一種疊片電池縱向連續(xù)制造裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種疊片電池縱向連續(xù)制造裝置，包括依次沿輸送線（6）輸送方向設(shè)置的用于制作疊片單元的疊片單元成型機(jī)構(gòu)（1）、用于檢測(cè)制作疊片單元時(shí)極片的對(duì)齊精度并將精度不合格的疊片去除的疊片單元檢測(cè)機(jī)構(gòu)（4）、用于對(duì)疊片單元進(jìn)行熱壓的第一熱壓機(jī)構(gòu)（5）以及用于堆疊疊片單元并組裝成疊片電池電芯的縱向電芯組成機(jī)構(gòu)（2）。本發(fā)明通過疊片單元成型機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)線上將極片快速制作成疊片單元，通過縱向電芯組成機(jī)構(gòu)將疊片單元快速準(zhǔn)確的進(jìn)行疊加形成電芯；本發(fā)明連續(xù)快速完成大批量的電芯制作并且保證電芯的完整性，大幅度提高了生產(chǎn)疊片電池的生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種疊片電池縱向連續(xù)制造裝置
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及鋰離子電池制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種疊片電池縱向連續(xù)制造裝置。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]目前的鋰離子電池規(guī)?；圃煸O(shè)備中，主要還是卷繞式結(jié)構(gòu)。但是卷繞式電池由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均一，在循環(huán)過程中由于其各個(gè)位置張力不一致而引起不可避免的形變，導(dǎo)致其一致性差，甚至存在很大的安全隱患。疊片電池在電池性能上相比于卷繞式電池得到大幅的提升，但是目前沒有規(guī)模應(yīng)用。現(xiàn)有技術(shù)中疊片電池制造實(shí)現(xiàn)大產(chǎn)量的生產(chǎn)，需要投入大量人力物力，不僅生產(chǎn)成本高，還導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種疊片電池縱向連續(xù)制造裝置，該裝置能解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
一種疊片電池縱向連續(xù)制造裝置，包括依次沿輸送線(6)輸送方向設(shè)置的用于制作疊片單元的疊片單元成型機(jī)構(gòu)(I)、用于檢測(cè)制作疊片單元時(shí)極片的對(duì)齊精度并將精度不合格的疊片去除的疊片單元檢測(cè)機(jī)構(gòu)(4)、用于對(duì)疊片單元進(jìn)行熱壓的第一熱壓機(jī)構(gòu)(5)以及用于堆疊疊片單元并組裝成疊片電池電芯的縱向電芯組成機(jī)構(gòu)(2)。
[0008]進(jìn)一步的，所述疊片單元成型機(jī)構(gòu)(I)包括用于放置極片的第一極片彈夾(101)、第一極片移載機(jī)構(gòu)(102)、設(shè)置在第一極片彈夾(101)—側(cè)的第一隔膜放卷機(jī)構(gòu)(111)、設(shè)置在第一隔膜放卷機(jī)構(gòu)(111)前側(cè)的第一隔膜切斷機(jī)構(gòu)(112)、設(shè)置在第一隔膜切斷機(jī)構(gòu)(112)前側(cè)的第一隔膜移載機(jī)構(gòu)(113)、設(shè)置在第一隔膜移載機(jī)構(gòu)(113)右側(cè)的第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)(121)以及設(shè)置在第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)(121)上的CXD檢測(cè)器(122);所述第一極片移載機(jī)構(gòu)(102)設(shè)置在第一極片彈夾(101)和第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)(121)的上方。
[0009]進(jìn)一步的，第一隔膜移載機(jī)構(gòu)(113)包括載板和設(shè)置在載板正上方的第一直線導(dǎo)軌，第一直線導(dǎo)軌上設(shè)置有與第一直線導(dǎo)軌滑動(dòng)配合的用于移動(dòng)隔膜的第一升降吸盤。
[0010]進(jìn)一步的，第一極片移載機(jī)構(gòu)(102)包括設(shè)置在第一極片彈夾(101)和第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)(121)上方的第二直線導(dǎo)軌、設(shè)置在第二直線導(dǎo)軌上且與第二直線導(dǎo)軌滑動(dòng)配合的用于移動(dòng)極片以及對(duì)極片進(jìn)行熱壓的第二升降吸盤以及設(shè)置在第二直線導(dǎo)軌上的抓取機(jī)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步的，所述輸送線(6)上設(shè)有用于卡合限位疊片單元的限位機(jī)構(gòu)(132)，限位機(jī)構(gòu)(132)包括用于卡合限位疊片單元四個(gè)側(cè)邊的若干個(gè)第一定位柱。
