0571-85175569
(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号2.8(22)申请日2022.12.29(71)申请人广东凯乐仕佳的科技有限公司地址523000广东省东莞市松山湖园区南山路8号1栋3单元101室(72)发明人温在东黎超(51)Int.Cl.H01M10/04(2006.01)H01M10/0583(2010.01)(54)发明名称高速切叠一体机及叠片方法(57)摘要本发明公开了高速切叠一体机及叠片方法，涉及电芯叠片生产设备技术领域，包括极片堆叠循环机构，极片模切机构，极片搬运机械手；包括电芯分流机构，设置于极片堆叠循环机构的末端，电芯分流机构包括至少两条电芯分流线，各电芯分流线分别设置有电芯贴胶模块、电芯热熔模块和电芯下料模块。根据本发明的高速切叠一体机及叠片方法，电芯堆叠到指定层数后通过极片搬运机械手搬运或极片堆叠循环机构流动到电芯分流机构中，叠片在电芯贴胶模块和电芯热熔模块中完成叠片电芯的贴胶热熔处理，节省了前期叠片下料辅助的时间，电芯叠片的同时进行电芯贴胶和热熔，极大程度提升电芯叠片效率。并且采用非涂胶隔膜叠片，节约一半生产成本，有效降低成本。权利要求书2页说明书6页附图4页CN116130740A2023.05.16CN116130740A1.一种高速切叠一体机，应用于叠片电芯生产中，其特征在于，包括：极片堆叠循环机构，沿生产线)行进方向铺设，用于叠堆极片和非涂胶隔膜；极片模切机构，设置于所述极片堆叠循环机构的一侧，用于切割极片并归整极片位置；极片搬运机械手，设置于所述极片模切机构和所述极片堆叠循环机构之间，用于搬运所述极片模切机构的极片到所述极片堆叠循环机构处进行极片堆叠；其中，包括电芯分流机构，设置于所述极片堆叠循环机构的末端，所述电芯分流机构包括至少两条电芯分流线)，各所述电芯分流线)分别设置有电芯贴胶模块(520)、电芯热熔模块(530)和电芯下料模块。2.根据权利要求1所述的高速切叠一体机，其特征在于，所述生产线)的末端与所述电芯分流机构通过转运模块连通，所述转运模块用于搬运所述生产线)上的叠片到所述电芯分流机构的各所述电芯分流线所述的高速切叠一体机，其特征在于，所述转运模块为机械手和分流通道中的任意一种。4.根据权利要求2所述的高速切叠一体机，其特征在于，所述电芯分流线)的末端与所述电芯下料模块连通，所述电芯贴胶模块(520)和所述电芯热熔模块(530)位于所述电芯分流线)的一侧，所述电芯贴胶模块(520)用于给电芯极耳的两侧贴胶，所述电芯热熔模块(530)用于切割分离电芯并将隔膜热熔在一起。5.根据权利要求2所述的高速切叠一体机，其特征在于，所述极片堆叠循环机构包括隔膜放卷模块(210)、叠片台模块(220)和叠台循环模块(230)；所述生产线)设置有多个叠片工位(110)，所述叠片台模块(220)依次经过所述叠片工位(110)，所述叠台循环模块(230)位于所述生产线)的末端，用于把所述叠片台模块(220)从所述生产线)的末端搬运到所述生产线)的初始位置进行循环叠片；各所述叠片工位(110)上方分别设置有所述隔膜放卷模块(210)，所述隔膜放卷模块(210)用于放卷非涂胶隔膜到所述叠片台模块(220)处；所述叠片工位(110)的一侧设置有所述极片搬运机械手，所述极片搬运机械手搬运所述极片模切机构内的极片到对应所述叠片工位(110)上的所述叠片台模块(220)处。6.根据权利要求5所述的高速切叠一体机，其特征在于，所述隔膜放卷模块(210)包括热切刀(211)，所述热切刀(211)位于所述叠片工位(110)上方，当所述隔膜放卷模块(210)的非涂胶隔膜铺设到所述叠片台模块(220)上时，所述热切刀(211)用于裁断非涂胶隔膜与所述隔膜放卷模块(210)的连接处。7.