一种用于极片复合的磁浮平台及其磁浮式极片复合装置的制作方法

1.本实用新型涉及锂离子动力电池制造领域，特别指用于自动化电芯叠片制成的一种用于极片复合的磁浮平台及其磁浮式极片复合装置。


背景技术：

2.锂电池lithium battery是指电化学体系中含有锂包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物的电池。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池，是现代高性能电池的代表。随着国家大力推动新能源发展，各行各业对锂离子动力电池的需求日益增长，锂离子动力电池的组成结构中电芯是其核心部件，电芯一般由正负极片相互交错叠合而成。电芯组成结构包括上下交错叠合的多片正负极片，正负极片之间通过隔膜进行隔离绝缘。目前国内技术比较先进的锂电池设备主要掌握在国外设备供应商手中，国内高端锂电叠片设备目前主要依靠进口。
3.锂离子电池的电芯一般由正负极片交错叠合后形成，同时在正负极片之间还需要插入绝缘隔膜。目前电芯的制成工艺根据隔膜插入工艺不同包括带状叠片和单片叠两种方式，即叠片时采用连续的隔膜和单片隔膜叠片。对于带状叠片工艺（z叠工艺），叠片时正负极片轮换地放置在叠片平台上，带状的隔膜在叠片平台上方来回循环拉动，在正极片或负极片叠好后覆盖在正极片或负极片的表面，再将隔膜裁断；该种叠片方式，叠片过程中带状隔膜张紧并被来回拉动，内部存在应力，在裁断后隔膜表面会出现起皱等情况，影响电芯质量。对于单片叠工艺，叠片前先将隔膜裁断为单片结构，正负极片叠放后将单片的隔膜叠放在正极片或负极片表面实现叠片，该种叠片工艺需要多次取隔膜叠隔膜，导致叠片效率低下，为保证每次叠片位置精度，叠合前还需对隔膜进行对位，叠片位置精度难以有效保证。
4.除以上两种极片叠片工艺外，还有单元体复合工艺，即将带状隔膜直线拉出过程中不断地将多片极片均匀间隔地放置在带状隔膜上，同时将另一带状隔膜在放置好的极片上方直线拉出并通过辊压复合在极片表面，形成上下层为隔膜，中间层为极片的复合带体后，再将复合带体沿相邻极片间隙切断后制成单元极片体，最后将多个单元极片体叠合制成电芯。
5.针对以上单元复合制成电芯工艺，存在以下技术问题：
6.1、在电芯自动化制成产线中，为保证整线产能，传统的单元体复合工艺在叠片复合工艺段的整线长度过长，需要的占地空间大，导致其实际适用性差。
7.2、在传统的极片单元体复合工艺中，针对极片转移至隔膜带工艺，一般采用搬运机械手将极片吸附后放置在直线传送的隔膜带上，该种极片搬移手段效率低，且机械手放好极片取料过程中存在空载时间，无法满足整线产能要求。


技术实现要素：

8.本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种通过磁浮原
理形成了环型闭合的极片循环传送路径，通过多组磁浮传送座沿环型传送路径循环不间断的供应复合所需极片，极大地提升了极片复合产能效率的用于极片复合的磁浮平台及其磁浮式极片复合装置。
9.本实用新型采取的技术方案如下：一种用于极片复合的磁浮平台，包括磁浮支台及磁浮传送座，其中，磁浮支台的一侧连接在机架的侧壁上，磁浮支台的另一侧设有环型滑槽，环型滑槽内凹至磁浮支台内，形成闭合的环型传送路径，磁浮支台形成磁场；上述磁浮支台的侧部设有接料工位及复合工位；上述磁浮传送座可活动地设置在环型滑槽内，并与磁浮支台产生的磁场相互磁作用，经磁驱动力驱动而沿环型滑槽循环运动；上述磁浮支台在接料工位处接取极片并循环运输极片至复合工位处，以便极片与磁浮支台外侧导出的隔膜复合。
