一种电芯正负极片对贴设备及方法与流程

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种电芯正负极片对贴设备及方法。

背景技术：

电芯成型工艺有很多种，其中一种电芯成型工艺需要对正负极片进行对贴，正负极片对贴方法的好坏关系到后续电芯成型的效率。现有一种正负极片的对贴方法为使用机械手抓取极片，然后再将极片分别贴在隔离膜的两侧。但机械手动作速度慢，且机械手在往复移动拿取极片的动作需要花费较多时间，抓料效率提升的空间有限，正负极片对贴的整体效率较低。

技术实现要素：

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电芯正负极片对贴设备，所述电芯正负极片对贴设备结构简单，能够高效地对正负极片进行对贴。

本发明还提出一种上述电芯正负极片对贴的方法。

根据本发明第一方面实施例的电芯正负极片对贴设备，包括：机架；第一辊体，所述第一辊体设置在所述机架上；第二辊体，所述第二辊体设置在所述机架上，且所述第一辊体和所述第二辊体的辊心设置在同一平面上；送料装置，所述送料装置设置在所述机架上，所述送料装置设置有若干个，所述送料装置用于输送正极片或负极片分别靠近所述第一辊体或所述第二辊体；吸附装置，所述吸附装置设置在所述第一辊体和所述第二辊体上；驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述第一辊体和所述第二辊体。

根据本发明实施例的电芯正负极片对贴设备，至少有如下技术效果：隔离膜设置在第一辊体和第二辊体之间，正极片和负极片在送料装置的输送下靠近第一辊体或第二辊体，在吸附装置的作用下，第一辊体或第二辊体将靠近其的正极片或负极片吸附起来，并在驱动装置的驱动下带动正极片或负极片共同转动，当正极片或负极片随着第一辊体或第二辊体运动到两辊之间时，正极片或负极片便被设置到隔离膜上完成正负极片的贴合。

根据本发明的一些实施例，还包括有控制装置，所述第一辊体和所述第二辊体活动设置在所述机架上，所述控制装置用于调整所述第一辊体和所述第二辊体之间的间距和压力。

根据本发明的一些实施例，所述第一辊体和所述第二辊体的尺寸相同。

根据本发明的一些实施例，所述第一辊体和所述第二辊体的尺寸不同。

根据本发明的一些实施例，还包括有定位装置，所述定位装置用于定位靠近所述第一辊体或所述第二辊体的极片。

根据本发明的一些实施例，所述定位装置包括有挡块和矫正平台，所述矫正平台上设有若干矫正体，所述矫正体与所述送料装置的输送方向倾斜一定角度设置，所述挡块设置在所述定位装置的边缘。

根据本发明的一些实施例，还包括有牵引装置，所述牵引装置设置在所述机架上，所述牵引装置用于将隔离膜引出所述第一辊体和所述第二辊体之间。

根据本发明的一些实施例，所述送料装置为传送带。

根据本发明第二方面实施例的电芯正负极片对贴方法，包括以下步骤：通过送料装置输送正极片和负极片，使负极片和正极片分别靠近第一辊体和第二辊体；第一辊体一边转动一边吸起靠近其的负极片，第二辊体一边转动一边吸起靠近其的正极片；第一辊体和第二辊体分别带动负极片和正极片转动，并将负极片和正极片分别压贴在两辊之间的隔离膜的两侧，牵引装置将贴有极片组的隔离膜引出两辊之间。

根据本发明实施例的电芯正负极片对贴方法，至少具有如下技术效果：正极片或负极片在送料装置的输送下不断靠近第一辊体或第二辊体，第一辊体和第二辊体不断将正极片和负极片吸附、转移、压贴在两个辊体之间的隔离膜上，牵引装置不断将贴有正负极片的隔离膜从两个辊体之间引出，整个正负极贴片过程可以高效地进行。

根据本发明的一些实施例，“第一辊体一边转动一边吸起靠近其的负极片，第二辊体一边转动一边吸起靠近其的正极片”的步骤之前还包括以下步骤：送料装置分别将负极片和正极片送到定位装置上；负极片和正极片被输送到定位装置后，在矫正体的驱动下斜向移动，并与定位装置边缘的挡块接触完成定位。

本发明的附加方面和优点将在下面描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的电芯正负极片对贴设备的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的电芯正负极片对贴设备的俯视图；

图3是根据本发明实施例的另一种电芯正负极片对贴设备的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的定位装置的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的另一种定位装置的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的设有正负极片的隔离膜的结构示意图。

附图标记：

第一辊体110、第二辊体120、传送带200、驱动装置300、控制装置400、定位装置500、矫正平台510、矫正体511、第一挡块520、第二挡块530、牵引装置600、隔离膜710、正极片720、负极片730。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面参考图1至图6描述根据本发明实施例的电芯正负极片对贴设备。

