极片错位极耳叠片设备及错位叠片工艺的制作方法

本发明涉及电芯加工设备，特别是涉及一种极片错位极耳叠片设备及错位叠片工艺。

背景技术：

1、在锂电池电芯的生产过程中，正极片与负极片需要交替叠放，且相邻极片的极耳需按一定角度错位排布，以便于后续的焊接或封装工序，同时错位排布有利于热压成型时极耳区域的均匀受力和层间结合。

2、目前，极片的错位叠放多依赖人工操作，操作人员需将正极片和负极片逐片以特定角度放置于治具中，叠放完成后再将治具整体转移至热压设备中进行热压成型。此种方式存在以下不足：一方面，人工叠放难以保证每片极片的错位角度一致，叠放精度受操作熟练度影响较大，产品一致性差；另一方面，叠放后的极片组在治具转运至热压设备的过程中，容易因移动或振动导致已叠放好的极片发生层间偏移，进一步影响最终电芯成品的品质。现有的自动化叠片设备多只能实现极片的简单对齐叠放，难以精确控制各极片的旋转角度以实现错位极耳的叠放，无法满足错位极耳电芯的自动化叠片生产需求。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的在于，提供一种极片错位极耳叠片设备及错位叠片工艺。

2、本发明采用如下技术方案：

3、一种极片错位极耳叠片设备，包括：

4、转盘，所述转盘上设有多个治具，所述治具上设有用于叠放正极片和负极片的定位槽；所述转盘具有极片上料工位、过渡工位、热压工位及出料工位，所述转盘用于驱动所述治具在所述极片上料工位、过渡工位、热压工位及出料工位之间循环；

5、极片供料单元，包括对称设置于所述极片上料工位两侧的正极片供料机构及负极片供料机构；

6、移送机械手，设于所述极片上料工位的上方；所述移送机械手包括第一直线驱动机构、第一升降驱动机构及两个吸料构件；所述第一直线驱动机构及第一升降驱动机构用于驱动两个所述吸料构件同步水平移动及升降；两个所述吸料构件用于交替吸附正极片和负极片并放置于所述定位槽内；所述吸料构件包括旋转驱动模组及设于所述旋转驱动模组下方的放料吸头；所述旋转驱动模组驱动所述放料吸头旋转预设角度，以使得吸取的正极片或负极片以错位姿态叠放；

7、热压单元，包括相对设置于所述热压工位上方及下方的上热压机构及下热压机构；所述上热压机构及下热压机构分别伸入至所述治具的定位槽内，进行双面热压；

8、成品出料单元，包括相对设置于所述出料工位上方及下方的成品顶起机构及成品出料机械手；所述成品顶起机构用于将成品从所述定位槽内顶出，所述成品出料机械手用于将被顶起的成品取出。

9、优选的，所述定位槽包括相连通的本体容置槽、正极耳容置槽及负极耳容置槽；所述正极耳容置槽及负极耳容置槽对称设置于所述本体容置槽的两侧；所述本体容置槽的截面形状为圆形，所述正极耳容置槽及负极耳容置槽的截面形状为扇形。

10、优选的，所述本体容置槽沿竖直方向贯通，所述正极耳容置槽及负极耳容置槽的底部设有托板。

11、优选的，所述正极片供料机构包括正极料盒、正极纠正组件及正极取料机械手；所述正极料盒用于存放正极片，所述正极机械手用于将正极片从所述正极料盒移动至所述正极纠正组件，所述正极纠正组件用于对正极片进行位置纠正；所述负极片供料机构包括负极料盒、负极纠正组件及负极取料机械手；所述负极料盒用于存放负极片，所述负极机械手用于将负极片从所述负极料盒移动至所述负极纠正组件，所述负极纠正组件用于对负极片进行位置纠正。