[0012]進(jìn)一步的，所述疊片單元檢測(cè)機(jī)構(gòu)(4)包括用于抓取輸送線(6)上次品的次品去除機(jī)構(gòu)(41)、設(shè)置在次品去除機(jī)構(gòu)(41)上的X射線檢測(cè)器以及與次品去除機(jī)構(gòu)(41)配合的次品傳送帶(42)。
[0013]進(jìn)一步的，第一熱壓機(jī)構(gòu)(5)包括設(shè)置在輸送線(6)上方的第一熱壓支架(54)、與第一熱壓支架(54)連接的第一立柱導(dǎo)向(52)、與第一立柱導(dǎo)向(52)連接的第一液壓機(jī)構(gòu)
(53)和設(shè)置在第一液壓機(jī)構(gòu)(53)下方且與第一液壓機(jī)構(gòu)(53)連接的第一熱壓板(51)。
[0014]進(jìn)一步的，所述縱向電芯組成機(jī)構(gòu)(2)包括設(shè)置在輸送線(6)上方的疊片單元移載機(jī)構(gòu)(211)以及與疊片單元移載機(jī)構(gòu)配合的單向輸送線(7)，所述電芯組成機(jī)構(gòu)(2)還包括依次沿單向輸送線(7)輸送方向設(shè)置的疊片單元計(jì)數(shù)裝置(212)、第二極片彈夾(221)、第二隔膜移載機(jī)構(gòu)(233)、第二隔膜切斷機(jī)構(gòu)(232)、第二隔膜放卷機(jī)構(gòu)(231)以及第二熱壓機(jī)構(gòu)⑶。
[0015]進(jìn)一步的，所述疊片單元移載機(jī)構(gòu)(211)包括設(shè)置在輸送線(6)上方的滑軌(213)、與滑軌滑動(dòng)配合的縱向移載機(jī)構(gòu)(214)、設(shè)置在縱向移載機(jī)構(gòu)(214)下方且與縱向移載機(jī)構(gòu)(214)連接的疊片單元吸取機(jī)構(gòu)(215)以及設(shè)置在縱向移載機(jī)構(gòu)(214)上用于驅(qū)動(dòng)縱向移載機(jī)構(gòu)(214)升降的升降機(jī)構(gòu)；
所述第二極片彈夾(221)上方設(shè)有第二極片移載機(jī)構(gòu)(222);所述第二極片移載機(jī)構(gòu)(222)包括設(shè)置在第二極片彈夾(221)上方的第三直線導(dǎo)軌以及與第三直線導(dǎo)軌滑動(dòng)配合的第三升降吸盤;所述第三升降吸盤用于移動(dòng)極片以及對(duì)極片進(jìn)行熱壓；
所述單向輸送線(7)上設(shè)有疊加限位機(jī)構(gòu)(202)，疊加限位機(jī)構(gòu)(202)包括用于卡合限位若干個(gè)疊加在一起的疊片單元四個(gè)側(cè)邊的若干個(gè)第二定位柱，且第二定位柱的高度均大于若干個(gè)疊加在一起的疊片單元的高度。
[0016]進(jìn)一步的，所述第二隔膜移載機(jī)構(gòu)(233)前端設(shè)有用于檢測(cè)疊加后的疊片單元是否存在缺失的檢測(cè)器。
[0017]由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明通過連續(xù)的生產(chǎn)線能夠?qū)崿F(xiàn)大批量的生產(chǎn)疊片電池電芯，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省了生產(chǎn)成本。本發(fā)明通過疊片單元成型機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)線上將極片快速制作成疊片單元，通過縱向電芯組成機(jī)構(gòu)將疊片單元快速準(zhǔn)確的進(jìn)行疊加形成電芯；本發(fā)明連續(xù)快速完成大批量的電芯制作并且保證電芯的完整性，大幅度提高了生產(chǎn)疊片電池的生產(chǎn)效率。
[0018]
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明疊片單元成型機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明疊片單元檢測(cè)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明第一熱壓機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明縱向電芯組成機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是本發(fā)明疊片單元移載機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
如圖1所示的一種疊片電池縱向連續(xù)制造裝置，包括依次沿輸送線6輸送方向設(shè)置的用于制作疊片單元的疊片單元成型機(jī)構(gòu)1、用于檢測(cè)制作疊片單元時(shí)極片的對(duì)齊精度并將精度不合格的疊片去除的疊片單元檢測(cè)機(jī)構(gòu)4、用于對(duì)疊片單元進(jìn)行熱壓的第一熱壓機(jī)構(gòu)5以及用于堆疊疊片單元并組裝成疊片電池電芯的縱向電芯組成機(jī)構(gòu)2。輸送線6上設(shè)有用于卡合限位疊片單元的限位機(jī)構(gòu)132，限位機(jī)構(gòu)132包括用于卡合限位疊片單元四個(gè)側(cè)邊的若干個(gè)第一定位柱。輸送線6為皮帶環(huán)型循環(huán)線且為步進(jìn)式模式，疊片單元成型機(jī)構(gòu)I可設(shè)置多個(gè)，同時(shí)進(jìn)行疊片單元的制作，第一熱壓機(jī)構(gòu)5可設(shè)置若干個(gè)，同時(shí)對(duì)疊片單元進(jìn)行熱壓，縱向電芯組成機(jī)構(gòu)2的數(shù)量在生產(chǎn)場(chǎng)地足夠的情況下可不做要求，本實(shí)施例中以十六個(gè)疊片單元成型機(jī)構(gòu)I為例進(jìn)行說明。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對(duì)疊片單元在輸送線上連續(xù)成型、堆疊后組裝成疊片電池電芯，大大提高了生產(chǎn)效率。
