一種疊片電池連續(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連續(xù)制造裝置，包括依次沿輸送線（8）輸送方向設置的疊片單元成型機構（1）、疊片單元檢測機構（2）、第一疊片單元熱壓機構（3）、多層疊片疊加機構和疊片電芯組成機構（7）。本發(fā)明通過連續(xù)的生產線能夠實現(xiàn)大批量的生產疊片電池電芯，提高了生產效率，節(jié)省了生產成本。本發(fā)明通過疊片單元成型機構在生產線上將極片快速制作成疊片單元，通過多層疊片疊加機構將疊片單元快速準確的進行疊加形成電芯；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，大幅度提高了生產疊片電池的生產效率。
【專利說明】一種疊片電池連續(xù)制造裝置
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及鋰離子電池制造技術領域，具體涉及一種疊片電池連續(xù)制造裝置。
[0003]
【背景技術】
[0004]目前的鋰離子電池規(guī)模化制造設備中，主要還是卷繞式結構。但是卷繞式電池由于內部結構不均一，在循環(huán)過程中由于其各個位置張力不一致而引起不可避免的形變，導致其一致性差，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)模應用?，F(xiàn)有技術中疊片電池制造實現(xiàn)大產量的生產，需要投入大量人力物力，不僅生產成本高，還導致生產效率低下。
[0005]

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種疊片電池連續(xù)制造裝置，該裝置能解決現(xiàn)有技術中的不足。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案:
一種疊片電池連續(xù)制造裝置，包括依次沿輸送線(8)輸送方向設置的用于制作疊片單元的疊片單元成型機構(I)、用于檢測制作疊片單元時極片的對齊精度并將精度不合格的疊片去除的疊片單元檢測機構(2)、用于對疊片單元進行熱壓的第一疊片單元熱壓機構
(3)、用于疊片單元堆疊的多層疊片疊加機構和用于將堆疊后的疊片單元組裝成疊片電池電芯的疊片電芯組成機構(7)。
[0008]進一步的，所述疊片單元成型機構(I)包括用于放置極片的第一極片彈夾(101)、第一極片移載機構(102)、設置在第一極片彈夾(101)—側的第一隔膜放卷機構(111)、設置在第一隔膜放卷機構(111)前側的第一隔膜切斷機構(112)、設置在第一隔膜切斷機構(112)前側的第一隔膜移載機構(113)、設置在第一隔膜移載機構(113)右側的第一極片隔膜放置機構(121)以及設置在第一極片隔膜放置機構(121)上的CXD檢測器(122);所述第一極片移載機構(102)設置在第一極片彈夾(101)和第一極片隔膜放置機構(121)的上方。
[0009]進一步的，第一隔膜移載機構(113)包括載板和設置在載板正上方的第一直線導軌，第一直線導軌上設置有與第一直線導軌滑動配合的用于移動隔膜的第一升降吸盤。
[0010]進一步的，第一極片移載機構(102)包括設置在第一極片彈夾(101)和第一極片隔膜放置機構(121)上方的第二直線導軌、設置在第二直線導軌上且與第二直線導軌滑動配合的用于移動極片以及對極片進行熱壓的第二升降吸盤以及設置在第二直線導軌上的抓取機構。
[0011]進一步的，所述輸送線(8)上設有用于卡合限位疊片單元的限位機構(132)，限位機構(132)包括用于卡合限位疊片單元四個側邊的若干個定位柱。
[0012]進一步的，所述疊片單元檢測機構(2)包括用于抓取輸送線(8)上次品的次品去除機構(21)、設置在次品去除機構(21)上的X射線檢測器以及與次品去除機構(21)配合的次品傳送帶(22)。
[0013]進一步的，第一疊片單元熱壓機構(3)包括設置在輸送帶(8)上方的熱壓支架