根据权利要求2所述的高速切叠一体机，其特征在于，所述极片模切机构分为正极极片模切机构和负极极片模切机构两种，所述正极极片模切机构与所述负极极片模切机构分布于所述生产线)的一侧，用于为所述生产线)提供正极极片和负极极片。8.根据权利要求7所述的高速切叠一体机，其特征在于，所述极片模切机构包括极片放卷模切模块(310)，极片输送模块(320)和CCD归正模块(330)；所述极片放卷模切模块(310)用于切割极片并输送到所述极片输送模块(320)上；所述CCD归正模块(330)位于所述极片输送模块(320)和所述生产线)之间，所述极片搬运机械手从所述极片输送模块(320)上搬运极片到所述CCD归正模块(330)再到所述生产线.一种高速切叠一体机叠片方法，其特征在于，包括权利要求1至8任意一项所述的高速切叠一体机，包括隔膜放卷模块(210)、热切刀(211)、叠片台模块(220)、叠台循环模块(230)、极片放卷模切模块(310)、极片输送模块(320)、CCD归正模块(330)、极片搬运机械手、电芯分流线)和电芯下料模块；包括以下步骤：极片裁切，按指定规格裁切正极极片和负极极片；极片叠片，搬运极片到生产线)上，按正极极片、非涂胶隔膜、负极极片、非涂胶隔膜的循环叠片顺序叠片到设定层数；电芯分流后处理，叠片成型的电芯进入所述电芯分流线)进行涂胶和热熔后处理再分离电芯搬运到下一工序。10.根据权利要求9所述的高速切叠一体机叠片方法，其特征在于，电芯分流后处理包括以下步骤：S310叠片的电芯从所述生产线)的末端进入所述电芯分流线对所述生产线)上的电芯涂胶处理；S330对所述生产线)上的电芯热熔处理；S340搬运电芯到下一工序。权利要求书2/2页3CN116130740A3高速切叠一体机及叠片方法技术领域[0001]本发明涉及电芯叠片生产设备技术领域，特别涉及一种高速切叠一体机及叠片方法。背景技术[0002]随着新能源汽车产量攀升，配套的动力电池电芯组需求量呈指数级倍增，而电芯由电芯自动化生产设备即叠片机进行生产。以往的电芯生产设备的效率已难以满足现有市场的需求。行业大大小小规模的企业都大力投入电芯生产线的建设与研发，为寻求产能和 效率上的突破。 [0003] 叠片机的种类主要有Z型堆叠结构和缠绕结构两种。Z型堆叠结构能够生产方形动 力电芯，现有的动力电池为了提升电池密度，提高空间利用率，越多越多企业采用Z型叠片 结构生产方形动力电芯。而堆叠结构目前主要有Z字形叠片机，切叠一体机，热复合切叠一 体机以及热复合卷叠一体机。普通双工位Z字形叠片机的生产效率为0.3S/P。切叠一体机的 生产效率为300PPM(即每分钟产出数量)，热复合切叠一体机的生产效率为480PPM。 [0004] 中国发明CN2.2中公开一种叠片电芯折叠机构和叠片电芯折叠方法， 包括叠片台和至少两个吹气组件；复合单元片从叠片台的上方降落至叠片台，吹气组件设 于叠片台的上方，且两个吹气组件分别设于复合单元片的两侧，用于在复合单元片下落过 程中朝复合单元片交替吹气，以使复合单元片呈Z形折叠于叠片台。采用吹气方法实现复合 叠片单元的快速折叠，提升叠片效率。 [0005] 与同等价值的电芯生产设备卷绕机相比，效率还是低很多，虽然叠片工艺相比于 卷绕工艺性能更优，但是客户在选择时更倾向于性价比更高的卷绕机，因此，提升叠片机的 效率尤为重要。 [0006] 方形电芯的叠片隔膜类型包括涂胶隔膜和非涂胶隔膜。针对涂胶隔膜采用热复合 工艺，但热复合工艺不适用于非涂胶隔膜。同时，涂胶隔膜的成本是非涂胶隔膜成本的两 倍，并且涂胶隔膜在热复合工艺过程中需要加热涂胶隔膜导致总体折叠效率降低。 发明内容 [0007] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的“与同等价值的电芯生产设备卷绕机相 比，Z型叠片设备生产效率低，涂胶隔膜叠片成本高昂，影响生产效率”的技术问题。