极片定位机构及锂离子电池叠片装置的制作方法

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，特别涉及极片定位机构及锂离子电池叠片装置。

背景技术：

锂离子电池因具有工作电压高、循环寿命长、能量密度高、体积小、重量轻、污染小等优点，已广泛应用于移动电话、笔记本电脑等电子产品中，并成为未来电动汽车用动力电池的首选电源之一，因此对锂离子电池的相关工艺的要求也越来越严苛。

锂离子电池包括多个叠设的极片，所述极片需要预先定位之后再通过转移到叠设工序，因此常需要极片定位机构对极片进行定位之后再叠设。针对需要预先将极片浸润的叠设方式，由于预浸润的极片表面会残留有多余的电解液，在所述锂离子电池的极片的叠设过程中，这些多余的电解液会造成极片与极片定位机构接触的地方存在粘滞作用，这种粘滞作用不利于所述极片的移动，从而影响定位准确度，影响锂离子电池的产品质量。

技术实现要素：

为克服现有极片表面存在多余电解液而在极片定位时产生粘滞作用的技术难题，本实用新型提供了一种改善粘滞作用的极片定位机构及锂离子电池叠片装置。

本实用新型为解决上述技术问题提供的一个方案是提供一种极片定位机构，用于定位极片，所述极片定位机构包括定位放置板和凸设件，所述凸设件至少部分位于定位放置板的上表面形成凸起，所述凸起用于支撑位于凸起上的定位极片。

优选地，所述定位放置板上开设与所述凸设件数量相同的多个通孔，多个凸设件一一对应贯穿所述多个通孔，所述凸设件凸出于所述定位放置板的上表面的高度可调。

优选地，所述凸设件远离定位放置板的上表面的末端设置调节件用以调节所述凸设件在所述定位放置板上表面的凸出高度。

优选地，所述凸设件为螺钉，通孔内壁设置有与螺钉配合的螺纹；或所述凸设件为螺栓，该螺栓远离定位放置板的上表面的末端设置有螺母。

优选地，所述极片定位机构进一步包括定位平台，所述凸设件为螺钉，所述螺钉从所述定位放置板上表面贯穿通孔后拧入所述定位平台中。

优选地，露出于所述定位放置板上表面的所述凸起的形状为表面光滑的半球形、长方体、立方体、梯形体中的一种或者几种的组合。

优选地，所述极片定位机构进一步包括定位夹具和定位平台，所述定位放置板固定于定位平台上，所述定位夹具可移动的安装在所述定位平台上且设置在定位放置板的一侧，定位夹具与定位放置板之间的距离可调整。

优选地，所述定位夹具进一步包括夹具定位座和定位块，所述夹具定位座与所述定位块活动连接，所述夹具定位座上开设第一滑移槽，定位块安装在第一滑移槽内并可沿第一滑移槽移动以调整定位块与定位放置板上的极片的接触位置

本实用新型为解决上述技术问题提供的又一方案是提供一种锂离子电池叠片装置，其包括上述极片定位机构，移动机构以及叠放机构，所述移动机构从所述极片定位机构处获取极片后将极片移动到所述叠放机构，所述叠放机构将极片进行叠放。

优选地，所述移动机构包括机械臂和吸盘，所述机械臂与所述吸盘连接，所述机械臂控制所述吸盘移动到所述极片定位机构的极片处将极片吸附后，再移动极片至叠放机构中。

与现有技术相比，本实用新型的极片定位机构采用了凸设件，使凸设件至少部分位于定位放置板的上表面形成凸起，利用该凸起支撑极片，以减少极片与所述定位放置板的接触面积，从而使极片上的多余电解液顺着凸起之间的间隙流出，改善了所述极片在定位放置板上产生的粘滞效果。

将凸设件贯穿多个通孔，且实现凸设件在定位放置板的上表面可调，从而可以根据极片表面残留的多余电解质的量去选择凸设件在定位放置板上表面的凸出高度，可进一步降低极片上多余电解液造成的粘滞作用。