(31)、與熱壓支架(31)連接的立柱導向(32)、與立柱導向(32)連接的液壓機構(33)和設置在液壓機構(33)下方且與液壓機構(33)連接的熱壓板(34)。
[0014]進一步的，多層疊片疊加機構包括依次設置在輸送線上方的雙層疊片疊加機構
(4)、四層疊片疊加機構(5)和八層疊片疊加機構(6)；
雙層疊片疊加機構(4)包括第一疊加支架(41)、橫向設置在第一疊加支架(41)上的第一滑軌(42)以及與第一滑軌(42)滑動配合的第一移載堆疊機構(43)，第一移載堆疊機構
(43)的下方連接有疊片吸取機構;第一移載堆疊機構43上設有用于驅動第一移載堆疊機構43升降的第一升降機構;第一移載堆疊機構(43)在第一滑軌(42)上的行程為相鄰兩個疊片單元中心之間的距離；
四層疊片疊加機構(5)包括第二疊加支架(51)、橫向設置在第二疊加支架(51)上的第二滑軌(52)以及與第二滑軌(52)相配合的第二移載堆疊機構(53)，第二移載堆疊機構(53)的下方連接有第二疊片抓取機構；疊片抓取機構為機械夾具;第二移載堆疊機構53上設有用于驅動第二移載堆疊機構53升降的第二升降機構；第二移載堆疊機構(53)在第二滑軌
(52)上的行程是第一移載堆疊機構(43)在第一滑軌(42)上行程的兩倍；
八層疊片疊加機構(6)包括第三疊加支架(61)、橫向設置在第三疊加支架(61)上的第三滑軌(62)以及與第三滑軌(62)滑動配合的第三移載堆疊機構(63)，第三移載堆疊機構
(63)的下方連接有第三疊片抓取機構;第三疊片抓取機構為機械夾具;第三移載堆疊機構63上設有用于驅動第三移載堆疊機構63升降的第三升降機構第三移載堆疊機構(63)在第三滑軌(62)上的行程是第二移載堆疊機構(53)在第二滑軌(52)上的行程的兩倍。
[0015]進一步的，疊片電芯組成機構(7)包括設置在輸送線(8)外側的疊片機械手(701)以及與疊片機械手(701)配合的輸出物流線(9);疊片電芯組成機構(7)還包括依次沿輸出物流線(9)輸送方向設置的第二隔膜移載機構(713)、設置在第二隔膜切斷機構(712)、第二隔膜放卷機構(711)、第二極片彈夾(721)、第二疊片單元熱壓機構(731)、用于給電芯外層貼附隔膜和貼膠帶的包隔膜機構(741);所述第二極片彈夾(721)上方設有第二極片移載機構(722);所述第二極片移載機構(722)包括設置在第二極片彈夾(721)上方的第三直線導軌以及與第三直線導軌滑動配合的第三升降吸盤;所述第三升降吸盤用于移動極片以及對極片進行熱壓。
[0016]進一步的，所述第二隔膜移載機構(713)前端設有用于檢測疊加的疊片單元是否存在缺失的檢測器。
[0017]由以上技術方案可知，本發(fā)明通過連續(xù)的生產線能夠實現(xiàn)大批量的生產疊片電池電芯，提高了生產效率，節(jié)省了生產成本。本發(fā)明通過疊片單元成型機構在生產線上將極片快速制作成疊片單元，通過多層疊片疊加機構將疊片單元快速準確的進行疊加形成電芯；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，大幅度提高了生產疊片電池的生產效率。
[0018]
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明疊片單元成型機構結構示意圖；
圖3是本發(fā)明疊片單元檢測機構結構示意圖；
圖4是本發(fā)明第一疊片單元熱壓機構結構示意圖；
圖5是本發(fā)明雙層疊片疊加機構結構示意圖；
圖6是本發(fā)明四層疊片疊加機構結構示意圖；
圖7是本發(fā)明八層疊片疊加機構結構示意圖；
圖8是本發(fā)明疊片電芯組成機構結構示意圖。
[0020]
【具體實施方式】
[0021 ]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明:
