CN114122527B - 一种电芯循环供外板叠片生产线及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电芯循环供外板叠片生产线及其生产工艺，包括供极片机构、供膜机构、供外板机构、叠片机构及下料机构，供极片机构水平设置在机台上，并垂直于机台一侧边向外延伸；供外板机构设置于机台另一侧；叠片机构设置于供极片机构的侧部；供膜机构架设在叠片机构上方；下料机构设置于叠片机构的侧部，用于将叠片后形成的电芯搬移下料。本发明实现了闭环循环供应外板，且具备自夹持固定及单动力松开外板，有效保证了外板运载稳定性，同时实现了叠片隔膜交替拉膜、压覆及自动切断，有效地保证了隔膜叠片时的表面平整度，提升了叠片效率。

Description

一种电芯循环供外板叠片生产线及其生产工艺

技术领域

本发明涉及锂离子动力电池领域，特别指适用于锂离子动力电池极片制成工艺的一种电芯循环供外板叠片生产线及其生产工艺。

背景技术

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。

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，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。

针对上述带状叠片工艺，在进行自动化叠片设计过程中，存在以下技术难点问题需要解决：1、由于极片及隔膜均为柔性材质，在叠片以及叠片完成后的电芯搬移过程中，极易出现因外部夹持力导致的形变，使隔膜或极片表面产生褶皱；另外由于叠片过程中正负极片及隔膜交替叠放时仅仅为物理平放状态，在取出搬移叠放后的电芯时极易使电芯不同层之间产生错位位移，因此在实际叠片过程中需要借助刚性的板体先预先叠放至叠片平台上，再将隔膜叠放至外板上，并在叠片完成后最上层叠放外板，通过上下两层外板将电芯层夹持在中间，从而起到保护极片及隔膜作用，并且在取放极片时通过压住最上层的外板后并从外侧不接触电芯层实现，从而可以避免电芯层错位情况；基于以上工艺要求，在电芯叠片过程中需要解决外板的自动上料、移载及叠放问题，以及在外板运载过程中的固定问题，以保证外板位置精度，以及固定外板与取出外板两个动作之间的运动干涉问题。2、在叠片过程中，由于带状的隔膜需要在不切断的前提下，来回平整地覆盖在叠片平台或极片上，在覆盖新的隔膜层时需要解决已覆盖隔膜层的位置稳定性，避免来回拉膜时拉起已覆盖的隔膜层，同时还需要保证隔膜覆盖时的平整度；3、在来回覆盖隔膜时，还需要解决覆隔膜与叠片动作的相互干涉问题；4、在带状隔膜沿叠片平台两侧来回往返拉动过程实现叠片后，还需要解决带状隔膜的切断问题，以便形成独体的电芯。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种实现了闭环循环供应外板，且具备自夹持固定及单动力松开外板，有效保证了外板运载稳定性，同时实现了叠片隔膜交替拉膜、压覆及自动切断，有效地保证了隔膜叠片时的表面平整度，提升了叠片效率的电芯循环供外板叠片生产线及其生产工艺。

本发明采取的技术方案如下：一种电芯循环供外板叠片生产线，包括水平设置的机台，还包括供极片机构、供膜机构、供外板机构、叠片机构及下料机构，其中，

上述供极片机构水平设置在机台上，并垂直于机台一侧边向外延伸，用于自动传输极片；

上述供外板机构设置于机台另一侧，供外板机构沿闭环矩形运输路径循环供应外板；

上述叠片机构设置于供极片机构的侧部，用于叠放外板及极片，并将隔膜水平拉出压覆后切断；

上述供膜机构架设在叠片机构上方，用于导出带状隔膜，带状隔膜经叠片机构的拉膜组件夹紧后水平覆盖在叠片平台上，叠片完成时隔膜带经叠片机构切断；

上述下料机构设置于叠片机构的侧部，用于将叠片后形成的电芯搬移下料。

优选的，所述供极片机构包括两条传输通道，两条传输通道内同步直线传输极片；上述叠片机构包括两组分别设置于供极片机构两条传输通道的外侧，在供极片机构的两侧形成两个叠片工位。

优选的，所述叠片机构包括叠片组件、中转平台、叠片平台及拉膜组件，其中，上述叠片平台水平设置；上述中转平台及拉膜组件分别设置于叠片平台的两侧；上述叠片组件沿垂直于拉膜组件方向架设在叠片平台的上方。

优选的，所述叠片组件包括取叠直线模组、取叠支板、取叠升降电机、取叠滑座、取叠支块、取叠旋转气缸及取叠吸块，其中，上述取叠直线模组水平架设于叠片平台的上方；上述取叠支板竖直可滑动地连接在取叠直线模组上，并与取叠直线模组的输出端连接；上述取叠升降电机竖直设置于取叠支板的侧壁上，且输出端连接有取叠丝杆，取叠丝杆与取叠支板可转动地连接；上述取叠滑座沿竖直方向可滑动地连接在取叠支板的侧壁上，并与上述取叠丝杆螺纹连接；上述取叠支块连接于取叠滑座的下部，并水平向外延伸；上述取叠旋转气缸设置在取叠支块的底部，且输出端朝下设置；上述取叠吸块水平连接在取叠旋转气缸的输出端上。

优选的，所述叠片平台包括叠片直线模组及平台组件，其中，上述叠片直线模组水平设置；上述平台组件包括至少两组，至少两组平台组件可滑动地设置在叠片直线模组上，并与叠片直线模组的输出端连接。

优选的，所述平台组件包括平台部件、压膜部件及切膜部件，其中，上述平台部件水平设置；上述压膜部件包括两组，两组压膜部件分别设置于平台部件对称的两侧，两组压膜部件用于从两侧压紧隔膜；上述切膜部件设置于平台部件的一侧，切膜部件用于将叠片完成后的带状隔膜切断；

上述平台部件包括平台支板、平台升降气缸、平台支座、平台升降导柱及叠片座，其中，上述平台支板水平设置；上述平台升降气缸竖直设置在平台支板上，且输出端朝上设置；上述平台支座架设在平台升降气缸上，平台升降气缸的输出端穿过平台支座向上延伸；上述平台升降导柱包括至少两根，至少两根平台升降导柱竖直可滑动地插设在平台支座上；上述叠片座水平设置在平台升降导柱的顶部，且与平台升降气缸的输出端连接；

上述压膜部件包括压膜直线电机、压膜滑轨、压膜滑座、压膜升降气缸、压膜升降座及压膜片，其中，上述压膜滑轨水平设置在平台部件的侧部；上述压膜直线电机设置在压膜滑轨上；上述压膜滑座可滑动地连接在压膜滑轨上，并与压膜直线电机的输出端连接；上述压膜升降气缸设置在压膜滑座上，且输出端沿竖直方向设置；上述压膜升降座连接于压膜升降座上，并水平延伸至叠片座的外侧；上述压膜片设置在压膜升降座上，压膜片的横截面为L状结构，包括相互垂直连接的竖直部位和水平部位，其中竖直部位的底部与上述压膜升降座连接，水平部位连接在竖直部位的顶部，并水平延伸至叠片座的上方；

