用于鋰電池制造的三隔膜連續疊片生產線制造技術

本發明專利技術公開了一種用于鋰電池制造的三隔膜連續疊片生產線，它包括皮帶式牽引機，以及沿皮帶式牽引機自前向后依次設置的：第一隔膜釋放機，第一正極片釋放機械手，第二隔膜釋放機，所述第二隔膜釋放機與第一隔膜釋放機相同；第一負極片釋放機械手，第一負極片釋放機械手與第一正極片機械手結構相同，用于釋放負極片；第三隔膜釋放機，所述第三隔膜釋放機與第二隔膜釋放機相同；熱合機，計數器，裁斷裝置，用于隔膜的裁斷；折疊裝置，第二正極片釋放機械手，和整理平臺，用于疊片的整理。本發明專利技術疊片自動化程度高，整個過程全部由機器自動完成，無需人為干預，提高了生產的自動的水平，效率提高。

Three diaphragm continuous lamination production line for lithium battery manufacturing

The invention discloses a production line of three diaphragm lithium battery manufacturing continuous lamination for, it comprises a belt type tractor, and along the conveyor traction machine are sequentially arranged from front to back: the first diaphragm release machine, the first positive plate release manipulator, second diaphragm release machine, the machine with the first release of second diaphragm the first release of the same diaphragm machine; the negative plate release manipulator, the first release of the manipulator and the first negative plate positive plate manipulator structure is the same, for the release of the negative plate; third release of the third diaphragm, diaphragm and diaphragm release release machine second machine; welding machine, counter, cutting device, cutting the diaphragm for folding; second the positive plate release device, manipulator, and finishing platform, for laminated finishing. The lamination of the invention has high degree of automation, and the whole process is automatically completed by the machine without human intervention, thereby improving the automatic level of production and improving efficiency.

【技術實現步驟摘要】
用于鋰電池制造的三隔膜連續疊片生產線
該專利技術涉及鋰電池疊片生產
，具體地說是一種三隔膜連續疊片生產線。
技術介紹
軟包電芯(又稱“聚合物電芯”)，在一些小型數碼產品中廣泛存在。目前的軟包電芯的結構包括疊片式結構和纏繞式結構兩種。常見的疊片式結構中，是將正極片、隔膜、負極片組成疊加形成的，其中隔膜是斷開的，這種結構的疊片結構，通常是將隔膜裁剪成略大于極片的薄片，然后進行逐層疊加，在隔膜的四周存在鋰離子繞過隔膜的問題，對電芯的充放電性能影響較大。常見的纏繞式結構中，正極片、隔膜和負極片為連續的長條狀，三者疊加，然后繞一個中心進行纏繞，形成一個扁平的結構，這種結構的纏繞方式，存在纏繞應力，長期應用過程中，會出現起拱、褶皺現象，這種現象的產生是由于纏繞過程中各個纏繞層之間的張緊力度不一致造成的。以上兩種方式都存在一定的技術優勢和技術缺陷，本專利技術的主旨在于提供一種更加優秀的方案。
