z折叠棱柱形电池交错堆叠机的制作方法

专利2026-06-21  13


本公开总的涉及z折叠棱柱形电池交错堆叠机,并且具体地是,涉及对于每种类型的电极具有多个组合的正/负压力末端执行器的堆叠机。


背景技术:

1、棱柱形电池通过使阴极、绝缘隔板和阳极的交替层交错而形成。因此,为了形成堆叠,隔板是在交替的阳极层和阴极层之间来回折叠(z折叠)的连续层。

2、以前研制z折叠棱柱形电池交错堆叠机的尝试包括拾取和放置设备。例如,samuels的专利申请公开第us2006/0051652a1号描述了一种用于形成堆叠的交错机。samuels的图1显示了用于处理阴极堆叠的第一拾取和放置设备、用于处理阳极堆叠的第二拾取和放置设备,以及用于使隔板在交替的阳极层和阴极层之间交错的居中定位的升降器。在一个实施例中,samuels描述了一种用于处理电极的伯努利拾取和放置设备。托架便于拾取和放置设备的水平移动。另一个示例是韩国专利第101220981号,其也描述了一种堆叠设备,该堆叠设备具有用于阳极的第一真空转移装置和用于阴极的第二真空转移装置。每个真空转移装置可以枢转,以将隔板向下折叠到所述堆叠上。

3、传统的z折叠堆叠器机构在生产量上受到遵循重复放置/夹紧/折叠序列的系统架构的限制。对于每个电极一个转移装置,这些先前的尝试包括各种夹紧和固位技术,以在将另一个电极放置在顶部的同时将堆叠保持就位,这降低了生产量。此外,每个转移设备和隔板进给装置的同步一直具有挑战性。


技术实现思路

1、公开了一种z折叠棱柱形电池交错堆叠机,其具有第一组的串列末端执行器和第二组的串列末端执行器。第一组和第二组中的成员反向旋转并交错,以实现显著更高的生产量。

2、在一个方面,一种z折叠棱柱形电池交错堆叠机包括:居中定位的升降器堆叠,所述升降器堆叠被构造用以在组装期间降低部分组装的z折叠堆叠;第一组的串列末端执行器,所述第一组的串列末端执行器用于顺序地处理阳极电极,并且包括第一末端执行器和第二末端执行器,所述第一末端执行器和所述第二末端执行器被构造用以在第一旋转方向上旋转,以用于将所述阳极电极从第一外部位置移动到居中定位的升降器堆叠;第二组的串列末端执行器,所述第二组的串列末端执行器用于顺序地处理阴极电极,并且包括第三末端执行器和第四末端执行器,所述第三末端执行器和所述第四末端执行器被构造用以在第二旋转方向上旋转,以用于将所述阴极电极从第二外部位置移动到居中定位的升降器堆叠;并且所述第一末端执行器和所述第二末端执行器被构造用以分别与所述第三末端执行器和所述第四末端执行器形成反向旋转对。

3、所述电池交错堆叠机还可以包括用以使第一组的串列末端执行器旋转的凸轮驱动装置。

4、所述电池交错堆叠机还可以包括用以使第二组的串列末端执行器旋转的凸轮驱动装置。

5、所述电池交错堆叠机还可以包括:每个末端执行器被附接到一往复运动的曲柄驱动臂。

6、所述电池交错堆叠机还可以包括:每个末端执行器具有气动端口,所述气动端口用于施加真空压力,以举起电极。

7、所述电池交错堆叠机还可以包括:每个末端执行器具有气动端口,所述气动端口用于施加正压力,以释放电极。

8、所述电池交错堆叠机还可以包括用于提供所述阳极电极的第一竖向升降器堆叠。

9、所述电池交错堆叠机还可以包括用于提供所述阴极电极的第二竖向升降器堆叠。

10、所述电池交错堆叠机还可以包括进给辊,所述进给辊被构造用以在弓形路径上移动,用于抵靠每个末端执行器的前缘引导连续的隔板片材并由此响应于所述第一旋转方向和所述第二旋转方向提供动态折叠。

11、所述电池交错堆叠机还可以包括:每个末端执行器被构造用以在将电极沉积在所述居中定位的升降器堆叠的顶部上之后从所述居中定位的升降器堆叠朝向电极拾取位置水平地移动。