上述切膜部件包括切膜支架、切膜电机、切膜传动带、切膜支座及切膜刀片，其中，上述切膜支架为U型架体结构，切膜支架架设在平台部件的侧部，切膜支架的顶部水平设有切膜滑轨，切膜支架的四角位置可转动地设有张紧滚轮；上述切膜传动带套设在上述张紧滚轮上；上述切膜电机设置于切膜支架的侧部，且输出端与一个张紧滚轮连接，并驱动该张紧滚轮旋转运动，该张紧滚轮带动切膜传动带运动；上述切膜支座可滑动地嵌设在切膜滑轨上，朝叠片座方向水平延伸，且与上述切膜传动带固定连接，切膜传动带驱动切膜支座沿切膜滑轨直线运动；上述切膜刀片设置在切膜支座靠近叠片座的一侧壁上。

优选的，所述拉膜组件包括拉膜支座、拉膜直线模组、第一拉膜滑座、拉膜电机、拉膜丝杆、第二拉膜滑座、夹膜气缸及夹膜片，其中，上述拉膜支座水平设置；上述拉膜直线模组水平设置在拉膜支座上；上述第一拉膜滑座可滑动地连接在拉膜直线模组上，并与拉膜直线模组的输出端连接，第一拉膜滑座上沿垂直于拉膜直线模组方向设置有拉膜滑轨；上述拉膜电机设置在第一拉膜滑座上，且输出端垂直于拉膜直线模组方向设置；上述拉膜丝杆连接在拉膜电机的输出端上；上述第二拉膜滑座可滑动地设置在第一拉膜滑座的拉膜滑轨上，并与拉膜丝杆螺纹连接，拉膜丝杆旋转时驱动第二拉膜滑座直线运动；上述夹膜气缸设置在第二拉膜滑座的侧壁上；上述夹膜片包括两片，两片夹膜片上下间隔地连接于夹膜气缸的输出端上，并经夹膜气缸驱动而夹紧或松开。

优选的，所述供外板机构包括升降组件、运载平台及运载单滑轨，其中，上述运载单滑轨包括两条，两条运载单滑轨沿竖直方向平行间隔地设置；上述升降组件包括两组，两组升降组件分别设置于运载单滑轨的两端；两条运载单滑轨与两组升降组件形成竖直平面内的闭环矩形运输路径；上述运载平台包括至少两组，至少两组运载平台可滑动地设置在运载单滑轨上，并沿上述闭环矩形运输路径循环流动；上述闭环矩形运输路径上设置有上料工位及取料工位，在上料工位处外板搬移至运载平台上，在取料工位处外板从运载平台上取出。

优选的，所述升降组件包括升降支架、升降电机、升降丝杆、升降丝杆座、升降座、单滑轨、运载电机及运载传送带，其中，上述升降支架竖直设置；上述升降电机设置在升降支架的侧壁上，且输出端朝上设置；上述升降丝杆连接在升降电机的输出端上；上述升降丝杆座螺纹连接在升降丝杆上；上述升降座沿竖直方向可滑动地连接在升降支架的侧壁上，且与上述升降丝杆座固定连接；上述单滑轨水平设置在升降座上，并与运载单滑轨对接；上述升降座的侧壁上可转动地设有张紧辊；上述运载传送带套设在张紧辊上，运载传送带的顶部形成水平承载平面，该水平承载平面位于单滑轨的下方；上述运载电机设置于升降座的侧部，运载电机的输出端与上述张紧辊连接，通过张紧辊驱动运载传送带运动。

优选的，所述运载平台包括承载部件、压外板部件及压外板驱动部件，其中，上述承载部件与上述运载单滑轨可滑动地连接；上述压外板部件包括两组，分别设置于承载部件的两侧；上述压外板驱动部件设置于压外板部件下方，用于输出向上的动力，并通过倾斜向下延伸的顶升导槽及顶升块分别驱动压外板部件沿水平方向及竖直方向运动，使压外板部件压紧承载部件上的外板；

上述承载部件包括外板支台，其中，上述外板支台水平设置，外板支台的表面布设有至少两个真空吸孔；外板支台的底部设有滑槽，滑槽与上述运载单滑轨可滑动地连接，滑槽的侧部设有向下延伸的压块，压块压紧运载单滑轨的运载传送带，经运载传送带向前传动；

上述压外板部件包括活动座、活动导杆、压板片、第一滚轮、压板弹簧及第二滚轮，其中，上述活动座水平可滑动地连接在上述外板支台的底部，且水平延伸至外板支台的外侧，并通过压板弹簧与外板支台连接，压板弹簧的弹力拉动活动座朝外板支台中部位置移动；上述活动导杆包括至少两根，至少两根活动导杆沿竖直方向可滑动地插设在活动座延伸至外板支台外侧部位上；上述压板片水平设置在活动导杆的顶部，并位于上述外板支台上方，且朝外板支台中部位置水平延伸；上述第一滚轮及第二滚轮分别通过连接柱可转动地连接在压板片及活动座的侧部；

上述压外板驱动部件设置于上述上料工位及取料工位处，压外板驱动部件包括压外板驱动气缸、压外板驱动座、压板顶块及顶升导槽，其中，上述压外板驱动座水平设置，压外板驱动座内设有顶面及左右两侧面为开放面的U型槽体；上述压外板驱动气缸设置在压外板驱动座的下方，且输出端向上连接在压外板驱动座上，用以驱动压外板驱动座升降运动；上述压外板驱动座在U型槽体的两侧分别设有向上延伸的顶升部；上述压板顶块及顶升导槽分别设置在上述顶升部上，并分别与上述第一滚轮及第二滚轮上下对应设置，且顶升导槽从外板支台中部朝外侧方向倾斜向下延伸。

一种电芯循环供外板叠片生产线的电芯制成工艺，包括如下工艺步骤：

S1、极片上料：待叠片的极片上料至供极片机构，并经供极片机构直线运输至叠片机构一侧；

S2、隔膜放膜：卷绕的带状隔膜经供膜机构导出至叠片机构处；

S3、外板供料：供外板机构通过运载平台在闭环矩形运输路径上行走，外板在上料工位处搬移至运载平台上，并经运载平台压紧后运载至靠近叠片平台的取料工位处；

S4、叠外板：步骤S3中运载平台在取料工位处松开外板后，叠片机构的叠片组件将松开的外板取出并叠放在叠片机构的叠片平台上；

S5、拉、覆、压隔膜：叠片机构的拉膜组件将步骤S2中导出的带状隔膜夹紧，并将带状隔膜从叠片平台的一侧水平拉至另一侧，将隔膜覆盖在步骤S4中叠放在叠片平台的外板上，叠片平台将隔膜压紧；