[0022]疊片單元成型機(jī)構(gòu)I包括放置極片的第一極片彈夾101、第一極片移載機(jī)構(gòu)102、設(shè)置在第一極片彈夾101—側(cè)的第一隔膜放卷機(jī)構(gòu)111、設(shè)置在第一隔膜放卷機(jī)構(gòu)111前側(cè)的第一隔膜切斷機(jī)構(gòu)112、設(shè)置在第一隔膜切斷機(jī)構(gòu)112前側(cè)的第一隔膜移載機(jī)構(gòu)113、設(shè)置在第一隔膜移載機(jī)構(gòu)113右側(cè)的第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)121、設(shè)置在第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)121上的CCD檢測(cè)器122;第一極片移載機(jī)構(gòu)102設(shè)置在第一極片彈夾101和第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)121的上方。由于制作一個(gè)完整的疊片單元同時(shí)需要正極極片和負(fù)極極片以及隔膜，可以將正極極片和負(fù)極極片間隔放置在第一極片彈夾101內(nèi)，也可以在輸送線6的兩側(cè)設(shè)置一對(duì)疊片單元成型機(jī)構(gòu)I，分別在一對(duì)極片彈夾內(nèi)放置正極極片和負(fù)極極片，本實(shí)施例以放置十六對(duì)疊片單元成型機(jī)構(gòu)I進(jìn)行說明。
[0023]如圖2所示的一對(duì)疊片單元成型機(jī)構(gòu)I分別放置在輸送線6的兩側(cè)，包括放置正極極片的疊片單元成型機(jī)構(gòu)包括放置極片的第一極片彈夾101、第一極片移載機(jī)構(gòu)102、設(shè)置在第一極片彈夾101左側(cè)的第一隔膜放卷機(jī)構(gòu)111、設(shè)置在第一隔膜放卷機(jī)構(gòu)111前側(cè)的第一隔膜切斷機(jī)構(gòu)112、設(shè)置在第一隔膜切斷機(jī)構(gòu)112前側(cè)的第一隔膜移載機(jī)構(gòu)113、設(shè)置在第一隔膜移載機(jī)構(gòu)113右側(cè)的第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)121以及設(shè)置在第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)121上的CCD檢測(cè)器122。第一極片移載機(jī)構(gòu)102設(shè)置在第一極片彈夾101和第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)121的上方。第一隔膜移載機(jī)構(gòu)113包括載板和設(shè)置在載板正上方的第一直線導(dǎo)軌，第一直線導(dǎo)軌上設(shè)置有與第一直線導(dǎo)軌滑動(dòng)配合的第一升降吸盤;第一升降吸盤用于移動(dòng)隔膜。放置負(fù)極極片的疊片單元成型機(jī)構(gòu)包括放置極片的第一極片彈夾151、第一極片移載機(jī)構(gòu)152、設(shè)置在第一極片彈夾151左側(cè)的第一隔膜放卷機(jī)構(gòu)116、設(shè)置在第一隔膜放卷機(jī)構(gòu)116前側(cè)的第一隔膜切斷機(jī)構(gòu)115、設(shè)置在第一隔膜切斷機(jī)構(gòu)115前側(cè)的第一隔膜移載機(jī)構(gòu)114、設(shè)置在第一隔膜移載機(jī)構(gòu)114右側(cè)的第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)141、設(shè)置在第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)141上的CCD檢測(cè)器142;第一極片移載機(jī)構(gòu)152設(shè)置在第一極片彈夾151和極片隔膜放置機(jī)構(gòu)141的上方。第一隔膜移載機(jī)構(gòu)114包括載板和設(shè)置在載板正上方的第一直線導(dǎo)軌，第一直線導(dǎo)軌上設(shè)置有與第一直線導(dǎo)軌滑動(dòng)配合的第一升降吸盤;所述第一升降吸盤用于移動(dòng)隔膜。第一隔膜放卷機(jī)構(gòu)111和第一隔膜放卷機(jī)構(gòu)116通過伺服電機(jī)控制隔膜卷放卷，第一隔膜切斷機(jī)構(gòu)112、第一隔膜切斷機(jī)構(gòu)115在隔膜移動(dòng)需要長度時(shí)將隔膜切斷，形成單片式的隔膜流入至第一隔膜移載機(jī)構(gòu)113、第一隔膜移載機(jī)構(gòu)114的載板上。
