动力电池极耳模切卷绕一体机制造技术

本发明专利技术公开了一种动力电池极耳模切卷绕一体机，其机包括：正极放卷极耳切割单元，用于完成正极片模切；负极放卷极耳切割单元，用于完成负极片模切；隔膜放卷单元，用于提供上隔膜；卷绕成型单元，完成电芯卷绕成型；所述正极放卷极耳切割单元、负极放卷极耳切割单元、上隔膜放卷单元、以及下隔膜放卷单元相互配合，并分别与卷绕成型单元配合，使得模切完成的正极片膜料、隔膜、模切完成的负极片膜料之间呈依次间隔分布，并同步进入到卷绕成型单元中，由卷绕成型单元进行卷绕成型。本发明专利技术给出的方案将电芯成型工艺工序中两道重要的工序有机的结合一起，大大提高产品的生产效率和产品的性能，从而大大提高电芯卷绕的效率和成品率。

Power cell ear die cutting and winding machine

The invention discloses a power battery electrode ear die-cutting and winding integrated machine, which comprises a positive electrode uncoiling ear cutting unit for completing the positive electrode die-cutting; a negative electrode uncoiling ear cutting unit for completing the negative electrode die-cutting; a diaphragm uncoiling unit for providing an upper diaphragm; and a winding forming unit for completing the core winding and forming. The positive winding electrode lug cutting unit, the negative winding electrode lug cutting unit, the upper diaphragm winding unit and the lower diaphragm winding unit cooperate with each other, and cooperate with the winding forming unit respectively, so that the positive electrode film material, the diaphragm and the negative electrode film material completed by the die cutting are distributed at intervals in succession and synchronously. In the winding forming unit, the winding forming unit is wound and formed. The scheme provided by the invention organically combines two important processes in the core forming process, greatly improves the production efficiency of the product and the performance of the product, thereby greatly improving the efficiency of the core winding and the yield.

