电池芯组件装配方法和设备组成比例

本发明专利技术的实施例提供了一种电池芯组件装配方法和设备，电池芯组件包括正极极片、隔离膜、负极极片并按序堆叠。该装配方法包括：在相互平行地布置在不同水平面的多个隔离膜走带上的各预定位置固定正极极片和负极极片；将固定有极片的所述多个隔离膜走带相互贴合进行层叠；对每个极片间区域的各层隔离膜进行层间固定形成连续的多个极片袋；将每预定数量的连续的极片袋进行堆叠形成电池芯组件，其中，极片放置步骤中将正极极片和负极极片固定为使得在每个电池芯组件中相邻的极片均由隔离膜隔开并且极性相反。本发明专利技术用多层隔离膜走带将极片隔离固定后对多个连续的极片袋进行叠袋，避免了后续的抓取和夹入等操作，提高了装配效率和质量。

Battery core assembly method and apparatus

Embodiments of the present invention provide a method and apparatus for assembling a battery core assembly comprising a positive electrode plate, an isolation film, a negative electrode plate, and stacked in sequence. Including the assembly process in parallel with the predetermined arrangement take fixed position positive pole piece and a negative pole piece in multiple levels of the isolation membrane; will be fixed with a plurality of isolation film tape are stacked against one another; each layer of the isolation membrane of each pole piece between regions the layer of fixed form a continuous multi pole piece pole piece bag bag; will each predetermined number of consecutive stacked form the battery core component, the pole piece placed step, a positive pole piece and a negative pole piece fixed so that adjacent pole piece in each cell component by the isolation membrane and separated opposite. The present invention uses multilayer isolation film tape will be fixed after isolation sheet for multiple continuous sheet bags stacked bags, to avoid the subsequent capture and into operation, improve the assembly efficiency and quality.

