叠片设备及应用于叠片设备的预定位平台的制作方法

本实用新型涉及锂离子电池制备领域，公开了一种叠片设备及应用于叠片设备的预定位平台。

背景技术：

伴随全球环保理念的推广，新能源电动车逐步进入大众市场，现阶段市场上的电芯大多都是方形铝壳的电芯，其采用卷绕的工艺方法，后续采用热压的工艺使电芯成型，但是由于卷绕结构问题，并非完全均一性，其边缘圆弧处所承受的应力与其他位置不一致，导致电芯在安全方面存在缺陷。随着软包电芯的崛起，叠片工艺逐步开始进入市场，甚至部分铝壳的电芯使用地也是叠片工艺。

然而叠片工艺，在热压时由于热量传输的方式是从外而内，热量传输的均匀性，并不能很好地传递到内部，导致热压时极片和隔膜贴合不紧密，从而影响化成界面问题。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的之一在于提供一种应用于叠片机的预定位平台，应用该叠片设备有利于提高叠片电池制备过程中的热均匀性，提高热压工序的工艺效果，有助于提高锂离子电池的制成效率、良品率以及电性能。

本实用新型实施例的目的之二在于提供一种叠片设备，应用该预定位平台有利于提高叠片电池制备过程中的热均匀性，提高热压工序的工艺效果，有助于提高锂离子电池的制成效率、良品率以及电性能。

第一方面，本实用新型实施例提供的一种应用于叠片机的预定位平台，包括：影像检测传感装置，与控制系统电连接，所述控制系统与预定位平台的三维调整机构连接，所述控制系统用于根据所述影像检测传感装置输入的影像，调整所述预定位平台的三维调整机构，在所述预定位平台上还设置有第一加热装置，以加热位于所述预定位平台的顶面的所述极片。

第二方面，本实用新型实施例提供的一种叠片设备，包括：

叠片台，作为叠片操作平台；

隔膜放卷机构，用于隔膜放卷；

上述所述的预定位平台；

机械手，装配在可移动的机械臂上，所述机械臂位于所述预定位平台的上方。

可选地，在所述机械手的底面设置有用于吸附所述极片的真空吸盘.

可选地，在所述机械手的底面还设置有第二加热装置，以加热吸附再所述机械手的底面的所述极片。

可选地，所述真空吸盘包括：

位于所述机械手的底面中部的内吸盘，

位于所述内吸盘外的外吸盘。

可选地，各所述真空吸盘设置在伸缩机构上，所述伸缩机构可伸出所述真空吸盘的底面，还可缩进所述机械手的底面。

可选地，包括两所述机械手、以及两所述预定位平台，

一所述机械手、预定位平台与正极片对应，

另一所述机械手、预定位平台与负极片对应。

由上可见，应用本实施例技术方案，由于在叠片时，在预定位平台上设置有加热装置，对每极片进行预加热至预定的温度，使每层隔膜与每层预加热至预定温度的极片之间接触更加贴合更加紧密，采用本实施例技术方案提高了锂离子电池芯包内的热量均匀性，有利于降低叠片后的热压工序的热压温度以及热压压力，降低了制造过程中的能耗以及提高了制造效率，有利于解决热压工序中由于热量从外而内而导致热量传输不均匀，热量不能很好地传递到内部导致锂离子电池芯包内层的极片和隔膜贴合不紧密进而影响化成界面问题，综上，采用本实施例技术方案有利于提高锂离子电池芯包内各层极片与隔膜的贴合紧密型，提高电池的电化学性能，提高锂离子电池芯包的厚度的一致性。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提供的叠片设备中的预定位平台、机械手的结构示意图。

附图标记：

1：预定位平台；2：机械手的底面；3：真空吸盘。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

本实施例提供一种叠片设备，其主要包括叠片台、隔膜放卷机构、预定位平台1、机械手，其中叠片台为叠片操作平台，在叠片台上进行正极片、负极片的叠片，形成锂离子电池芯包。隔膜放卷机构用于向叠片台放卷隔膜，预定位平台1用于对极片进行精确定位，以确保锂离子电池芯包中的正极片、负极片的正对性，机械手用于抓取极片。其中，预定位平台1上设置有用于调整极片精准位置的极片定位系统，将极片精确调整至预定的位置。在本实施例的预定位平台1上还设置有加热装置（记为第一加热装置），以对位于预定位平台1上的极片进行预热，该第一加热装置可以呈平面状设置在预定位平台1的顶面，也可以设置在预加热平台内部，通过热传导将热量传递至预定位平台的顶面。作为本实施例的示意，可以但不限于将预定位平台上的温度控制在一定的范围，使其将极片预加热至70℃~120℃之间。

机械手装配在可移动的机械臂上，机械臂位于预定位平台1的上方，机械臂在叠片设备的控制系统的控制下可以按照预定的轨迹运动，带动机械手按预定轨迹运动，参见图1所示，在机械手的底面2设置有用于吸附极片的真空吸盘3，采用真空吸盘3吸附的方式将极片吸附在机械手的底面2，以实现极片的抓取。