通过设置调节件用以调节凸设件在定位放置板上表面的凸出高度，更加方便对凸设件在定位放置板上表面的凸出高度调节，以进一步改善极片上多余电解液产生的粘滞作用。

选用螺钉作为凸设件，不仅可以改善所述粘滞作用，而且结构简单，并且容易调节。或者采用螺栓与螺母的配合实现对凸设件在定位放置板上表面的凸出高度调节，结构简单稳定，而且调节方便。

采用螺钉作为凸设件，并且通过将螺钉拧入定位平台中，不仅能够将定位放置板固定在定位平台上，而且还可以部分作为定位放置板上表面的凸起以起到降低粘滞作用的效果，简化了该定位机构的结构。

所述定位夹具包括一夹具定位座和定位平台，并且两者都可移动的安装，因此可以对夹具定位座位置调节以实现更好的定位效果。将定位放置板和定位夹具均安装在定位平台，可实现对极片的稳定定位。在夹具定位座上开设第一滑移槽用于安装定位块，使定位块在第一滑移槽中可移动，从而可实现了对极片不同位置的定位，进一步提高了该定位机构对极片的定位效果。

与现有技术相比，本实用新型的一种锂离子电池叠片装置，采用了上述的极片定位机构，能够降低极片表面的电解液造成的粘滞作用，并且所述极片定位机构具有定位精确较好、效率较高的优点。还可通过吸盘和机械臂配合获取并转移所述极片，方式简单而且结构更加稳定，利于极片后续的叠设。

【附图说明】

图1是本实用新型所提供的极片定位机构结构示意图。

图2是本实用新型所提供的极片定位机构中定位放置板的其中一实施例结构示意图。

图3是本实用新型所提供的极片定位机构中定位放置板的另一实施例结构示意图。

图4是本实用新型所提供的极片定位机构中定位放置板的又一实施例结构示意图。

图5是图4中A-A方向的剖面结构示意图。

图6是图5中B处的放大示意图。

图7是本实用新型所提供的极片定位机构中定位放置板的其中一实施例结构示意图。

图8是图7中定位放置板的变形实施例的结构示意图。

图9是图8中E处的放大示意图。

图10是图1中C处的放大示意图。

图11是本实用新型提供的极片定位机构中定位放置板与定位夹具的结构示意图。

图12是本实用新型提供的极片定位机构中定位平台与驱动机构的结构示意图。

图13是本实用新型提供的锂离子电池叠片装置模块化示意图。

图14是本实用新型提供的锂离子电池叠片装置中定位机构与移动机构的结构示意图。

图15是本实用新型提供的锂离子电池叠片方法流程示意图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型第一实施例提供了一种极片定位机构10，用于对极片定位，所述极片为锂离子电池中的基本组成部分。所述极片定位机构10包括定位夹具12和定位放置板13，所述定位放置板13上表面用以放置需要定位的所述极片，所述定位夹具12用以配合所述定位放置板13以定位放置于所述定位放置板13上的极片。

在一些优选的实施例中，所述极片定位机构10进一步包括定位平台11和驱动机构14，所述定位放置板13固定于所述定位平台11上，所述定位夹具12可移动的安装在所述定位平台11，且设置在定位放置板13的一侧，所述定位夹具12与所述定位放置板13的距离可调整以实现所述定位夹具12对极片的定位，所述驱动机构14用以支撑并驱动所述定位平台11移动到指定的工位。

请参阅图2，由于极片定位前需要在电解液中浸润处理，而经过浸润后会在所述极片的表面留下多余的电解液，所述多余的电解液会使所述极片在定位放置板13上出现粘滞而不利于所述极片的准确定位，为了使所述极片具有较好的定位准确度，以所述定位放置板13的上表面为第一表面1332，用以放置极片，在本实用新型的一些较优实施例中，在所述定位放置板13的第一表面1332上开设有一处导液通道132用于排放极片上的电解液。