技術實現思路
為了解決現有技術的不足，本專利技術提供一種三隔膜連續疊片生產線，用于方形鋰電池的疊片制作，提供一種全新方式的制作工藝，更加方便快捷，效率更高、效果更好，且軟包鋰電芯的隔離效果、耐穿刺效果更好。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案為：用于鋰電池制造的三隔膜連續疊片生產線，其特征在于，包括皮帶式牽引機，以及沿皮帶式牽引機自前向后依次設置的：第一隔膜釋放機，所述第一隔膜釋放機中設置有放卷輥、張緊輥和展平輥，其中，所述放卷輥為電動牽引輥，第一正極片釋放機械手，第一正極片釋放機械手包括旋轉盤和固定盤，八棱柱狀的所述旋轉盤外側為八個吸盤，每一個吸盤中設置有一個矩形凹槽，在凹槽內的四個轉角處設置有氣嘴，并在旋轉盤內部設置有與氣嘴貫通的氣路，氣路通過固定盤與正、負氣源進行連接，所述旋轉盤的側面設置一個個氣路端口，每一個氣路與固定盤對應設置，所述固定盤上設置有一個負壓氣路，負壓氣路通過支路氣路與所述旋轉盤中的上方及前側方的氣路端口進行滑動配合，在固定盤上設置有一個正壓氣路，正壓氣路與旋轉盤下方的氣路端口進行滑動配合，通過正壓氣路控制位于下方的凹槽內的吸附氣嘴；所述旋轉盤安裝在一個轉軸上，其中轉軸在驅動電機的驅動下轉動，第二隔膜釋放機，所述第二隔膜釋放機與第一隔膜釋放機相同；感應正極片位置的傳感器，位于第二隔膜釋放機之后；第一負極片釋放機械手，第一負極片釋放機械手與第一正極片機械手結構相同，用于釋放負極片；第三隔膜釋放機，所述第三隔膜釋放機與第二隔膜釋放機相同；熱合機，所述熱合機包括刀具、四邊形連桿機構和第一氣缸，其中，刀具為一個矩形框，熱合用所述刀具固定在一個熱合框中，熱合框中具有電加熱元件，所述熱合框上側安裝一個平行四邊形連桿機構，平行四邊形連桿機構的一個端部向外延伸并與機架鉸接，并在所述平行四邊形機構和機架之間安裝第一氣缸；計數器，裁斷裝置，用于隔膜的裁斷；折疊裝置，所述折疊機包括豎板、連桿和電動直線推桿，其中，豎板下端樞接在折疊裝置上，所述豎板的中部和上部分別通過鉸接的方式連接連桿，電動直線推桿驅動豎板擺動；第二正極片釋放機械手，所述正極片釋放機械手包括箱體、底板、頂升板、頂升機構和推出機構，其中，所述箱體為矩形陶瓷箱，在長度方向上，所述箱體內腔的長度小于負極片長度2毫米，寬度方向上相等，在當負極片放入后，負極片(B)在長度方向上具有一個微微凸起的趨勢,在箱體上端敞口處設置有一對卡槽，兩個卡槽相對設置且固定在箱體的上邊沿處，負極片(B)兩側邊沿卡槽自由滑動；在箱體的上端設置一個頂板，所述頂板的下表面為向上凹陷的弧形面，且弧度與頂升板的弧度相同，在其中一個卡槽中設置有對負極片上的電極引出口進行避讓的第一缺口，同時在箱體上設置有對正電極引出部分進行避讓的第二缺口；所述頂升板為弧形板，在弧形板的上表面設置有軟銅層，下側為導向柱，導向柱兩側設置有齒；在箱體的下敞口處通過鉸接連接的方式安裝一個底板，底板可以開合，開口狀態下，向箱體內部填充負極片(B)，閉合狀態下，用于正極片的頂升；在底板的正中央位置設置有一個圓孔，所述導向柱穿過圓孔，在底板的下側安裝有另個對稱設置的齒輪，所述齒輪與導向柱上的齒進行嚙合，兩個齒輪分別通過一對反向設置的錐形齒輪由第一伺服電機驅動；在箱體卡槽前側和后側分別設置有一個第一導向板和第二導向板，所述第二導向板上安裝推出機構，其中推出機構包括氣缸、推出板和連接架，其中，所述推出板為厚度與負極片相等的合金板或者陶瓷板，所述推出板前端插入到卡槽中，后端通過連接架與氣缸的活塞進行連接,氣缸推動推出板往復運動；第二負極片釋放機械手與第二正極片釋放機械手相同，在折疊裝置的前后兩側分別設置一個第二負極片釋放機械手和第二正極片釋放機械手，向折疊部位填入負極片和正極片；和整理平臺，用于疊片的整理。所述皮帶式牽引機包括上牽引輥和下牽引皮帶，環形的下牽引皮帶在動力電機的驅動下可以進行運動，且上牽引輥和下牽引皮帶的端部進行接觸帶動隔膜沿皮帶運行方向前進。在所述負極片釋放機械手和第三隔膜釋放機之間還設置有對正極片間距進行整理的電動隔板。所述電動隔板包括隔板和控制電機、導向柱，所述電動隔板中的隔板的厚度設置為2毫米，所述隔板在控制電機驅動下沿著導向柱具有上下動作。本專利技術的有益效果是：1、疊片自動化程度高，整個過程全部由機器自動完成，無需人為干預，提高了生產的自動的水平，效率提高。