该叠片机的工作原理是，极片料盒采用自动导引运输车（automatedguidedvehicle，简称agv）自动输送至上料处，隔膜放卷机构主动放卷隔膜，隔膜经过张力机构，引入叠片台；叠片台带动隔膜前后往复移动，以放置极片；负极片先叠，机械手真空吸盘3分别将负极片、正极片从正极片物料盒、负极片物料盒中取出，经预定位平台1进行定位后，机械手真空吸盘3将定位后的极叠放在叠片台上，在叠片台上形成锂离子电池芯包，在任意相邻的正极片、负极片之间分别间隔有隔膜，形成锂离子电池芯包。

在形成锂离子电池芯包后，还进一步按现有技术工序对锂离子电池芯包进行热压（以预定的压力、温度压制在锂离子电池芯包上）以使锂离子电池芯包内各隔膜层与其两边的极片紧紧贴合在一起，形成锂离子电池芯包。

应用本实施例技术方案，由于在叠片时，在预定位平台1上设置有加热装置，对每极片进行预加热至预定的温度，使每层隔膜与每层预加热至预定温度的极片之间接触更加贴合更加紧密，采用本实施例技术方案提高了锂离子电池芯包内的热量均匀性，有利于降低叠片后的热压工序的热压温度、热压压力，以及缩短热压时间，降低了制造过程中的能耗以及提高了制造效率，有利于解决热压工序中由于热量从外而内而导致热量传输不均匀，热量不能很好地传递到内部导致锂离子电池芯包内层的极片和隔膜贴合不紧密进而影响化成界面问题，综上，采用本实施例技术方案有利于提高锂离子电池芯包内各层极片与隔膜的贴合紧密型，提高电池的电化学性能，提高锂离子电池芯包的厚度的一致性。

作为本实施例的示意，参见图1所示，在本实施例的机械手的底面2还设置有加热装置（记为第二加热装置），使在机械手从极片料盒吸取极片移动到预定位平台1过程中，以及在从预定位平台1吸取极片移动到叠片台的过程中，机械手对紧紧吸附在其底面的极片进行加热，使每个极片在叠片前从离开料盒到开始叠片过程中均处于预加热状态，提高预加热效果，进一步提高工效。

同理，该第二加热装置可以呈平面状设置在机械手的底面2，也可以设置在机械手的内部，通过热传导将热量传递至机械手的底面2。作为本实施例的示意，可以但不限于将机械手的底面2的温度控制在一定的范围，使其将极片预加热至70℃~120℃之间。

作为本实施例的示意，设置在预定位平台1上的极片定位系统采用了影像检测传感装置（chargecoupleddevice，又称ccd图像传感器）ccd图像传感器与叠片机的控制系统电连接，ccd图像传感器上设置有许多传感器，各传感器将由光信号转换为模拟信号进而转换为数字信号，将数字信号传递给控制系统，控制系统根据ccd图像传感器的全部感光单元的数字信号形成的画面与预定的底片相比较，控制预定位平台1上的三维调整机构（包含x、y、z三方向），调整预定位平台1，将当前位于预定位平台1上的极片调整至使当前极片对应的成像与底片一致，实现了极片的精准定位。

作为本实施例的示意，预定位平台1的x、y、z三轴分别可以但不限于采用丝杆驱动，定位精度高达±0.05mm，移动行程±5mm。

作为本实施例的示意，在预定位平台1上还设置有超声波传感器，以对极片的缺角、极耳翘曲进行监测，连接控制系统以进行不良片报警。

进一步详细的定位调整技术方案可以但不限于参见现有技术。

作为本实施例的示意，本实施例设置在机械手的底面2的真空吸盘3包括位于机械手的底面2中部的内吸盘（图中未示出）以及位于底面的周围的外吸盘，形成内外双层的真空吸盘3结构，内吸盘作用于极片的中部，外吸盘作用于极片的外边沿，保证机械数抓取精度以及平衡度。

作为本实施例的示意，各真空吸盘3设置在伸缩机构上，各伸缩机构可带动真空吸盘3伸出在机械手的底面2，也可以收缩回机械手的底面2内。

作为本实施例的示意，本实施例的外吸盘的伸缩机构采用伺服模组驱动，控制外吸盘的伸缩，实现外吸盘的抖动，实现“抖片”功能，当取极片失败时可第二次吸取，防止电芯漏片。

对于极耳过长的极片，还可以在机械手的底面2增加独立的外吸盘，该真空吸盘3与极耳对应吸附极耳，避免极耳过长发生翘曲弯折。

需要说明的是，本实施例的机械手采用真空吸盘3吸取的抓取方式，在吸附极片过程中不会对极片产生明显吸痕，并且，还保证了极片平整，并可吸取台面上的粉尘，实现去尘效果。

作为本实施例的示意，在该叠片设备上，正负极片可以共用一套机械手以及预定位平台1，使机械手在负极片物料盒完成负极片吸取，置放预定位平台1进行负极片定位后，吸取该负极片至叠片台后，该机械手从正极片物料盒吸取正极片，将正极片置放该定位平台完成定位后，再将该正极片吸取移动至叠片台，如此交替，完成叠片，采用该方案有利于设备的小型化设计，节省设备成本。

另外，在该叠片设备上，分别设置有两套机械手和预定位平台1，其中一机械手、预定位平台1与正极片对应，另一机械手、预定位平台1与负极片对应。

本实施例的叠片机构与现有技术的叠片设备机构主要不同之处主要在于预定位平台1上设置有加热装置，还进一步可以但不限于在机械手的底面2设置有加热装置，叠片机的整体结构可以现有技术。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。