠片工位32靠近左二次对位组件20或者右二次对位组件40，当进行正极片的搬运时，叠片工位32靠近左二次对位组件20，从而能够减少左叠片机械手搬运正极片的距离；当进行负极片的搬运时，叠片工位32靠近右二次对位组件40，从而能够减少右叠片机械手搬运负极片的距离；从而进一步地加快了叠片的效率。
51.在本发明的另一个实施例中，如图1～3所示，所述电芯叠片机构还包括有电芯下料组件80和贴胶组件，所述电芯下料组件80设置于所述叠片组件30和所述贴胶组件之间。具体地，电芯下料组件80用于将叠片组件30上叠合完毕的极片搬运至贴胶组件上，贴胶组件对叠合完毕的极片进行下一步的加工，同时叠片组件30对下一电芯进行叠片，通过上述的布局，确保电芯下料组件80对电芯的下料时间控制在6秒以内，进而提高了叠片加工的效率。
52.本发明还提供了一种刀片电池生产线，包括了上述的电芯叠片机构。
53.具体地，由于采用了上述的电芯叠片机构，生产的时候，将正极片放置在左皮带组件10上，将负极片放置在右皮带组件50上，左皮带组件10带动正极片沿其长度方向移动至左二次对位组件20处，然后左前机械手将正极片搬运至所述左二次对位组件20上，随后左叠片机械手将正极片搬运至叠片组件30上；
54.右皮带组件50带动负极片沿其长度方向移动至右二次对位组件40处，然后右前机
械手将负极片搬运至右二次对位组件40上，随后右叠片机械手将负极片搬运至叠片组件30上，通过左叠片机械手和右叠片机械手交替循环工作，从而实现对正极片、负极片的交替循环叠合，实现叠片操作；
55.由于正极片从左皮带组件10上沿其宽度方向移动至叠片组件30上，负极片从右皮带组件50沿其宽度方向移动至叠片组件30上，从而使得正极片与负极片进行叠合过程中移动的距离缩短，进而提高叠片的效率。
56.本发明还提供了一种刀片电池叠片方法，包括以下步骤：
57.s100：提供左皮带组件10、左前机械手、左二次对位组件20、左叠片机械手、叠片组件30、右叠片机械手、右二次对位组件40、右前机械手和右皮带组件50；然后沿极片的宽度方向依序布置所述左皮带组件10、所述左前机械手、所述左二次对位组件20、所述左叠片机械手、所述叠片组件30、所述右叠片机械手、所述右二次对位组件40、所述右前机械手和所述右皮带组件50；
58.s200：将正极片放置在左皮带组件10上，将负极片放置于右皮带组件50上；
59.s300：左皮带组件10将正极片移载至左二次对位组件20的侧方，随后左前机械手将正极片搬运到左二次对位组件20上；右皮带组件50将正极片移载至右二次对位组件40的侧方，随后右前机械手将正极片搬运到右二次对位组件40上；
60.s400：左叠片机械手将正极片从左二次对位组件20上搬运至叠片组件30上；然后右叠片机械手将负极片从右二次对位组件40上搬运至叠片组件30上并位于上一正极片上，重复上述步骤实现叠片操作；
61.s500：对叠片后的电芯进行下料，然后在进行下一个叠片工序。
62.具体地，将提供的左皮带组件10、左前机械手、左二次对位组件20、左叠片机械手、叠片组件30、右叠片机械手、右二次对位组件40、右前机械手和右皮带组件50沿极片的宽度方向布置，从而使得正极片从左皮带组件10至叠片组件30、负极片从右皮带组件50至叠片组件30上移动的距离为正极片/负极片的宽度距离，从而使得能够缩短正极片/负极片的移动距离，从而缩短移动时间，即，提高了搬运正极片和负极片所需时间的效率。
63.在本发明的另一个实施例中，所述s200中，还提供了左料盒组件60、左后机械手、右料盒组件70和右后机械手；
64.所述左料盒组件60沿正极片的宽度方向布置于所述左皮带组件10的侧方，所述左后机械手设置于所述左皮带组件10的一端并用于将正极片从所述左料盒组件60搬运至所述左皮带组件10上；
65.所述右料盒组件70沿正极片的宽度方向布置于所述右皮带组件50的侧方，所述右后机械手设置于所述右皮带组件50的一端并用于将正极片从所述右料盒组件70搬运至所述右皮带组件50上。
66.具体地，通过上述布局，设置的左料盒组件60能够用于存放多片正极片，设置的左后机械手能够将左料盒组件60中的正极片沿正极片的宽度方向搬运至左皮带组件10上，从而能够减少了正极片从左料盒组件60中移动至左皮带组件10上的距离，进一步地提高了搬运正极片的效率；设置的右料盒组件70能够用于存放多片负极片，设置的右后机械手能够将右料盒组件70中的负极片沿负极片的宽度方向搬运至右皮带组件50上，从而能够减少了负极片从右料盒组件70中移动至右皮带组件50上的距离，进一步地提高了搬运负极片的效
率。
67.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。