2、由于采用Z形折疊方式，不存在纏繞應力，產品一致性好，流水線式的作業方式比傳統的疊片方式一致性好。3、效率高，整個過程隔膜釋放、正極片釋放、熱合、負極片釋放，一氣呵成，效率提高50％。4、采用專用極片釋放機械手，正、負極片釋放速度快，且無損傷，能夠滿足實際的需要。附圖說明圖1為疊片效果圖。圖2為單片正極片(負極片)立體圖。圖3為疊片原理圖。圖4為疊片過程之一。圖5為疊片制作過程模擬圖。圖6為疊片生產線布置圖。圖7為隔膜放卷輥端部示意圖。圖8為第一正極片釋放機械手中旋轉盤的立體圖。圖9為第一正極片釋放機械手局部剖視圖。圖10為熱合機構的立體圖。圖11為裁剪裝置的立體圖。圖12為裁剪裝置的主視圖。圖13為折疊機的立體圖。圖14為連續式極片釋放裝置的立體圖1。圖15為連續式極片釋放裝置的立體圖2。圖16為連續式極片釋放裝置的立體圖3。圖17為連續式極片釋放裝置的剖視圖。圖18為連續式極片釋放裝置的工作原理圖。圖19為收納整理平臺原理圖。圖20為疊片工藝流程圖。圖21為電解液零空氣沖液裝置的原理圖。圖22為軟包電池加持與震蕩機構的結構圖。圖23為軟包電池芯結構示意圖。圖中：1隔膜釋放部分，11第一隔膜釋放機，111放卷輥，1111尼龍套，113展平輥，12第二隔膜釋放機，11’第一隔膜，12’第二隔膜，13第三隔膜釋放機，13’第三隔膜，2第一正極片釋放機械手，2’第二正極片釋放機械手，3熱合部分，31刀具，32四邊形連桿機構，33第一氣缸，34熱合框，35鉸接點，4第一負極片釋放機械手，4’第二負極片釋放機械手，5整理部分，6裁減部分，61龍門式框架，62裁刀，63第二氣缸，64計數器，65薄鋼板，66橡膠片，67刀槽，71下牽引皮帶，711上牽引輥，72電動隔板，73折疊機，731豎板，732連桿，733電動直線推桿，8收納整理平臺，81托板，82升降機構，83輔本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于鋰電池制造的三隔膜連續疊片生產線，其特征在于，包括皮帶式牽引機，以及沿皮帶式牽引機自前向后依次設置的：第一隔膜釋放機，所述第一隔膜釋放機(11)中設置有放卷輥(111)、張緊輥(112)和展平輥(113)，其中，所述放卷輥為電動牽引輥，第一正極片釋放機械手，第一正極片釋放機械手(2)包括旋轉盤(21)和固定盤，八棱柱狀的所述旋轉盤外側為八個吸盤(22)，每一個吸盤中設置有一個矩形凹槽(23)，在凹槽內的四個轉角處設置有氣嘴(24)，并在旋轉盤(21)內部設置有與氣嘴貫通的氣路(25)，氣路通過固定盤與正、負氣源進行連接，所述旋轉盤的側面設置一個(16)個氣路端口，每一個氣路與固定盤(26)對應設置，所述固定盤上設置有一個負壓氣路(261)，負壓氣路通過支路氣路與所述旋轉盤中的上方及前側方的氣路端口進行滑動配合，在固定盤(26)上設置有一個正壓氣路(262)，正壓氣路與旋轉盤下方的氣路端口進行滑動配合，通過正壓氣路控制位于下方的凹槽內的吸附氣嘴；所述旋轉盤(21)安裝在一個轉軸上，其中轉軸在驅動電機的驅動下轉動，第二隔膜釋放機(4)，所述第二隔膜釋放機(4)與第一隔膜釋放機(2)相同；感應正極片位置的傳感器，位于第二隔膜釋放機之后；第一負極片釋放機械手，第一負極片釋放機械手與第一正極片機械手結構相同，用于釋放負極片；第三隔膜釋放機，所述第三隔膜釋放機與第二隔膜釋放機相同；熱合機，所述熱合機包括刀具(31)、四邊形連桿機構(32)和第一氣缸(33)，其中，刀具(31)為一個矩形框，熱合用所述刀具固定在一個熱合框(34)中，熱合框中具有電加熱元件，所述熱合框(34)上側安裝一個平行四邊形連桿機構(32)，平行四邊形連桿機構的一個端部向外延伸并與機架鉸接，并在所述平行四邊形機構和機架之間安裝第一氣缸(33)；計數器(64)，用于對熱合數量進行計數，裁斷裝置，用于隔膜的裁斷；折疊裝置，所述折疊機(73)包括豎板(731)、連桿(732)和電動直線推桿(733)，其中，豎板(731)下端樞接在折疊裝置上，所述豎板(731)的中部和上部分別通過鉸接的方式連接連桿，電動直線推桿驅動豎板擺動；第二正極片釋放機械手(2’)，所述第二正極片釋放機械手包括箱體(91)、底板(92)、頂升板(93)、頂升機構(94)和推出機構(95)，其中，所述箱體(91)為矩形陶瓷箱，在長度方向上，所述箱體內腔的長度小于負極片長度2毫米，寬度方向上相等，在當負極片放入后，負極片(B)在長度方向上具有一個微微凸起的趨勢,在