S6、极片检测及叠片：叠片机构的叠片组件将步骤S1中供极片机构运输的极片取出至中转平台上，经检测机构检测后再将其叠放至步骤S5中的隔膜上；

S7、循环叠片及拉、覆、压隔膜：步骤S6中极片叠完后，重复步骤S4将隔膜覆盖在极片表面，再重复步骤S6将隔膜覆盖在极片表面，如此循环直至叠合所需层数的电芯；

S8、切隔膜：步骤S6中电芯叠合完成后，叠片平台的切膜部件将带状隔膜沿所叠电芯的边沿切断；

S9、下料：步骤S8中完成切隔膜后的电芯经下料机构搬取下料。

本发明的有益效果在于：

本发明针对现有技术存在的缺陷和不足自主研发设计了一种实现了闭环循环供应外板，且具备自夹持固定及单动力松开外板，有效保证了外板运载稳定性，同时实现了叠片隔膜交替拉膜、压覆及自动切断，有效地保证了隔膜叠片时的表面平整度，提升了叠片效率的电芯循环供外板叠片生产线及其生产工艺。本发明应用于锂电池电芯制成工艺领域，与传统电芯制成工艺区别之处在于，本发明引入了辅助部件外板，即在电芯叠片制成过程中在所叠电芯的底层和或顶层叠放刚性的外板，外板可为硬质塑胶或金属板材，通过该辅助外板，在制成电芯后段涉及到电芯的夹持、搬移等工序动作时借助外板的刚性特性外部机构通过压紧上下两层外板使中间的电芯层位置固定后，再从侧方夹持外板即可实现电芯的搬移等动作，该种方式避免了电芯夹持或搬移过程中与柔性特性及层叠结构的电芯直接接触，有效地保证电芯各层位置稳定性以及电芯各层表面的平整度。本发明整体包括供极片机构、供膜机构、供外板机构、叠片机构及下料机构，供极片机构用于实现极片自动传输上料、供膜机构用于实现隔膜的自动导出，供外板机构用于实现外板的自动上料运载及取放，叠片机构用于实现自动取放极片、夹膜拉膜覆膜切膜、自动取放外板以及叠片过程中的自动压隔膜，下料机构用于将叠合制成后的外板电芯体搬移下料；从而形成了整体全自动高速自动化叠片生产线。

具体地，为解决叠片过程中的承载压隔膜叠片等问题，本发明设计了叠片机构，本发明的叠片机构以叠片平台为核心，在其侧部分别设有中转平台、拉膜组件和叠片组件，中转平台用于极片中转承载，以便叠片前对极片进行检测，保证叠片质量，拉膜组件用于在叠片平台的一侧夹紧供膜机构导出的隔膜后，并将隔膜拉至叠片平台的另一侧，使隔膜平整地覆盖在叠片平台上，叠片组件用于取放极片及外板；特别地，本发明的叠片平台除了承载上述极片和外板的功能外，还具备了叠片过程中对隔膜的交替压紧松开，以及叠片完成后对带状隔膜的切断。本发明的叠片平台整体包括叠片直线模组和平台组件，叠片直线模组驱动平台组件整体直线运动，使平台组件整体在下料工位和叠片工位之间来回移动，以便辅助电芯下料时的取电芯动作以及叠片动作。本发明的平台组件包括平台部件、压膜部件及切膜部件，平台部件的主要在于提供叠片过程中极片、隔膜及外板的承载平面，压膜部件包括两组分别对称设置于平台部件的两侧，以便从两侧交替压紧叠片过程中来回往返拉动覆盖在平台部件上的隔膜；切膜部件用于在电芯层叠完成后，将已叠的隔膜从带状隔膜上切离，形成独体电芯。本发明整体以水平设置的平台支板作为承载结构，平台支板上架设有平台支座，平台支座上方通过升降导柱沿竖直方向可滑动地连接有叠片座，叠片座为叠片承载部件，用以承载叠片过程中的外板、隔膜和极片，叠片座经设置在平台支座下方的平台升降气缸驱动而升降运动，以便在进行叠片时上升至叠片位置，便于叠片组件将极片、外板等叠放至叠片座上。在叠片座的两侧分别设置的压膜部件，以水平设置的压膜滑轨作为导向结构，通过压膜直线电机驱动可滑动地设置于压膜滑轨上的压膜滑座带动压膜升降气缸朝叠片座方向靠近或远离叠片座运动，压膜气缸的输出端上通过压膜升降座连接有压膜片，压膜气缸驱动压膜片沿竖直方向升降运动，当隔膜带被拉膜组件拉平覆盖在叠片座上后，压膜片同时沿着水平方向和竖直方向从外侧压住隔膜，叠片座一侧的有当需要进行叠片后压膜片同样的从两个方向远离叠片座，从而在实现隔膜拉动时压紧已叠隔膜层的同时，在保证隔膜位置稳定性的同时解决了压隔膜与叠片两个动作相互干涉的问题，极好地保证了叠片质量。另外，本发明在叠片座的一侧还集成设有切膜部件，切膜部件以U型架体结构的切膜支架作为承载结构，切膜支架的顶部设有切膜滑轨，切膜滑轨上可滑动地设置有切膜支座，切膜支座朝靠近叠片座的一侧水平延伸，且连接有切膜刀片；切膜支架的四角位置分布可转动地设有张紧滚轮，张紧滚轮上套设有切膜传动带，切膜传动带被四个张紧滚轮张紧，并在切膜支架上放位于切膜滑轨上方，并于上升切膜支座连接固定，当设置于切膜支架侧部的切膜电机通过张紧滚轮驱动切膜传动带运动时，切膜传动带通过切膜支座带动切膜刀片直线运动，在叠片完成后，切膜刀片沿着电芯的边沿将已叠的隔膜从带状隔膜上切离。

具体地，为实现外板的自动供应上料、运载、运载过程中的位置稳定性以及取料时的自动松开夹持，本发明设计了供外板机构，本发明的供外板机构整体包括升降组件、运载平台和运载单滑轨，本发明整体沿竖直方向平行间隔地设置了两条运载单滑轨，同时在两条运载单滑轨的两端外侧分别设置有升降组件，两条运载单滑轨与两组升降组件之间形成了竖直平面内的矩形闭合运动路径；本发明的运载单滑轨与升降组件以单滑轨作为导向部件，在单滑轨的侧部设有运载传送带，运载传送带通过运载电机驱动而沿着单滑轨方向运动，运载平台可滑动地嵌设在单滑轨上，并通过自身重力压住运载传送带后，通过与运载传送带之间的静摩擦力实现对运载平台的驱动；另外升降组件的上升单滑轨、运载传送带及运载电机整体设置在升降座上，升降座通过升降电机作为驱动力在竖直方向上直线运动，从而使得升降组件的单滑轨可在上下两条运载单滑轨之间来回运动，当升降座运动至运载单滑轨处时，升降座上的单滑轨与运载单滑轨的单滑轨对接成一体，该条运载单滑轨上的运载平台滑入至升降座上的单滑轨上，通过升降座升降运动至另一条运载单滑轨处，并与该条运载单滑轨对接后，升降座上的运载平台转移至另一条运载单滑轨，从而借助两端的升降组件实现了运载平台在两条运载单滑轨之间的自动转移，当运载平台上的外板在取料工位处被取走后，空运载平台沿着矩形闭合路径回流至上料工位处重新接取外板，从而实现了外板持续地循环接送料。另外，本发明的运载平台整体包括承载部件、压外板部件及压外板驱动部件，其中，承载部件及压外板部件整体移动，压外板驱动部件固定设置在取料工位及上料工位处，当运载平台在运动过程中，压外板部件自动将所承载的外板压紧固定，以保证运载过程中外板位置的精准度，当承载部件运动至上述两工位处时，压外板驱动部件输出一个向上的动力至压外板部件，使得压外板部件自动松开外板，以便取放外板。具体地，本发明的承载部件以水平设置的外板支台作为承载部件，外板支台的底板设置滑槽，以便与上述单滑轨可滑动地嵌合连接，同时在滑槽的侧部还设置向下延伸的压块，压块压紧上述运载传送带，运载传送带通过静摩擦力驱动压块带动整个运载平台直线运动；外板支台上表面布设有多个真空吸孔，用于承载并吸附外板。特别地，本发明在外板支台的下方沿水平方向可滑动地连接有活动座，活动座与外板支台之间通过压板弹簧连接，自然状态下压板弹簧的内部弹力将活动座朝靠近外板支台方向拉动；同时，在活动座上沿竖直方向可滑动地插设有多根活动导杆，活动导杆的顶部延伸至外板支台上方，且水平连接有压板片，自然状态下活动导杆及压板片在自身重力作用下向下压向外板支台；通过以上弹力及重力作用从而实现了运载状态下压板片从外侧及上方压紧外板支台上的外板，保证运载过程中外板位置稳定性。另外，在活动座的下方可转动地设置第二滚轮，在压板片的外侧可转动地设置有第一滚轮。本发明的压外板驱动部件以顶面及左右侧面为开放面的U型槽体的作为压外板驱动座作为承载部件，压外板驱动座沿着外板支台两侧向上延伸的槽壁上分别设有压板顶块及顶升导槽，且顶升导槽的上部开口，并从外板支台的中部向外方向倾斜向下延伸，压板顶块及顶升导槽在竖直方向上分别对应上述第一滚轮和第二滚轮设置，当压外板驱动座经下方的压外板驱动气缸整体驱动而上升时，压板顶块向上顶起第一滚轮，使得压板片向上脱离外板支台，同时顶升导槽使第二滚轮嵌入，顶升导槽倾斜的内壁驱动第二滚轮带动上述活动座朝外板支台外侧方向脱离外板支台，从而将外板支台上方空间空出，以便进行取放外板动作，避免了压板与取放料外板时的运动干涉。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图之一。