【技术实现步骤摘要】
电池芯组件装配方法和设备
本专利技术电池芯组件装配工艺，并更具体地，涉及一种电池芯组件装配方法和设备。
技术介绍
目前层叠型二次锂电池的装配工艺有以下几种：一、Z型结构。先从料盒中取出一种正极或负极的电池极片，并放置在隔离膜上，然后将隔离膜180度折弯，再放上另一种电池极片，通过机械如此往复的进行Z字形运动，快速形成正极、隔离膜及负极相间层叠的效果。在重复一定次数，达到预定层叠层数后，将隔离膜切断，收尾、贴胶下料。二、卷绕式叠片。卷绕式叠片工艺方法是利用夹具或机械手将正负极片压在隔膜上，利用卷绕装置再进行一体翻转，通过控制或辅助功能完成层叠工作，当完成预定层数层叠后裁断即可。该方法极片被隔离膜紧绕，电池芯组件不易松散，精度也高于Z型叠片。但该工艺所涉及的设备涉及到卷绕装置、隔膜送料装置、极片给料装置、送极片机械手以及切隔膜装置，相应部件运行时均需考虑避让、往返时间，因此叠片效率比Z型叠片更低。三、制袋式叠片。制袋式叠片的工作原理是根据需要可以将正极极片或负极极片或两种极片进行袋式保护，然后进行层叠。由于极片处于独立的电子绝缘的隔离膜袋中，因此在工况下极片的膨胀收缩仅限于极片本身区域，不会象卷绕电池一样影响到其他极片的空间。因而极片在充放电时不容易发生褶皱、弯曲、破裂、掉料等现象，电池性能更稳定，更适合作为动力电池使用。制袋式的方法发展至今已引申出有多种方式，如封装方式有点焊式、热封式、粘结式、热压熔接等，进料方式有托膜转移式、卡槽定位式、贴胶式等。然而，在现有制袋式叠片工艺中，制袋设置在叠片之前，需要单独对每个极片进行制袋，现有的制袋工艺方法制作过程繁杂，工序操作多、因此电池芯组件装配效率较低。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电池芯组件装配方法和设备，能够提高电池芯组件装配效率。一方面，提供了一种电池芯组件装配方法，包括：极片放置步骤，在相互平行地布置在不同水平面的多个隔离膜走带上的各预定位置固定正极极片和负极极片，固定在相邻的两层隔离膜走带的对应的极片位置上的极片极性相反；叠带步骤，将经过上述极片放置步骤的多个隔离膜走带相互贴合进行层叠；层间固定步骤：对经层叠的隔离膜走带的每个极片间区域的各层隔离膜沿隔离膜走带的宽度方向进行层间固定，形成连续的多个极片袋；叠袋步骤：将每预定数量的连续的所述极片袋进行堆叠形成电池芯组件，其中，极片放置步骤中将正极极片和负极极片固定为使得在每个电池芯组件中相邻的极片均由隔离膜隔开并且极性相反。根据本专利技术的一个实施例，在层间固定步骤中，用夹具对每个极片间区域的各层隔离膜沿隔离膜走带的宽度方向进行层间固定，在叠袋步骤之后还包括完成电池芯组件的封边。根据本专利技术的另一实施例，在层间固定步骤中，采用粘接、加压、热压或超声波焊接的方式对每个极片袋按需求进行封边。根据本专利技术的一个实施例，所述堆叠为卷绕堆叠，多个隔离膜走带为2n+1个，n为自然数，在极片放置步骤中，在第一层隔离膜走带上每隔对应于预定数量个极片袋的距离的位置处固定一个第一极性的极片，在各偶数层隔离膜走带上连续地固定第二极性的极片，在其他奇数层隔离膜走带上连续地固定第一极性的极片，第一极性与第二极性相反，第一极性为正极或负极。根据本专利技术的实施例，在极片放置步骤中，所述堆叠为Z型堆叠，并且，在第二层隔离膜走带上连续交替地固定不同极性的极片，或者在从第二层开始的每层隔离膜走带上连续交替地固定不同极性的极片并且固定在相邻的两层走带隔离膜的对应的极片位置上的极片极性相反。另一方面，本专利技术提供了一种电池芯组件装配设备，包括：极片上料装置、叠带装置、层间固定装置、叠袋装置以及与极片上料装置、叠带装置、层间固定装置以及叠袋装置电连接的控制器，极片上料装置构造为在所述控制器的控制下在相互平行地布置在不同水平面的多个隔离膜走带上的各预定位置固定正极极片和负极极片；叠带装置构造为在所述控制器的控制下将放置有上述极片的多个隔离膜走带相互贴合进行层叠；层间固定装置构造为在所述控制器的控制下对经所述叠带装置层叠的隔离膜走带的每个极片间区域的各层隔离膜沿隔离膜走带的宽度方向进行层间固定，形成连续的多个极片袋；叠袋装置构造为在所述控制器的控制下将每预定数量的连续的极片袋进行堆叠形成电池芯组件，其中，所述控制器配置为使得所述极片上料装置在所述隔离膜走带上将正极极片和负极极片固定为使得在每个电池芯组件中相邻的极片均由隔离膜隔开并且极性相反。根据本专利技术的一个实施例，层间固定装置包括夹具以对每个极片间区域的各层隔离膜沿隔离膜走带的宽度方向进行层间固定，该设备还包括：封边装置，其构造为在所述控制器的控制下完成电池芯组件的封边。根据本专利技术的另一个实施例，所述层间固定装置为封边装置，其构造为采用粘接、加压、热压或超声波焊接对每个所述极片袋按需求进行封边。根据本专利技术的一个实施例，所述叠袋装置构造为在所述控制器的控制下通过卷绕堆叠形成所述电池芯组件，所述多个隔离膜走带为2n+1个，n为自然数，所述极片上料装置构造为在所述控制器的控制下，在第一层隔离膜走带上每隔对应于预定数量个极片袋的距离的位置处固定一个第一极性的极片，在各偶数层隔离膜走带上连续地固定第二极性的极片，在其他奇数层隔离膜走带上连续地固定第一极性的极片，其中第一极性与第二极性相反，第一极性为正极或负极。根据本专利技术的另一实施例，所述叠袋装置构造为在所述控制器的控制下通过Z型堆叠形成所述电池芯组件，所述极片上料装置构造为在所述控制器的控制下，在第二层隔离膜走带上连续交替地固定不同极性的极片，或者在从第二层开始的每层隔离膜走带上连续交替地固定不同极性的极片并且固定在相邻的两层走带隔离膜的对应的极片位置上的极片极性相反。本专利技术的实施例通过先在多层隔离膜走带上进行极片放置，然后进行堆叠，由于采用的多层隔离膜走带对极片进行隔离固定，避免了后续的抓取和夹入等操作，因此提高了电池芯组件的装配效率。通过该装配工艺方法及其设备，在同等设备成本条件下提升制袋叠片电芯的装配速度。通过该装配工艺方法及其设备，可以在同等叠片速度下实现两种极片均处于隔离膜保护袋中，提升电池安全性能。同时该专利技术所提及的装配设备具有很强的灵活性，可以在电芯中任意位置设置任意层数的隔离膜，或控制电芯中任意位置极片袋的形状及大小。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为根据本专利技术的另一实施例的电池芯组件装配设备的示意图；图2为根据本专利技术的一个实施例的电池芯组件装配方法的示意性流程图；图3为根据本专利技术的一个实施例的电池芯组件的侧视图；附图标记说明1-涂胶装置2-抓取装置3-叠带辊4-控制器5-张力辊6-压辊具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。图1为根据本专利技术的一个实施例的电池芯组件装配设备的示意图。图1的设备包括：极片上料装置、叠带装置、层间固定装置以及叠袋装置以及与极片上料装置、叠带装置、层间固定装置以及叠袋装置电连接的控制器。极片上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池芯组件装配方法，其特征在于，包括：极片放置步骤，在相互平行地布置在不同水平面的多个隔离膜走带上的各预定位置固定正极极片和负极极片；叠带步骤，将经过上述极片放置步骤的所述多个隔离膜走带相互贴合进行层叠；层间固定步骤，对经所述层叠的所述隔离膜走带的每个极片间区域的各层隔离膜沿隔离膜走带的宽度方向进行层间固定，形成连续的多个极片袋；叠袋步骤，将每预定数量的连续的所述极片袋进行堆叠形成电池芯组件，其中，所述极片放置步骤中将所述正极极片和负极极片固定为使得在每个所述电池芯组件中相邻的极片均由隔离膜隔开并且极性相反。

