一种电池极片的卷叠装置和电池极片的卷叠方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电池加工设备，公开了一种电池极片的卷叠装置，包括第一极片裁切部、极片绕卷部、第二极片裁切部和热切割部，极片绕卷部适于在工作过程中卷绕牵引第一隔膜放卷轴和第二隔膜放卷轴上的隔膜，使第一极片放卷轴和第二极片放卷轴上的电极卷料裁切为电极片后复合到隔膜上，并绕卷叠加到极片绕卷部上，热切割部适于将极片绕卷部上的叠片电芯卷热切割为叠片电芯。另外，本发明专利技术还公开了一种电池极片的卷叠方法。本发明专利技术的电池极片的卷叠装置的结构简单，使用方便，生产效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种电池极片的卷叠装置和电池极片的卷叠方法
本专利技术涉及电池加工设备，特别涉及一种电池极片的卷叠装置。此外，本专利技术还涉及一种电池极片的卷叠方法。
技术介绍
在使用传统能源作为动力供给的汽车工业环境下，环境污染问题引起了人们对环境保护和资源利用的重视。积极发展新能源汽车，实现汽车工业的电气化，是全球车企和科技企业的共同奋斗目标，随着市场对产品要求的不断提升，如何生产出性能高，循环寿命长，安全可靠的电池成为目前电芯研究主要方向。根据目前锂电池制作工艺不同，分为卷绕电池以及叠片电池两种，相对而言，卷绕电池加工速度快，效率高，但是由于卷绕过程中，存在电芯侧边弯折严重问题，导致电芯存在能量密度不高，电芯性能差等问题，而叠片电池由于正负极片尺寸均一，外形规整，能够有效提升电芯体积利用率，提升体积能量密度，具有明显的优势，但是叠片效率慢，成为制约产量提升的重要因素。目前叠片主要有两种工艺，第一种为Z型叠片，生产中隔膜呈Z型来回摆动，摆动时依次叠加正负极极片，工艺简单，但是叠片速度慢，效率较低，延长了生产周期，生产成本较高；第二种为热复合叠片，即先把电极与隔膜进行热复合，分割成单元后再进行堆叠，同样的由于堆叠效率较慢，生产成本较高。因此，需要设计一种电池极片的卷叠装置，以解决或克服上述技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术一方面所要解决的技术问题是提供一种电池极片的卷叠装置，该电池极片的卷叠装置的结构简单，生产效率高。此外，本专利技术另一方面所要解决的技术问题是提供一种电池极片的卷叠方法，该电池极片的卷叠方法操作便捷，生产效率高。为达到上述目的，本专利技术一方面提供一种电池极片的卷叠装置，包括第一极片裁切部、极片绕卷部、第二极片裁切部和热切割部，所述第一极片裁切部包括处于上方的用于安装电极卷料的第一极片放卷轴、处于下方的用于安装隔膜的第一隔膜放卷轴、用于将电极卷料裁剪为电极片的极片裁切结构、成对的极片复合辊、加热装置以及成对的极片热轧辊，所述第二极片裁切部包括处于上方的用于安装电极卷料的第二极片放卷轴、处于下方的用于安装隔膜的第二隔膜放卷轴、用于将电极卷料裁剪为电极片的极片裁切结构、成对的极片复合辊、加热装置以及成对的极片热轧辊，所述极片绕卷部适于在工作过程中卷绕牵引所述第一隔膜放卷轴和所述第二隔膜放卷轴上的隔膜，以使得所述第一极片放卷轴和所述第二极片放卷轴释放的电极卷料经所述极片裁切结构裁切为电极片后贴附到隔膜上，并跟随所述隔膜经过成对的所述极片复合辊之间间隙、所述加热装置和成对的所述极片热轧辊之间间隙将电极片与隔膜复合，且绕卷叠加到所述极片绕卷部上，所述热切割部包括电阻丝，所述热切割部适于将所述极片绕卷部上的叠片电芯卷热切割为叠片电芯。进一步的，所述第一极片放卷轴与成对的所述极片复合辊中的上部极片复合辊之间、所述第二极片放卷轴与成对的所述极片复合辊中的上部极片复合辊之间均设有电极片纠偏系统，所述极片裁切结构设于所述电极片纠偏系统与所述上部极片复合辊之间。进一步的，所述第一隔膜放卷轴与成对的所述极片复合辊的下部极片复合辊之间、所述第二隔膜放卷轴与成对的所述极片复合辊的下部极片复合辊之间沿着走带方向均依次设有放电机和隔膜纠偏系统。进一步的，所述加热装置设于所述极片复合辊和所述极片热轧辊之间。