[0024]第一極片移載機(jī)構(gòu)102包括設(shè)置在第一極片彈夾101和第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)121上方的第二直線導(dǎo)軌、設(shè)置在第二直線導(dǎo)軌上且與第二直線導(dǎo)軌滑動(dòng)配合的第二升降吸盤;第二升降吸盤用于移動(dòng)極片以及對(duì)極片進(jìn)行熱壓。第一極片移載機(jī)構(gòu)152包括設(shè)置在第一極片彈夾151和第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)141上方的第二直線導(dǎo)軌、設(shè)置在第二直線導(dǎo)軌上且與第二直線導(dǎo)軌滑動(dòng)配合的第二升降吸盤以及設(shè)置在第二直線導(dǎo)軌上的抓取機(jī)構(gòu);第二升降吸盤用于移動(dòng)極片以及對(duì)極片進(jìn)行熱壓，抓取機(jī)構(gòu)為機(jī)械臂和設(shè)置在機(jī)械臂上的第四吸盤。第一隔膜移載機(jī)構(gòu)113和第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)121的正上方的第一升降吸盤將第一隔膜移載機(jī)構(gòu)113載板上隔膜吸取并通過第一直線導(dǎo)軌移動(dòng)輸送至第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)121上方，然后第一升降吸盤通過升降將隔膜放置到第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)121上，第一極片移載機(jī)構(gòu)102上的第二升降吸盤從放置正極極片的第一極片彈夾101內(nèi)吸取正極極片，通過第二直線導(dǎo)軌滑動(dòng)到第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)121上方，第二升降吸盤通過升降將正極極片放到第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)121上的隔膜上并對(duì)正極極片進(jìn)行熱壓；CXD檢測(cè)器122檢測(cè)隔膜與極片對(duì)齊精度，檢測(cè)誤差超限，伺服調(diào)整裝置自動(dòng)調(diào)整;熱壓完成后抓取機(jī)構(gòu)將正極極片抓取至輸送線8上的限位機(jī)構(gòu)132內(nèi)。限位機(jī)構(gòu)132可根據(jù)疊片單元的尺寸設(shè)置若干個(gè)定位柱，在疊片單元的四個(gè)側(cè)邊分別設(shè)置若干個(gè)定位柱，用于卡合限位疊片單元的位置，防止疊片單元在輸送線8上移動(dòng)，影響后續(xù)工序的操作。
[0025]第一隔膜移載機(jī)構(gòu)114和第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)141的正上方的第一升降吸盤將第一隔膜移載機(jī)構(gòu)114載板上隔膜吸取并通過第一直線導(dǎo)軌移動(dòng)輸送至第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)141上方，然后第一升降吸盤通過升降將隔膜放置到第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)141上，第一極片移載機(jī)構(gòu)152上的第二升降吸盤從放置負(fù)極極片的第一極片彈夾151內(nèi)吸取負(fù)極極片，通過第二直線導(dǎo)軌滑動(dòng)到第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)141上方，第二升降吸盤通過升降將負(fù)極極片放到第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)141上的隔膜上并對(duì)負(fù)極極片進(jìn)行熱壓；CCD檢測(cè)器142檢測(cè)隔膜與極片對(duì)齊精度，檢測(cè)誤差超限，伺服調(diào)整裝置自動(dòng)調(diào)整;熱壓完成后抓取機(jī)構(gòu)將負(fù)極極片抓取至輸送線8上的限位機(jī)構(gòu)132內(nèi)。此時(shí)限位機(jī)構(gòu)132內(nèi)放置的是一個(gè)完整的置片單兀131。置片單兀成型機(jī)構(gòu)I快速的完成置片單兀的制作，與后續(xù)工序銜接緊湊，提尚了置片單兀的生廣效率。
[0026]如圖3所示的疊片單元檢測(cè)機(jī)構(gòu)4包括用于抓取輸送線6上次品的次品去除機(jī)構(gòu)41、與次品去除機(jī)構(gòu)41配合的次品傳送帶42和設(shè)置在次品去除機(jī)構(gòu)41上的X射線檢測(cè)器。疊片單元檢測(cè)機(jī)構(gòu)4的X射線檢測(cè)器，檢測(cè)疊片單元的正極極片與負(fù)極極片對(duì)齊精度，若檢測(cè)到輸送至疊片單元檢測(cè)機(jī)構(gòu)4處的疊片單元正負(fù)極極片對(duì)齊精度不符合要求，次品去除機(jī)構(gòu)41抓取輸送線6上的該不合格品放置到次品傳送帶42上，傳送到報(bào)廢品處進(jìn)行處理。疊片單元檢測(cè)機(jī)構(gòu)4在制作電池電芯過程中有效的去除次品，提高了后續(xù)電芯制作的成品率。