如圖1所示的一種疊片電池連續(xù)制造裝置，其特征在于:包括依次沿輸送線8輸送方向設置的疊片單元成型機構1、疊片單元檢測機構2、第一疊片單元熱壓機構3、多層疊片疊加機構和疊片電芯組成機構7;所述疊片單元成型機構I用于制作疊片單元;所述疊片單元檢測機構2用于檢測制作疊片單元時極片的對齊精度并將精度不合格的疊片去除;所述第一疊片單元熱壓機構3用于對疊片單元進行熱壓;所述多層疊片疊加機構用于疊片單元的堆疊;所述疊片電芯組成機構7用于將堆疊后的疊片單元組裝成疊片電池電芯。輸送線8上設有用于卡合限位疊片單元的限位機構132，限位機構132包括用于卡合限位疊片單元四個側邊的若干個定位柱。輸送線8為圓環(huán)型循環(huán)線且為步進式模式，疊片單元成型機構I可設置多個，同時進行疊片單元的制作，第一疊片單元熱壓機構3可設置若干個，同時對疊片單元進行熱壓，多層疊片疊加機構的數量可根據疊片單元成型機構I的數量進行相應數量的設置，本實施例中以十六個疊片單元成型機構I為例進行說明。本發(fā)明可實現(xiàn)對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，大大提高了生產效率。
[0022]疊片單元成型機構I包括放置極片的第一極片彈夾101、第一極片移載機構102、設置在第一極片彈夾101—側的第一隔膜放卷機構111、設置在第一隔膜放卷機構111前側的第一隔膜切斷機構112、設置在第一隔膜切斷機構112前側的第一隔膜移載機構113、設置在第一隔膜移載機構113右側的第一極片隔膜放置機構121、設置在第一極片隔膜放置機構121上的CCD檢測器122;第一極片移載機構102設置在第一極片彈夾101和第一極片隔膜放置機構121的上方。由于制作一個完整的疊片單元同時需要正極極片和負極極片以及隔膜，可以將正極極片和負極極片間隔放置在第一極片彈夾101內，也可以在輸送線8的兩側設置一對疊片單元成型機構I分別在一對極片彈夾內放置正極極片和負極極片，本實施例以放置十六對疊片單元成型機構I進行說明。同時設置十六個第一疊片單元熱壓機構3。
[0023]如圖2所示的一對疊片單元成型機構I分別放置在輸送線8的兩側，包括放置正極極片的疊片單元成型機構包括放置極片的第一極片彈夾101、第一極片移載機構102、設置在第一極片彈夾101左側的第一隔膜放卷機構111、設置在第一隔膜放卷機構111前側的第一隔膜切斷機構112、設置在第一隔膜切斷機構112前側的第一隔膜移載機構113、設置在第一隔膜移載機構113右側的第一極片隔膜放置機構121以及設置在第一極片隔膜放置機構121上的CCD檢測器122。第一極片移載機構102設置在第一極片彈夾101和第一極片隔膜放置機構121的上方。第一隔膜移載機構113包括載板和設置在載板正上方的第一直線導軌，第一直線導軌上設置有與第一直線導軌滑動配合的第一升降吸盤;所述第一升降吸盤用于移動隔膜。放置負極極片的疊片單元成型機構包括放置極片的第一極片彈夾151、第一極片移載機構152、設置在第一極片彈夾151左側的第一隔膜放卷機構116、設置在第一隔膜放卷機構116前側的第一隔膜切斷機構115、設置在第一隔膜切斷機構115前側的第一隔膜移載機構114、設置在第一隔膜移載機構114右側的第一極片隔膜放置機構141、設置在第一極片隔膜放置機構141上的CCD檢測器142;第一極片移載機構152設置在第一極片彈夾151和極片隔膜放置機構141的上方。第一隔膜移載機構114包括載板和設置在載板正上方的第一直線導軌，第一直線導軌上設置有與第一直線導軌滑動配合的第一升降吸盤;所述第一升降吸盤用于移動隔膜第一隔膜放卷機構111和第一隔膜放卷機構116通過伺服電機控制隔膜卷放卷，第一隔膜切斷機構112、第一隔膜切斷機構115在隔膜移動需要長度時將隔膜切斷，形成單片式的隔膜流入至第一隔膜移載機構113、第一隔膜移載機構114的載板上。
