一种叠片装置及方法与流程

本发明涉及电池极片叠片，具体涉及一种叠片装置及方法。

背景技术：

1、锂离子电池制造过程中，通常采用叠片机将正负极间隔叠置形成电池电芯。常用的锂离子电池电芯叠片机中，首先利用吸盘从料盒中吸取正极片或负极片，并搬运至相应的定位台，需要叠置该极片时再次利用吸盘从定位台吸取该极片，并搬运至叠片台完成一次叠片操作。

2、中国专利公开号，cn107768730a，公布了一种锂电池极片叠片设备，极片盒上设有多个等间距的片盒挡板，电池极片插在片盒挡板之间；极片抓取机械手与升降装置连接，升降装置与横向移动装置连接，横向移动装置安装在框架上；隔膜支架的两侧边设有支架槽；隔膜支杆设有多个，隔膜支杆的一端穿过支架槽与隔膜支杆定位装置连接，隔膜支杆定位装置与隔膜收紧装置活动连接；隔膜交错绷紧在隔膜支杆的另一端，成z形，形成多个极片槽；电芯抓取机械手与关节机械臂连接；框架、隔膜收紧装置和关节机械臂均固定在底座上；极片盒活动安装在底座上。

3、常规z字型切叠一体机由于受限于效率限制，需要采用多工位分段设计导致设备尺寸增加，多工位叠加更容易造成设备故障率增加，同时会降低设备运行效率。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种叠片装置及方法，能够提高叠片的对齐度，并通过左右交叠方式快速叠片，提高了叠片效率。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种叠片装置，包括叠片台及设置于叠片台两侧的第一取片夹爪机构和第二取片夹爪机构，所述第一取片夹爪机构和第二取片夹爪机构用于将裁切后的极片交替地输送至所述叠片台，其特征在于：所述第一取片夹爪机构和第二取片夹爪机构对称设置，所述第一取片夹爪机构包括第一送料夹爪及第一驱动件，所述第一驱动件用于驱动所述第一送料夹爪沿第一方向做直线运动，所述叠片台包括一用于放置极片的水平放置面，所述第一方向基于所述水平放置面倾斜设置；所述第二取片夹爪机构包括第二送料夹爪及第二驱动件，所述第二驱动件用于驱动所述第二送料夹爪沿第二方向做直线运动，所述第二方向基于所述水平放置面倾斜设置，所述第二方向与第一方向的倾斜方向相反；所述叠片装置还包括设置于所述叠片台上方的薄膜摆动机构，所述薄膜摆动机构用于对叠片台上的极片进行覆膜，所述薄膜摆动机构能够左右摆动以避让所述第一取片夹爪机构及第二取片夹爪机构的送料。

4、作为上述技术方案的进一步改进，所述第一方向与水平放置面的夹角为8-15°；所述第二方向与水平放置面的夹角为8-15°。

5、作为上述技术方案的进一步改进，所述薄膜摆动机构上设置有压刀组件，所述压刀组件用于压紧极片及薄膜。

6、作为上述技术方案的进一步改进，所述第一驱动件包括沿第一方向倾斜设置的第一直线电机，所述第一送料夹爪安装于第一直线电机的活动端；所述第二驱动件包括沿第二方向倾斜设置的第二直线电机，所述第二送料夹爪安装于第二直线电机的活动端。

7、作为上述技术方案的进一步改进，所述第一送料夹爪及第二送料夹爪均包括安装板、送料夹爪压板、送料夹爪下板、第一导轨滑块组件以及第三驱动件，所述送料夹爪压板通过所述第一导轨滑块组件滑动连接于安装板上，所述送料夹爪下板固定连接于安装板上，所述第三驱动件用于驱动所述送料夹爪压板接近或远离所述送料夹爪下板，以实现夹紧或松开极片。

8、作为上述技术方案的进一步改进，所述第三驱动件包括伺服电机、偏心机构、第二导轨滑块组件和支撑板，所述送料夹爪压板连接于支撑板的顶端，所述支撑板通过所述第二导轨滑块组件滑动连接于所述安装板上，所述伺服电机与所述偏心机构连接用于带动所述支撑板升降。

9、作为上述技术方案的进一步改进，所述第一送料夹爪及第二送料夹爪还包括缓冲件，所述缓冲件连接于送料夹爪压板与支撑板之间，所述缓冲件用于给所述送料夹爪压板向下移动时提供一向上的缓冲作用力。。

10、作为上述技术方案的进一步改进，所述缓冲件包括气缸，所述气缸的固定端与所述支撑板固定连接，所述气缸的活动端与所述送料夹爪压板固定连接。

11、本发明还提供的技术方案是：

12、一种叠片方法，包括以下步骤：

13、第一取片夹爪机构将裁切后的极片沿第一方向倾斜送出，将极片放置于叠片台的水平放置面上，第一方向与水平放置面的夹角为8-15°；

14、薄膜摆动机构将薄膜覆盖于已放置在叠片台上的极片上，并通过压刀压紧，且此时薄膜摆动机构摆动至叠片台的左侧；

15、第二取片夹爪机构将裁切后的极片沿第二方向倾斜送出，将极片放置于已覆在上一张极片上的薄膜上，并通过压刀压紧，第二方向与水平放置面的夹角为8-15°；

16、薄膜摆动机构将薄膜覆盖于已放置在叠片台上的极片上，并通过压刀压紧，且此时薄膜摆动机构摆动至叠片台的右侧；

17、重复上述动作，完成电芯的叠片。

18、作为上述技术方案的进一步改进，所述第一取片夹爪机构将极片沿第一方向倾斜送出时，极片的前端至叠片台水平放置面的右侧基准位停止输送，此时第一取片夹爪机构松开极片将极片放下；所述第二取片夹爪机构将极片沿第二方向倾斜送出时，极片的前端至叠片台水平放置面的左侧基准位停止输送，此时第二取片夹爪机构松开极片将极片放下。

