一种电芯卷绕设备及电芯卷绕方法技术

本发明专利技术公开了一种电芯卷绕设备及电芯卷绕方法，该电芯卷绕设备，包括正极片放卷机构、负极片放卷机构、隔膜放卷机构一、隔膜放卷机构二、多个传动轴、预热机构一及卷针装置，所述负极片放卷机构输出的负极片、所述隔膜放卷机构一输出的涂胶隔膜一、所述正极片放卷机构输出的正极片及所述隔膜放卷机构二输出的涂胶隔膜二分别通过所述传动轴传输至所述预热机构一进行预热压合处理，形成贴合体。本发明专利技术的优点是由于设有预热机构一，通过预热机构一将负极片、涂胶隔膜一、正极片及涂胶隔膜二进行预热压合处理，得到贴合体，使涂胶隔膜一、涂胶隔膜二与负极片及正极片的贴合更紧密，防止涂胶隔膜一、涂胶隔膜二的位置偏移，能够有效解决隔膜打皱问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电芯卷绕设备及电芯卷绕方法
本专利技术涉及电芯设备领域，特别是涉及一种电芯卷绕设备及电芯卷绕方法。
技术介绍
随着新能源汽车的持续发展，迅速推进动力锂离子电池产业化进程。锂离子电池具有工作电压高、体积小、质量轻、比能量大、使用寿命长、对环境友好等优点，在电动汽车、电动公交车及电动运输车等新能源汽车领域具有广泛的应用前景，因此锂离子电池的安全性能尤为关键。隔膜作为锂离子电池的重要组成部分，不仅能够防止锂离子电池正负极短路，而且是锂离子在正负极运动的通道，在锂离子电池中起着至关重要的作用。目前为了应对隔膜起皱与电芯松垮而采用涂胶隔膜。现有电池卷绕电芯方案主要问题为卷绕后对电芯进行热压，热压设备对电芯两侧弧边不起作用，造成电芯两侧弧边与涂胶隔膜贴合不紧密，会造成锂离子由正极脱嵌后嵌入负极过程阻力增大，从而易造成析锂现象，长期循环后形成锂枝晶穿透隔膜造成电芯内部短路，给电池安全带来隐患。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种电芯卷绕设备及电芯卷绕方法，以解决电芯两侧弧边贴合不紧密的问题。技术方案：一种电芯卷绕设备，包括正极片放卷机构、负极片放卷机构、隔膜放卷机构一、隔膜放卷机构二、多个传动轴、预热机构一及卷针装置，所述负极片放卷机构输出的负极片、所述隔膜放卷机构一输出的涂胶隔膜一、所述正极片放卷机构输出的正极片及所述隔膜放卷机构二输出的涂胶隔膜二分别通过所述传动轴传输至所述预热机构一进行预热压合处理，形成贴合体，在所述预热机构一之后设有所述卷针装置，通过多个所述传动轴将所述贴合体传输至所述卷针装置；所述预热机构一的长度等于或大于所述贴合体的宽度。由于设有预热机构一，通过预热机构一将负极片、涂胶隔膜一、正极片及涂胶隔膜二进行预热压合处理，得到贴合体，使涂胶隔膜一、涂胶隔膜二与负极片及正极片的贴合更紧密，防止涂胶隔膜一、涂胶隔膜二的位置偏移，能够有效解决隔膜打皱问题。在其中一个实施例中，所述预热机构一包括相对设置的预热辊一及预热辊二，所述预热辊一位于所述负极片远离所述涂胶隔膜一的一侧，所述预热辊二位于所述涂胶隔膜二远离所述正极片的一侧。在其中一个实施例中，所述预热机构一的加热温度为50～80℃，所述预热机构一的压力为4～10MPa。在其中一个实施例中，还包括加热箱，所述贴合体穿过所述加热箱，且所述贴合体在所述加热箱内进行加热。由于设有预热机构及加热箱，可以使贴合体内的涂胶隔膜一、涂胶隔膜二与正极片和/或负极片的贴合更紧密。在其中一个实施例中，所述加热箱的加热温度为50～100℃。