[发明专利]卷绕式叠片机以及电池卷绕叠片方法

说明书

技术领域

本申请涉及一种电池卷芯制作设备和方法，具体涉及一种卷绕式叠片机以及电池卷绕叠片方法。

背景技术

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。

发明内容

本申请提供一种卷绕式叠片机以及电池卷绕叠片方法。

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。