[发明专利]一种电芯叠片装置

说明书

本发明提供了一种电芯叠片装置，包括：机架，叠片载台，用于叠放阳极片、阴极片以及隔膜；叠片载台驱动机构，用于驱动叠片载台往返于阳极片放片区、隔膜布设区以及阴极片放片区之间；阳极片压整机构，设于叠片载台的前立板上，用于压整阳极片；阴极片压整机构，设于叠片载台的后立板上，用于压整阴极片。通过叠片载台驱动机构将叠片载台无间歇地连续往返移动于阳极片放片区、隔膜布设区以及阴极片放片区，直到完成预定层数的阳极片和阴极片的叠放，且在叠片载台上设置阳极片压整机构以及阴极片压整机构对叠放的阳极片以及阴极片进行实时压整，保证阳极片、隔膜以及阴极片的对齐度并将阳极片和阴极片紧密压合到隔膜上。

技术领域

本发明属于叠片电池的生产设备技术领域，尤其涉及一种高速叠片的电芯叠片装置。

背景技术

二次电池如锂电池的电芯的阳极是在铝箔两面涂覆含锂无定型碳的粉体，阴极是在铜箔两面涂覆二元磷酸铁锂的粉体或三元磷酸镍锰钴的粉体，隔膜是在聚烯烃膜一面涂覆陶瓷粒子层，再在陶瓷粒子层和聚烯烃膜另一面上涂覆聚合物粘结剂层，隔膜密布可供锂离子通过的圆形微孔，在电池电化学体系中起高阻值特殊筛网的作用。卷绕电芯采用阴极极带、阳极极带和隔膜带以阴极、隔膜、阳极、隔膜四层叠合(以隔膜带陶瓷粒子层朝向阳极)，经卷绕多叠制备成卷绕电芯的粗坯；叠片电芯采用阴极、阳极的极片和隔膜带或隔膜片以阴极、隔膜、阳极、隔膜四层叠合(以隔膜带或隔膜片陶瓷粒子层朝向阳极)，经重复叠合多叠制备成叠片电芯的粗坯。

叠片电芯可消除卷绕电芯的圆柱形转角，提高方壳电池的体积密度使同样体积的电池容量增加或使同样容量的电池体积减少，叠片电芯开始取代卷绕电芯。

但是，与卷绕电芯比，叠片电芯紧致性差，因而叠片电芯粗坯空间体积较大，不便拿取；叠片电芯对齐度合格率较低、叠片速度也较慢(产能较低)，需要开发高叠片质量的高速电芯叠片装置，要求为：隔膜整体对齐度≤±0.5mm、相邻极片对齐度≤±0.3mm、极片整体对齐度≤±0.5mm、单片叠片时间≤0.35s(或单片叠片产能≥180PPM)。

发明内容

为满足上述需要，本发明提供了一种电芯叠片装置。

本发明是这样实现的，一种电芯叠片装置，包括：

机架，包括底架和面板，所述面板为一块长方形平板，开设有居宽度中部且顺长度方向的通槽，从所述电芯叠片装置后面看，所述面板的长度位于前后方向上，所述面板上顺长度方向设有在前的阳极片放片区、在中的隔膜布设区以及在后的阴极片放片区；

叠片载台，设有叠片区，用于逐层叠放阳极片、阴极片以及隔膜；

叠片载台驱动机构，设于所述面板下，用于驱动所述叠片载台无间歇地连续往返于所述阳极片放片区、所述隔膜布设区以及所述阴极片放片区之间；

阳极片压整机构，设于所述叠片载台的前立面上，用于压整阳极片；

阴极片压整机构，设于所述叠片载台的后立面上，用于压整阴极片。

优选地，所述叠片载台包括载台底板、载台前面板、载台后面板和载台顶板，所述载台底板、所述载台前面板、所述载台后面板和所述载台顶板组成一个长方体箱体，所述载台顶板上表面的中部设为所述叠片区，所述载台前面板设置有所述阳极片压整机构，所述载台后面板设置有所述阴极片压整机构。

优选地，所述叠片载台驱动机构包括驱动机构支架、载台驱动件、第一滑组以及载台传动系，所述驱动机构支架固定于所述面板下，所述载台驱动件和所述载台传动系均安装在所述驱动机构支架上，所述载台传动系的输入端与所述载台驱动件的活动端传动连接，所述第一滑组的滑轨固定于所述面板上，所述叠片载台固定于所述载台传动系的输出端和所述第一滑组的滑块上。

优选地，所述载台传动系包括叠片传动主动轴、叠片传动主动轮、叠片传动固定轴、叠片传动从动轮、叠片传动传动带、叠片传动从动齿轮、叠片传动从动齿条、叠片传动输出件以及第二滑组；