[0027]如圖4所示的第一熱壓機(jī)構(gòu)5包括設(shè)置在輸送線6上方的第一熱壓支架54、與第一熱壓支架54連接的第一立柱導(dǎo)向52、與第一立柱導(dǎo)向52連接的第一液壓機(jī)構(gòu)53和設(shè)置在第一液壓機(jī)構(gòu)53下方且與第一液壓機(jī)構(gòu)53連接的第一熱壓板51。經(jīng)過疊片單元檢測(cè)機(jī)構(gòu)4檢測(cè)合格的疊片單元在輸送線6上輸送至第一熱壓機(jī)構(gòu)5的第一熱壓板51下方進(jìn)行熱壓，第一熱壓板51的壓力范圍:50-1000KG，溫度范圍:60-150°C，熱壓時(shí)間:l_5s。
[0028]如圖5和圖6所示的縱向電芯組成機(jī)構(gòu)2包括設(shè)置在輸送線6上方的疊片單元移載機(jī)構(gòu)211以及與疊片單元移載機(jī)構(gòu)配合的單向輸送線7，電芯組成機(jī)構(gòu)2還包括依次沿單向輸送線7輸送方向設(shè)置的疊片單元計(jì)數(shù)裝置212、第二極片彈夾221、第二隔膜移載機(jī)構(gòu)233、第二隔膜切斷機(jī)構(gòu)232、第二隔膜放卷機(jī)構(gòu)231以及第二熱壓機(jī)構(gòu)3。單向輸送線7上設(shè)有疊加限位機(jī)構(gòu)202，疊加限位機(jī)構(gòu)202包括用于卡合限位疊加后的疊加單元201四個(gè)側(cè)邊的若干個(gè)第二定位柱，且第二定位柱的高度均大于疊加單元201的高度。疊片單元計(jì)數(shù)裝置212用于記錄放入疊加限位機(jī)構(gòu)202的疊片單元的數(shù)量，并計(jì)數(shù)參數(shù)反饋協(xié)調(diào)控制疊片單元移載機(jī)構(gòu)211與單向輸送線7。當(dāng)疊加限位機(jī)構(gòu)202內(nèi)放入的疊片單元數(shù)量達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)量要求時(shí)，疊片單元計(jì)數(shù)裝置212反饋計(jì)數(shù)參數(shù)至控制中心，控制中心控制疊片單元移載機(jī)構(gòu)211暫停放置疊片單元到疊加限位機(jī)構(gòu)202內(nèi)。第二極片彈夾221上方設(shè)有第二極片移載機(jī)構(gòu)222;第二極片移載機(jī)構(gòu)222包括設(shè)置在第二極片彈夾221上方的第三直線導(dǎo)軌以及與第三直線導(dǎo)軌滑動(dòng)配合的第三升降吸盤;第三升降吸盤用于移動(dòng)極片以及對(duì)極片進(jìn)行熱壓。單向輸送線7為單向物流線，速度5m-60m/min。
[0029]疊片單元移載機(jī)構(gòu)211包括設(shè)置在輸送線6上方的滑軌213、與滑軌滑動(dòng)配合的縱向移載機(jī)構(gòu)214、設(shè)置在縱向移載機(jī)構(gòu)214下方且與縱向移載機(jī)構(gòu)214連接的疊片單元吸取機(jī)構(gòu)215以及設(shè)置在縱向移載機(jī)構(gòu)214上用于驅(qū)動(dòng)縱向移載機(jī)構(gòu)214升降的升降機(jī)構(gòu)。當(dāng)疊片單元131通過限位機(jī)構(gòu)132和輸送線6進(jìn)入到疊片單元移載機(jī)構(gòu)211下方，縱向移載機(jī)構(gòu)214下降并通過疊片單元吸取機(jī)構(gòu)215吸取疊片單元131，然后縱向移載機(jī)構(gòu)214升起并通過滑軌213輸送至疊加限位機(jī)構(gòu)202上方，并將疊片單元131放入疊加限位機(jī)構(gòu)202內(nèi)，同時(shí)疊片單元計(jì)數(shù)裝置212記錄個(gè)數(shù);疊加限位機(jī)構(gòu)202通過疊片單元移載機(jī)構(gòu)211放入若干個(gè)疊片單元，第二定位柱的高度大于若干個(gè)疊片單元疊加在一起的高度；當(dāng)疊片單元計(jì)數(shù)裝置212記錄的數(shù)量達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)量參數(shù)時(shí)，疊片單元移載機(jī)構(gòu)211暫停放置疊片單元到疊加限位機(jī)構(gòu)202內(nèi)，單向輸送線7將疊加單元201輸送至下一步工序。
[0030]放置有符合數(shù)量要求的若干個(gè)疊加單元201的疊加限位機(jī)構(gòu)202繼續(xù)向前輸送至第二極片移載機(jī)構(gòu)222、第二隔膜移載機(jī)構(gòu)233，通過固定在第二隔膜移載機(jī)構(gòu)233前端的檢測(cè)器檢查疊加位置的疊片單元是否缺失，由第二極片移載機(jī)構(gòu)222、第二隔膜移載機(jī)構(gòu)233放置缺失的隔膜和極片;再由第二極片移載機(jī)構(gòu)222、第二隔膜移載機(jī)構(gòu)233分別放置需要的極片、隔膜，達(dá)到單個(gè)電芯需求的層數(shù)。
[0031]電芯經(jīng)過達(dá)到設(shè)定溫度的第二熱壓機(jī)構(gòu)3，在設(shè)定的壓力及溫度下完成整體熱壓。第二熱壓機(jī)構(gòu)3的壓力范圍:50-1000KG，溫度范圍:60-150°C，熱壓時(shí)間:5-30s。完成整體熱壓的電芯由單向輸送線7輸送至下一工序。通過縱向電芯組成機(jī)構(gòu)2實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的疊加若干層疊片單元，提高了生產(chǎn)效率。