请参阅图3，在本实用新型的一些实施例中，所述导液通道132开设在所述定位放置板13第一表面1332的多处位置，所述导液通道132的至少一端延伸到所述定位放置板13的边缘以将电解液引出，从而降低粘滞作用。

请参阅图4和图5，进一步地，为了将电解液较好的排出，所述导液通道132部分贯穿所述定位放置板13设置，即相当于开设一贯穿定位放置板13的通孔，导液通道132通过该通孔直接从定位放置板13的底部将电解液排出。

作为另一种选择，也可以直接在定位放置板13的第一表面1332直接开设贯穿定位放置板13的一个或多个通孔形成导液通道132以排放电解液。

本实用新型中所提供的导液通道132相对水平面平行设置，优选倾斜设置以便于电解液更快速的排出。

在本实用新型的一些优选实施例中，所述定位放置板13四周环绕设置有围墙134，所述围墙134与所述定位放置板13的边缘连接并在两者之间形成一导液槽131。为了更好的将大部分多余的电解液排出，将所述导液槽131与所述导液通道132贯通设置。

为了提高对所述极片的定位精度，所述定位放置板13放置所述极片的第一表面的形状尺寸与所述极片的形状尺寸相同。

所述定位放置板13进一步包括一安装块135用以方便定位放置板13的安装或者拆卸。

请参阅图6，在本实用新型的一些实施例中，为了实现所述定位夹具12更好的与所述定位放置板13配合以定位极片，所述围墙134的高度小于所述定位放置板13的高度。优选地，所述定位放置板13高度为h1，所述围墙134的高度为h2，并且满足0<h2<3/4h1，因此保证能够预留至少1/4h1的高度用于定位夹具12对所述极片的精确定位。

请参阅图7，在本实用新型的另一些实施例中，所述极片定位定位机构10还包括凸设件136，该凸设件136至少部分位于定位放置板13的第一表面1332形成凸起1331，该凸起1331用于支撑位于凸起1331上的定位极片，所述凸起1331可减少所述极片与所述定位放置板13接触的面积以进一步降低粘滞现象，从而有助于提高对所述极片的定位精确。

在本实用新型的一些实施例中，所述凸设件136在所述定位放置板13的所述第一表面1332直接凸设形成所述凸起1331，使所述第一表面1332为凹凸不平的表面，使得所述第一表面1332和极片的部分接触，以实现降低粘滞现象的效果。

请参阅图8，在本实用新型的一些变形实施例中，所述定位放置板13包括与所述第一表面1332相对设置的第二表面1333，所述凸设件136贯穿所述第一表面1332和所述第二表面1333设置，具体地，在所述定位放置板13的第一表面1332上开设与所述凸设件136数量相同的多个通孔1337，所述多个凸设件136一一对应贯穿多个所述通孔1337设置，并且所述凸设件136在所述第一表面1332上凸出的高度可调。

请参阅图9，在本实用新型的一些具体实施例中，所述凸设件136贯通所述通孔1337，所述凸设件136 在定位放置板13上形成所述凸起1331，所述凸设件136远离定位放置板13的第一表面1332的末端设置调节件1334，所述调节件1334与所述凸设件136可以是通过螺纹固定或者旋钮固定，通过调节所述调节件1334以对所述凸设件136的末端不同位置的固定从而实现所述凸设件136凸出所述第一表面1332不同高度。由于极片在定位放置板13上可能产生粘滞，并且粘滞程度不一样，因此可通过将所述凸设件136调节到不同的高度位置，从而可实现对极片位置更好的定位效果。

在本实用新型的一些较优选实施例中，所述凸设件136为螺钉，在所述通孔1337的内壁设置有与所述螺钉配合的螺纹，从而通过旋转螺钉以实现该螺钉在第一表面1332的凸出高度。

作为另一种选择，所述凸设件136为螺栓，该螺栓远离定位放置板13的第一表面1332的末端设置有螺母，通过螺母配合所述螺栓以实现对该螺栓不同位置的调节，从而实现所述螺栓在定位放置板13第一表面1332凸出的高度。