10.优选的，所述环型滑槽包括第一对接滑道及第二对接滑道，第一对接滑道及第二对接滑道为直线滑道，并分别设置在接料工位及复合工位处，磁浮传送座在第一对接滑道沿极片传送方向直线运动，以便极片转移至磁浮传送座上，磁浮传送座在第二对接滑道处沿隔膜张开方向直线运动，以便将极片转移至张开的隔膜上。
11.优选的，所述磁浮传送座包括传送支板、磁接座、限位活动组件及承载组件，其中，上述传送支板设置于磁浮支台的侧部；上述磁接座设置在传送支板一侧的侧壁上，并靠近磁浮支台，以便与磁浮支台产生磁作用力；上述限位活动组件沿直线方向可滑动地连接在传送支板上，且可活动地嵌入连接在上述环型滑槽内；上述磁接座收到磁驱动力后，带动传送支板运动，并经环型滑槽导向限位；上述限位活动组件随着传送支板运动时自适应地沿直线方向运动，防止运动干涉；上述承载组件柔性连接在限位活动组件上，并形成承载平面，以便承载固定极片。
12.优选的，所述限位活动组件包括活动滑轨、活动滑座及导轮，其中，上述活动滑轨设置在传送支板另一侧的侧壁上；上述活动滑座可滑动的连接在活动滑轨上，活动滑座的一侧朝磁浮支台方向延伸；上述导轮可转动地设置在活动滑座的一侧部，并嵌入环型滑槽内，且在环型滑槽内自由滑动。
13.优选的，所述承载组件包括连接弹簧、承载座及承载支板，其中，上述连接弹簧的一端连接在活动滑座上，且沿活动滑轨方向延伸；上述承载座连接在连接弹簧的另一端；上述承载支板设置在承载座上，承载支板上形成承载平面。
14.本实用新型的有益效果在于：
15.本实用新型针对现有技术存在的缺陷和不足自主研发设计了一种通过磁浮原理形成了环型闭合的极片循环传送路径，通过多组磁浮传送座沿环型传送路径循环不间断的供应复合所需极片，极大地提升了极片复合产能效率用于极片复合的磁浮平台及其磁浮式极片复合装置。
16.本实用新型主要针对极片复合工艺中的极片转移工艺段进行研究开发，通过磁浮传送平台作为极片传送载体，形成闭合的环型传送路径，多组磁浮传送座设置于磁浮传送平台上，并经磁驱力的作用沿着环型传送路径不间断的循环运动。本实用新型的磁浮传送平台采用竖直设置方式，根据不同的应用场景也可变换为水平设置方式，整体沿水平方向间隔包括两个磁浮传送平台，形成双平台供应极片模式，能有效提升极片复合产能，在不同的应用场景下还可进行磁浮平台数量的增减。在磁浮传送平台的上侧为接料工位，下侧为
复合工位，接料工位一次独创性地设计了极片中转对接机构用于将上游工站不断地直线导出的极片吸附后转移至磁浮传送平台的磁浮传送座上；在复合工位的下侧设有底层隔膜导出机构，底层隔膜导出机构将待复合的带状隔膜在复合工位下方水平直线导出，并不断向前传送，同时在磁浮传送平台上侧还设有表层隔膜导出机构，表层隔膜导出机构同样导出带状隔膜，并经张紧辊张紧后在水平张开的底层隔膜上方水平张开，并与底层隔膜同向直线运动。磁浮传送座从极片中转对接机构接取极片后沿着磁浮传送平台的环型传送路径运动至复合工位处时，将极片放置在底层隔膜上，底层隔膜向前运动的同时，表层隔膜从上方覆盖在底层隔膜的极片表面，从而形成中层为极片，底层及表层为隔膜的复合体结构，该复合体结构直线运动到后段工站进行切割形成单元极片复合体，以便用于电芯叠片制成。