[0032]本發(fā)明的工作原理如下:
(I)疊片單元成型機(jī)構(gòu)I通過物流線與極片制片機(jī)對(duì)接，滿載正極極片的第一極片彈夾101、滿載負(fù)極極片的第一第一極片彈夾151經(jīng)過物流線到疊片單元成型機(jī)構(gòu)I上料位置，定位機(jī)構(gòu)將彈夾位置對(duì)準(zhǔn)，將隔膜卷放置到第一隔膜放卷機(jī)構(gòu)111、第一隔膜放卷機(jī)構(gòu)116處。極片彈夾輸送物流線分上下兩層，上層用于提供滿載極片彈夾，下層用于將空載極片彈夾返回至極片制片機(jī)。
[0033](2)第一隔膜放卷機(jī)構(gòu)111通過伺服電機(jī)控制隔膜卷放卷，第一隔膜切斷機(jī)構(gòu)112在隔膜移動(dòng)需要長度時(shí)將隔膜切斷，形成單片式的隔膜流入至第一隔膜移載機(jī)構(gòu)113載板上。第一隔膜移載機(jī)構(gòu)113和第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)121的正上方的第一升降吸盤將第一隔膜移載機(jī)構(gòu)113載板上隔膜吸取并通過第一直線導(dǎo)軌移動(dòng)輸送至第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)121上方，然后第一升降吸盤通過升降將隔膜放置到第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)121上，第一極片移載機(jī)構(gòu)102上的第二升降吸盤從放置正極極片的第一極片彈夾101內(nèi)吸取正極極片，通過第二直線導(dǎo)軌滑動(dòng)到第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)121上方，第二升降吸盤通過升降將正極極片放到第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)121上的隔膜上并對(duì)正極極片進(jìn)行熱壓；CXD檢測(cè)器122檢測(cè)隔膜與極片對(duì)齊精度，檢測(cè)誤差超限，伺服調(diào)整裝置自動(dòng)調(diào)整;熱壓完成后抓取機(jī)構(gòu)將正極極片抓取至輸送線6上的限位機(jī)構(gòu)132內(nèi)。第一隔膜放卷機(jī)構(gòu)116通過伺服電機(jī)控制隔膜卷放卷，第一隔膜切斷機(jī)構(gòu)115在隔膜移動(dòng)需要長度時(shí)將隔膜切斷，形成單片式的隔膜流入至第一隔膜移載機(jī)構(gòu)114的載板上。第一隔膜移載機(jī)構(gòu)114和第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)141的正上方的第一升降吸盤將第一隔膜移載機(jī)構(gòu)114載板上隔膜吸取并通過第一直線導(dǎo)軌移動(dòng)輸送至第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)141上方，然后第一升降吸盤通過升降將隔膜放置到第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)141上，第一極片移載機(jī)構(gòu)152上的第二升降吸盤從放置負(fù)極極片的第一極片彈夾151內(nèi)吸取負(fù)極極片，通過第二直線導(dǎo)軌滑動(dòng)到第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)141上方，第二升降吸盤通過升降將負(fù)極極片放到第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)141上的隔膜上并對(duì)負(fù)極極片進(jìn)行熱壓；CCD檢測(cè)器142檢測(cè)隔膜與極片對(duì)齊精度，檢測(cè)誤差超限，伺服調(diào)整裝置自動(dòng)調(diào)整；熱壓完成后抓取機(jī)構(gòu)將正極極片抓取至輸送線6上的限位機(jī)構(gòu)132內(nèi)。此時(shí)限位機(jī)構(gòu)132內(nèi)放置的是一個(gè)完整的疊片單元。
[0034]第一極片移載機(jī)構(gòu)102的抓取機(jī)構(gòu)和第一極片移載機(jī)構(gòu)152的抓取機(jī)構(gòu)依次將原有第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)上的極片隔膜抓取至輸送線6上的限位機(jī)構(gòu)132內(nèi)。限位機(jī)構(gòu)132通過四周的定位柱將疊片單元控制在精度范圍內(nèi)，定位柱確保疊片單元在輸送過程中位置不變。
[0035]CXD檢測(cè)器122和CXD檢測(cè)器142檢測(cè)極片與隔膜邊緣位置偏差，如果超出設(shè)定值通過縱向直線移動(dòng)系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)調(diào)整隔膜與極片相對(duì)位置，確保極片與隔膜的相對(duì)位置精度。