例如，如图1和图2所示，根据本发明实施例的电芯正负极片对贴设备，包括：机架；第一辊体110，第一辊体110设置在机架上；第二辊体120，第二辊体120设置在机架上，且第一辊体110和第二辊体120的辊心设置在同一平面上；送料装置，送料装置设置在机架上，送料装置设置有若干个，送料装置用于输送正极片720或负极片730分别靠近第一辊体110或第二辊体120；吸附装置，吸附装置设置在第一辊体110和第二辊体120上；驱动装置300，驱动装置300用于驱动第一辊体110和第二辊体120。

如图1和图2所示，第一辊体110和第二辊体120均设置在机架上，第一辊体110和第二辊体120的辊心设置在同一水平面上，且第一辊体110和第二辊体120之间的间距较小，仅留有供正极片720、负极片730和隔离膜710通过的间隙。第一辊体110和第二辊体120的下方各设有一个送料装置，每个送料装置沿输送方向的末端分别与第一辊体110或第二辊体120在竖直方向上的投影重合，送料装置可以是传送带200或传动辊，但不仅限于这两者之一。驱动装置300用于驱动第一辊体110和第二辊体120转动，第一辊体110和第二辊体120的转动方向如图所示，值得注意的是，第一辊体110和第二辊体120的转动方向不仅限于图示中的方向，用户可根据实际的送料方向自行设置第一辊体110和第二辊体120的转动方向。驱动装置300驱动第一辊体110和第二辊体120的方法可以是单驱控制、也可以是双驱同步控制或双驱异步控制，同步控制时，第一辊体110和第二辊体120的转动速度相同；异步控制时，第一辊体110和第二辊体120的转动速度可以相同或不同。通过在第一辊体110和第二辊体120上设置吸附装置，第一辊体110和第二辊体120在转动时会将被输送到其下方的正极片720或负极片730吸附起来。第一辊体110和第二辊体120吸附极片的方法可以是负压吸附或静电吸附，但不仅限于这两者之一。当吸附方法为负压吸附时，第一辊体110和第二辊体120上开设有若干微小的通孔，且辊体上设有抽真空泵，抽真空泵工作使辊体内部气压小于外部气压，当极片运动到辊体的正下方时，便会被辊体上的通孔吸附住并随着辊体一同运动；当吸附方法为静电吸附时，第一辊体110和第二辊体120由绝缘材料制成，使用前先在第一辊体110和第二辊体120的表面生成静电，当极片运动到辊体的正下方时，便会在静电的作用下被吸附到第一辊体110或第二辊体120的表面上。

根据本发明实施例的电芯正负极片对贴设备，能够高效地对正负极片进行对贴，具体地，隔离膜710设置在第一辊体110和第二辊体120之间，送料装置将正极片720送到第二辊体120的下方，将负极片730输送到第一辊体110的下方，第一辊体110和第二辊体120在吸附装置的作用下吸附位于其正下方的正极片720或负极片730，并在驱动装置300的驱动下带动正极片720或负极片730共同转动，当正极片720或负极片730随着辊体运动到两辊之间时，正极片720或负极片730会被压贴到两个辊体之间的隔离膜710上完成正负极片的对贴。正负极片与隔离膜710三层物料之间的固定方式包括有胶水、静电、分子交换和排气四种方式，但不仅限于这四者之一。具体地，当正负极片与隔离膜710之间的固定方式为胶水固定时，隔离膜710的两侧预先涂上胶水，当正极片720或负极片730随着辊体转动到达两辊之间时，正极片720或负极片730被压贴到隔离膜710的两侧，自此便完成了正负极片与隔离膜710之间的连接。对贴完成后，用户再将隔离膜710贴有正负极片的部分移出两辊之间，第一辊体110或第二辊体120便能够继续将正极片720或负极片730设置到隔离膜710上。第一辊体110、第二辊体120和送料装置不停动作，正负极片的转移和对贴同时进行，高效地完成了正负极片的对贴。

在本发明的一些具体实施例中，还包括有控制装置400，第一辊体110和第二辊体120活动设置在机架上，控制装置400用于调整第一辊体110和第二辊体120之间的间距和压力。例如，如图2所示，第一辊体110和第二辊体120活动地设置在机架上，控制装置400设置在第一辊体110和第二辊体120的两侧。当实际生产中需要对不同规格的正负极片进行对贴时，用户便可以通过控制装置400调整两辊间距及压力，保证正负极片对贴过程的顺利进行。