图2为本发明的立体结构示意图之二。

图3为本发明隐藏部件后的立体结构示意图之一。

图4为本发明隐藏部件后的立体结构示意图之二。

图5为本发明叠片机构的立体结构示意图之一。

图6为本发明叠片机构的立体结构示意图之二。

图7为本发明叠片平台及拉膜组件的立体结构示意图之一。

图8为本发明叠片平台及拉膜组件的立体结构示意图之二。

图9为本发明叠片组件的立体结构示意图之一。

图10为本发明叠片组件的立体结构示意图之二。

图11为本发明叠片平台的立体结构示意图之一。

图12为本发明叠片平台的立体结构示意图之二。

图13为本发明平台组件的立体结构示意图之一。

图14为本发明平台组件的立体结构示意图之二。

图15为本发明拉膜组件的立体结构示意图之一。

图16为本发明拉膜组件的立体结构示意图之二。

图17为本发明供外板机构的立体结构示意图之一。

图18为本发明供外板机构的立体结构示意图之二。

图19为本发明升降组件的立体结构示意图之一。

图20为本发明升降组件的立体结构示意图之二。

图21为本发明运载平台的立体结构示意图之一。

图22为本发明运载平台的立体结构示意图之二。

图23为本发明翻转机构的立体结构示意图。

图24为本发明下料机构的立体结构示意图之二。

图25为本发明下料机构的立体结构示意图之三。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步描述：

如图1至图25所示，本发明采取的技术方案如下：一种电芯循环供外板叠片生产线，包括水平设置的机台1，还包括供极片机构2、供膜机构9、供外板机构、叠片机构及下料机构16，其中，

上述供极片机构水平设置在机台上，并垂直于机台一侧边向外延伸，用于自动传输极片；

上述供外板机构设置于机台另一侧，供外板机构沿闭环矩形运输路径循环供应外板；

上述叠片机构设置于供极片机构的侧部，用于叠放外板及极片，并将隔膜水平拉出压覆后切断；

上述供膜机构架设在叠片机构上方，用于导出带状隔膜，带状隔膜经叠片机构的拉膜组件夹紧后水平覆盖在叠片平台上，叠片完成时隔膜带经叠片机构切断；

上述下料机构设置于叠片机构的侧部，用于将叠片后形成的电芯搬移下料。

供极片机构包括两条传输通道，两条传输通道内同步直线传输极片；上述叠片机构包括两组分别设置于供极片机构两条传输通道的外侧，在供极片机构的两侧形成两个叠片工位。

叠片机构包括叠片组件5、中转平台6、叠片平台8及拉膜组件10，其中，上述叠片平台8水平设置；上述中转平台6及拉膜组件10分别设置于叠片平台8的两侧；上述叠片组件5沿垂直于拉膜组件10方向架设在叠片平台8的上方。

叠片组件5包括取叠直线模组4、取叠支板51、取叠升降电机52、取叠滑座53、取叠支块54、取叠旋转气缸55及取叠吸块56，其中，上述取叠直线模组水平架设于叠片平台8的上方；上述取叠支板51竖直可滑动地连接在取叠直线模组上，并与取叠直线模组的输出端连接；上述取叠升降电机52竖直设置于取叠支板51的侧壁上，且输出端连接有取叠丝杆，取叠丝杆与取叠支板51可转动地连接；上述取叠滑座53沿竖直方向可滑动地连接在取叠支板51的侧壁上，并与上述取叠丝杆螺纹连接；上述取叠支块54连接于取叠滑座53的下部，并水平向外延伸；上述取叠旋转气缸55设置在取叠支块54的底部，且输出端朝下设置；上述取叠吸块56水平连接在取叠旋转气缸55的输出端上。

叠片平台8包括叠片直线模组80及平台组件，其中，上述叠片直线模组80水平设置；上述平台组件包括至少两组，至少两组平台组件可滑动地设置在叠片直线模组80上，并与叠片直线模组80的输出端连接。

平台组件包括平台部件、压膜部件及切膜部件，其中，上述平台部件水平设置；上述压膜部件包括两组，两组压膜部件分别设置于平台部件对称的两侧，两组压膜部件用于从两侧压紧隔膜；上述切膜部件设置于平台部件的一侧，切膜部件用于将叠片完成后的带状隔膜切断；

上述平台部件包括平台支板81、平台升降气缸82、平台支座83、平台升降导柱84及叠片座85，其中，上述平台支板81水平设置；上述平台升降气缸82竖直设置在平台支板81上，且输出端朝上设置；上述平台支座83架设在平台升降气缸82上，平台升降气缸82的输出端穿过平台支座83向上延伸；上述平台升降导柱84包括至少两根，至少两根平台升降导柱84竖直可滑动地插设在平台支座83上；上述叠片座85水平设置在平台升降导柱84的顶部，且与平台升降气缸82的输出端连接；

上述压膜部件包括压膜直线电机、压膜滑轨86、压膜滑座87、压膜升降气缸88、压膜升降座89及压膜片810，其中，上述压膜滑轨86水平设置在平台部件的侧部；上述压膜直线电机设置在压膜滑轨86上；上述压膜滑座87可滑动地连接在压膜滑轨86上，并与压膜直线电机的输出端连接；上述压膜升降气缸88设置在压膜滑座87上，且输出端沿竖直方向设置；上述压膜升降座89连接于压膜升降气缸88上，并水平延伸至叠片座85的外侧；上述压膜片810设置在压膜升降座89上，压膜片810的横截面为L状结构，包括相互垂直连接的竖直部位和水平部位，其中竖直部位的底部与上述压膜升降座89连接，水平部位连接在竖直部位的顶部，并水平延伸至叠片座85的上方；