17.基于以上磁浮式循环传送极片工艺需要解决的技术问题，本实用新型主要具备以下特点：1、基于极片循环不间断传送的工艺要求，设计了磁浮传送平台，磁浮传送平台在本实用新型中采用竖直设置方式，其侧壁上设有向内凹陷的环型滑槽，从而形成闭合的环型传送路径，环型滑槽内嵌设有多个磁浮传送座，磁浮传送平台通过磁浮传送平台的磁浮力驱动而沿着环型滑槽循环循环不间断地运动，在磁浮传送平台的上侧及下侧分别形成对接工位和符合工位，对接工位处磁浮传送座接取待复合的极片，复合工位处，磁浮传送座将接取后的极片自动转移至待复合的隔膜上；通过多个磁浮传送座的循环运动，实现了极片复合时，对于极片的循环不间断供应，相比于传统的搬运机械手单次取放极片，极大地提升了极片供应效率。2、特别地，针对极片的自动接取及复合过程中涉及到的极片自动转移，本实用新型的磁浮传送平台协同磁浮传送座在实现极片转移传送过程中，无需借助外部结构自适应地完成了极片的自动接取及复合转移。具体地，本实用新型磁浮传送平台的环型滑槽根据极片接取和极片复合转移要求，在中转工位和复合工位处分别设置有第一对接滑道和第二对接滑道，第一对接滑道及第二对接滑道位于环型滑槽在竖直方向的顶部位置及底部位置，且均沿水平方向直线延伸。空载的磁浮传送座移动至沿着环型滑槽移动至第一对接滑道过程中不断地上升，靠近上方的极片中转对接机构，并在第一对接滑道内与极片中转对接机构的传送带同向同步运动的，从而通过第一对接滑道限定磁浮传送座运动轨迹的方式，实现了磁浮传送座运动过程中实现极片自动接取，极片接取过程无需停止磁浮传送座，有效地节省了极片接取时间。同样的，载有极片的磁浮传送座向下运动至第二对接滑道过程中，不断地靠近下方水平张开的底层隔膜，磁浮传送座在第二对接滑道内与底层隔膜同向同步运动，两者在水平方向相对静止，以便磁浮传送座将极片转移放置于底层隔膜上，该种方式同样的实现了磁浮传送座维持运动的过程完成极片转移，有效地提升效率。另外，本实用新型的磁浮传送座在竖直方向采用自适应升降结构设计，以传送支板作为载体，通过磁接座与磁浮传送平台的磁场相互作用产生磁驱力；同时，传送支板上沿竖直方向可滑动地连接有活动滑座，活动滑座的端部可转动地设有导轮，导轮可滑动地嵌设在环型滑槽内，当传送支板运动时，通过环型滑槽及导轮的活动连接，实现对传送支板的运动导向；同时，由于活动滑座与传送支板采用可滑动连接方式，有效地避免传送支板运动过程中与活动滑座之间因运动干涉而从出现卡死情况。另外，活动滑座的侧部通过连接弹簧连接有承载座，承载座上设置有用于接取承载极片的承载支板，当传送支板沿着环型滑槽运动时，承载座带动承载支板随活动滑座自适应运动，且通过连接弹簧柔性连接方式，保证了接取极片及复合极片过程中的缓存，减少刚性接触导致的极片或隔膜损坏，保证叠片质量。
附图说明
18.图1为本实用新型的立体结构示意图之一。
19.图2为本实用新型的立体结构示意图之二。
20.图3为本实用新型磁浮支台的立体结构示意图。
21.图4为本实用新型磁浮传送座的立体结构示意图之一。
22.图5为本实用新型磁浮传送座的立体结构示意图之二。
23.图6为本实用新型磁浮传送座的立体结构示意图之三。
24.图7为本实用新型磁浮传送座的部件结构示意图之一。
25.图8为本实用新型磁浮传送座的部件结构示意图之二。
26.图9为本实用新型磁浮传送座的部件结构示意图之三。
具体实施方式
27.下面将结合附图对本实用新型作进一步描述：
