[发明专利]一种锂电池热复合Z字叠片装置及叠片方法

权利要求书

1.一种锂电池热复合Z字叠片装置，其特征在于：包括有隔膜放卷机构、隔膜Z字成型机构、极片进料机构、第一次热复合机构、叠片机构、电芯进料机构、第二热复合机构和包胶下料机构；

所述的极片进料机构包括有极片进料导轨和滑动设置于极片进料导轨上的极片抓夹机械手，所述的隔膜Z字成型机构位于极片进料导轨输入端的正上方，所述的隔膜放卷机构位于隔膜Z字成型机构的正上方；

所述的隔膜Z字成型机构包括有从上至下顺次设置的极片压板、N个推杆和抓夹，以及隔膜热烫切刀和N-1个极片夹爪；其中，所述的N为大于和等于4的偶数；所述的N个推杆分别位于不同的水平层面，且最低位为第一层水平层面，N个推杆分成两列竖直设置，位于偶数水平层面的一部分推杆为一列，位于奇数水平层面的另一部分推杆为一列；所述的极片压板和多个推杆均能在对应的滑道内进行水平移动，所述的多个推杆均能在极片压板的向下挤压力下下移至最低位；所述的抓夹位于隔膜放卷机构的正下方，所述的隔膜热烫切刀设置于极片压板最低位的斜上方，所述的N-1个极片夹爪分别位于除顶层推杆以外的N-1个推杆的水平侧方；

所述的第一次热复合机构位于极片进料导轨的侧方，所述的叠片机构位于极片进料导轨的后端；所述的叠片机构包括有输送带，设置于输送带侧方的叠片机械手、极片料盒和叠片台；所述的电芯进料机构包括有电芯进料导轨和滑动设置于电芯进料导轨上的电芯抓夹机械手；所述的第二热复合机构位于电芯进料导轨的侧方，所述的包胶下料机构位于电芯进料导轨的后端。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池热复合Z字叠片装置，其特征在于：所述的极片料盒和叠片台分别位于叠片机械手的两侧，且叠片台邻近于电芯进料导轨的输入端。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池热复合Z字叠片装置的叠片方法，其特征在于：具体包括有以下步骤：

（1）、首先隔膜Z字成型机构的极片压板和多个推杆均位于水平初始位，缠绕于隔膜放卷机构上的隔膜放卷端向下拉伸并固定于抓夹上，此时，隔膜穿过两列竖直设置的推杆之间；

（2）、驱动多个推杆同时进行水平相对移动，即位于偶数水平层面的一部分推杆和位于奇数水平层面的另一部分推杆进行水平相对移动，移动结束后，位于多个推杆之间的隔膜被折叠成Z字形弯折结构，然后N-1个极片夹爪分别抓取对应的极片送入Z字形隔膜的V形槽内，最后极片压板水平移动至多个推杆的正上方即可；其中，上下相邻的两个极片夹爪夹取的极片的极性相反；

（3）、极片压板下移挤压多个推杆同时下移至最低位，Z字形隔膜对N-1个极片夹爪抓取的极片进行挤压夹紧形成初始极片，此时极片抓夹机械手移置极片进料导轨的输入端并夹取初始极片，然后隔膜热烫切刀裁断Z字形隔膜的最顶端从而与隔膜放卷机构上的隔膜进行分离，最后多个推杆分别从Z字形隔膜中间水平抽出并复位；

（4）、极片抓夹机械手带动初始极片移动至第一次热复合工位，第一次热复合机构对初始极片进行热挤压，形成致密的极片单元；

（5）、形成的极片单元继续在极片抓夹机械手的带动下移置极片进料导轨的末端，极片抓夹机械手将极片单元抓取至输送带上，叠片机械手依次抓取极片料盒中的极片和输送带上的极片单元在叠片台上，经过多次重复动作，完成一只电芯的制作；

（6）、电芯进料机构的电芯抓夹机械手抓取叠片后的电芯然后沿电芯进料导轨输送至第二次热复合工位，第二次热复合机构对叠片后的电芯进行热挤压，形成致密的电芯，复合好的电芯继续在电芯抓夹机械手的带动下移置电芯进料导轨的末端，电芯抓夹机械手抓取电芯送入包胶下料机构进行包胶，形成最终电芯。

4.根据权利要求3所述的叠片方法，其特征在于：所述的步骤（5）中，所述的极片单元中，负极极片比正极极片的个数多一个，则叠片机械手先抓取极片单元放置于叠片台上，然后再从抓取极片料盒中的正极极片，经过多次重复动作，最后一片叠片是极片单元即可。

5.根据权利要求3所述的叠片方法，其特征在于：所述的步骤（5）中，所述的极片单元中，正极极片比负极极片的个数多一个，则叠片机械手先抓取极片料盒中的负极极片放置于叠片台上，然后再从抓取极片单元，经过多次重复动作，最后一片叠片是负极极片即可。