上述切膜部件包括切膜支架811、切膜电机812、切膜传动带813、切膜支座814及切膜刀片815，其中，上述切膜支架811为U型架体结构，切膜支架811架设在平台部件的侧部，切膜支架811的顶部水平设有切膜滑轨，切膜支架811的四角位置可转动地设有张紧滚轮；上述切膜传动带813套设在上述张紧滚轮上；上述切膜电机812设置于切膜支架811的侧部，且输出端与一个张紧滚轮连接，并驱动该张紧滚轮旋转运动，该张紧滚轮带动切膜传动带813运动；上述切膜支座814可滑动地嵌设在切膜滑轨上，朝叠片座85方向水平延伸，且与上述切膜传动带813固定连接，切膜传动带813驱动切膜支座814沿切膜滑轨直线运动；上述切膜刀片815设置在切膜支座814靠近叠片座85的一侧壁上。

拉膜组件10包括拉膜支座101、拉膜直线模组102、第一拉膜滑座103、拉膜电机104、拉膜丝杆105、第二拉膜滑座106、夹膜气缸107及夹膜片108，其中，上述拉膜支座101水平设置；上述拉膜直线模组102水平设置在拉膜支座101上；上述第一拉膜滑座103可滑动地连接在拉膜直线模组102上，并与拉膜直线模组102的输出端连接，第一拉膜滑座103上沿垂直于拉膜直线模组102方向设置有拉膜滑轨；上述拉膜电机104设置在第一拉膜滑座103上，且输出端垂直于拉膜直线模组102方向设置；上述拉膜丝杆105连接在拉膜电机104的输出端上；上述第二拉膜滑座106可滑动地设置在第一拉膜滑座103的拉膜滑轨上，并与拉膜丝杆105螺纹连接，拉膜丝杆105旋转时驱动第二拉膜滑座106直线运动；上述夹膜气缸107设置在第二拉膜滑座106的侧壁上；上述夹膜片108包括两片，两片夹膜片108上下间隔地连接于夹膜气缸107的输出端上，并经夹膜气缸107驱动而夹紧或松开。

供外板机构包括升降组件11、运载平台12及运载单滑轨13，其中，上述运载单滑轨13包括两条，两条运载单滑轨13沿竖直方向平行间隔地设置；上述升降组件11包括两组，两组升降组件11分别设置于运载单滑轨13的两端；两条运载单滑轨13与两组升降组件11形成竖直平面内的闭环矩形运输路径；上述运载平台12包括至少两组，至少两组运载平台12可滑动地设置在运载单滑轨13上，并沿上述闭环矩形运输路径循环流动；上述闭环矩形运输路径上设置有上料工位及取料工位，在上料工位处外板搬移至运载平台12上，在取料工位处外板从运载平台12上取出。

升降组件包括升降支架111、升降电机112、升降丝杆、升降丝杆座113、升降座114、单滑轨115、运载电机116及运载传送带117，其中，上述升降支架111竖直设置；上述升降电机112设置在升降支架111的侧壁上，且输出端朝上设置；上述升降丝杆连接在升降电机112的输出端上；上述升降丝杆座113螺纹连接在升降丝杆上；上述升降座114沿竖直方向可滑动地连接在升降支架111的侧壁上，且与上述升降丝杆座113固定连接；上述单滑轨115水平设置在升降座114上，并与运载单滑轨13对接；上述升降座114的侧壁上可转动地设有张紧辊；上述运载传送带117套设在张紧辊上，运载传送带117的顶部形成水平承载平面，该水平承载平面位于单滑轨115的下方；上述运载电机116设置于升降座114的侧部，运载电机116的输出端与上述张紧辊连接，通过张紧辊驱动运载传送带117运动。

运载平台12包括承载部件、压外板部件及压外板驱动部件，其中，上述承载部件与上述运载单滑轨13可滑动地连接；上述压外板部件包括两组，分别设置于承载部件的两侧；上述压外板驱动部件设置于压外板部件下方，用于输出向上的动力，并通过倾斜向下延伸的顶升导槽及顶升块分别驱动压外板部件沿水平方向及竖直方向运动，使压外板部件压紧承载部件上的外板；

上述承载部件包括外板支台124，其中，上述外板支台124水平设置，外板支台124的表面布设有至少两个真空吸孔；外板支台124的底部设有滑槽，滑槽与上述运载单滑轨13可滑动地连接，滑槽的侧部设有向下延伸的压块，压块压紧运载单滑轨13的运载传送带，经运载传送带向前传动；

上述压外板部件包括活动座125、活动导杆126、压板片127、第一滚轮128、压板弹簧129及第二滚轮1210，其中，上述活动座125水平可滑动地连接在上述外板支台124的底部，且水平延伸至外板支台124的外侧，并通过压板弹簧129与外板支台124连接，压板弹簧129的弹力拉动活动座125朝外板支台124中部位置移动；上述活动导杆126包括至少两根，至少两根活动导杆126沿竖直方向可滑动地插设在活动座125延伸至外板支台124外侧部位上；上述压板片127水平设置在活动导杆126的顶部，并位于上述外板支台124上方，且朝外板支台124中部位置水平延伸；上述第一滚轮128及第二滚轮1210分别通过连接柱可转动地连接在压板片127及活动座125的侧部；

上述压外板驱动部件设置于上述上料工位及取料工位处，压外板驱动部件包括压外板驱动气缸120、压外板驱动座121、压板顶块122及顶升导槽123，其中，上述压外板驱动座121水平设置，压外板驱动座121内设有顶面及左右两侧面为开放面的U型槽体；上述压外板驱动气缸120设置在压外板驱动座121的下方，且输出端向上连接在压外板驱动座121上，用以驱动压外板驱动座121升降运动；上述压外板驱动座121在U型槽体的两侧分别设有向上延伸的顶升部；上述压板顶块122及顶升导槽123分别设置在上述顶升部上，并分别与上述第一滚轮128及第二滚轮1210上下对应设置，且顶升导槽123从外板支台124中部朝外侧方向倾斜向下延伸。

一种电芯循环供外板叠片生产线的电芯制成工艺，包括如下工艺步骤：

S1、极片上料：待叠片的极片上料至供极片机构，并经供极片机构直线运输至叠片机构一侧；

S2、隔膜放膜：卷绕的带状隔膜经供膜机构导出至叠片机构处；

S3、外板供料：供外板机构通过运载平台在闭环矩形运输路径上行走，外板在上料工位处搬移至运载平台上，并经运载平台压紧后运载至靠近叠片平台的取料工位处；

S4、叠外板：步骤S3中运载平台在取料工位处松开外板后，叠片机构的叠片组件将松开的外板取出并叠放在叠片机构的叠片平台上；

S5、拉、覆、压隔膜：叠片机构的拉膜组件将步骤S2中导出的带状隔膜夹紧，并将带状隔膜从叠片平台的一侧水平拉至另一侧，将隔膜覆盖在步骤S4中叠放在叠片平台的外板上，叠片平台将隔膜压紧；