[0024]第一極片移載機構102包括設置在第一極片彈夾101和第一極片隔膜放置機構121上方的第二直線導軌、設置在第二直線導軌上且與第二直線導軌滑動配合的第二升降吸盤;第二升降吸盤用于移動極片以及對極片進行熱壓。第一極片移載機構152包括設置在第一極片彈夾151和第一極片隔膜放置機構141上方的第二直線導軌、設置在第二直線導軌上且與第二直線導軌滑動配合的第二升降吸盤以及設置在第二直線導軌上的抓取機構;第二升降吸盤用于移動極片以及對極片進行熱壓，抓取機構為機械臂和設置在機械臂上的第四吸盤。第一隔膜移載機構113和第一極片隔膜放置機構121的正上方的第一升降吸盤將第一隔膜移載機構113載板上隔膜吸取并通過第一直線導軌移動輸送至第一極片隔膜放置機構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構121，第一極片移載機構102上的第二升降吸盤從放置正極極片的第一極片彈夾101內吸取正極極片，通過第二直線導軌滑動到第一極片隔膜放置機構121上方，第二升降吸盤通過升降將正極極片放置到第一極片隔膜放置機構121上的隔膜上并對正極極片進行熱壓；CXD檢測器122檢測隔膜與極片對齊精度，檢測誤差超限，伺服調整裝置自動調整;熱壓完成后抓取機構將正極極片抓取至輸送線8上的限位機構132內。限位機構132可根據疊片單元的尺寸設置若干個定位柱，在疊片單元的四個側邊分別設置若干個定位柱，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，影響后續(xù)工序的操作。
[0025]第一隔膜移載機構114和第一極片隔膜放置機構141的正上方的第一升降吸盤將第一隔膜移載機構114載板上隔膜吸取并通過第一直線導軌移動輸送至第一極片隔膜放置機構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構141上，第一極片移載機構152上的第二升降吸盤從放置負極極片的第一極片彈夾151內吸取負極極片，通過第二直線導軌滑動到第一極片隔膜放置機構141上方，第二升降吸盤通過升降將負極極片放到第一極片隔膜放置機構141上的隔膜上并對負極極片進行熱壓；CCD檢測器142檢測隔膜與極片對齊精度，檢測誤差超限，伺服調整裝置自動調整;熱壓完成后抓取機構將負極極片抓取至輸送線8上的限位機構132內的正極極片上。此時限位機構132內放置的是一個完整的疊片單元131。疊片單元成型機構I快速的完成疊片單元的制作，與后續(xù)工序銜接緊湊，提高了疊片單元的生產效率。
[0026]如圖3所示的疊片單元檢測機構2包括用于抓取輸送線8上次品的次品去除機構21、與次品去除機構21配合的次品傳送帶22和設置在次品去除機構21上的X射線檢測器。疊片單元檢測機構2的X射線檢測器，檢測疊片單元的正極極片與負極極片對齊精度，若檢測到輸送至疊片單元檢測機構2處的疊片單元正負極極片對齊精度不符合要求，次品去除機構21抓取輸送線8上的該不合格品放置到次品傳送帶22上，傳送到報廢品處進行處理。疊片單元檢測機構2在制作電池電芯過程中有效的去除次品，提高了制作的成品率。
[0027]如圖4所示的第一疊片單元熱壓機構3包括設置在輸送帶8上方的熱壓支架31、與熱壓支架31連接的立柱導向32、與立柱導向32連接的液壓機構33和設置在液壓機構33下方且與液壓機構33連接的熱壓板34。經過疊片單元檢測機構2檢測合格的疊片單元在輸送線8上輸送至第一疊片單元熱壓機構3的熱壓板下方進行熱壓，熱壓板34的壓力范圍:50-1000KG，溫度范圍:60-150°C，熱壓時間:l_5s。
[0028]多層疊片疊加機構包括依次設置在輸送線上方的雙層疊片疊加機構4、四層疊片疊加機構5和八層疊片疊加機構6;設置十六對疊片單元成型機構I和十六個第一疊片單元熱壓機構3，需設置八個雙層疊片疊加機構4、四個四層疊片疊加機構5和兩個八層疊片疊加機構6。
[0029]如圖5所示的雙層疊片疊加機構4包括第一疊加支架41、橫向設置在第一疊加支架41上的第一滑軌42以及與第一滑軌42滑動配合的第一移載堆疊機構43，第一移載堆疊機構43的下方連接有疊片吸取機構;第一移載堆疊機構43上設有用于驅動第一移載堆疊機構43升降的升降機構，第一移載堆疊機構43在第一滑軌42上的行程為相鄰兩個疊片單元中心之間的距離。