进一步的，所述加热装置包括上加热板和下加热板，所述上加热板和所述下加热板之间形成有适于贴附有电极片的隔膜通过的间隙。更进一步的，所述极片绕卷部包括极片绕卷轴和电极夹爪，所述电极夹爪能够夹持电极片以防止电极片在卷叠过程中脱落。进一步的，所述极片绕卷轴的外周面具有至少两个平面，所述平面平行于所述极片绕卷轴的中心轴线。更进一步的，所述电极夹爪与所述极片绕卷轴上的所述平面一一对应设置。另外，本专利技术另一方面还提供一种电池极片的卷叠方法，采用根据上述技术方案中任一项所述的电池极片的卷叠装置，包括如下步骤：S1、通过所述第一极片裁切部，使得所述第一极片放卷轴中的电极卷料经所述极片裁切结构裁切为正电极片，依次经所述极片复合辊、所述加热装置和所述极片热轧辊后，正电极片与隔膜复合；通过所述第二极片裁切部，使得所述第二极片放卷轴中的电极卷料经所述极片裁切结构裁切为负电极片，依次经所述极片复合辊、所述加热装置和所述极片热轧辊后，负电极片与隔膜复合；S2、将复合好的具有正电极片的隔膜以及具有负电极片的隔膜卷叠在所述极片绕卷部上，具有所述正电极片的隔膜叠加在具有所述负电极片的隔膜上，形成从外向内的正电极片+隔膜+负电极片+隔膜的叠片结构电芯，绕卷后形成N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜）的叠片电芯卷，并且在所述极片绕卷部的最后一圈卷叠过程中，所述第一极片裁切部不复合所述正电极片，并包绕至从外向内的N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜）的叠片电芯卷的外周面上，形成为从外向内的隔膜+负电极片+隔膜+N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜）的叠片电芯卷，其中N为20-60；S3、所述热切割部对所述叠片电芯卷进行热切割。进一步的，所述极片绕卷部的极片绕卷轴围绕其中心轴线顺时针旋转。相较于现有技术，本专利技术所述的电池极片的卷叠装置具有如下优势：本专利技术所述的电池极片的卷叠装置中，两个极片裁切部在工作过程中，第一极片裁切部能够将第一极片放卷轴上的电极卷料进行裁切，并与第一隔膜放卷轴上的隔膜进行复合形成具有隔膜的正电极片，第二极片裁切部能够将第二极片放卷轴上的电极卷料进行裁切，并与第二隔膜放卷轴上的隔膜进行复合形成具有隔膜的负电极片，具有隔膜的正电极片和具有隔膜的负电极片能够在极片绕卷部绕卷叠加，形成具有从外向内的正电极片+隔膜+负电极片+隔膜的叠片结构，并且随着卷绕圈数增多，最终成为从外向内的N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜）的电芯结构电极卷，最后一圈在第一极片裁切部复合阶段不加入正电极片，第二极片裁切部正常复合，所以，在极片绕卷部上最终能够形成从外向内的隔膜+负电极片+隔膜+N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜）的标准电芯结构电极卷，N表示绕卷圈数，最后利用热切割部对该叠片电芯卷进行热切割，得到叠片电芯。通过上述技术方案，本专利技术的电池极片的卷叠装置包括第一极片裁切部、极片绕卷部、第二极片裁切部和热切割部，所述第一极片裁切部包括处于上方的用于安装电极卷料的第一极片放卷轴、处于下方的用于安装隔膜的第一隔膜放卷轴、用于将电极卷料裁剪为电极片的极片裁切结构、成对的极片复合辊、加热装置以及成对的极片热轧辊，所述第二极片裁切部包括处于上方的用于安装电极卷料的第二极片放卷轴、处于下方的用于安装隔膜的第二隔膜放卷轴、用于将电极卷料裁剪为电极片的极片裁切结构、成对的极片复合辊、加热装置以及成对的极片热轧辊，所述极片绕卷部适于在工作过程中卷绕牵引所述第一隔膜放卷轴和所述第二隔膜放卷轴上的隔膜，以使得所述第一极片放卷轴和所述第二极片放卷轴释放的电极卷料经所述极片裁切结构裁切为电极片后贴附到隔膜上，并跟随所述隔膜经过成对的所述极片复合辊之间间隙、所述加热装置和成对