S6、极片检测及叠片：叠片机构的叠片组件将步骤S1中供极片机构运输的极片取出至中转平台上，经检测机构检测后再将其叠放至步骤S5中的隔膜上；

S7、循环叠片及拉、覆、压隔膜：步骤S6中极片叠完后，重复步骤S4将隔膜覆盖在极片表面，再重复步骤S6将隔膜覆盖在极片表面，如此循环直至叠合所需层数的电芯；

S8、切隔膜：步骤S6中电芯叠合完成后，叠片平台的切膜部件将带状隔膜沿所叠电芯的边沿切断；

S9、下料：步骤S8中完成切隔膜后的电芯经下料机构搬取下料。

如图1至图2所示，本发明的供极片机构2及叠片机构的上方架设有支架7，上述供膜机构9设置在支架7上，供膜机构9包括两组，两组供膜机构9分别对应设置在叠片机构上方，并将通过料卷卷绕的带状隔膜经张紧辊张紧后向下导出至叠片机构上方，以便叠片机构的拉膜组件10夹紧带状隔膜后，来回往返拉出并覆合在平台组件上。上述供极片机构2可以设计为直线模组驱动多个极片滑座直线运动的方式实现极片的自动上料，或者采用传输带直线传输的方式。

如图17至图18所示，本发明的运载单滑轨13包括竖直设置的支板、支板顶部直线设置的滑轨、滑轨侧部设置的运载传送带（运载传送带经支板侧壁设置的张紧轮张紧）以及设置于支板侧部的运载驱动电机，运载驱动电机的输出端与张紧轮连接，并驱动张紧轮旋转运动时，带动运载传送带运动。本发明运载平台的外板支台可滑动地设置在滑轨上，并通过自身重力压住滑轨侧部的运载传送带，运载传送带通过静摩擦力驱动外板支台运动。

如图1、2、24、25所示，本发明的下料机构16包括两组，两组下料机构16分别设置在两组叠片机构的外侧，下料机构16包括第一下料直线模组、下料支座161、第二下料直线模组162、检测气缸163、检测CCD164、下料升降气缸165、下料升降滑座166、下料旋转气缸167、下料旋转座168、下料气缸169及夹爪1610，其中，上述第一下料直线模组架设在机台1上；上述下料支座161连接在第一下料直线模组上；上述第二下料直线模组162包括两组，两组第二下料直线模组162设置在下料支座161上；上述检测气缸163连接在一组第二下料直线模组162的输出端上，且输出端朝下设置，检测CCD164连接在检测气缸163的输出端上，且镜头方向朝下设置；上述下料升降气缸165连接在另一组第二下料直线模组162的输出端上，且输出端朝下设置；上述下料升降滑座166连接在下料升降气缸165的输出端上；上述下料旋转气缸167水平连接在下料升降滑座166的底部，且输出端朝下设置；上述下料旋转座168水平连接在下料旋转气缸167的输出端上，经下料旋转气缸167驱动而旋转运动；上述下料气缸169竖直连接在下料旋转座168的侧壁上；上述夹爪1610包括两个，两个夹爪1610分别上下间隔地连接在下料气缸169的输出端上，经下料气缸169驱动而夹紧或松开电芯。

如图3、4、23所示，本发明还包括翻转机构15，翻转机构15设置在运载单滑轨13的取料工位与叠片机构的叠片组件5之间，翻转机构15从上方翻转至运载平台12一侧，从运载平台12上取出外板后翻转至叠片组件5下方，以便叠片组件5取出外板；翻转机构15包括翻转支架151、翻转升降气缸152、翻转电机153、翻转座154及取料座155，其中，上述翻转支架151竖直设置在机台1上；上述翻转升降气缸152设置在翻转支架151的侧壁上，且输出端沿竖直方向设置；上述翻转电机153连接于翻转升降气缸152的输出端上，且输出端朝水平方向设置；上述翻转座154连接于翻转电机153的输出端上，经翻转电机153驱动而旋转运动；上述取料座155连接在翻转座154上，取料座155的表面布设有真空吸孔。

进一步，本发明设计了一种实现了闭环循环供应外板，且具备自夹持固定及单动力松开外板，有效保证了外板运载稳定性，同时实现了叠片隔膜交替拉膜、压覆及自动切断，有效地保证了隔膜叠片时的表面平整度，提升了叠片效率的电芯循环供外板叠片生产线及其生产工艺。本发明应用于锂电池电芯制成工艺领域，与传统电芯制成工艺区别之处在于，本发明引入了辅助部件外板，即在电芯叠片制成过程中在所叠电芯的底层和或顶层叠放刚性的外板，外板可为硬质塑胶或金属板材，通过该辅助外板，在制成电芯后段涉及到电芯的夹持、搬移等工序动作时借助外板的刚性特性外部机构通过压紧上下两层外板使中间的电芯层位置固定后，再从侧方夹持外板即可实现电芯的搬移等动作，该种方式避免了电芯夹持或搬移过程中与柔性特性及层叠结构的电芯直接接触，有效地保证电芯各层位置稳定性以及电芯各层表面的平整度。本发明整体包括供极片机构、供膜机构、供外板机构、叠片机构及下料机构，供极片机构用于实现极片自动传输上料、供膜机构用于实现隔膜的自动导出，供外板机构用于实现外板的自动上料运载及取放，叠片机构用于实现自动取放极片、夹膜拉膜覆膜切膜、自动取放外板以及叠片过程中的自动压隔膜，下料机构用于将叠合制成后的外板电芯体搬移下料；从而形成了整体全自动高速自动化叠片生产线。

具体地，为解决叠片过程中的承载压隔膜叠片等问题，本发明设计了叠片机构，本发明的叠片机构以叠片平台为核心，在其侧部分别设有中转平台、拉膜组件和叠片组件，中转平台用于极片中转承载，以便叠片前对极片进行检测，保证叠片质量，拉膜组件用于在叠片平台的一侧夹紧供膜机构导出的隔膜后，并将隔膜拉至叠片平台的另一侧，使隔膜平整地覆盖在叠片平台上，叠片组件用于取放极片及外板；特别地，本发明的叠片平台除了承载上述极片和外板的功能外，还具备了叠片过程中对隔膜的交替压紧松开，以及叠片完成后对带状隔膜的切断。本发明的叠片平台整体包括叠片直线模组和平台组件，叠片直线模组驱动平台组件整体直线运动，使平台组件整体在下料工位和叠片工位之间来回移动，以便辅助电芯下料时的取电芯动作以及叠片动作。本发明的平台组件包括平台部件、压膜部件及切膜部件，平台部件的主要在于提供叠片过程中极片、隔膜及外板的承载平面，压膜部件包括两组分别对称设置于平台部件的两侧，以便从两侧交替压紧叠片过程中来回往返拉动覆盖在平台部件上的隔膜；切膜部件用于在电芯层叠完成后，将已叠的隔膜从带状隔膜上切离，形成独体电芯。本发明整体以水平设置的平台支板作为承载结构，平台支板上架设有平台支座，平台支座上方通过升降导柱沿竖直方向可滑动地连接有叠片座，叠片座为叠片承载部件，用以承载叠片过程中的外板、隔膜和极片，叠片座经设置在平台支座下方的平台升降气缸驱动而升降运动，以便在进行叠片时上升至叠片位置，便于叠片组件将极片、外板等叠放至叠片座上。在叠片座的两侧分别设置的压膜部件，以水平设置的压膜滑轨作为导向结构，通过压膜直线电机驱动可滑动地设置于压膜滑轨上的压膜滑座带动压膜升降气缸朝叠片座方向靠近或远离叠片座运动，压膜气缸的输出端上通过压膜升降座连接有压膜片，压膜气缸驱动压膜片沿竖直方向升降运动，当隔膜带被拉膜组件拉平覆盖在叠片座上后，压膜片同时沿着水平方向和竖直方向从外侧压住隔膜，叠片座一侧的有当需要进行叠片后压膜片同样的从两个方向远离叠片座，从而在实现隔膜拉动时压紧已叠隔膜层的同时，在保证隔膜位置稳定性的同时解决了压隔膜与叠片两个动作相互干涉的问题，极好地保证了叠片质量。另外，本发明在叠片座的一侧还集成设有切膜部件，切膜部件以U型架体结构的切膜支架作为承载结构，切膜支架的顶部设有切膜滑轨，切膜滑轨上可滑动地设置有切膜支座，切膜支座朝靠近叠片座的一侧水平延伸，且连接有切膜刀片；切膜支架的四角位置分布可转动地设有张紧滚轮，张紧滚轮上套设有切膜传动带，切膜传动带被四个张紧滚轮张紧，并在切膜支架上放位于切膜滑轨上方，并于上升切膜支座连接固定，当设置于切膜支架侧部的切膜电机通过张紧滚轮驱动切膜传动带运动时，切膜传动带通过切膜支座带动切膜刀片直线运动，在叠片完成后，切膜刀片沿着电芯的边沿将已叠的隔膜从带状隔膜上切离。