19、本发明的有益效果是：通过述第一取片夹爪机构和第二取片夹爪机构将裁切后的极片交替地上料至所述叠片台上进行叠片，且极片按倾斜于水平放置面10°的角度进行送料，以有效提高叠片的对齐度，提高了电芯质量；另外，通过左右交叠方式快速叠片，提高了叠片速度，提高了工作效率。

技术特征：

1.一种叠片装置，包括叠片台及设置于叠片台两侧的第一取片夹爪机构和第二取片夹爪机构，所述第一取片夹爪机构和第二取片夹爪机构用于将裁切后的极片交替地输送至所述叠片台，其特征在于：所述第一取片夹爪机构和第二取片夹爪机构对称设置，所述第一取片夹爪机构包括第一送料夹爪及第一驱动件，所述第一驱动件用于驱动所述第一送料夹爪沿第一方向做直线运动，所述叠片台包括一用于放置极片的水平放置面，所述第一方向基于所述水平放置面倾斜设置；所述第二取片夹爪机构包括第二送料夹爪及第二驱动件，所述第二驱动件用于驱动所述第二送料夹爪沿第二方向做直线运动，所述第二方向基于所述水平放置面倾斜设置，所述第二方向与第一方向的倾斜方向相反；所述叠片装置还包括设置于所述叠片台上方的薄膜摆动机构，所述薄膜摆动机构用于对叠片台上的极片进行覆膜，所述薄膜摆动机构能够左右摆动以避让所述第一取片夹爪机构及第二取片夹爪机构的送料。

2.根据权利要求1所述的一种叠片装置，其特征在于：所述第一方向与水平放置面的夹角为8-15°；所述第二方向与水平放置面的夹角为8-15°。

3.根据权利要求1所述的一种叠片装置，其特征在于：所述薄膜摆动机构上设置有压刀组件，所述压刀组件用于压紧极片及薄膜。

4.根据权利要求1所述的一种叠片装置，其特征在于：所述第一驱动件包括沿第一方向倾斜设置的第一直线电机，所述第一送料夹爪安装于第一直线电机的活动端；所述第二驱动件包括沿第二方向倾斜设置的第二直线电机，所述第二送料夹爪安装于第二直线电机的活动端。

5.根据权利要求1所述的一种叠片装置，其特征在于：所述第一送料夹爪及第二送料夹爪均包括安装板、送料夹爪压板、送料夹爪下板、第一导轨滑块组件以及第三驱动件，所述送料夹爪压板通过所述第一导轨滑块组件滑动连接于安装板上，所述送料夹爪下板固定连接于安装板上，所述第三驱动件用于驱动所述送料夹爪压板接近或远离所述送料夹爪下板，以实现夹紧或松开极片。

6.根据权利要求5所述的一种叠片装置，其特征在于：所述第三驱动件包括伺服电机、偏心机构、第二导轨滑块组件和支撑板，所述送料夹爪压板连接于支撑板的顶端，所述支撑板通过所述第二导轨滑块组件滑动连接于所述安装板上，所述伺服电机与所述偏心机构连接用于带动所述支撑板升降。

7.根据权利要求6所述的一种叠片装置，其特征在于：所述第一送料夹爪及第二送料夹爪还包括缓冲件，所述缓冲件连接于送料夹爪压板与支撑板之间，所述缓冲件用于给所述送料夹爪压板向下移动时提供一向上的缓冲作用力。

8.根据权利要求7所述的一种叠片装置，其特征在于：所述缓冲件包括气缸，所述气缸的固定端与所述支撑板固定连接，所述气缸的活动端与所述送料夹爪压板固定连接。

9.一种叠片方法，其特征在于，应用于权利要求1-8任一所述的叠片装置，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种叠片方法，其特征在于：所述第一取片夹爪机构将极片沿第一方向倾斜送出时，极片的前端至叠片台水平放置面的右侧基准位停止输送，此时第一取片夹爪机构松开极片将极片放下；所述第二取片夹爪机构将极片沿第二方向倾斜送出时，极片的前端至叠片台水平放置面的左侧基准位停止输送，此时第二取片夹爪机构松开极片将极片放下。

技术总结
本发明公开了一种叠片装置及方法，包括叠片台及设置于叠片台两侧的第一取片夹爪机构和第二取片夹爪机构，所述第一取片夹爪机构将裁切后的极片沿第一方向倾斜送出，将极片放置于所述叠片台的水平放置面上，第一方向与水平放置面的夹角为8‑15°，所述薄膜摆动机构将薄膜覆盖于已放置在叠片台上的极片上，并通过压刀压紧；所述第二取片夹爪机构将裁切后的极片沿第二方向倾斜送出，将极片放置于已覆在上一张极片上的薄膜上，并通过压刀压紧，第二方向与水平放置面的夹角为8‑15°，薄膜摆动机构将薄膜覆盖于已放置在叠片台上的极片上，并通过压刀压紧；本发明能够提高叠片时极片的快速定位效果，并通过左右交叠方式快速叠片，提高了叠片效率。

技术研发人员：黄世祥,鄢计雄,邓俊国
受保护的技术使用者：深圳与行智能装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21