【技术实现步骤摘要】
动力电池极耳模切卷绕一体机
本专利技术涉及动力电池技术，具体涉及动力电池电芯的卷绕技术。
技术介绍
随着各种电子设备的发展，锂电池的使用也越来越广，锂电池的需求越来越大，对锂电池的生产机械提出了更高的要求。锂离子动力电池生产技术是现代HEV混合动力车)、EV(电动车)应用技术和工程技术的基础。而为动力电池生产配备的专用设备(工艺装备)是锂离子动力电池产业化发展的支撑，2020年HEV将占世界汽车总数的50％。软包装锂离子电池因其重量轻，体积小得到了迅速推广。软包装锂离子电池内部电池单元分为两种：一种是叠片式，另一种是卷绕式。叠片式软包装因其极片叠加工艺复杂、不易大批量生产，因此卷绕式软包装锂离子电池发展异常迅速，已大批量生产与使用。常规的卷绕式软包装锂离子电池是采用铝塑复合膜将电池单元密封形成。电池单元由隔膜、正极片、负极片卷绕形成，其中隔膜将正极片、负极片隔离开；正极片上引出正极耳、负极片上引出负极耳。在实际生产过程中，极片的模切和卷芯的卷绕都是独立处理，即通过模切设备对极片卷材进行切割形成相应的极耳，再将切割好的极片卷绕形成卷材，作为电芯卷绕材料。最后，进行电芯卷绕时，将切割好的极片卷材安装到相应的卷绕设备上再进行卷绕形成电芯。极片的模切设备都是在高速状态下工作，再者，由于不同的设备存在的机械误差不同，以及在使用过程中机械部件会产生不同的变化，造成模切设备所模切卷绕形成的每卷极片卷材上的切割极耳的位置都所有不同。再者，卷绕设备在将极片卷材卷绕成电芯时，极耳需要排列整齐。由于每卷极片卷材上所切割的极耳位置都所有不同，使得在卷绕设备上每次上料(极片卷材卷)时，都需要调整上料位置，以保证在卷绕成电芯时，极耳的整齐划一。然而整个上料调整过程耗时长，且若调整不准确，就会造成整卷的极片卷材浪费。基于上述情况，将大大影响电芯卷绕的效率和成品率。由此如何有效的提高电芯卷绕的效率和成品率是本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
针对现有电芯卷绕工艺中极片模切和电芯卷绕分开独立处理所存在的问题，需要一种新的电芯卷绕工艺。据此，本专利技术所要解决的问题是提供一种动力电池极耳模切卷绕一体机，该卷绕一体机包括：正极放卷极耳切割单元，用于完成正极片模切；负极放卷极耳切割单元，用于完成负极片模切；隔膜放卷单元，用于提供上隔膜；卷绕成型单元，完成电芯卷绕成型；所述正极放卷极耳切割单元、负极放卷极耳切割单元、上隔膜放卷单元、以及下隔膜放卷单元相互配合，并分别与卷绕成型单元配合，使得模切完成的正极片膜料、隔膜、模切完成的负极片膜料之间呈依次间隔分布，并同步进入到卷绕成型单元中，由卷绕成型单元500进行卷绕成型。进一步的，所述卷绕一体机中，所述正极放卷极耳切割单元包括正极放卷单元，正极极耳切割单元，以及正极储料单元，所述正极放卷单元，正极极耳切割单元以及正极储料单元之间依次对应布置，并且正极储料单元配合于卷绕成型单元；所述负极放卷极耳切割单元包括负极放卷单元，负极极耳切割单元，以及负极储料单元，所述负极放卷单元，负极极耳切割单元以及负极储料单元之间依次对应布置，并且负极储料单元配合于卷绕成型单元；所述隔膜放卷单元对应于正极放卷极耳切割单元和负极放卷极耳切割单元，并配合卷绕成型单元；所述卷绕成型单元直接同步从正极放卷极耳切割单元中的正极储料单元，从负极放卷极耳切割单元负极储料单元以及隔膜放卷单元中获取卷料。进一步的，所述正极放卷单元和/或负极放卷单元采用双轴上料工位结构。进一步的，所述正极放卷单元与正极极耳切割单元之间还设置一正极储料单元；所述负极放卷单元与负极极耳切割单元之间还设置一负极储料单元。进一步的，所述正极放卷单元与正极极耳切割单元之间，负极放卷单元与负极极耳切割单元之间分别设置有过程纠偏机构。进一步的，所述正极极耳切割单元和负极极耳切割单元分别包括计长机构，激光切割机构以及残料回收机构，所述计长机构和残料回收机构与激光切割机构配合设置。进一步的，所述正极极耳切割单元与卷绕成型单元之间，以及负极极耳切割单元与卷绕成型单元之间分别设置纠偏系统和/或张力测控系统。进一步的，所述正极极耳切割单元与卷绕成型单元之间以及负极极耳切割单元与卷绕成型单元之间还分别设置片长及速度检测系统。进一步的，所述隔膜放卷单元包括上隔膜放卷单元和下隔膜放卷单元分别对应于正极放卷极耳切割单元和负极放卷极耳切割单元设置，使得正极片膜料、上隔膜、负极片膜料以及下隔膜之间呈依次间隔分布。进一步的，所述卷绕成型单元包括卷绕机构以及对齐度检测机构，所述对齐度检测机构对应于卷绕机构设置，并将检测到的数据实时反馈给前级的纠偏参数。进一步的，所述卷绕成型单元还包括收尾贴胶下料机构。本专利技术给出的方案将电芯成型工艺工序中两道重要的工序有机的结合一起，大大提高产品的生产效率和产品的性能，从而大大提高电芯卷绕的效率和成品率。附图说明以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。图1为本专利技术实例中动力电池极耳模切卷绕一体机的功能原理框图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。本实例动力电池极耳模切卷绕一体机将电芯成型工艺工序中极耳模切工序和电芯卷绕成型工序有机的整合在一起，实现将极耳模切和电芯卷绕成型的同步进行，使得完成模切的极耳料实时进入到电芯卷绕成型工序直接进行电芯卷绕成型，由此可大大提高产品的生产效率，同时使得卷绕成型的电芯上极耳整齐划一，大大提高产品的性能。参见图1，其所示为本实例给出的动力电池极耳模切卷绕一体机的功能原理示例图。由图可知，该动力电池极耳模切卷绕一体机主要由正极放卷极耳切割单元100、负极放卷极耳切割单元200、上隔膜放卷单元300、下隔膜放卷单元400、卷绕成型单元500以及电气控制单元(图中未示出)相互配合构成。其中，正极放卷极耳切割单元100用于完成正极片模切；负极放卷极耳切割单元200用于完成负极片模切；上隔膜放卷单元300用于提供上隔膜；下隔膜放卷单元400用于提供下隔膜。如此，正极放卷极耳切割单元100、负极放卷极耳切割单元200、上隔膜放卷单元300、以及下隔膜放卷单元400相互配合，并分别与卷绕成型单元500配合，使得正极片膜料、上隔膜、负极片膜料以及下隔膜之间呈依次间隔分布，并同步进入到卷绕成型单元500中，由卷绕成型单元500进行卷绕成型；电气控制单元分别控制正极放卷极耳切割单元100、负极放卷极耳切割单元200、上隔膜放卷单元300、下隔膜放卷单元400、以及卷绕成型单元500，控制这5个单元之间协同同步工作。在具体实现时，本实例中的正极放卷极耳切割单元100主要由正极放卷单元110、正极极耳切割单元120以及正极储料单元130相互配合构成。其中，正极放卷单元110主要由第一带纠偏的正极放卷子单元111、第二带纠偏的正极放卷子单元112以及自动换卷装置113相互配合构成。第一带纠偏的正极放卷子单元111和第二带纠偏的正极放卷子单元112同时与自动换卷装置113配合连接，而自动换卷装置113的输出端与正极极耳切割单元120相互配合设置。由此构成双轴上料工位，减少了单轴人工换料的等待时间；同时自动换卷装置，保证换卷极片链接的一致性。正极极耳切割单元120用于对正极放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.动力电池极耳模切卷绕一体机，其特征在于，所述卷绕一体机包括：正极放卷极耳切割单元，用于完成正极片模切；负极放卷极耳切割单元，用于完成负极片模切；隔膜放卷单元，用于提供上隔膜；卷绕成型单元，完成电芯卷绕成型；所述正极放卷极耳切割单元、负极放卷极耳切割单元、上隔膜放卷单元、以及下隔膜放卷单元相互配合，并分别与卷绕成型单元配合，使得模切完成的正极片膜料、隔膜、模切完成的负极片膜料之间呈依次间隔分布，并同步进入到卷绕成型单元中，由卷绕成型单元进行卷绕成型。

