[发明专利]叠片电芯托盘及循环式高速叠片热覆合机及其叠片方法

说明书

本发明公开了叠片电芯托盘及循环式高速叠片热覆合机及其叠片方法，涉及叠片电芯生产设备技术领域，包括托盘基座，表面设置有至少一个极片叠片区域；极片压紧装置，设置于极片叠片区域的两侧，用于压紧极片叠片区域上交错堆叠的极片及隔膜；其中，极片压紧装置包括正极压紧机构和负极压紧机构，极片叠片区域的同一侧同时设置有正极压紧机构和负极压紧机构。根据本发明的叠片电芯托盘及循环式高速叠片热覆合机及其叠片方法，叠片电芯托盘能够承载隔膜和极片沿生产线不断移动，且正负极片分别通过正极压紧机构和负极压紧机构压紧，避免正负极片之间材料交叉污染，并且避免叠片内的极片偏移，提升叠片良品率。

技术领域

本发明涉及叠片电芯生产设备技术领域，特别涉及一种叠片电芯托盘及循环式高速叠片热覆合机及其叠片方法。

背景技术

锂电池、氢电池和太阳能电池的生产过程中，需要采用叠片机对极片和隔膜进行堆叠成型，再进行后续工序。随着新能源的大力发展，电芯的体积也在不断增大，各企业对动力电池的需求日益增加，需求远大于产能。在国家政策的推动下，入局新能源的企业百花齐放，随着汽车产量攀升，配套的动力电池电芯组需求量也呈指数级倍增，以往的电芯生产设备的效率已难以满足现有市场的需求。

特别是电芯成型采用叠片工艺、热覆合工艺的动力电池，刀片电池，储能电池和三C电池等，其产能受限当前生产工艺和生产线设备，导致产量无法得到突破。

现有的叠片设备通常通过不断弯折隔膜并堆叠极片来完成加工，每轮叠片过程中仅能够完成一个电芯小单体的加工，并且在堆叠过程中，隔膜需要不断弯折，隔膜往复弯折的过程耗费大量时间，生产效率低。

叠片过程中随着极片的堆叠，其重心上移，电芯组移动到下一工位过程中容易导致极片晃动和位置偏移，生产线速度要控制在一定范围内，无法有效提升生产效率。而电芯叠片后需要移动到下一工序，由于薄膜薄，叠片的移动往往需要通过机械手辅助搬运，影响生产效率，并且极片在堆叠压紧过程中容易出现正负极片材料交叉污染的情况，降低良品率，影响生产效率。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的“隔膜需要不断弯折，隔膜往复弯折的过程耗费大量时间，生产效率低；电芯组移动到下一工位过程中容易导致极片晃动和位置偏移，生产线速度要控制在一定范围内，无法有效提升生产效率；极片在堆叠压紧过程中容易出现正负极片材料交叉污染的情况，降低良品率，影响生产效率”的技术问题。为此，本发明提出一种叠片电芯托盘及循环式高速叠片热覆合机及其叠片方法，能够同时生产多个电芯小单体，并且无需弯折隔膜，节省时间，提升叠片电芯的生产效率，满足供给需求。并且叠片过程中能够有效压紧各极片的位置，避免偏移和极片材料交叉污染，提升叠片良品率。

根据本发明的一些实施例的叠片电芯托盘，包括：

托盘基座，所述托盘基座的表面设置有至少一个极片叠片区域；

极片压紧装置，设置于所述极片叠片区域的两侧，所述极片压紧装置用于压紧所述极片叠片区域上交错堆叠的极片及隔膜；

其中，所述极片压紧装置包括正极压紧机构和负极压紧机构，所述极片叠片区域的同一侧同时设置有所述正极压紧机构和所述负极压紧机构，所述正极压紧机构用于压紧所述极片叠片区域的正极极片及隔膜，所述负极压紧机构用于压紧所述极片叠片区域的负极极片及隔膜。

根据本发明的一些实施例，所述极片叠片区域于所述托盘基座的表面等间距排列，各所述极片叠片区域之间设置有隔膜隔断槽，各所述托盘基座连接处设置有所述隔膜隔断槽。

根据本发明的一些实施例，所述极片叠片区域的两侧垂直于所述托盘基座的表面向上延伸有连接座，所述正极压紧机构和所述负极压紧机构转动连接于所述连接座上。

根据本发明的一些实施例，所述正极压紧机构和所述负极压紧机构一侧设置有驱动机构，所述驱动机构用于控制所述正极压紧机构和所述负极压紧机构独立工作。