为此，本 发明提出一种高速切叠一体机及叠片方法，提升Z型叠片生效效率，能够适用非涂胶隔膜的 电芯叠片生产，降低叠片生产成本和提升叠片生产效率。 [0008] 根据本发明的一些实施例的高速切叠一体机及叠片方法，应用于叠片电芯生产 中，包括： [0009] 极片堆叠循环机构，沿生产线行进方向铺设，用于叠堆极片和非涂胶隔膜； [0010] 极片模切机构，设置于所述极片堆叠循环机构的一侧，用于切割极片并归整极片 位置； 说明书 1/6 页 4 CN 116130740 A 4 [0011] 极片搬运机械手，设置于所述极片模切机构和所述极片堆叠循环机构之间，用于 搬运所述极片模切机构的极片到所述极片堆叠循环机构处进行极片堆叠； [0012] 其中，包括电芯分流机构，设置于所述极片堆叠循环机构的末端，所述电芯分流机 构包括至少两条电芯分流线，各所述电芯分流线分别设置有电芯贴胶模块、电芯热熔模块 和电芯下料模块。 [0013] 根据本发明的一些实施例，所述生产线的末端与所述电芯分流机构通过转运模块 连通，所述转运模块用于搬运所述生产线上的叠片到所述电芯分流机构的各所述电芯分流 线] 根据本发明的一些实施例，所述转运模块为机械手和分流通道中的任意一种。 [0015] 根据本发明的一些实施例，所述电芯分流线的末端与所述电芯下料模块连通，所 述电芯贴胶模块和所述电芯热熔模块位于所述电芯分流线的一侧，所述电芯贴胶模块用于 给电芯极耳的两侧贴胶，所述电芯热熔模块(530)用于切割分离电芯并将隔膜热熔在一起。 [0016] 根据本发明的一些实施例，所述极片堆叠循环机构包括隔膜放卷模块、叠片台模 块和叠台循环模块；所述生产线设置有多个叠片工位，所述叠片台模块依次经过所述叠片 工位，所述叠台循环模块位于所述生产线的末端，用于把所述叠片台模块从所述生产线的 末端搬运到所述生产线的初始位置进行循环叠片；各所述叠片工位上方分别设置有所述隔 膜放卷模块，所述隔膜放卷模块用于放卷非涂胶隔膜到所述叠片台模块处；所述叠片工位 的一侧设置有所述极片搬运机械手，所述极片搬运机械手搬运所述极片模切机构内的极片 到对应所述叠片工位上的所述叠片台模块处。 [0017] 根据本发明的一些实施例，所述隔膜放卷模块包括热切刀，所述热切刀位于所述 叠片工位上方，当所述隔膜放卷模块的非涂胶隔膜铺设到所述叠片台模块上时，所述热切 刀用于裁断非涂胶隔膜与所述隔膜放卷模块的连接处。 [0018] 根据本发明的一些实施例，所述极片模切机构分为正极极片模切机构和负极极片 模切机构两种，所述正极极片模切机构与所述负极极片模切机构分布于所述生产线的一 侧，用于为所述生产线提供正极极片和负极极片。 [0019] 根据本发明的一些实施例，所述极片模切机构包括极片放卷模切模块，极片输送 模块和CCD归正模块；所述极片放卷模切模块用于切割极片并输送到所述极片输送模块上； 所述CCD归正模块位于所述极片输送模块和所述生产线之间，所述极片搬运机械手从所述 极片输送模块上搬运极片到所述CCD归正模块再到所述生产线] 根据本发明的一些实施例的高速切叠一体机叠片方法，包括上述的高速切叠一体 机，包括隔膜放卷模块、热切刀、叠片台模块、叠台循环模块、极片放卷模切模块、极片输送 模块、CCD归正模块、极片搬运机械手、电芯分流线、电芯贴胶模块、电芯热熔模块和电芯下 料模块；包括以下步骤： [0021] 极片裁切，按指定规格裁切正极极片和负极极片； [0022] 极片叠片，搬运极片到生产线上的叠片台模块上，按正极极片、非涂胶隔膜、负极 极片、非涂胶隔膜的循环叠片顺序叠片到设定层数； [0023] 电芯分流后处理，叠片成型的电芯进入所述电芯分流线进行涂胶和热熔后处理再 分离电芯搬运到下一工序。 [0024] 根据本发明的一些实施例，电芯分流后处理包括以下步骤： 说明书 2/6 页 5 CN 116130740 A
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