12、优选的，所述正极纠正组件与负极纠正组件结构一致，所述正极纠正组件与负极纠正组件均包括支撑支架、纠正固定座、纠正活动块及纠正驱动件；所述纠正固定座固定于所述支撑支架上，所述纠正活动块活动连接于所述支撑支架上，所述纠正驱动件固定于所述支撑支架上且与所述纠正活动块传动连接；所述纠正固定座上设有第一校准槽，所述纠正活动块上设有第二校准槽；所述纠正驱动件驱动所述纠正活动块朝向所述纠正固定座移动，使所述第一校准槽与所述第二校准槽拼接形成用于纠正位置的校准槽。

13、优选的，所述正极取料机械手与负极取料机械手结构一致，所述正极取料机械手与负极取料机械手均包括第二直线驱动机构、第二升降驱动机构、支撑架及取料吸头；所述取料吸头固定于所述支撑架上；所述第二直线驱动机构及第二升降驱动机构用于驱动所述支撑架水平移动及升降。

14、优选的，所述放料吸头包括主体吸附部及设于所述主体吸附部一侧的极耳吸附部。

15、优选的，所述上热压机构包括连接架、升降驱动模组、升降块及第一热压模组；所述升降驱动模组固定于所述连接架上，所述升降块与所述升降驱动模组传动连接，所述第一热压模组固定于所述升降块的底部；所述下热压机构包括顶升驱动模组及第二热压模组，所述第二热压模组与所述顶升驱动模组传动连接。

16、优选的，所述第一热压模组包括第一隔热板、第一导热块及第一热压头；所述第一隔热板固定于所述升降块的底部，所述第一导热块固定于所述第一隔热板的底部，所述第一热压头一体成型于所述第一导热块的底部；所述第一导热块内设有第一发热元件；所述第二热压模组包括第二隔热板、第二导热块及第二热压头；所述第二隔热板与所述顶升驱动模组传动连接，所述第二导热块固定于所述第二隔热板的顶部，所述第二热压头一体成型于所述第二导热块的顶部；所述第二导热块内设有第二发热元件。

17、一种错位叠片工艺，基于上述的极片错位极耳叠片设备，包括以下步骤：

18、s1.正极片上料：所述移送机械手吸取所述正极片供料机构输出的正极片，所述旋转驱动模组驱动所述放料吸头将吸取的正极片旋转预设角度，然后将正极片放置于所述治具的定位槽内；

19、s2.负极片上料：所述移送机械手吸取所述负极片供料机构输出的负极片，所述旋转驱动模组驱动所述放料吸头将吸取的负极片旋转预设角度，然后将负极片放置于所述治具的定位槽内；

20、s3.交替循环步骤s1和步骤s2，在所述定位槽内形成正极片与负极片交替叠放的极片组；其中，所述极片组的正极耳与负极耳在投影方向上呈对称分布；且同侧上下相邻的所述正极耳之间相互错位，同侧上下相邻的所述负极耳之间相互错位；

21、s4.双面热压：所述转盘将载有极片组的所述治具旋转至所述热压工位，所述上热压机构及所述下热压机构分别伸入至所述定位槽内，对极片组进行双面热压，形成成品；

22、s5.出料：所述转盘将载有成品的所述治具旋转至所述出料工位，所述成品出料单元将成品从所述定位槽内取出。

23、本发明的有益效果为：

24、本发明所涉及的极片错位极耳叠片设备及错位叠片工艺，通过转盘驱动治具在极片上料工位、过渡工位、热压工位及出料工位之间循环，极片供料单元对称设置于极片上料工位两侧，移送机械手设于极片上料工位的上方，实现了极片叠放、热压成型及成品出料的自动化连续作业。移送机械手通过第一直线驱动机构及第一升降驱动机构驱动两个吸料构件同步移动，两个吸料构件交替吸取正极片供料机构输出的正极片和负极片供料机构输出的负极片，并将吸取的极片放置于治具的定位槽内，完成正负极片的交替叠放；吸料构件的旋转驱动模组驱动放料吸头旋转预设角度，使每片极片以错位姿态叠放，保证相邻极片的极耳错位排布。热压单元的上热压机构及下热压机构分别从治具的定位槽上方和下方伸入进行双面热压，上下同步热压使极片组受热更加均匀，热压成型质量更高。