[0036](3)疊片單元131在輸送線6上的限位機(jī)構(gòu)132內(nèi)流出疊片單元成型區(qū)時(shí)，通過疊片單元檢測(cè)機(jī)構(gòu)4。疊片單元檢測(cè)機(jī)構(gòu)4的X射線檢測(cè)器，檢測(cè)疊片單元的正極極片與負(fù)極極片對(duì)齊精度，若檢測(cè)到輸送至疊片單元檢測(cè)機(jī)構(gòu)4處的疊片單元正負(fù)極極片對(duì)齊精度不符合要求，次品去除機(jī)構(gòu)41抓取輸送線6上的該不合格品放置到次品傳送帶42上，傳送到報(bào)廢品處進(jìn)行處理。疊片單元檢測(cè)機(jī)構(gòu)4在制作電池電芯過程中有效的去除次品，提高了后續(xù)電芯制作的成品率。
[0037](4)經(jīng)過疊片單元檢測(cè)機(jī)構(gòu)4檢測(cè)合格的疊片單元在輸送線6上輸送至第一熱壓機(jī)構(gòu)5的第一熱壓板51下方進(jìn)行熱壓，在設(shè)定的溫度及壓力下完成規(guī)定時(shí)間的熱壓。
[0038](5)經(jīng)過熱壓的疊片單元131通過限位機(jī)構(gòu)132和輸送線6進(jìn)入到疊片單元移載機(jī)構(gòu)211下方，縱向移載機(jī)構(gòu)214下降并通過疊片單元吸取機(jī)構(gòu)215吸取疊片單元131，然后縱向移載機(jī)構(gòu)214升起并通過滑軌213輸送至疊加限位機(jī)構(gòu)202上方，并將疊片單元131放入疊加限位機(jī)構(gòu)202內(nèi)，同時(shí)疊片單元計(jì)數(shù)裝置212記錄個(gè)數(shù);疊加限位機(jī)構(gòu)202通過疊片單元移載機(jī)構(gòu)211放入若干個(gè)疊片單元，第二定位柱的高度大于若干個(gè)疊片單元疊加在一起的高度；當(dāng)疊片單元計(jì)數(shù)裝置212記錄的數(shù)量達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)量參數(shù)時(shí)，疊片單元移載機(jī)構(gòu)211暫停放置疊片單元到疊加限位機(jī)構(gòu)202內(nèi)，單向輸送線7將疊加單元201輸送至第二極片移載機(jī)構(gòu)222、第二隔膜移載機(jī)構(gòu)233處。
[0039](6)放置有符合數(shù)量要求的若干個(gè)疊加單元201的疊加限位機(jī)構(gòu)202繼續(xù)向前輸送至第二極片移載機(jī)構(gòu)222、第二隔膜移載機(jī)構(gòu)233，通過固定在第二隔膜移載機(jī)構(gòu)233前端的檢測(cè)器檢查疊加位置的疊片單元是否缺失，由第二極片移載機(jī)構(gòu)222、第二隔膜移載機(jī)構(gòu)233放置缺失的隔膜和極片;再由第二極片移載機(jī)構(gòu)222、第二隔膜移載機(jī)構(gòu)233分別放置需要的極片、隔膜，達(dá)到單個(gè)電芯需求的層數(shù)。通過固定在第二隔膜移載機(jī)構(gòu)233前端的檢測(cè)器檢測(cè)疊加單元是否缺失，由第二極片移載機(jī)構(gòu)222、第二隔膜移載機(jī)構(gòu)(233)放置缺失的單元后形成電芯。
[0040](7)電芯經(jīng)過達(dá)到設(shè)定溫度的第二熱壓機(jī)構(gòu)3，在設(shè)定的壓力及溫度下完成整體熱壓。完成整體熱壓的電芯由單向輸送線輸送至下一工序。
[0041]本發(fā)明通過疊片單元成型機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)多工位正負(fù)極片與隔膜單獨(dú)組裝，再集成為疊片單元后，通過縱向電芯組成機(jī)構(gòu)多次疊加達(dá)到設(shè)計(jì)層數(shù)形成電芯;本發(fā)明打破傳統(tǒng)疊片設(shè)備的節(jié)拍上限，設(shè)備效率較高，且比傳統(tǒng)卷繞式電芯在NG品處理上有優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)柔性切換適合多種類極片規(guī)格。多工位疊片、上下料物流循環(huán)及輸送線的使用大幅減少了疊片電池制造裝備人力需求。
[0042]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種疊片電池縱向連續(xù)制造裝置，其特征在于:包括依次沿輸送線(6)輸送方向設(shè)置的用于制作疊片單元的疊片單元成型機(jī)構(gòu)(I)、用于檢測(cè)制作疊片單元時(shí)極片的對(duì)齊精度并將精度不合格的疊片去除的疊片單元檢測(cè)機(jī)構(gòu)(4)、用于對(duì)疊片單元進(jìn)行熱壓的第一熱壓機(jī)構(gòu)(5)以及用于堆疊疊片單元并組裝成疊片電池電芯的縱向電芯組成機(jī)構(gòu)(2)。2.