[0030]如圖6所示的四層疊片疊加機構5包括第二疊加支架51、橫向設置在第二疊加支架51上的第二滑軌52以及與第二滑軌52相配合的第二移載堆疊機構53，第二移載堆疊機構53的下方連接有第二疊片抓取機構；疊片抓取機構為機械夾具;第二移載堆疊機構53上設有用于驅動第二移載堆疊機構53升降的升降機構，第二移載堆疊機構53在第二滑軌52上的行程是第一移載堆疊機構43在第一滑軌42上的行程的兩倍。
[0031]如圖7所示的八層疊片疊加機構6包括第三疊加支架61、橫向設置在第三疊加支架61上的第三滑軌62以及與第三滑軌62滑動配合的第三移載堆疊機構63，第三移載堆疊機構63的下方連接有第三疊片抓取機構；第三疊片抓取機構為機械夾具；第三移載堆疊機構63上設有用于驅動第三移載堆疊機構63的升降的升降機構，第三移載堆疊機構63在第三滑軌62上的行程是第二移載堆疊機構53在第二滑軌52上的行程的兩倍。
[0032]第一疊加支架41、第二疊加支架51、第三疊加支架61的結構均相同，第一滑軌42、第二滑軌52、第三滑軌62的結構均相同，第一移載堆疊機構43、第二移載堆疊機構53、第三移載堆疊機構63結構均相同，第一移載堆疊機構43在第一滑軌42上的行程、第二移載堆疊機構53在第二滑軌52上的行程、第三移載堆疊機構63在第三滑軌62上的行程均不相同，第二疊片抓取機構與第三疊片抓取機構的結構相同。
[0033]經過第一疊片單元熱壓機構3熱壓完成的疊片單元輸送至多層疊片疊加機構處，首先可升降的第一移載堆疊機構43下降至其下方對應的限位機構132上方，第一移載堆疊機構43下方的疊片吸取機構吸取對應的疊片單元，然后第一移載堆疊機構43升起并將吸取的疊片單元堆疊到相鄰的疊片單元上，形成雙層疊片單元;八個雙層疊片堆疊機構43同時完成雙層堆疊后，八個雙層疊片單元輸送至四個四層疊片疊加機構5下方，可升降的第二移載堆疊機構53下降至其下方對應的限位機構132上方，第二移載堆疊機構53下方的第二疊片抓取機構抓取對應的雙層疊片單元，然后第二移載堆疊機構53升起并將抓取的雙層疊片單元通過第二滑軌52堆疊到相鄰的雙層疊片單元上，形成四個四層疊片單元；四個四層疊片單元輸送至兩個八層疊片疊加機構6下方，可升降的第三移載堆疊機構63下降至其下方對應的限位機構132上方，第三移載堆疊機構63下方的第三疊片抓取機構抓取對應的四層疊片單元，第三移載堆疊機構63升起并將抓取的四層疊片單元通過第三滑軌62滑動到相鄰的四層疊片單元上方并堆疊在該相鄰的四層疊片單元上，形成八層疊片單元。通過多層疊片疊加機構實現(xiàn)快速準確的疊加若干層疊片單元，提高了生產效率。
[0034]如圖8所示的疊片電芯組成機構7包括設置在輸送線8外側的疊片機械手701以及與疊片機械手701配合的輸出物流線9;疊片電芯組成機構7還包括依次沿輸出物流線9輸送方向設置的第二隔膜移載機構713、第二隔膜切斷機構712、第二隔膜放卷機構711、第二極片彈夾721、第二疊片單元熱壓機構731、用于給電芯外層貼附隔膜和貼膠帶的包隔膜機構741;第二極片彈夾721上方設有第二極片移載機構722;第二極片移載機構722包括設置在第二極片彈夾721上方的第三直線導軌以及與第三直線導軌滑動配合的第三升降吸盤;第三升降吸盤用于移動極片以及對極片進行熱壓。第二隔膜移載機構713前端設有用于檢測疊加的疊片單元是否存在缺失的檢測器。疊片機械手701將輸送線8上的八層疊片單元抓取放到輸出物流線9合成工位，累計放置兩個八層疊片單元，通過固定在第二隔膜移載機構713前端的檢測器檢測電芯是否缺失，由第二極片移載機構722、第二隔膜移載機構713補充缺失的極片和隔膜。最后再由第二極片移載機構722、第二隔膜移載機構713分別放置一層極片、隔膜，達到單個電芯需求的層數。。電芯經過達到設定溫度的第二疊片單元熱壓機構731，在設定的壓力及溫度下完成整體熱壓，壓力范圍:50-1000KG，溫度范圍:60-150°C，熱壓時間:5-30s。。完成整體熱壓的電芯輸送至包隔膜機構741處完成外層隔膜貼附，貼附完隔膜后輸送至貼膠帶機構處完成貼膠，至此電芯組裝完成，由輸送線輸送至下一工序。