在本实用新型的一些优选实施例中，所述凸设件136为螺钉，所述螺钉从所述定位放置板13的第一表面1332贯穿通孔1337后拧入定位平台11中，所述螺钉不仅可以实现将所述定位放置板13固定在所述定位平台11上，而且可以起到降低极片的粘滞现象的作用，因此，可简化极片定位机构10的结构以及提高极片定位效果。

在本实用新型的一些较优选的实施例中，所述第一表面1332的面积为S，所述多个凸起1331占所述定位放置板13所定义的第一表面1332面积的10％-85％，在该面积范围内，避免了由于所述多个凸起1331所占总面积较小，而降低所述极片放置的稳定性；还能够避免由于所述多个凸起1331所占总面积较大，而导致极片上多余的电解液难以排出。

进一步地，所述凸起1331在所述第一表面1332上呈阵列分布以使所述极片受力均匀，降低所述极片由于受力不均匀而导致定位不准确。

在本实用新型的一些实施例中，露出于第一表面1332部分的所述凸起1331的形状为光滑曲面体、长方体、立方体、梯形体中的一种或者几种的组合，所述光滑曲面体可以是球形、半球形、椭球形等等，为了避免所述极片在放置时刮损，优选所述凸起1331的表面为光滑曲面体。

请参阅图10，在本实用新型的一些具体实施例中，所述定位夹具12包括夹具定位座121和定位块122，所述夹具定位座121和所述定位块122连接，所述定位块122相对于所述夹具定位座121可移动，所述定位块122与所述定位放置板13相对设置，以实现所述定位块122与所述定位放置板13配合共同定位放置于所述定位放置板13上的极片。

为了进一步的提高所述极片定位机构10的定位精度，在本实用新型的一些实施例中，所述夹具定位座121呈L型，其包括互相垂直的竖板1211和横板1212，所述横板1212的一端与所述竖板1211的一端固定，所述竖板1211与所述定位平台11垂直设置，所述定位块122安装在所述竖板1211上并且相对定位放置板13设置，所述横板1212与所述定位平台11平行设置并可相对所述定位放置板13移动，用以实现对极片的定位。为了降低所述横板1212与所述竖板1211之间结构不稳定，优选所述竖板1211和所述横板1212一体成型为L型。

在所述竖板1211上开设至少一第一滑移槽1213，第一滑移槽1213用以安装所述定位块122，第一滑移槽1213走向与定位放置板13上与竖板1211靠近的极片边沿平行。所述定位块122沿所述第一滑移槽1213可移动，通过移动所述定位块122以调整所述定位块122在所述竖板1211上的位置，实现定位块122对极片的不同部位进行定位。

在本实用新型的一些实施例中，为实现所述定位夹具12能在所述定位平台11上可移动，所述定位夹具12与所述定位平台11之间通过一平台滑移板111连接，所述平台滑移板111一端可移动的安装在所述定位平台11上，另一端与所述横板1212连接，在所述横板1212上开设至少一第二滑移槽1214，用以安装所述平台滑移板111，所述平台滑移板111沿所述第二滑移槽1214可移动，通过移动所述平台滑移板111以调整所述平台滑移板111在所述横板1212上的安装位置，以通过所述平台滑移板111带动所述横板1212移动完成对所述极片的精确定位，并且也便于拆卸。

在本实用新型的一些优选的实施例中，为了使所述横板1212能够更加稳定的安装，在所述横板1212上开设两个第二滑移槽1214，所述两个第二滑移槽1214平行设置，以使所述横板1212更加稳定的安装在所述定位平台11上，并且能够实现稳定的移动从而提高极片的定位精度。可以理解的，为了使结构更加稳定，提高滑移的稳定性，所述第二滑移槽1214为两个以上。所述第一滑移槽1213包括两个或者两个以上，所述两个或者两个以上的第一滑移槽1213平行设置，以实现所述定位块122的安装稳定性，从而进一步提高定位精度。