具体地，为实现外板的自动供应上料、运载、运载过程中的位置稳定性以及取料时的自动松开夹持，本发明设计了供外板机构，本发明的供外板机构整体包括升降组件、运载平台和运载单滑轨，本发明整体沿竖直方向平行间隔地设置了两条运载单滑轨，同时在两条运载单滑轨的两端外侧分别设置有升降组件，两条运载单滑轨与两组升降组件之间形成了竖直平面内的矩形闭合运动路径；本发明的运载单滑轨与升降组件以单滑轨作为导向部件，在单滑轨的侧部设有运载传送带，运载传送带通过运载电机驱动而沿着单滑轨方向运动，运载平台可滑动地嵌设在单滑轨上，并通过自身重力压住运载传送带后，通过与运载传送带之间的静摩擦力实现对运载平台的驱动；另外升降组件的上升单滑轨、运载传送带及运载电机整体设置在升降座上，升降座通过升降电机作为驱动力在竖直方向上直线运动，从而使得升降组件的单滑轨可在上下两条运载单滑轨之间来回运动，当升降座运动至运载单滑轨处时，升降座上的单滑轨与运载单滑轨的单滑轨对接成一体，该条运载单滑轨上的运载平台滑入至升降座上的单滑轨上，通过升降座升降运动至另一条运载单滑轨处，并与该条运载单滑轨对接后，升降座上的运载平台转移至另一条运载单滑轨，从而借助两端的升降组件实现了运载平台在两条运载单滑轨之间的自动转移，当运载平台上的外板在取料工位处被取走后，空运载平台沿着矩形闭合路径回流至上料工位处重新接取外板，从而实现了外板持续地循环接送料。另外，本发明的运载平台整体包括承载部件、压外板部件及压外板驱动部件，其中，承载部件及压外板部件整体移动，压外板驱动部件固定设置在取料工位及上料工位处，当运载平台在运动过程中，压外板部件自动将所承载的外板压紧固定，以保证运载过程中外板位置的精准度，当承载部件运动至上述两工位处时，压外板驱动部件输出一个向上的动力至压外板部件，使得压外板部件自动松开外板，以便取放外板。具体地，本发明的承载部件以水平设置的外板支台作为承载部件，外板支台的底板设置滑槽，以便与上述单滑轨可滑动地嵌合连接，同时在滑槽的侧部还设置向下延伸的压块，压块压紧上述运载传送带，运载传送带通过静摩擦力驱动压块带动整个运载平台直线运动；外板支台上表面布设有多个真空吸孔，用于承载并吸附外板。特别地，本发明在外板支台的下方沿水平方向可滑动地连接有活动座，活动座与外板支台之间通过压板弹簧连接，自然状态下压板弹簧的内部弹力将活动座朝靠近外板支台方向拉动；同时，在活动座上沿竖直方向可滑动地插设有多根活动导杆，活动导杆的顶部延伸至外板支台上方，且水平连接有压板片，自然状态下活动导杆及压板片在自身重力作用下向下压向外板支台；通过以上弹力及重力作用从而实现了运载状态下压板片从外侧及上方压紧外板支台上的外板，保证运载过程中外板位置稳定性。另外，在活动座的下方可转动地设置第二滚轮，在压板片的外侧可转动地设置有第一滚轮。本发明的压外板驱动部件以顶面及左右侧面为开放面的U型槽体的作为压外板驱动座作为承载部件，压外板驱动座沿着外板支台两侧向上延伸的槽壁上分别设有压板顶块及顶升导槽，且顶升导槽的上部开口，并从外板支台的中部向外方向倾斜向下延伸，压板顶块及顶升导槽在竖直方向上分别对应上述第一滚轮和第二滚轮设置，当压外板驱动座经下方的压外板驱动气缸整体驱动而上升时，压板顶块向上顶起第一滚轮，使得压板片向上脱离外板支台，同时顶升导槽使第二滚轮嵌入，顶升导槽倾斜的内壁驱动第二滚轮带动上述活动座朝外板支台外侧方向脱离外板支台，从而将外板支台上方空间空出，以便进行取放外板动作，避免了压板与取放料外板时的运动干涉。

本发明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，故凡依照本发明专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本发明专利权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种电芯循环供外板叠片生产线，包括水平设置的机台，其特征在于：还包括供极片机构、供膜机构、供外板机构、叠片机构及下料机构，其中，

上述供极片机构水平设置在机台上，并垂直于机台一侧边向外延伸，用于自动传输极片；

上述供外板机构设置于机台另一侧，供外板机构沿闭环矩形运输路径循环供应外板；

上述叠片机构设置于供极片机构的侧部，用于叠放外板及极片，并将隔膜水平拉出压覆后切断；

上述供膜机构架设在叠片机构上方，用于导出带状隔膜，带状隔膜经叠片机构的拉膜组件夹紧后水平覆盖在叠片平台上，叠片完成时隔膜带经叠片机构切断；

上述下料机构设置于叠片机构的侧部，用于将叠片后形成的电芯搬移下料；

上述供外板机构包括升降组件（11）、运载平台（12）及运载单滑轨（13），其中，上述运载单滑轨（13）包括两条，两条运载单滑轨（13）沿竖直方向平行间隔地设置；上述升降组件（11）包括两组，两组升降组件（11）分别设置于运载单滑轨（13）的两端；两条运载单滑轨（13）与两组升降组件（11）形成竖直平面内的闭环矩形运输路径；上述运载平台（12）包括至少两组，至少两组运载平台（12）可滑动地设置在运载单滑轨（13）上，并沿上述闭环矩形运输路径循环流动；上述闭环矩形运输路径上设置有上料工位及取料工位，在上料工位处外板搬移至运载平台（12）上，在取料工位处外板从运载平台（12）上取出；