[0035]本發(fā)明的工作原理如下:
(I)疊片單元成型機構I通過物流線與極片制片機對接，滿載正極極片的第一極片彈夾101、滿載負極極片的第一第一極片彈夾151經過物流線到疊片單元成型機構I上料位置，定位機構將彈夾位置對準，將隔膜卷放置到第一隔膜放卷機構111、第一隔膜放卷機構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。
[0036](2)第一隔膜放卷機構111通過伺服電機控制隔膜卷放卷，第一隔膜切斷機構112在隔膜移動需要長度時將隔膜切斷，形成單片式的隔膜流入至第一隔膜移載機構113載板上。第一隔膜移載機構113和第一極片隔膜放置機構121的正上方的第一升降吸盤將第一隔膜移載機構113載板上隔膜吸取并通過第一直線導軌移動輸送至第一極片隔膜放置機構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構121上，第一極片移載機構102上的第二升降吸盤從放置正極極片的第一極片彈夾101內吸取正極極片，通過第二直線導軌滑動到第一極片隔膜放置機構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構121上的隔膜上并對正極極片進行熱壓;CCD檢測器122檢測隔膜與極片對齊精度，檢測誤差超限，伺服調整裝置自動調整;熱壓完成后抓取機構將正極極片抓取至輸送線8上的限位機構132內。第一隔膜放卷機構116通過伺服電機控制隔膜卷放卷，第一隔膜切斷機構115在隔膜移動需要長度時將隔膜切斷，形成單片式的隔膜流入至第一隔膜移載機構114的載板上。第一隔膜移載機構114和第一極片隔膜放置機構141的正上方的第一升降吸盤將第一隔膜移載機構114載板上隔膜吸取并通過第一直線導軌移動輸送至第一極片隔膜放置機構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構141上，第一極片移載機構152上的第二升降吸盤從放置負極極片的第一極片彈夾151內吸取負極極片，通過第二直線導軌滑動到第一極片隔膜放置機構141上方，第二升降吸盤通過升降將負極極片放到第一極片隔膜放置機構141上的隔膜上并對負極極片進行熱壓；CCD檢測器142檢測隔膜與極片對齊精度，檢測誤差超限，伺服調整裝置自動調整；熱壓完成后抓取機構將正極極片抓取至輸送線8上的限位機構132內。此時限位機構132內放置的是一個完整的疊片單元。
[0037]第一極片移載機構102的抓取機構和第一極片移載機構152的抓取機構依次將原有第一極片隔膜放置機構上的極片隔膜抓取至輸送線8上的限位機構132內。限位機構132通過四周的定位柱將疊片單元控制在精度范圍內，定位柱確保疊片單元在輸送過程中位置不變。
[0038]CXD檢測器122和CXD檢測器142檢測極片與隔膜邊緣位置偏差，如果超出設定值通過縱向直線移動系統(tǒng)和旋轉機構調整隔膜與極片相對位置，確保極片與隔膜的相對位置精度。
[0039](3)疊片單元131在輸送線8上的限位機構132內流出疊片單元成型區(qū)時，通過疊片單元檢測機構2。疊片單元檢測機構2的X射線檢測器，檢測疊片單元的正極極片與負極極片對齊精度，若檢測到輸送至疊片單元檢測機構2處的疊片單元正負極極片對齊精度不符合要求，次品去除機構21抓取輸送線8上的該不合格品放置到次品傳送帶22上，傳送到報廢品處進行處理。
[0040](4)經過疊片單元檢測機構2檢測合格的疊片單元在輸送線8上輸送至第一疊片單元熱壓機構3的熱壓板下方進行熱壓，在設定的溫度及壓力下完成規(guī)定時間的熱壓。
