[发明专利]单卷隔膜N形收膜卷绕叠片机以及叠片方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种收膜卷绕叠片机及叠片方法，尤其涉及一种适于锂离子电芯叠片的N形自动叠片机的机构以及方法。

背景技术

目前锂电池制造业界，有一种电池的制造方式是采用叠片制造工艺来实现的(即将电池正极片、隔离膜、电池负极片交替叠放，形成电池极片组，每个正/负极片之间由隔离膜隔开的电池制造方式)。早期此种电池制造方式是由人工交替在夹具中依次放入负极片、隔膜、正极片，叠完后手工将电池极片外包隔膜后，极片组贴胶带(防止松散)来完成的。此前人工方式存在劳动强度大、人工成本高、效率低、极片定位一致性差、极片易受损等缺点以及不足。

随着生产需求的发展，后面叠片领域出现了针对生产需求的Z字型自动叠片机以及叠片方式，目前国内应用最为广泛的机器取代人工叠片的方式即是此种机器。此种机器隔膜采用Z字型折叠方式，配合采用正/负极料槽，通过两套机械手驱动四套吸片机构配合叠片台3者之间的往复移动实现或者通过一个机械手驱动四套吸片机构往复移动的方式实现，使其与隔膜叠合交替形成电池组，形成半成品电芯。此种方式机器设备重量、体积较大、机器成本高、价格昂贵、效率不能满足现有厂家对生产的期望，、同时往复运动中噪音惯性较大、同时隔膜外包不紧易松散，导致后续操作不便。

现有技术中还有一种由夹持机械手夹住电池极片单方向180度旋转的卷绕式叠片机，其缺点是：隔膜浪费多，导致电池卷绕叠片后宽度尺寸增加，以及吸盘交替吸附正/负极片，引起正/负极片之间互相窜粉，进而影响电池整体制造效果。

发明内容

本发明所要实施解决的问题在于，提供一种适应于锂离子电芯快速高效叠片、符合质量要求的N形收膜卷绕自动叠片的机构以及方法。

针对上述问题，本发明实施提供一种采用单卷隔膜N形收膜自动卷绕叠片机，包括隔膜放卷缓冲单元、90度旋转吸片贴合叠片单元以及载体大板，其中：

所述隔膜放卷缓冲单元包括放卷电机1，以及与之相连的用于存放隔膜2的胀套3，还包括隔膜相应的过渡辊4以及张力缓冲装置辊5，其中所述装置均垂直安装于同一基板，为同一安装基准面。

进一步的，所述叠片机还具有90度旋转吸片贴合叠片单元，所述90度旋转吸片贴合叠片单元包括安装基板6以及2套对称设置于基板两侧面的90度旋转送片汽缸7以及相连的真空吸盘9，还包括隔膜切断装置12以及隔膜夹紧装置驱动汽缸10，其中安装基板6为其所述安装面，旋转汽缸8为送片汽缸7的旋转驱动，驱动真空吸盘9来回旋转至隔膜2上形成电池待卷物，所述驱动还包括机械驱动方式，安装为垂直基板6安装，隔膜切断装置12的驱动为汽缸11。

进一步的，所述叠片机还包括极片夹持180度正/逆往复旋转单元，所述极片夹持180度正/逆往复旋转单元包括用于夹持待卷绕物的两夹具13以及驱动夹具周期性往复间歇180旋转使已有隔膜进一步卷绕在待卷卷绕物体外部的旋转机构，其中所述卷绕装置还包括底座及底座上的进退汽缸(17)，旋转机构包括借由底座上的导轨滑动的设于底座上的壳体，转动的设于壳体内的旋转导向轴38，借由传动幅16连接于同步导向旋转体15。

进一步的，所述叠片机还包括隔膜拉取缓存收卷单元，所述隔膜拉取缓存收卷单元包括隔膜夹子汽缸20和夹21总体升降夹取隔膜装置以及其驱动升降汽缸19，其中19为升降汽缸，20为驱动夹子进行夹取的隔膜夹子汽缸。

其中夹子21夹取隔膜至收膜辊22处，收膜辊22通过一传动副24与一收膜电机23相连暂时存取待卷物隔膜。还包括安装隔膜夹子汽缸20以及夹子21直线运动的各安装板。

进一步的，所述叠片机还包括正/负极片定位供料单元，所述正/负极片定位供料单元对称位于叠片基板6的左右下方，大板18的上方(见图九/十)。

其中所述极片定位供应单元005包括移动定位安装板28上的两工位移动二次定位机构29，以及驱动定位机构整体往复定距离移位汽缸30，还包括补料搬运机械手26。其中补料搬运机械手26不停往复的成位于005旁边的料盒存储单元006中搬运电池极片到定位机构29中，为定位不停供料。其中补料机械手26上带有真空吸盘。

进一步的，所述叠片机还包括料盒存储单元，所述料盒存储单元位于的旁边的两端，大板18上机器的4个角处为总共4套。所述料盒料盒可以存储定量的来料，供机器使用。