箱體(91)上端敞口處設置有一對卡槽(911)，兩個卡槽相對設置且固定在箱體的上邊沿處，負極片(B)兩側邊沿卡槽(911)自由滑動；在箱體(91)的上端設置一個頂板(912)，所述頂板(912)的下表面為向上凹陷的弧形面，且弧度與頂升板(93)的弧度相同，在其中一個卡槽(911)中設置有對負極片上的電極引出口進行避讓的第一缺口(913)，同時在箱體(91)上設置有對正電極引出部分進行避讓的第二缺口(913’)；所述頂升板(93)為弧形板，在弧形板(93)的上表面設置有軟銅層，下側為導向柱(931)，導向柱兩側設置有齒(932)；在箱體(91)的下敞口處通過鉸接連接的方式安裝一個底板(92)，底板可以開合，開口狀態下，向箱體內部填充負極片(B)，閉合狀態下，用于正極片的頂升；在底板(92)的正中央位置設置有一個圓孔，所述導向柱穿過圓孔，在底板的下側安裝有另個對稱設置的齒輪(921)，所述齒輪(921)與導向柱上的齒(932)進行嚙合，兩個齒輪分別通過一對反向設置的錐形齒輪(923)由第一伺服電機(922)驅動；在箱體(91)卡槽前側和后側分別設置有一個第一導向板(901)和第二導向板(901)，所述第二導向板(902)上安裝推出機構(95)，其中推出機構包括氣缸(951)、推出板(952)和連接架(953)，其中，所述推出板(952)為厚度與負極片相等的合金板或者陶瓷板，所述推出板前端插入到卡槽(911)中，后端通過連接架(953)與氣缸的活塞進行連接,氣缸推動推出板往復運動；第二負極片釋放機械手(4’)與第二正極片釋放機械手(2’)相同，在折疊裝置的前后兩側分別設置一個第二負極片釋放機械手和第二正極片釋放機械手，向折疊部位填入負極片和正極片；和整理平臺，用于疊片的整理。...

【技術特征摘要】
1.用于鋰電池制造的三隔膜連續疊片生產線，其特征在于，包括皮帶式牽引機，以及沿皮帶式牽引機自前向后依次設置的：第一隔膜釋放機，所述第一隔膜釋放機(11)中設置有放卷輥(111)、張緊輥(112)和展平輥(113)，其中，所述放卷輥為電動牽引輥，第一正極片釋放機械手，第一正極片釋放機械手(2)包括旋轉盤(21)和固定盤，八棱柱狀的所述旋轉盤外側為八個吸盤(22)，每一個吸盤中設置有一個矩形凹槽(23)，在凹槽內的四個轉角處設置有氣嘴(24)，并在旋轉盤(21)內部設置有與氣嘴貫通的氣路(25)，氣路通過固定盤與正、負氣源進行連接，所述旋轉盤的側面設置一個(16)個氣路端口，每一個氣路與固定盤(26)對應設置，所述固定盤上設置有一個負壓氣路(261)，負壓氣路通過支路氣路與所述旋轉盤中的上方及前側方的氣路端口進行滑動配合，在固定盤(26)上設置有一個正壓氣路(262)，正壓氣路與旋轉盤下方的氣路端口進行滑動配合，通過正壓氣路控制位于下方的凹槽內的吸附氣嘴；所述旋轉盤(21)安裝在一個轉軸上，其中轉軸在驅動電機的驅動下轉動，第二隔膜釋放機(4)，所述第二隔膜釋放機(4)與第一隔膜釋放機(2)相同；感應正極片位置的傳感器，位于第二隔膜釋放機之后；第一負極片釋放機械手，第一負極片釋放機械手與第一正極片機械手結構相同，用于釋放負極片；第三隔膜釋放機，所述第三隔膜釋放機與第二隔膜釋放機相同；熱合機，所述熱合機包括刀具(31)、四邊形連桿機構(32)和第一氣缸(33)，其中，刀具(31)為一個矩形框，熱合用所述刀具固定在一個熱合框(34)中，熱合框中具有電加熱元件，所述熱合框(34)上側安裝一個平行四邊形連桿機構(32)，平行四邊形連桿機構的一個端部向外延伸并與機架鉸接，并在所述平行四邊形機構和機架之間安裝第一氣缸(33)；計數器(64)，用于對熱合數量進行計數，裁斷裝置，用于隔膜的裁斷；折疊裝置，所述折疊機(73)包括豎板(731)、連桿(732)和電動直線推桿(733)，其中，豎板(731)下端樞接在折疊裝置上，所述豎板(731)的中部和上部分別通過鉸接的方式連接連桿，電動直線推桿驅動豎板擺動；第二正極片釋放機械手(2’)，所述第二正極片釋放機械手包括箱體(91)、底板(92)、頂升板(93)、頂升機構(94)和推出機構(95)，其中，所述箱體(91)為矩形陶瓷箱，在長度方向上，所述箱體內腔的長度小于負極片長度2毫米，寬度方向上相等，在當負極片放入后，負極片(B)在長度方向上具有一個微微凸起的趨...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孔金河，
申請(專利權)人：孔金河，
類型：發明
國別省市：山東,37