在本实用新型的一些具体实施例中，所述定位放置板13其中一边长为D1，与所述边相对设置并靠近所述边的第一滑移槽的长度为(2/4-5/4)D1，即用于定位所述边长的定位夹具121中的所述第一滑移槽1213的长度为(2/4-5/4)D1，所述第一滑移槽1213的长度即为所述定位块122的有效滑移长度。

所述定位块122的数量根据所述极片的尺寸而确定，在本实用新型的一些实施例中，所述定位块122的数量为两个，通过调节所述两个定位块122的相间位置，以实现对所述极片最佳的定位。

为了进一步实现对所述极片较好的定位，在本实用新型的一些具体实施例中，所述定位块122包括一面向定位放置板13侧面的定位面125，在对所述极片定位时，所述定位块122的定位面125移动到定位放置板13的侧面并与所述定位放置板13上极片的边沿接触，以完成对所述极片的精确定位。

请参阅图11，由于所述极片的相邻边的尺寸可能不一样，所述定位夹具121包括两个第一定位夹具123和两个第二定位夹具124，所述第一定位夹具123与所述第二定位夹具124的尺寸以及对应设置的定位块122的数量、第一滑移槽1213的尺寸、第二滑移槽1214的尺寸可以是不同的或者相同的。

在本实用新型的一些具体实施例中，由于一般的极片包括相对设置的长边和相对设置的短边，因此，用于放置极片的所述定位放置板13包括与所述极片对应的长边和短边，所述极片的长边通过所述第一定位夹具123定位，所述极片的短边通过所述第二定位夹具124定位，所述定位放置板13的长边边长为W1，短边边长为W2，所述第一定位夹具123中的第一滑移槽1213的长度为(2/4-5/4)W1，所述第二定位夹具124中的第一滑移槽1213’的长度为(2/4-5/4)W2，在所述第一定位夹具123中设置一个定位块122用以对所述极片的短边较好的定位，并且在所述第二定位夹具124中设置两个定位块122用以对所述极片的长边较好的定位。

请参阅图12，在本实用新型的一些具体实施例中，所述驱动机构14包括驱动活塞141和直线导轨142，所述驱动活塞141设置在所述直线导轨142上，用以带动所述定位平台11沿着所述直线导轨142移动，通过气压带动所述驱动活塞141运动以驱动所述定位平台11 沿着所述直线导轨142移动，从而实现对定位平台11的平稳移动，因此避免了所述极片定位后出现过度错位的现象。

所述驱动机构14进一步包括感应器143，所述感应器143包括电感式传感器、电容式传感器、磁式传感器、光电传感器、超声波传感器、倾角传感器、位移传感器中的一种或者几种的组合，通过所述感应器143对所述定位平台11移动过程中的状态感应并反馈至一PLC系统(图未示)，通过所述PLC系统向所述驱动活塞141发出指令，以实现对所述定位平台11平稳的移动，因此进一步提高了所述极片定位机构10的稳定性。

为了进一步实现所述驱动机构14的稳定驱动，在本实用新型的一些优选实施例中，所述驱动活塞141在所述直线导轨142上的驱动所述定位平台11移动的速度为5-60cm/s。

请参阅图13，本实用新型第二实施例提供了一种锂离子电池叠片装置1，所述锂离子电池叠片装置1包括第一实施例中所述的极片定位机构10以实现极片的初步定位，还包括移动机构20和叠放机构30，所述移动机构20从所述定位机构10处获取已经初步定位的极片，并且将所述极片移动到叠放机构30，所述叠放机构30用以将极片进行叠放。由于通过所述极片定位机构10初步定位的极片能够定位较准确，从而进一步提高了叠放机构30中极片叠放的定位准确度。

请参阅图14，所述移动机构20包括机械臂21和吸盘22，所述机械臂21与所述吸盘22连接，所述吸盘22用以获取已完成初步定位的所述极片，通过所述机械臂21控制所述吸盘22将所述极片转移到叠放机构30中。