在其中一个实施例中，还包括热压辊机构，所述热压辊机构包括热压辊一和热压辊二，所述热压辊一和所述热压辊二相对设置，所述热压辊机构位于所述贴合体的传输路径上，且对所述贴合体进行热合处理。由于设有热压辊机构，可以多处对贴合体进行多次热合处理，使贴合体的涂胶隔膜一、涂胶隔膜二分别与负极片及正极片的贴合更紧密。在其中一个实施例中，所述热压辊机构的加热温度为70～100℃，所述热压辊机构的压力为4～10MPa。在其中一个实施例中，还包括预热机构二，所述预热机构二位于所述负极片到所述贴合体和/或所述正极片到所述贴合体的传输路径上，所述预热机构二将所述负极片和所述涂胶隔膜一预热压合形成贴合体一，和/或将所述正极片和所述涂胶隔膜二预热压合形成贴合体二，后所述贴合体一和所述贴合体二通过所述预热机构一预热压合形成贴合体。一种电芯卷绕方法，包括以下步骤：1)将负极片放卷机构输出的负极片、隔膜放卷机构一输出的涂胶隔膜一、正极片放卷机构输出的正极片及隔膜放卷机构二输出的涂胶隔膜二分别传输至预热机构一；2)预热机构一将依次层叠的负极片、涂胶隔膜一、正极片及涂胶隔膜二进行热压处理，得到贴合体；3)贴合体通过传动轴传输至卷针装置，按照预定层数将贴合体进行卷绕，得到卷绕电芯，后将卷绕电芯进行热压处理，即得到电芯。上述电芯卷绕方法，能够充分利用正极片、负极片的传输路径，在传输过程中对正极片、负极片及隔膜进行预热压合处理，在卷绕之前形成贴合体，使涂胶隔膜一、涂胶隔膜二与负极片及正极片的贴合更紧密，利于卷绕后的电芯性能，且能够提高电芯的容量保持率。在其中一个实施例中，所述预热机构一的加热温度为50～80℃，所述预热机构一的压力为4～10MPa。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的优点是1)上述电芯卷绕设备，由于设有预热机构一，通过预热机构一将负极片、涂胶隔膜一、正极片及涂胶隔膜二进行预热压合处理，得到贴合体，使涂胶隔膜一、涂胶隔膜二与负极片及正极片的贴合更紧密，防止涂胶隔膜一、涂胶隔膜二的位置偏移，能够有效解决隔膜打皱问题。2)上述电芯卷绕方法，能够充分利用正极片、负极片的传输路径，在传输过程中对正极片、负极片及隔膜进行预热压合处理，在卷绕之前形成贴合体，使涂胶隔膜一、涂胶隔膜二与负极片及正极片的贴合更紧密，利于保证卷绕后的电芯性能，且能够提高电芯的容量保持率。附图说明图1为实施例1的电芯卷绕设备的结构示意图；图2为实施例1中不同压力下涂胶隔膜二与正极片间粘附力的对应关系图；图3为实施例1中不同压力下涂胶隔膜一与负极片间粘附力的对应关系图；图4为实施例1中不同温度下涂胶隔膜二与正极片间粘附力的对应关系图；图5为实施例1中不同温度下涂胶隔膜一与负极片间粘附力的对应关系图；图6为实施例2的电芯卷绕设备的结构示意图；图7为实施例1～4及对比例1的涂胶隔膜二与正极片间粘附力对比图；图8为实施例1～4及对比例1的涂胶隔膜一与负极片间粘附力对比图；图9为实施例1～4及对比例1得到的电芯容量保持率对比图。具体实施方式实施例1请参阅图1，一种电芯卷绕设备，包括正极片放卷机构、负极片放卷机构、隔膜放卷机构一、隔膜放卷机构二、多个传动轴1、预热机构一2、卷针装置3、加热箱4、热压辊机构5及预热机构二6，负极片放卷机构输出的负极片100、隔膜放卷机构一输出的涂胶隔膜一200、正极片放卷机构输出的正极片300及隔膜放卷机构二输出的涂胶隔膜二400分别通过传动轴1传输至预热机构一2进行预热压合处理，形成贴合体500，在预热机构一2之后设有卷针装置3，通过多个传动轴1将贴合体传输至卷针装置3。