[发明专利]一种锂电池绝缘膜叠片装置及方法

说明书

本发明公开了一种锂电池绝缘膜叠片装置，包括：放料机构，用于启动或者停止输出绝缘膜；张力控制机构，用于驱使绝缘膜保持预设张力；平移机构用于带动绝缘膜在叠片平台上往复平移，以令绝缘膜叠放于叠片平台上；下压机构用于压紧或者远离叠放后的绝缘膜；缓存机构，设于张力控制机构与平移机构之间，缓存机构用于：当下压机构压紧叠放后的绝缘膜时向放料机构收取绝缘膜，并且缓存机构收取的绝缘膜距离与叠放后的一层绝缘膜距离相同；当下压机构远离叠放后的绝缘膜并且平移机构开始平移时，缓存机构将其收取的绝缘膜向平移机构输出。本发明可降低绝缘膜张力的控制难度、提高绝缘膜张力控制效果、提高生产效率和以及提高生产品质。

技术领域

本发明涉及锂电池加工设备，尤其涉及一种锂电池绝缘膜叠片装置及方法。

背景技术

锂电池的制造过程中，需要将阳极箔、隔离膜以及阴极箔封装在一起构成电芯，目前主要有卷绕和叠片两种工艺。大容量动力电池的制造主要采用叠片工艺，其核心之一是在阳极箔和阴极箔中间铺设隔离膜，隔离膜连续不截断，要控制隔离膜在铺设过程中张力恒定，才能获得高质量的电池。

目前，会采用放卷电机、张力测量传感器和张力控制电机来对隔离膜的张力进行测量和控制。但是，在叠片过程中，隔离膜会在一个周期内经历收回—停止—再拉出的过程，如果由张力控制工位直接控制这一段的张力，由于动力电池的体积较大，放卷电机和张力控制电机会出现连续快速正反转的情况，张力难以控制，或者说，在保持张力可控的情况下，叠片速度无法提高。

对此，申请号为CN106025375A的中国发明专利申请文献中，公开了一种锂电池叠片机隔离膜的放卷控制系统，介绍了被动放卷和主动放卷两种张力控制方法。通过特殊的机械结构设计和运动控制技术，实现锂电池叠片机隔离膜的间接张力控制。实际叠片时，被动放卷方式采用工程实测的方式获取储料电机的运行指令，主动放卷方式采用数学建模的方式获取储料电机的运行指令。

然而，在上述现有技术中，存在以下问题：首先，采用被动放卷方式时，需要带料在设备上进行实际的运行进行工程实测，操作繁琐，浪费材料，不同的隔离膜宽度、材质、弹性不同，实测的效果不稳定，需要比较多的时间调试。其次，采用主动放卷方式时，建立数学模型需要确定的放卷速度，但这个速度实际上很难保持恒定：1、对于不同的电池，几何尺寸和生产速度皆不同；2、在调试过程中，经常要尝试不同的速度；3、设备启动过程中也存在加减速过程。

此外，通过工程实测或者数学建模的方式，都要求叠片下压的高度是恒定的，要求叠片平台必须要有一个用来控制高度的电机，增加了系统的复杂度和成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种可降低绝缘膜张力的控制难度、提高绝缘膜张力控制效果、提高生产效率和生产品质的锂电池绝缘膜叠片装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种锂电池绝缘膜叠片装置，其包括有一叠片平台以及：一放料机构，装载有绝缘膜原料卷，所述放料机构用于启动或者停止输出绝缘膜；一张力控制机构，设于所述放料机构的输出侧，所述张力控制机构用于驱使绝缘膜保持预设张力；一平移机构，设于所述张力控制机构的输出侧，所述平移机构用于带动绝缘膜在叠片平台上往复平移，以令绝缘膜叠放于所述叠片平台上；一下压机构，设于所述叠片平台的上方，所述下压机构用于压紧或者远离叠放后的绝缘膜；一缓存机构，设于所述张力控制机构与所述平移机构之间，所述缓存机构用于：当所述下压机构压紧叠放后的绝缘膜时向所述放料机构收取绝缘膜，并且所述缓存机构收取的绝缘膜距离与叠放后的一层绝缘膜距离相同；当所述下压机构远离叠放后的绝缘膜并且所述平移机构开始平移时，所述缓存机构将其收取的绝缘膜向所述平移机构输出。

优选地，所述缓存机构包括有缓存电机、缓存导杆和缓存辊，所述缓存辊抵挡于绝缘膜，所述缓存电机用于驱使所述缓存辊沿所述缓存导杆移动，以令所述缓存辊向后拉取相应距离的绝缘膜。