【技术特征摘要】
1.一种电池芯组件装配方法，其特征在于，包括：极片放置步骤，在相互平行地布置在不同水平面的多个隔离膜走带上的各预定位置固定正极极片和负极极片；叠带步骤，将经过上述极片放置步骤的所述多个隔离膜走带相互贴合进行层叠；层间固定步骤，对经所述层叠的所述隔离膜走带的每个极片间区域的各层隔离膜沿隔离膜走带的宽度方向进行层间固定，形成连续的多个极片袋；叠袋步骤，将每预定数量的连续的所述极片袋进行堆叠形成电池芯组件，其中，所述极片放置步骤中将所述正极极片和负极极片固定为使得在每个所述电池芯组件中相邻的极片均由隔离膜隔开并且极性相反。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述层间固定步骤中，用夹具对每个极片间区域的各层隔离膜沿隔离膜走带的宽度方向进行层间固定，在所述叠袋步骤之后还包括完成所述电池芯组件的封边。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述层间固定步骤中，采用粘接、加压、热压或超声波焊接的方式对每个所述极片袋按需求进行封边。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其特征在于，所述堆叠为卷绕堆叠，所述多个隔离膜走带为2n+1个，n为自然数，在所述极片放置步骤中，在第一层隔离膜走带上每隔对应于所述预定数量个极片袋的距离的位置处固定一个第一极性的极片，在各偶数层隔离膜走带上连续地固定第二极性的极片，在其他奇数层隔离膜走带上连续地固定第一极性的极片，所述第一极性与所述第二极性相反，所述第一极性为正极或负极。5.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其特征在于，在所述极片放置步骤中，所述堆叠为Z型堆叠，并且，在第二层隔离膜走带上连续交替地固定不同极性的极片；或者在从第二层开始的每层隔离膜走带上连续交替地固定不同极性的极片，并且固定在相邻的两层走带隔离膜的对应的极片位置上的极片极性相反。6.一种电池芯组件装配设备，其特征在于，包括：极片上料装置、叠带装置、层间固定装置、叠袋装置以及与所述极片上料装置、所述叠带装置、所述层间固定装置以及叠袋装置电连接的控制器，所述极片上料装置构造为在所述控制器的控制下在相互平行地...

【专利技术属性】
技术研发人员：李铮铮，朱健桦，吕忱，蒋浩民，张丕军，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31