如權(quán)利要求1所述的一種疊片電池縱向連續(xù)制造裝置，其特征在于:所述疊片單元成型機(jī)構(gòu)(I)包括用于放置極片的第一極片彈夾(101)、第一極片移載機(jī)構(gòu)(102)、設(shè)置在第一極片彈夾(101)—側(cè)的第一隔膜放卷機(jī)構(gòu)(111)、設(shè)置在第一隔膜放卷機(jī)構(gòu)(111)前側(cè)的第一隔膜切斷機(jī)構(gòu)(112)、設(shè)置在第一隔膜切斷機(jī)構(gòu)(112)前側(cè)的第一隔膜移載機(jī)構(gòu)(113)、設(shè)置在第一隔膜移載機(jī)構(gòu)(113)右側(cè)的第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)(121)以及設(shè)置在第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)(121)上的CCD檢測(cè)器(122);所述第一極片移載機(jī)構(gòu)(102)設(shè)置在第一極片彈夾(101)和第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)(121)的上方。3.如權(quán)利要求2所述的一種疊片電池縱向連續(xù)制造裝置，其特征在于:第一隔膜移載機(jī)構(gòu)(113)包括載板和設(shè)置在載板正上方的第一直線導(dǎo)軌，第一直線導(dǎo)軌上設(shè)置有與第一直線導(dǎo)軌滑動(dòng)配合的用于移動(dòng)隔膜的第一升降吸盤。4.如權(quán)利要求2所述的一種疊片電池縱向連續(xù)制造裝置，其特征在于:第一極片移載機(jī)構(gòu)(102)包括設(shè)置在第一極片彈夾(101)和第一極片隔膜放置機(jī)構(gòu)(121)上方的第二直線導(dǎo)軌、設(shè)置在第二直線導(dǎo)軌上且與第二直線導(dǎo)軌滑動(dòng)配合的用于移動(dòng)極片以及對(duì)極片進(jìn)行熱壓的第二升降吸盤以及設(shè)置在第二直線導(dǎo)軌上的抓取機(jī)構(gòu)。5.如權(quán)利要求1所述的一種疊片電池縱向連續(xù)制造裝置，其特征在于:所述輸送線(6)上設(shè)有用于卡合限位疊片單元的限位機(jī)構(gòu)(132)，限位機(jī)構(gòu)(132)包括用于卡合限位疊片單元四個(gè)側(cè)邊的若干個(gè)第一定位柱。6.如權(quán)利要求1所述的一種疊片電池縱向連續(xù)制造裝置，其特征在于:所述疊片單元檢測(cè)機(jī)構(gòu)(4)包括用于抓取輸送線(6)上次品的次品去除機(jī)構(gòu)(41)、設(shè)置在次品去除機(jī)構(gòu)(41)上的X射線檢測(cè)器以及與次品去除機(jī)構(gòu)(41)配合的次品傳送帶(42)。7.如權(quán)利要求1所述的一種疊片電池縱向連續(xù)制造裝置，其特征在于:第一熱壓機(jī)構(gòu)(5)包括設(shè)置在輸送線(6)上方的第一熱壓支架(54)、與第一熱壓支架(54)連接的第一立柱導(dǎo)向(52)、與第一立柱導(dǎo)向(52)連接的第一液壓機(jī)構(gòu)(53)和設(shè)置在第一液壓機(jī)構(gòu)(53)下方且與第一液壓機(jī)構(gòu)(53)連接的第一熱壓板(51)。8.如權(quán)利要求1所述的一種疊片電池縱向連續(xù)制造裝置，其特征在于:所述縱向電芯組成機(jī)構(gòu)(2)包括設(shè)置在輸送線(6)上方的疊片單元移載機(jī)構(gòu)(211)以及與疊片單元移載機(jī)構(gòu)配合的單向輸送線(7)，所述電芯組成機(jī)構(gòu)(2)還包括依次沿單向輸送線(7)輸送方向設(shè)置的疊片單元計(jì)數(shù)裝置(212)、第二極片彈夾(221)、第二隔膜移載機(jī)構(gòu)(233)、第二隔膜切斷機(jī)構(gòu)(232)、第二隔膜放卷機(jī)構(gòu)(231)以及第二熱壓機(jī)構(gòu)(3)。9.如權(quán)利要求8所述的一種疊片電池縱向連續(xù)制造裝置，其特征在于:所述疊片單元移載機(jī)構(gòu)(211)包括設(shè)置在輸送線(6)上方的滑軌(213)、與滑軌滑動(dòng)配合的縱向移載機(jī)構(gòu)(214)、設(shè)置在縱向移載機(jī)構(gòu)(214)下方且與縱向移載機(jī)構(gòu)(214)連接的疊片單元吸取機(jī)構(gòu)(215)以及設(shè)置在縱向移載機(jī)構(gòu)(214)上用于驅(qū)動(dòng)縱向移載機(jī)構(gòu)(214)升降的升降機(jī)構(gòu)； 所述第二極片彈夾(221)上方設(shè)有第二極片移載機(jī)構(gòu)(222);所述第二極片移載機(jī)構(gòu)(222)包括設(shè)置在第二極片彈夾(221)上方的第三直線導(dǎo)軌以及與第三直線導(dǎo)軌滑動(dòng)配合的第三升降吸盤;所述第三升降吸盤用于移動(dòng)極片以及對(duì)極片進(jìn)行熱壓； 所述單向輸送線(7)上設(shè)有疊加限位機(jī)構(gòu)(202)，疊加限位機(jī)構(gòu)(202)包括用于卡合限位若干個(gè)疊加在一起的疊片單元四個(gè)側(cè)邊的若干個(gè)第二定位柱，且第二定位柱的高度均大于若干個(gè)疊加在一起的疊片單元的高度。10.如權(quán)利要求8所述的一種疊片電池縱向連續(xù)制造裝置，其特征在于:所述第二隔膜移載機(jī)構(gòu)(233)前端設(shè)有用于檢測(cè)疊加后的疊片單元是否存在缺失的檢測(cè)器。
【文檔編號(hào)】H01M10/058GK105895963SQ201610410427
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月13日
【發(fā)明人】左龍龍, 王晨旭, 許濤, 胡家佳
【申請(qǐng)人】合肥國軒高科動(dòng)力能源有限公司