[0041](5)雙層疊片疊加機構4共計有八組，經過單元熱壓機構3熱壓完成的疊片單元輸送至多層疊片疊加機構處，首先雙層疊片疊加機構4的第一移載堆疊機構43下方的疊片吸取機構吸取對應的疊片單元，然后第一移載堆疊機構43將吸取的疊片單元堆疊到相鄰的疊片單元上，形成雙層疊片單元;八個雙層疊片堆疊機構43同時完成雙層堆疊后，八個雙層疊片單元輸送至四個四層疊片疊加機構5下方，四層疊片疊加機構5的第二移載堆疊機構53下方的抓取機構抓取對應的雙層疊片單元，然后第二移載堆疊機構53將抓取的雙層疊片單元通過第二滑軌52堆疊到相鄰的雙層疊片單元上，形成四個四層疊片單元；四個四層疊片單元輸送至兩個八層疊片疊加機構6下方，八層疊片疊加機構6的第三移載堆疊機構63將抓取的四層疊片單元通過第三滑軌62滑動到相鄰的四層疊片單元上方并堆疊在該相鄰的四層疊片單元上，形成八層疊片單元。
[0042]四層疊片疊加機構5與八層疊片疊加機構6結構組成部件相同，四層疊片疊加機構5共計有四組，八層疊片疊加機構6共計有兩組。
[0043](6)疊片機械手701將輸送線8上的八層疊片單元抓取放到輸出物流線9合成工位，累計放置兩個八層疊片單元。通過固定在第二隔膜移載機構713前端的檢測器檢查疊加位置的疊片單元是否缺失，由第二極片移載機構722、第二隔膜移載機構713補充缺失的單元，再由第二隔膜移載機構713、第二極片移載機構722分別放置一層隔膜、極片，達到單個電芯需求的層數。
[0044](7)電芯經過達到設定溫度的第二疊片單元熱壓機構731，在設定的壓力及溫度下完成整體熱壓。完成整體熱壓的電芯輸送至包隔膜機構741，包隔膜機構741由轉盤、隔膜放卷機構、隔膜切斷機構、隔膜貼附機構、貼膠帶機構組成。轉盤上設置固定電芯用托盤，轉盤旋轉將電芯帶到隔膜貼附機構處完成外層隔膜貼附動作，貼附完隔膜后旋轉至貼膠帶機構處完成貼膠動作。至此電芯組裝完成，由輸送線輸送至下一工序。
[0045]本發(fā)明通過疊片單元成型機構可以實現(xiàn)多工位正負極片與隔膜單獨組裝，再集成為疊片單元后，通過多層疊片疊加機構多次疊加達到設計層數形成電芯;本發(fā)明打破傳統(tǒng)疊片設備的節(jié)拍上限，設備效率較高，且比傳統(tǒng)卷繞式電芯在NG品處理上有優(yōu)勢，可實現(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。
[0046]以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明權利要求書確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種疊片電池連續(xù)制造裝置，其特征在于:包括依次沿輸送線(8)輸送方向設置的用于制作疊片單元的疊片單元成型機構(I)、用于檢測制作疊片單元時極片的對齊精度并將精度不合格的疊片去除的疊片單元檢測機構(2)、用于對疊片單元進行熱壓的第一疊片單元熱壓機構(3)、用于疊片單元堆疊的多層疊片疊加機構和用于將堆疊后的疊片單元組裝成疊片電池電芯的疊片電芯組成機構(7)。2.如權利要求1所述的一種疊片電池連續(xù)制造裝置，其特征在于:所述疊片單元成型機構(I)包括用于放置極片的第一極片彈夾(101)、第一極片移載機構(102)、設置在第一極片彈夾(101)—側的第一隔膜放卷機構(111)、設置在第一隔膜放卷機構(111)前側的第一隔膜切斷機構(112)、設置在第一隔膜切斷機構(112)前側的第一隔膜移載機構(113)、設置在第一隔膜移載機構(113)右側的第一極片隔膜放置機構(121)以及設置在第一極片隔膜放置機構(121)上的CCD檢測器(122);所述第一極片移載機構(102)設置在第一極片彈夾(101)和第一極片隔膜放置機構(121)的上方。3.如權利要求2所述的一種疊片電池連續(xù)制造裝置，其特征在于:第一隔膜移載機構(113)包括載板和設置在載板正上方的第一直線導軌，第一直線導軌上設置有與第一直線導軌滑動配合的用于移動隔膜的第一升降吸盤。4.