在本发明的一些具体实施例中，第一辊体110和第二辊体120的尺寸相同。例如，如图1所示，第一辊体110和第二辊体120的辊心设置在同一水平面上，第一辊体110和第二辊体120的直径相同。通过如上设置，第一辊体110和第二辊体120便能够将尺寸相近的正负极片稳定地设置在隔离膜710的两侧。

在本发明的一些具体实施例中，第一辊体110和第二辊体120的尺寸不同。例如，如图3所示，第一辊体110和第二辊体120的辊心设置在同一水平面上，第一辊体110的直径大于第二辊体120的直径。当实际生产需要对尺寸相差较大的正负极片进行对贴时，采用尺寸相同的辊体对正负极片进行吸附和转移，可能会导致辊体无法正常地吸附极片，或辊体将极片贴附在隔离膜710上时极片的位置发生偏移导致贴歪。为保证辊体能够正常吸附极片及防止极片贴歪，实际生产中需要根据极片实际尺寸对第一辊体110和第二辊体120的尺寸进行选择。

在本发明的一些具体实施例中，还包括有定位装置500，定位装置500用于定位靠近第一辊体110或第二辊体120的极片。例如，如图1和图3所示，两个定位装置500分别设置在两个送料装置沿输送方向的末端，且正对于第一辊体110和第二辊体120的下方。通过在电芯正负极片对贴设备中设置定位装置500，正负极片在被第一辊体110或第二辊体120吸附起来之前，定位装置500会先对极片进行位置矫正，有效地提高了电芯正负极片对贴的位置精度，提高了电芯叠片原料的生产质量。定位装置500可以是机械手定位机构、摩擦辊式定位机构、摩擦轮式定位机构、气浮式定位机构或ccd视觉检测定位机构，但不仅限于这五者之一。

在本发明的一些具体实施例中，定位装置500包括有挡块和矫正平台510，矫正平台510上设有若干矫正体511，矫正体511与送料装置的输送方向倾斜一定角度设置，挡块设置在定位装置500的边缘。例如，如图4和图5所示，正负极片上的一端设有极耳，矫正体511的倾斜方向视极耳的方向而定：当正负极片贴合在隔离膜710上后，其极耳设置在同一端时，矫正体511的倾斜方向相反；当正负极片贴合在隔离膜710上后，其极耳设置在不同端时，矫正体511的倾斜方向相同。极片在矫正体511上的斜向移动可以正交分解成指向定位装置500一对邻边且相互垂直的两个运动，定位装置500被正交分解的运动指向的两个邻边分别设有第一挡块520和第二挡块530。极片被输送到矫正平台510上后，会在矫正体511的驱动下向第一挡块520和第二挡块530靠近。当极片与第一挡块520和第二挡块530接触时，便完成了在定位装置500中的定位。矫正体511设置的角度需大于0°且小于90°，以保证极片能够在矫正体511的输送作用下斜向移动。

在本发明的一些具体实施例中，还包括有牵引装置600，牵引装置600设置在机架上，牵引装置600用于将隔离膜710引出第一辊体110和第二辊体120之间。例如，如图1和图3所示，牵引装置600设置在第一辊体110和第二辊体120的上方，隔离膜710的一端与牵引装置600连接。在牵引装置600的牵引下，隔离膜710原料能够使不断放卷并不断通过第一辊体110和第二辊体120之间。通过在电芯正负极片对贴设备中设置牵引装置600，无需用户手动对隔离膜710进行牵引，第一辊体110、第二辊体120、送料装置和牵引装置600不停动作，便能够不断地将正负极片压贴在隔离膜710的两侧并将贴有正负极片的隔离膜710抽出，有效地提高了正负极片对贴的效率。

在本发明的一些具体实施例中，送料装置为传送带200。例如，如图1至图5所示，极片被传送带200运输到定位装置500上，在定位装置500上完成了位置的矫正再被第一辊体110或第二辊体120转移到隔离膜710的两侧。通过在电芯正负极片对贴设备中设置传送带200，能够将极片迅速、准确地运输到定位装置500上，有效地了电芯正负极片对贴的效率。

根据本发明第二方面实施例的电芯正负极片对贴的方法，包括以下步骤：通过送料装置输送正极片720和负极片730，使负极片730和正极片720分别靠近第一辊体110和第二辊体120；第一辊体110一边转动一边吸起靠近其的负极片730，第二辊体120一边转动一边吸起靠近其的正极片720；第一辊体110和第二辊体120分别带动负极片730和正极片720转动，并将负极片730和正极片720分别压贴在两辊之间的隔离膜710的两侧，牵引装置600将贴有极片组的隔离膜710引出两辊之间。

