一种叠片电池单元制作装置的制作方法

本实用新型涉及一种电池制作装置，具体涉及一种叠片电池单元制作装置。

背景技术：

锂离子电池常用的制作方法是卷绕式制作方法，这种方法具有生产效率高、成本较低、操作简单等优点，但是其同样具有内阻大、循环性能一般、大倍率充放电性能差等缺点。这些缺点使卷绕型锂离子电池作为动力能源受到了极大的限制。叠片方式制作的电池具有内阻小、循环性能好、可以大倍率充放电等优点，适合作为动力能源，因而受到越来越多的关注，叠片电池所占市场份额也逐步提高。但是叠片电池制作过程复杂、效率低下，直通率低，生产成本较高，因而发展受到了一定限制。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种叠片电池单元制作装置，可以节约叠片时间，提高生产效率，降低生产成本。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种叠片电池单元制作装置，包括隔膜切割转移装置、极片转移装置以及输送带；所述极片转移装置有两台，分别为正极片转移装置和负极片转移装置；所述隔膜切割转移装置有两台，分别置于正、负极片转移装置旁边，用于将隔膜切断后转移至正、负极片叠片位置；所述正、负极片转移装置分别用于将正、负极片转移至正、负极片叠片位置后与隔膜形成正、负极片隔膜单元，再将正、负极片隔膜单元转移至输送带上形成叠片电池单元。

上述技术方案中：

所述隔膜切割转移装置包括用于存放隔膜的隔膜放卷装置，用于牵引隔膜的隔膜牵引装置和作为正、负极片叠片位置的中转台；所述膜隔膜牵引装置上方设置隔膜切断装置、纵向移载装置及与纵向移载装置连接的隔膜抓取装置；所述隔膜切断装置将牵引出来的隔膜切断，并由隔膜抓取装置抓取切断后的隔膜，切断后的隔膜通过纵向移载装置移载至中转台。

所述极片转移装置包括满极片弹夹、空极片弹夹、滚筒线、升降机构、极片抓取装置、极片移载装置、单元抓取装置和单元移载装置；所述满极片弹夹位于上层，空极片弹夹位于下层，满极片弹夹和空极片弹夹底部均设置滚筒线，上、下层的滚筒线通过升降机构进行更替；所述极片抓取装置和极片移载装置相连接，极片抓取装置用于抓取满极片弹夹内的正、负极片后通过极片移载装置移载至正、负极片叠片位置；所述单元抓取装置和单元移载装置相连接，单元抓取装置用于抓取正、负极片隔膜单元后通过单元移载装置移载至输送带上。

所述输送带为一条传送带，传送带上安装有单元卡槽。显然，将两台极片转移装置分布于传送带两侧是常规的选择。

优选的，所述中转台和单元卡槽均设置有两个凹槽，以便于夹具的夹脚伸入和抽出；中转台和单元卡槽的大小也是可调节的，以制成不同型号的电池。

一般的，所述隔膜抓取装置的抓取方式可以采用真空吸盘、静电吸附或者夹具夹取。所述叠片电池单元为正极-隔膜-负极-隔膜电池单元或者负极-隔膜-正极-隔膜电池单元。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的叠片电池单元制作装置，可以将极片先复合成数层的电池小单元，然后再将这些小单元制作成电池，能够将正极片叠片和负极片叠片工序分离，相当于节约了一半的叠片时间，大大提高了生产效率；而且，该装置可以多台集成到一条生产线，可进一步提高生产效率；此外，该装置可适用于制作不同型号的电池；因此，本实用新型提供的装置特别适合叠片电池的大规模生产。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的结构示意图；

图2为图1实施例中的隔膜切割转移装置和输送带的结构示意图；

图3为图1实施例中的极片转移装置的结构示意图。

图中标号为：1、隔膜切割转移装置；101、隔膜放卷装置；111、隔膜牵引装置；121、隔膜切断装置；131、纵向移载装置；132、隔膜抓取装置；141、中转台；2、极片转移装置；201、满极片弹夹；202、空极片弹夹；203、滚筒线；204、升降机构；211、极片抓取装置；212、极片移载装置；221、单元抓取装置；222、单元移载装置；3、输送带；302、单元卡槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