12、所述电池交错堆叠机还可以包括:每个末端执行器被构造用以在水平移动的同时施加正压力。

13、在另一个方面,通过z折叠棱柱形电池交错堆叠机执行的形成堆叠的方法包括:在所述z折叠棱柱形电池交错堆叠机的第一横向侧上,将承载第一电极的第一末端执行器从其拾取位置移动,而同时在所述第一末端执行器的下方使清空的第二末端执行器从居中定位的升降器堆叠移动,并且同时,在所述z折叠棱柱形电池交错堆叠机的第二横向侧上,将承载第二电极的第三末端执行器向下移动到一段隔板上并移动到所述居中定位的升降器堆叠的顶部上,而所述第一末端执行器移动避开并且第四末端执行器施加真空,以拾取并移动第三电极;在所述z折叠棱柱形电池交错堆叠机的所述第一横向侧上,将承载所述第一电极的所述第一末端执行器向下移动到另一段隔板上并移动到所述居中定位的升降器堆叠的顶部上,而所述第三末端执行器移动避开并且所述第二末端执行器施加真空,以拾取并移动第四电极,并且同时,在所述z折叠棱柱形电池交错堆叠机的所述第二横向侧上,将承载所述第三电极的第四末端执行器从其拾取位置移动,而同时在所述第二末端执行器的下方使清空的所述第三末端执行器从居中定位的升降器堆叠移动;并且重复末端执行器的移动,使得所述第一末端执行器和所述第二末端执行器分别与所述第三末端执行器和所述第四末端执行器形成反向旋转对。

14、该方法还可以包括:所述第一电极的所述拾取位置处在电极的堆叠的顶部上。

15、该方法还可以包括:所述第三电极的所述拾取位置处在电极的堆叠的顶部上。

16、该方法还可以包括:使用旋转凸轮驱动装置移动所述末端执行器。

17、该方法还可以包括:使用用于所述第一末端执行器和所述第二末端执行器的第一臂和用于所述第三末端执行器和所述第四末端执行器的第二臂移动所述末端执行器。

18、通过以下参照附图进行的实施例的详细描述,附加的方面和优点将显而易见。



技术特征:

1.一种z折叠棱柱形电池交错堆叠机,包括:

2.根据权利要求1所述的电池交错堆叠机,进一步包括用以使所述第一组的串列末端执行器旋转的凸轮驱动装置。

3.根据权利要求1所述的电池交错堆叠机,进一步包括用以使所述第二组的串列末端执行器旋转的凸轮驱动装置。

4.根据权利要求1所述的电池交错堆叠机,其中每个末端执行器被附接到一往复运动的曲柄驱动臂。

5.根据权利要求1所述的电池交错堆叠机,其中每个末端执行器包括气动端口,所述气动端口用于施加真空压力,以举起电极。

6.根据权利要求1所述的电池交错堆叠机,其中每个末端执行器包括气动端口,所述气动端口用于施加正压力,以释放电极。

7.根据权利要求1所述的电池交错堆叠机,进一步包括用于提供所述阳极电极的第一竖向升降器堆叠。

8.根据权利要求1所述的电池交错堆叠机,进一步包括用于提供所述阴极电极的第二竖向升降器堆叠。

9.根据权利要求1所述的电池交错堆叠机,进一步包括进给辊,所述进给辊被构造用以在弓形路径上移动,用于抵靠每个末端执行器的前缘引导连续的隔板片材并由此响应于所述第一旋转方向和所述第二旋转方向提供动态折叠。

10.根据权利要求1所述的电池交错堆叠机,其中每个末端执行器被构造用以在将电极沉积在所述居中定位的升降器堆叠的顶部上之后从所述居中定位的升降器堆叠朝向电极拾取位置水平地移动。

11.根据权利要求1所述的电池交错堆叠机,其中每个末端执行器在水平地移动的同时施加正压力。

12.通过z折叠棱柱形电池交错堆叠机执行的形成堆叠的方法,所述方法包括:

13.根据权利要求12所述的方法,其中所述第一电极的所述拾取位置处在电极的堆叠的顶部上。

14.根据权利要求12所述的方法,其中所述第三电极的所述拾取位置处在电极的堆叠的顶部上。

15.根据权利要求12所述的方法,进一步包括使用旋转凸轮驱动装置移动所述末端执行器。

16.根据权利要求12所述的方法,进一步包括使用用于所述第一末端执行器和所述第二末端执行器的第一臂和用于所述第三末端执行器和所述第四末端执行器的第二臂移动所述末端执行器。


技术总结
公开了一种z折叠棱柱形电池交错堆叠机。在一些实施例中,该机器包括用于提供阳极电极的第一竖向升降器堆叠,用于提供阴极电极的第二竖向升降器堆叠,被构造用以在组装期间降低部分组装的z折叠堆叠的居中定位的升降器堆叠,用于顺序地处理阳极电极的第一组的串列末端执行器,以及用于顺序地处理阴极电极的第二组的串列末端执行器。

技术研发人员:德里克·格雷厄姆·阿奎,罗伊·丹尼尔·加劳特,肖恩·A·博林
受保护的技术使用者:德沃弗里兹自动化技术有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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