通过上述对贴方法，正极片720和负极片730能够高效地，以一定的间距不断地被贴附在隔离膜710的两侧。具体地，送料装置、第一辊体110、第二辊体120和牵引装置600不停工作，极片被输送到辊体的下方后便会被吸附到辊体上，并随着辊体的共同转动直到被压贴在隔离膜710的两侧。牵引装置600不断地对隔离膜710进行牵引，当隔离膜710的两侧分别被贴附了正极片720和负极片730后，牵引装置600便会将这一部分引出两辊之间，使下一对正负极片能够顺利地贴附在隔离膜710的两侧。由于辊体吸附物料的动作、转动以及辊体将极片设置到隔离膜710上的动作是同时进行的，较传统机械手取极片贴附的方法而言，免去了机械手抓取极片往复移动的动作，有效地提高了电芯正负极片对贴的效率。第一辊体110和第二辊体120转动的方式可以是连续转动，也可以是间歇式转动。

根据本发明第二方面实施例的电芯正负极片对贴的方法，“第一辊体110一边转动一边吸起靠近其的负极片730，第二辊体120一边转动一边吸起靠近其的正极片720”的步骤之前还包括以下步骤：送料装置分别将负极片730和正极片720送到定位装置500上；负极片730和正极片720被输送到定位装置500后，在矫正体511的驱动下斜向移动，并与定位装置500边缘的挡块接触完成定位。

通过上述对贴方法，在辊体吸附极片之前，定位装置500会先对位于其上的极片进行位置矫正，第一辊体110或第二辊体120再将矫正完位置的极片吸附转移。矫正过程如下：极片到达矫正平台510后在矫正体511的驱动下斜向移动，当极片与定位装置500边缘的第一挡块520和第二挡块530同时接触时便完成了定位。在对贴方法中设置矫正工序，能够保证正负极片的上料精度，且定位装置500设置在送料装置的末端，矫正与送料同时进行，提高了电芯正负极片对贴的效率。

下面参考图1至图6以一个具体的实施例详细描述根据本发明实施例的电芯正负极片对贴设备及方法。值得理解的是，下面描述仅是示例性说明，而不是对发明的具体限制。

如图1至图6所示，电芯正负极片对贴设备包括有机架、第一辊体110、第二辊体120、吸附装置、传送带200、驱动装置300、控制装置400、定位装置500和牵引装置600。传送带200设置有两个，且两个传送带200沿其输送方向相对设置，每个传送带200的末端分别设置有定位装置500，定位装置500包括有矫正平台510、矫正体511、第一挡块520和第二挡块530，矫正平台510设置在传送带200的输送方向的末端，矫正平台510上设有若干个与传送带200输送方向倾斜一定角度的矫正体511，第一挡块520和第二挡块530设置在定位装置500的边缘。第一辊体110和第二辊体120分别设置在两个定位装置500的上方，且其辊心位于同一水平面上，第一辊体110和第二辊体120上设有吸附装置。控制装置400和驱动装置300设置在第一辊体110和第二辊体120的一侧，其中控制装置400用于控制两辊之间的间距和压力，驱动装置300用于驱动第一辊体110和第二辊体120转动。牵引装置600设置在第一辊体110和第二辊体120的上方，用于牵引隔离膜710不断经过两个辊体之间。

电芯正负极片对贴设备对正负极片进行对贴时，先在两个送料装置上分别设置正极片720和负极片730，并让隔离膜710穿过第一辊体110和第二辊体120之间与牵引装置600连接。然后启动电芯正负极片对贴设备，设备整体便开始运作，传送带200便将正极片720送往第二辊体120下方的定位装置500，将负极片730送往第一辊体下方的定位装置500，极片到达矫正平台510后，矫正体511驱动极片靠近第一挡块520和第二挡块530，当极片与第一挡块520和第二挡块530接触时便完成定位。第一辊体110和第二辊体120转动，第一辊体110在转动的同时吸附定位完成的负极片730，第二辊体120在转动的同时吸附定位完成的正极片720，正极片720和负极片730被吸附到辊体上后便会随着辊体共同转动，当正极片720和负极片730随着辊体转动到两辊之间时，便被压贴在隔离膜710的两侧完成对贴，隔离膜710贴附了正负极片的部分在牵引装置600的作用下会不断离开两个辊体之间，让隔离膜710没有贴附正负极片的部分进入到两辊之间，为下一次正负极片的对贴做好准备。

根据本发明实施例的电芯正负极片对贴设备，通过如此设置，可以达成至少如下的一些效果：在整个对贴过程中，送料、矫正、吸附、贴合、移出这几个步骤都是同步进行的，较传统机械手取极片贴附的方法而言，省去了机械手往复移动取料的时间，能够高效、准确地将正负极片贴在隔离膜710的两侧。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。