如图1所示，本实施例的叠片电池单元制作装置，包括隔膜切割转移装置1、极片转移装置2以及输送带3；极片转移装置2有两台，分别为正极片转移装置和负极片转移装置，分布于输送带3的两侧；隔膜切割转移装置1也有两台，分别置于正、负极片转移装置旁边，即两台隔膜切割转移装置1也分布于输送带3两侧；隔膜切割转移装置1用于将隔膜切割成特定长度后转移至正、负极片叠片位置；正、负极片转移装置分别用于将正、负极片转移至正、负极片叠片位置后与隔膜形成正、负极片隔膜单元，再将正、负极片隔膜单元转移至输送带3上形成叠片电池单元。

进一步参考图2，隔膜切割转移装置1包括用于存放隔膜的隔膜放卷装置101，用于牵引隔膜的隔膜牵引装置111和作为正、负极片叠片位置的中转台141；膜隔膜牵引装置111上方设置隔膜切断装置121、纵向移载装置131及与纵向移载装置131连接的隔膜抓取装置132；隔膜切断装置121将牵引出来的隔膜切断，并由隔膜抓取装置132抓取切断后的隔膜，切断后的隔膜通过纵向移载装置131移载至中转台141；隔膜抓取装置132的抓取方式可采用真空吸盘、静电吸附或者夹具夹取。

进一步参考图3，极片转移装置2包括满极片弹夹201、空极片弹夹202、滚筒线203、升降机构204、极片抓取装置211、极片移载装置212、单元抓取装置221和单元移载装置222；满极片弹夹201位于上层，空极片弹夹202位于下层，满极片弹夹201和空极片弹夹202底部均设置滚筒线203，上、下层的滚筒线203通过升降机构204进行更替；极片抓取装置211和极片移载装置212相连接，极片抓取装置211用于抓取满极片弹夹201内的正、负极片后通过极片移载装置212移载至正、负极片叠片位置；单元抓取装置221和单元移载装置222相连接，单元抓取装置221用于抓取正、负极片隔膜单元后通过单元移载装置222移载至输送带3上。

其中，输送带3为一条传送带，传送带上安装有单元卡槽302。中转台141和单元卡槽302均设置有两个凹槽，以便于夹具的夹脚伸入和抽出；中转台141和单元卡槽302的大小也是可调节的，以制成不同型号的电池叠片。

该叠片电池单元制作装置的工作过程为：

隔膜切割转移装置1中的隔膜牵引装置111，将隔膜拉取一定长度后由隔膜抓取装置132抓取并经隔膜切断装置121切断，然后由纵向移载装置131转移至中转台141；同时极片转移装置2中的满极片弹夹201中放置极片，经滚筒线203转移至所需工位，极片抓取装置211抓取极片并通过极片移载装置212转移至中转台141，组成极片隔膜单元；当满极片弹夹201中极片被取完，滚筒线203经升降机构204下降至下层并将空极片弹夹202移走，然后滚筒线203再经过升降机构204上升至上层，满极片弹夹201进入工位；极片转移装置2中的单元抓取装置221抓取中转台141处的极片隔膜单元，并通过单元移载装置222转移至输送线3的单元卡槽302中。与此同时，输送线另一边的极片转移装置和隔膜切断转移装置会制作相反极性的极片隔膜单元并转移至输送线3的单元卡槽302，从而形成正极-隔膜-负极-隔膜电池单元或者负极-隔膜-正极-隔膜电池单元，叠片电池单元制作完成。

本实用新型适用于液态锂离子电池、聚合物锂离子电池、钠离子电池、镁离子电池等。当用于锂离子电池时，电池正极材料为磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂等富锂相材料中的一种或几种，电池负极材料为碳类、硅类、合金类、钛酸锂等材料中的一种或几种，电池隔膜为聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚丙烯-聚乙烯复合隔膜、无纺布、聚偏氟乙烯聚合物隔膜、涂胶隔膜或陶瓷隔膜中的一种。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。