【技术特征摘要】
1.动力电池极耳模切卷绕一体机，其特征在于，所述卷绕一体机包括：正极放卷极耳切割单元，用于完成正极片模切；负极放卷极耳切割单元，用于完成负极片模切；隔膜放卷单元，用于提供上隔膜；卷绕成型单元，完成电芯卷绕成型；所述正极放卷极耳切割单元、负极放卷极耳切割单元、上隔膜放卷单元、以及下隔膜放卷单元相互配合，并分别与卷绕成型单元配合，使得模切完成的正极片膜料、隔膜、模切完成的负极片膜料之间呈依次间隔分布，并同步进入到卷绕成型单元中，由卷绕成型单元进行卷绕成型。2.根据权利要求1所述的动力电池极耳模切卷绕一体机，其特征在于，所述卷绕一体机中，所述正极放卷极耳切割单元包括正极放卷单元，正极极耳切割单元，以及正极储料单元，所述正极放卷单元，正极极耳切割单元以及正极储料单元之间依次对应布置，并且正极储料单元配合于卷绕成型单元；所述负极放卷极耳切割单元包括负极放卷单元，负极极耳切割单元，以及负极储料单元，所述负极放卷单元，负极极耳切割单元以及负极储料单元之间依次对应布置，并且负极储料单元配合于卷绕成型单元；所述隔膜放卷单元对应于正极放卷极耳切割单元和负极放卷极耳切割单元，并配合卷绕成型单元；所述卷绕成型单元直接同步从正极放卷极耳切割单元中的正极储料单元，从负极放卷极耳切割单元负极储料单元以及隔膜放卷单元中获取卷料。3.根据权利要求2所述的动力电池极耳模切卷绕一体机，其特征在于，所述正极放卷单元和/或负极放卷单元采用双轴上料工位结构。4.根据权利要求2所述的动力电池极耳模切卷绕...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏寿喜，苏建平，
申请(专利权)人：上海乾得智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31