[实用新型]电池单体极片半自动叠片机

说明书

技术领域

本实用新型涉及聚合物固态锂离子电池膜叠片工序的一种生产设备，特别是涉及到一种单体极片半自动叠片机。

背景技术

现有的叠片工艺都采用人工叠片，人工叠片效率低，精度差，一致性不好，工人劳动强度高。叠片过程中工人必须精力很集中，以眼睛来判断叠片的精度，很难实现批量生产一致性。目前世界上先进国家，包括美国、德国、意大利、日本、只有造价昂贵的(1000多万人民币/台)及结构复杂、庞大(20多米长)的设备，并且进口的设备没有把单体极片叠成铜铝网尺寸小，阴阳极膜片尺寸大的功能，进口设备结构复杂、维修难、费用高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种生产效率较高、重复精度高、一致性好、制造成本低，并适合于极片铜铝网尺寸小，阴阳极膜片尺寸大，能够批量生产的单体极片半自动叠片机。

为了达到上述的目的，本实用新型的电池单体极片半自动叠片机由支架、输送带、阴阳极膜料盒、铜铝网料盒、电极叠片模具、机械手、PLC电控柜系统组成，电极叠片模具位于传送带上，阴阳极膜料盒和铜铝网料盒为可调节尺寸的料盒；阴阳极膜料盒、铜铝网料盒的上方分别设有机械手I、机械手II，机械手上设有真空吸盘，PLC电控柜系统控制机械手。

上述的机械手I的阴阳极膜片真空吸盘的表面设有若干个微小的真空孔，且相通组成吸盘气路。

上述的机械手II的铜铝网片真空吸盘的中心设有两个凸出的真空孔，真空孔上套有高于真空孔的垫片。

上述的料盒由底板、挡块、垫片和螺钉组成，挡块可活动，且设有定位槽。

由于本实用新型的半自动单体极片叠片机应用于聚合物锂离子电池极片叠片上，采用了模具、料盒、机械手三者互相配合的原理，具有叠片精度高，一致性好，能适应各种电池的尺寸，提高工作效率，设备简单体积小，设备造价低廉，操作简单，维修方便，特别是解决目前手工很难叠片成电极的铜铝网尺寸小，电极的阴阳极膜大的难度，解决了电芯的各极片的电流、电压稳定。并能同下工序热压机联机，组成连续生产线，进一步提高工作效率。最为重要的是解决原叠片工艺上的工序，先叠片后冲裁成电芯极片，存在的冲裁时，极片和极片之间必须留膜片边框，作为压紧膜片才能冲裁成形。浪费阴阳极膜原材料的实际问题。本实用新型单体极片半自动叠片机能够节省固态阴阳极膜材料25％左右。

另，实用新型的模具和料盒可根据电芯的各种尺寸进行调整模具尺寸，不需每种电芯加工一种模具和料盒，只需加工各种电芯规格的吸盘，节约了大量的模具、料盒的加工费用和时间。

附图说明

图1系本实用新型结构示意图；

图2系本实用新型的阴阳极膜料盒剖面图；

图3系图2的俯视图；

图4系本实用新型的机械手I真空吸盘的结构示意图。

图5系本实用新型的机械手II真空吸盘的结构示意图。

具体实施方式

如图1-3所示，电池单体极片半自动叠片机由支架1、输送带2、阴阳极膜料盒3、铜铝网料盒4、电极叠片模具5、机械手6、PLC电控柜系统7组成，支架1由铝合金型材组成；输送带2由电机、变速箱、离合器、变频器、主动辊、被动辊及传送带组成；阴阳极膜料盒3由步进电机控制，可调节尺寸；阴阳极膜料盒料盒3由底板31、挡块32、垫片33和螺钉34组成，挡块32可活动，挡块32上设有定位槽321。模具5和料盒3、4可根据电芯的各种尺寸进行调整尺寸，操作时，只需将同内六角螺钉34旋松，移动挡块32至需要的尺寸，将螺钉34旋紧即可。

如图4、5所示，机械手6由各种型号气缸、真空吸盘、真空发生器、精密导轨和机械加工零件组成，机械手I 61的阴阳极膜片真空吸盘611的表面设有若干个微小的真空孔6111，相通组成吸盘气路，并能牢固地把阴阳极膜片吸住，又使其不会吸穿破洞；机械手II62的真空吸盘621的中心设有两个凸出的真空孔6211，真空孔6211上套有高于真空孔的垫片6212。

PLC电控柜系统7由PLC、各种阀岛、传感器、空开、指示灯等组成。本实用新型采用片状PET薄膜作为传输基材，通过输送带送至工作台面，利用步进料盒一次同时步进8片阴阳极膜片，通过机械手上真空吸盘同时吸起8片膜片，同时移位在叠片的模具上，同时，另一组8片真空吸盘，吸走极片之间的纸隔离片，并由机械手上的上下气缸、横移气缸来完成膜片，准确移位，叠片的动作。每完成一个上述动作，叠一片来实现叠阴阳极黑膜的片层数，铜铝网也是同样由机械手来完成叠片工作，因铜铝网是网状结构容易钩粘，采用人工放在8工位模盒，也同样是一次吸8片，粘叠在黑膜上。上述吸片动作、往复数次就能根据各种电芯的叠片数来完成叠片层工作。并由PLC编程控制各种机械手的动作。最后由输送带送至热压机进行热压电极片工序。