其中，预热机构一2包括相对设置的预热辊一21及预热辊二22，预热辊一21位于负极片100远离涂胶隔膜一200的一侧，预热辊二22位于涂胶隔膜二400远离正极片300的一侧。预热机构一2的加热温度为50～80℃，预热机构一2的压力为4～10MPa。加热箱4的加热温度为50～100℃。预热辊一21和预热辊二22的长度相同。预热辊一21和预热辊二22的长度都等于或大于贴合体500的宽度。由于预热辊一21和预热辊二22的长度都等于或大于贴合体500的宽度，使隔膜与负极片、正极片的边缘也能够紧密贴合，使卷绕后的电芯两侧弧边不易析锂。本实施例中，预热辊一21和预热辊二22的长度都等于贴合体500的宽度。加热箱4位于贴合体500的传输路径上，贴合体500穿过加热箱4，且贴合体500在加热箱4内进行加热。其中，热压辊机构5位于贴合体500的传输路径上，且对贴合体500进行热合处理。热压辊机构5包括热压辊一51和热压辊二52，热压辊一51和热压辊二52相对设置。热压辊机构5的加热温度为70～100℃，热压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电芯卷绕设备，其特征在于，包括正极片放卷机构、负极片放卷机构、隔膜放卷机构一、隔膜放卷机构二、多个传动轴(1)、预热机构一(2)及卷针装置(3)，所述负极片放卷机构输出的负极片、所述隔膜放卷机构一输出的涂胶隔膜一、所述正极片放卷机构输出的正极片及所述隔膜放卷机构二输出的涂胶隔膜二分别通过所述传动轴(1)传输至所述预热机构一(2)进行预热压合处理，形成贴合体，在所述预热机构一(2)之后设有所述卷针装置(3)，通过多个所述传动轴(1)将所述贴合体传输至所述卷针装置(3)。

【技术特征摘要】
1.一种电芯卷绕设备，其特征在于，包括正极片放卷机构、负极片放卷机构、隔膜放卷机构一、隔膜放卷机构二、多个传动轴(1)、预热机构一(2)及卷针装置(3)，所述负极片放卷机构输出的负极片、所述隔膜放卷机构一输出的涂胶隔膜一、所述正极片放卷机构输出的正极片及所述隔膜放卷机构二输出的涂胶隔膜二分别通过所述传动轴(1)传输至所述预热机构一(2)进行预热压合处理，形成贴合体，在所述预热机构一(2)之后设有所述卷针装置(3)，通过多个所述传动轴(1)将所述贴合体传输至所述卷针装置(3)。2.根据权利要求1所述的一种电芯卷绕设备，其特征在于，所述预热机构一(2)包括相对设置的预热辊一(21)及预热辊二(22)，所述预热辊一(21)位于所述负极片远离所述涂胶隔膜一的一侧，所述预热辊二(22)位于所述涂胶隔膜二远离所述正极片的一侧。3.根据权利要求1或2所述的一种电芯卷绕设备，其特征在于，所述预热机构一(2)的加热温度为50～80℃，所述预热机构一(2)的压力为4～10MPa。4.根据权利要求1或2所述的一种电芯卷绕设备，其特征在于，还包括加热箱(4)，所述贴合体穿过所述加热箱(4)，且所述贴合体在所述加热箱(4)内进行加热。5.根据权利要求4所述的一种电芯卷绕设备，其特征在于，所述加热箱(4)的加热温度为50～100℃。6.根据权利要求4所述的一种电芯卷绕设备，其特征在于，还包括热压辊机构(5)，所述热压辊机构(5)包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵乐强，刘灿，柳听前，
申请(专利权)人：力信江苏能源科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32