28.如图1至图9所示，本实用新型采取的技术方案如下：一种用于极片复合的磁浮平台及其磁浮式极片复合装置，包括磁浮支台31及磁浮传送座33，其中，磁浮支台31的一侧连接在机架的侧壁上，磁浮支台31的另一侧设有环型滑槽32，环型滑槽32内凹至磁浮支台31内，形成闭合的环型传送路径，磁浮支台31形成磁场；上述磁浮支台31的侧部设有接料工位及复合工位；上述磁浮传送座33可活动地设置在环型滑槽32内，并与磁浮支台31产生的磁场相互磁作用，经磁驱动力驱动而沿环型滑槽32循环运动；上述磁浮支台31在接料工位处接取极片并循环运输极片至复合工位处，以便极片与磁浮支台31外侧导出的隔膜复合。
29.环型滑槽32包括第一对接滑道a及第二对接滑道b，第一对接滑道a及第二对接滑道b为直线滑道，并分别设置在接料工位及复合工位处，磁浮传送座33在第一对接滑道a沿极片传送方向直线运动，以便极片转移至磁浮传送座33上，磁浮传送座33在第二对接滑道b处沿隔膜张开方向直线运动，以便将极片转移至张开的隔膜上。
30.磁浮传送座33包括传送支板331、磁接座332、限位活动组件及承载组件，其中，上述传送支板331设置于磁浮支台31的侧部；上述磁接座332设置在传送支板331一侧的侧壁上，并靠近磁浮支台31，以便与磁浮支台31产生磁作用力；上述限位活动组件沿直线方向可滑动地连接在传送支板331上，且可活动地嵌入连接在上述环型滑槽32内；上述磁接座332收到磁驱动力后，带动传送支板331运动，并经环型滑槽32导向限位；上述限位活动组件随着传送支板331运动时自适应地沿直线方向运动，防止运动干涉；上述承载组件柔性连接在限位活动组件上，并形成承载平面，以便承载固定极片。
31.限位活动组件包括活动滑轨333、活动滑座334及导轮335，其中，上述活动滑轨333设置在传送支板331另一侧的侧壁上；上述活动滑座334可滑动的连接在活动滑轨333上，活动滑座334的一侧朝磁浮支台31方向延伸；上述导轮335可转动地设置在活动滑座334的一侧部，并嵌入环型滑槽32内，且在环型滑槽32内自由滑动。
32.承载组件包括连接弹簧336、承载座337及承载支板338，其中，上述连接弹簧336的一端连接在活动滑座334上，且沿活动滑轨333方向延伸；上述承载座337连接在连接弹簧336的另一端；上述承载支板338设置在承载座337上，承载支板338上形成承载平面。
33.进一步，本实用新型设计了一种通过磁浮原理形成了环型闭合的极片循环传送路
径，通过多组磁浮传送座沿环型传送路径循环不间断的供应复合所需极片，极大地提升了极片复合产能效率用于极片复合的磁浮平台及其磁浮式极片复合装置。
34.本实用新型主要针对极片复合工艺中的极片转移工艺段进行研究开发，通过磁浮传送平台作为极片传送载体，形成闭合的环型传送路径，多组磁浮传送座设置于磁浮传送平台上，并经磁驱力的作用沿着环型传送路径不间断的循环运动。本实用新型的磁浮传送平台采用竖直设置方式，根据不同的应用场景也可变换为水平设置方式，整体沿水平方向间隔包括两个磁浮传送平台，形成双平台供应极片模式，能有效提升极片复合产能，在不同的应用场景下还可进行磁浮平台数量的增减。在磁浮传送平台的上侧为接料工位，下侧为复合工位，接料工位一次独创性地设计了极片中转对接机构用于将上游工站不断地直线导出的极片吸附后转移至磁浮传送平台的磁浮传送座上；在复合工位的下侧设有底层隔膜导出机构，底层隔膜导出机构将待复合的带状隔膜在复合工位下方水平直线导出，并不断向前传送，同时在磁浮传送平台上侧还设有表层隔膜导出机构，表层隔膜导出机构同样导出带状隔膜，并经张紧辊张紧后在水平张开的底层隔膜上方水平张开，并与底层隔膜同向直线运动。磁浮传送座从极片中转对接机构接取极片后沿着磁浮传送平台的环型传送路径运动至复合工位处时，将极片放置在底层隔膜上，底层隔膜向前运动的同时，表层隔膜从上方覆盖在底层隔膜的极片表面，从而形成中层为极片，底层及表层为隔膜的复合体结构，该复合体结构直线运动到后段工站进行切割形成单元极片复合体，以便用于电芯叠片制成。
