[发明专利]一种锂电池极片叠片设备及其叠片方法

说明书

本发明公开了一种锂电池极片叠片设备，包括：自起始端向终止端顺序布置的隔膜上料机构、分离压紧装置、极片叠置机构、张力张紧机构，隔膜上料机构，包括：隔膜，以及卷绕隔膜的料卷轮，隔膜由若干梯形结构连接而成；分离压紧装置靠近隔膜上料机构并且位于隔膜两侧；极片叠置机构，包括：若干正极片和负极片，夹持正极片和负极片的夹持装置，与正极片和负极片对应设置的叠片针，以及叠片针的驱动装置和抽离装置；正极片和负极片均为梯形结构，叠片针，包括：上叠片针和下叠片针，驱动装置，包括：第一支杆和第二支杆，与第一支杆和第二支杆连接的滑动环，滑动环设在电动滑轨内。该设备实现多个极片同时完成叠片，满足特殊电子器件对电池的定制需求。

技术领域

本发明涉及锂电池极片叠片技术领域或锂电池生产技术领域，尤其涉及一种锂电池极片叠片设备及其叠片方法。

背景技术

锂电池是以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的电池，因此这种电池也被称为锂金属电池。与其他电池不同，锂电池具有高充电密度、长寿命和高单位成本等特点。锂电池芯包的组成是由一定长度的隔膜和多张正负极片按一定的逻辑关系堆叠而成,每一次的隔膜、正极片和负极片堆叠都是一个叠片循环，又因为一个芯包是由多张极片组成，所以每一个芯包制成都需要进行多次极片叠片循环,进而每一个芯包制成都需消耗大量时间，以至于芯包制成工序成为整个工序段中产能提升的瓶颈之一。

现有技术中，一体化电芯叠片机，该设备的第一压片组件和第二压片组件只有一个气缸进行压紧，压紧过程随着极片的丢跌会逐渐变高，需要随时控制气缸行程，比较复杂,难以精准控制压紧力度。现有技术中，一种双摆臂式张力控制装置及双摆臂式叠片机，该双摆臂式张力控制装置利用第一摆臂机构和第二摆臂机构摆动将隔膜进行Z型导向并折叠，使隔膜摆动进行覆膜，两个摆臂一个用于引导，另一个用于张紧,动作需配合使用，覆膜速度慢,效率较低。

市场上的覆膜方式均为隔膜左右往复运动覆膜或叠片台左右运动覆膜方式，该方式的覆膜效率低，并且现有的极片叠片机,叠单片耗时长，叠片效率不咼，叠片精度不高。若将叠片的速度提速后会遇到隔膜不齐、隔膜撕裂、有气泡存在等技术难题。此外，目前叠片机无法根据实际特殊的电子器件的电池进行定制。为了解决以上问题，需要研发锂电池极片叠片设备，该设备能够实现多个极片同时完成叠片动作，取代传统多次极片叠片循环，覆膜效率高，叠片精度高，叠片的压紧力和张紧力稳定，隔膜不易撕裂并且平整。此外，该设备满足特殊电子器件对各种异形电池的定制需求，制备的锂电池板能极大提高空间的利用率和电池板的稳定性。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种锂电池极片叠片设备及其叠片方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种锂电池极片叠片设备，包括：自起始端向终止端顺序布置的隔膜上料机构、分离压紧装置、极片叠置机构、张力张紧机构，其特征在于，

所述隔膜上料机构，包括：隔膜，以及卷绕所述隔膜的料卷轮，所述隔膜由若干梯形结构连接而成；所述分离压紧装置靠近所述隔膜上料机构并且位于所述隔膜两侧；

所述极片叠置机构，包括：若干正极片和负极片，夹持所述正极片和所述负极片的夹持装置，与所述正极片和所述负极片对应设置的叠片针，以及所述叠片针的驱动装置和抽离装置；所述正极片和所述负极片均为梯形结构，所述叠片针，包括：上叠片针和下叠片针，所述驱动装置，包括：第一支杆和第二支杆，与所述第一支杆和所述第二支杆连接的滑动环，所述滑动环设置在一电动滑轨内。

本发明一个较佳实施例中，所述张力张紧机构中设置的伸缩夹具与所述隔膜连接，所述伸缩夹具上规律分布有若干张力传感器。

本发明一个较佳实施例中，所述第一支杆和所述第二支杆的一端分别与所述上叠片针和所述下叠片针通过旋转器连接，所述第一支杆和所述第二支杆的另一端均通过锁紧器与滑动环连接。

本发明一个较佳实施例中，所述正极片和所述负极片按规律分别位于所述隔膜的两侧，所述正极片和所述负极片的大小一致。