的所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池极片的卷叠装置，其特征在于，包括第一极片裁切部（1）、极片绕卷部（2）、第二极片裁切部（3）和热切割部（11），所述第一极片裁切部（1）包括处于上方的用于安装电极卷料的第一极片放卷轴（101）、处于下方的用于安装隔膜的第一隔膜放卷轴（102）、用于将电极卷料裁剪为电极片的极片裁切结构（4）、成对的极片复合辊（5）、加热装置（7）以及成对的极片热轧辊（6），所述第二极片裁切部（3）包括处于上方的用于安装电极卷料的第二极片放卷轴（301）、处于下方的用于安装隔膜的第二隔膜放卷轴（302）、用于将电极卷料裁剪为电极片的极片裁切结构（4）、成对的极片复合辊（5）、加热装置（7）以及成对的极片热轧辊（6），所述极片绕卷部（2）适于在工作过程中卷绕牵引所述第一隔膜放卷轴（102）和所述第二隔膜放卷轴（302）上的隔膜，以使得所述第一极片放卷轴（101）和所述第二极片放卷轴（301）释放的电极卷料经所述极片裁切结构（4）裁切为电极片后贴附到隔膜上，并跟随所述隔膜经过成对的所述极片复合辊（5）之间间隙、所述加热装置（7）和成对的所述极片热轧辊（6）之间间隙将电极片与隔膜复合，且绕卷叠加到所述极片绕卷部（2）上，所述热切割部（11）包括电阻丝，所述热切割部（11）适于将所述极片绕卷部（2）上的叠片电芯卷热切割为叠片电芯。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电池极片的卷叠装置，其特征在于，包括第一极片裁切部（1）、极片绕卷部（2）、第二极片裁切部（3）和热切割部（11），所述第一极片裁切部（1）包括处于上方的用于安装电极卷料的第一极片放卷轴（101）、处于下方的用于安装隔膜的第一隔膜放卷轴（102）、用于将电极卷料裁剪为电极片的极片裁切结构（4）、成对的极片复合辊（5）、加热装置（7）以及成对的极片热轧辊（6），所述第二极片裁切部（3）包括处于上方的用于安装电极卷料的第二极片放卷轴（301）、处于下方的用于安装隔膜的第二隔膜放卷轴（302）、用于将电极卷料裁剪为电极片的极片裁切结构（4）、成对的极片复合辊（5）、加热装置（7）以及成对的极片热轧辊（6），所述极片绕卷部（2）适于在工作过程中卷绕牵引所述第一隔膜放卷轴（102）和所述第二隔膜放卷轴（302）上的隔膜，以使得所述第一极片放卷轴（101）和所述第二极片放卷轴（301）释放的电极卷料经所述极片裁切结构（4）裁切为电极片后贴附到隔膜上，并跟随所述隔膜经过成对的所述极片复合辊（5）之间间隙、所述加热装置（7）和成对的所述极片热轧辊（6）之间间隙将电极片与隔膜复合，且绕卷叠加到所述极片绕卷部（2）上，所述热切割部（11）包括电阻丝，所述热切割部（11）适于将所述极片绕卷部（2）上的叠片电芯卷热切割为叠片电芯。


2.根据权利要求1所述的电池极片的卷叠装置，其特征在于，所述第一极片放卷轴（101）与成对的所述极片复合辊（5）中的上部极片复合辊之间、所述第二极片放卷轴（301）与成对的所述极片复合辊（5）中的上部极片复合辊之间均设有电极片纠偏系统（8），所述极片裁切结构（4）设于所述电极片纠偏系统（8）与所述上部极片复合辊之间。


3.根据权利要求1所述的电池极片的卷叠装置，其特征在于，所述第一隔膜放卷轴（102）与成对的所述极片复合辊（5）的下部极片复合辊之间、所述第二隔膜放卷轴（302）与成对的所述极片复合辊（5）的下部极片复合辊之间沿着走带方向均依次设有放电机（9）和隔膜纠偏系统（10）。


4.根据权利要求1所述的电池极片的卷叠装置，其特征在于，所述加热装置（7）设于所述极片复合辊（5）和所述极片热轧辊（6）之间。


5.根据权利要求4所述的电池极片的卷叠装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李乾坤，刘玮勇，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32