35.基于以上磁浮式循环传送极片工艺需要解决的技术问题，本实用新型主要具备以下特点：1、基于极片循环不间断传送的工艺要求，设计了磁浮传送平台，磁浮传送平台在本实用新型中采用竖直设置方式，其侧壁上设有向内凹陷的环型滑槽，从而形成闭合的环型传送路径，环型滑槽内嵌设有多个磁浮传送座，磁浮传送平台通过磁浮传送平台的磁浮力驱动而沿着环型滑槽循环循环不间断地运动，在磁浮传送平台的上侧及下侧分别形成对接工位和符合工位，对接工位处磁浮传送座接取待复合的极片，复合工位处，磁浮传送座将接取后的极片自动转移至待复合的隔膜上；通过多个磁浮传送座的循环运动，实现了极片复合时，对于极片的循环不间断供应，相比于传统的搬运机械手单次取放极片，极大地提升了极片供应效率。2、特别地，针对极片的自动接取及复合过程中涉及到的极片自动转移，本实用新型的磁浮传送平台协同磁浮传送座在实现极片转移传送过程中，无需借助外部结构自适应地完成了极片的自动接取及复合转移。具体地，本实用新型磁浮传送平台的环型滑槽根据极片接取和极片复合转移要求，在中转工位和复合工位处分别设置有第一对接滑道和第二对接滑道，第一对接滑道及第二对接滑道位于环型滑槽在竖直方向的顶部位置及底部位置，且均沿水平方向直线延伸。空载的磁浮传送座移动至沿着环型滑槽移动至第一对接滑道过程中不断地上升，靠近上方的极片中转对接机构，并在第一对接滑道内与极片中转对接机构的传送带同向同步运动的，从而通过第一对接滑道限定磁浮传送座运动轨迹的方式，实现了磁浮传送座运动过程中实现极片自动接取，极片接取过程无需停止磁浮传送座，有效地节省了极片接取时间。同样的，载有极片的磁浮传送座向下运动至第二对接滑道过程中，不断地靠近下方水平张开的底层隔膜，磁浮传送座在第二对接滑道内与底层隔膜同向同步运动，两者在水平方向相对静止，以便磁浮传送座将极片转移放置于底层隔膜上，该种方式同样的实现了磁浮传送座维持运动的过程完成极片转移，有效地提升效率。另外，本实用新型的磁浮传送座在竖直方向采用自适应升降结构设计，以传送支板作为载体，通过
磁接座与磁浮传送平台的磁场相互作用产生磁驱力；同时，传送支板上沿竖直方向可滑动地连接有活动滑座，活动滑座的端部可转动地设有导轮，导轮可滑动地嵌设在环型滑槽内，当传送支板运动时，通过环型滑槽及导轮的活动连接，实现对传送支板的运动导向；同时，由于活动滑座与传送支板采用可滑动连接方式，有效地避免传送支板运动过程中与活动滑座之间因运动干涉而从出现卡死情况。另外，活动滑座的侧部通过连接弹簧连接有承载座，承载座上设置有用于接取承载极片的承载支板，当传送支板沿着环型滑槽运动时，承载座带动承载支板随活动滑座自适应运动，且通过连接弹簧柔性连接方式，保证了接取极片及复合极片过程中的缓存，减少刚性接触导致的极片或隔膜损坏，保证叠片质量。
36.本实用新型的实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本实用新型专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本实用新型专利权利要求范围内。