上述运载平台（12）包括承载部件、压外板部件及压外板驱动部件，其中，上述承载部件与上述运载单滑轨（13）可滑动地连接；上述压外板部件包括两组，分别设置于承载部件的两侧；上述压外板驱动部件设置于压外板部件下方，用于输出向上的动力，并通过倾斜向下延伸的顶升导槽及顶升块分别驱动压外板部件沿水平方向及竖直方向运动，使压外板部件压紧承载部件上的外板；

上述外板为硬质板体结构，所述外板设置于电芯的底部和/或顶部。

2.根据权利要求1所述的电芯循环供外板叠片生产线，其特征在于：所述供极片机构包括两条传输通道，两条传输通道内同步直线传输极片；上述叠片机构包括两组分别设置于供极片机构两条传输通道的外侧，在供极片机构的两侧形成两个叠片工位。

3.根据权利要求1所述的电芯循环供外板叠片生产线，其特征在于：所述叠片机构包括叠片组件（5）、中转平台（6）、叠片平台（8）及拉膜组件（10），其中，上述叠片平台（8）水平设置；上述中转平台（6）及拉膜组件（10）分别设置于叠片平台（8）的两侧；上述叠片组件（5）沿垂直于拉膜组件（10）方向架设在叠片平台（8）的上方。

4.根据权利要求3所述的电芯循环供外板叠片生产线，其特征在于：所述叠片组件（5）包括取叠直线模组、取叠支板（51）、取叠升降电机（52）、取叠滑座（53）、取叠支块（54）、取叠旋转气缸（55）及取叠吸块（56），其中，上述取叠直线模组水平架设于叠片平台（8）的上方；上述取叠支板（51）竖直可滑动地连接在取叠直线模组上，并与取叠直线模组的输出端连接；上述取叠升降电机（52）竖直设置于取叠支板（51）的侧壁上，且输出端连接有取叠丝杆，取叠丝杆与取叠支板（51）可转动地连接；上述取叠滑座（53）沿竖直方向可滑动地连接在取叠支板（51）的侧壁上，并与上述取叠丝杆螺纹连接；上述取叠支块（54）连接于取叠滑座（53）的下部，并水平向外延伸；上述取叠旋转气缸（55）设置在取叠支块（54）的底部，且输出端朝下设置；上述取叠吸块（56）水平连接在取叠旋转气缸（55）的输出端上。

5.根据权利要求3所述的电芯循环供外板叠片生产线，其特征在于：所述叠片平台（8）包括叠片直线模组（80）及平台组件，其中，上述叠片直线模组（80）水平设置；上述平台组件包括至少两组，至少两组平台组件可滑动地设置在叠片直线模组（80）上，并与叠片直线模组（80）的输出端连接。

6.根据权利要求5所述的电芯循环供外板叠片生产线，其特征在于：所述平台组件包括平台部件、压膜部件及切膜部件，其中，上述平台部件水平设置；上述压膜部件包括两组，两组压膜部件分别设置于平台部件对称的两侧，两组压膜部件用于从两侧压紧隔膜；上述切膜部件设置于平台部件的一侧，切膜部件用于将叠片完成后的带状隔膜切断。

7.根据权利要求1所述的电芯循环供外板叠片生产线，其特征在于：所述拉膜组件（10）包括拉膜支座（101）、拉膜直线模组（102）、第一拉膜滑座（103）、拉膜电机（104）、拉膜丝杆（105）、第二拉膜滑座（106）、夹膜气缸（107）及夹膜片（108），其中，上述拉膜支座（101）水平设置；上述拉膜直线模组（102）水平设置在拉膜支座（101）上；上述第一拉膜滑座（103）可滑动地连接在拉膜直线模组（102）上，并与拉膜直线模组（102）的输出端连接，第一拉膜滑座（103）上沿垂直于拉膜直线模组（102）方向设置有拉膜滑轨；上述拉膜电机（104）设置在第一拉膜滑座（103）上，且输出端垂直于拉膜直线模组（102）方向设置；上述拉膜丝杆（105）连接在拉膜电机（104）的输出端上；上述第二拉膜滑座（106）可滑动地设置在第一拉膜滑座（103）的拉膜滑轨上，并与拉膜丝杆（105）螺纹连接，拉膜丝杆（105）旋转时驱动第二拉膜滑座（106）直线运动；上述夹膜气缸（107）设置在第二拉膜滑座（106）的侧壁上；上述夹膜片（108）包括两片，两片夹膜片（108）上下间隔地连接于夹膜气缸（107）的输出端上，并经夹膜气缸（107）驱动而夹紧或松开。

8.根据权利要求7所述的电芯循环供外板叠片生产线，其特征在于：所述升降组件包括升降支架（111）、升降电机（112）、升降丝杆、升降丝杆座（113）、升降座（114）、单滑轨（115）、运载电机（116）及运载传送带（117），其中，上述升降支架（111）竖直设置；上述升降电机（112）设置在升降支架（111）的侧壁上，且输出端朝上设置；上述升降丝杆连接在升降电机（112）的输出端上；上述升降丝杆座（113）螺纹连接在升降丝杆上；上述升降座（114）沿竖直方向可滑动地连接在升降支架（111）的侧壁上，且与上述升降丝杆座（113）固定连接；上述单滑轨（115）水平设置在升降座（114）上，并与运载单滑轨（13）对接；上述升降座（114）的侧壁上可转动地设有张紧辊；上述运载传送带（117）套设在张紧辊上，运载传送带（117）的顶部形成水平承载平面，该水平承载平面位于单滑轨（115）的下方；上述运载电机（116）设置于升降座（114）的侧部，运载电机（116）的输出端与上述张紧辊连接，通过张紧辊驱动运载传送带（117）运动。

9.一种如权利要求1至8中任一项所述的电芯循环供外板叠片生产线的电芯制成工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：

S1、极片上料：待叠片的极片上料至供极片机构，并经供极片机构直线运输至叠片机构一侧；

S2、隔膜放膜：卷绕的带状隔膜经供膜机构导出至叠片机构处；

S3、外板供料：供外板机构通过运载平台在闭环矩形运输路径上行走，外板在上料工位处搬移至运载平台上，并经运载平台压紧后运载至靠近叠片平台的取料工位处；

S4、叠外板：步骤S3中运载平台在取料工位处松开外板后，叠片机构的叠片组件将松开的外板取出并叠放在叠片机构的叠片平台上；

S5、拉、覆、压隔膜：叠片机构的拉膜组件将步骤S2中导出的带状隔膜夹紧，并将带状隔膜从叠片平台的一侧水平拉至另一侧，将隔膜覆盖在步骤S4中叠放在叠片平台的外板上，叠片平台将隔膜压紧；

S6、极片检测及叠片：叠片机构的叠片组件将步骤S1中供极片机构运输的极片取出至中转平台上，经检测机构检测后再将其叠放至步骤S5中的隔膜上；

S7、循环叠片及拉、覆、压隔膜：步骤S6中极片叠完后，重复步骤S5将隔膜覆盖在极片表面，再重复步骤S6将极片叠放在隔膜上，如此循环直至叠合所需层数的电芯；

S8、切隔膜：步骤S6中电芯叠合完成后，叠片平台的切膜部件将带状隔膜沿所叠电芯的边沿切断；

S9、下料：步骤S8中完成切隔膜后的电芯与外板同时经下料机构搬取下料。

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