为了将所述极片平稳的取出，所述吸盘22的设置位置和设置数量根据所述极片的大小和形状确定。在本实用新型的一些实施例中，由于一般极片的形状为长方形，所述吸盘22的数量设置为四个，并对称设置以提高对所述极片转移的稳定性。

在本实用新型的一些实施例中，所述移动机构20进一步包括一压块23，所述压块23固定在所述机械臂21上，在吸盘22获取极片时，同时所述压块23与所述极片贴合，用以防止所述吸盘22获取所述极片时造成所述极片褶皱的现象。可以理解地，为了使所述极片尽量保证平整，所述压块23的数量可以是一个或多个。

请参阅图15，本实用新型第三实施例提供了一种锂离子电池的叠片方法，采用了上述极片定位机构，用以定位极片，包括以下步骤：S1、将极片放置在设置有导液通道的定位放置板上并将所述极片定位；

S2、静置1-5分钟后；

S3、利用移动机构获取极片后将极片移动到所述叠放机构，所述叠放机构将极片进行叠放。

在步骤S1中，将所述极片放置在所述定位放置板上，由于所述定位放置板上开设有导液通道，所述极片上的多余电解液会顺着所述导液通道流出，从而使极片不易粘滞在定位放置板上。调整定位夹具以与定位放置板配合去定位极片。由于多余电解液被有效的排出，从而使极片不易受粘滞作用而影响定位。

在步骤S2中，在静置1-5分钟的过程中，定位放置板上极片的多余电解液基本上可通过导液通道排放，以利于极片初步定位。

在步骤S3中，利用移动机构将获取的极片转移到叠放机构中进行叠放，由于极片已经经过了初步定位，因此，在对极片进行叠放时，也有利于叠放过程中的定位效果。

与现有技术相比，本实用新型的极片定位机构采用了凸设件，使凸设件至少部分位于定位放置板的上表面形成凸起，利用该凸起支撑极片，以减少极片与所述定位放置板的接触面积，从而使极片上的多余电解液顺着凸起之间的间隙流出，改善了所述极片在定位放置板上产生的粘滞效果。

将凸设件贯穿多个通孔，且实现凸设件在定位放置板的上表面可调，从而可以根据极片表面残留的多余电解质的量去选择凸设件在定位放置板上表面的凸出高度，可进一步降低极片上多余电解液造成的粘滞作用。

通过设置调节件用以调节凸设件在定位放置板上表面的凸出高度，更加方便对凸设件在定位放置板上表面的凸出高度调节，以进一步改善极片上多余电解液产生的粘滞作用。

选用螺钉作为凸设件，不仅可以改善所述粘滞作用，而且结构简单，并且容易调节。或者采用螺栓与螺母的配合实现对凸设件在定位放置板上表面的凸出高度调节，结构简单稳定，而且调节方便。

采用螺钉作为凸设件，并且通过将螺钉拧入定位平台中，不仅能够将定位放置板固定在定位平台上，而且还可以部分作为定位放置板上表面的凸起以起到降低粘滞作用的效果，简化了该定位机构的结构。

所述定位夹具包括一夹具定位座和定位平台，并且两者都可移动的安装，因此可以对夹具定位座位置调节以实现更好的定位效果。将定位放置板和定位夹具均安装在定位平台，可实现对极片的稳定定位。在夹具定位座上开设第一滑移槽用于安装定位块，使定位块在第一滑移槽中可移动，从而可实现了对极片不同位置的定位，进一步提高了该定位机构对极片的定位效果。

与现有技术相比，本实用新型的一种锂离子电池叠片装置，采用了上述的极片定位机构，能够降低极片表面的电解液造成的粘滞作用，并且所述极片定位机构具有定位精确较好、效率较高的优点。还可通过吸盘和机械臂配合获取并转移所述极片，方式简单而且结构更加稳定，利于极片后续的叠设。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本实用新型的保护范围之内。