如權利要求2所述的一種疊片電池連續(xù)制造裝置，其特征在于:第一極片移載機構(102)包括設置在第一極片彈夾(101)和第一極片隔膜放置機構(121)上方的第二直線導軌、設置在第二直線導軌上且與第二直線導軌滑動配合的用于移動極片以及對極片進行熱壓的第二升降吸盤以及設置在第二直線導軌上的抓取機構。5.如權利要求1所述的一種疊片電池連續(xù)制造裝置，其特征在于:所述輸送線(8)上設有用于卡合限位疊片單元的限位機構(132)，限位機構(132)包括用于卡合限位疊片單元四個側邊的若干個定位柱。6.如權利要求1所述的一種疊片電池連續(xù)制造裝置，其特征在于:所述疊片單元檢測機構(2)包括用于抓取輸送線(8)上次品的次品去除機構(21)、設置在次品去除機構(21)上的X射線檢測器以及與次品去除機構(21)配合的次品傳送帶(22)。7.如權利要求1所述的一種疊片電池連續(xù)制造裝置，其特征在于:第一疊片單元熱壓機構(3)包括設置在輸送帶(8)上方的熱壓支架(31)、與熱壓支架(31)連接的立柱導向(32)、與立柱導向(32)連接的液壓機構(33)和設置在液壓機構(33)下方且與液壓機構(33)連接的熱壓板(34)。8.如權利要求1所述的一種疊片電池連續(xù)制造裝置，其特征在于:多層疊片疊加機構包括依次設置在輸送線上方的雙層疊片疊加機構(4)、四層疊片疊加機構(5)和八層疊片疊加機構(6)； 雙層疊片疊加機構(4)包括第一疊加支架(41)、橫向設置在第一疊加支架(41)上的第一滑軌(42)以及與第一滑軌(42)滑動配合的第一移載堆疊機構(43)，第一移載堆疊機構(43)的下方連接有疊片吸取機構;第一移載堆疊機構43上設有用于驅動第一移載堆疊機構43升降的第一升降機構;第一移載堆疊機構(43)在第一滑軌(42)上的行程為相鄰兩個疊片單元中心之間的距離； 四層疊片疊加機構(5)包括第二疊加支架(51)、橫向設置在第二疊加支架(51)上的第二滑軌(52)以及與第二滑軌(52)相配合的第二移載堆疊機構(53)，第二移載堆疊機構(53)的下方連接有第二疊片抓取機構；疊片抓取機構為機械夾具;第二移載堆疊機構53上設有用于驅動第二移載堆疊機構53升降的第二升降機構；第二移載堆疊機構(53)在第二滑軌(52)上的行程是第一移載堆疊機構(43)在第一滑軌(42)上行程的兩倍； 八層疊片疊加機構(6)包括第三疊加支架(61)、橫向設置在第三疊加支架(61)上的第三滑軌(62)以及與第三滑軌(62)滑動配合的第三移載堆疊機構(63)，第三移載堆疊機構(63)的下方連接有第三疊片抓取機構;第三疊片抓取機構為機械夾具;第三移載堆疊機構63上設有用于驅動第三移載堆疊機構63升降的第三升降機構第三移載堆疊機構(63)在第三滑軌(62)上的行程是第二移載堆疊機構(53)在第二滑軌(52)上的行程的兩倍。9.如權利要求1所述的一種疊片電池連續(xù)制造裝置，其特征在于:疊片電芯組成機構(7)包括設置在輸送線(8)外側的疊片機械手(701)以及與疊片機械手(701)配合的輸出物流線(9);疊片電芯組成機構(7)還包括依次沿輸出物流線(9)輸送方向設置的第二隔膜移載機構(713)、設置在第二隔膜切斷機構(712)、第二隔膜放卷機構(711)、第二極片彈夾(721)、第二疊片單元熱壓機構(731)、用于給電芯外層貼附隔膜和貼膠帶的包隔膜機構(741);所述第二極片彈夾(721)上方設有第二極片移載機構(722);所述第二極片移載機構(722)包括設置在第二極片彈夾(721)上方的第三直線導軌以及與第三直線導軌滑動配合的第三升降吸盤;所述第三升降吸盤用于移動極片以及對極片進行熱壓。10.如權利要求9所述的一種疊片電池連續(xù)制造裝置，其特征在于:所述第二隔膜移載機構(713)前端設有用于檢測疊加的疊片單元是否存在缺失的檢測器。
【文檔編號】H01M10/058GK105914406SQ201610410428
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】左龍龍, 王晨旭, 許濤, 胡家佳
【申請人】合肥國軒高科動力能源有限公司