裸电芯的加工方法和裸电芯的加工设备技术

本申请公开了一种裸电芯的加工方法，属于电池制造技术领域。所述裸电芯的加工方法，包括：确定集流体的目标高度；按照所述目标高度，对展开的第一极卷的第一区域进行切割，得到第二极卷；分割所述第二极卷的第二区域得到多个极片；根据所述极片的集流体的高度，按顺序堆叠所述极片和隔膜，并聚拢所述集流体，得到裸电芯，通过采用先切割再分割和不等高集流体的方式，一方面，减少了集流体箔材在切割过程中的损失，提高了原材料的利用率，节约了制作成本；另一方面，降低了金属丝和裁切毛刺进入裸电芯从而导致短路的风险，提升了电芯的安全性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
裸电芯的加工方法和裸电芯的加工设备


[0001]本申请属于电池制造
，尤其涉及一种裸电芯的加工方法和裸电芯的加工设备。

技术介绍

[0002]一些裸电芯的加工方法会采用五金模切或者激光模切的工艺，极片尺寸完全相同，在后续装配过程中需进行集流体预焊接聚拢、裁切，再将集流体与极柱或极耳进行焊接，但是专利技术人研究发现，上述加工方法中，切割剔除的集流体箔材的面积较大，造成了集流体箔材的浪费，不利于成本控制；同时，极片模切后集流体长度相同，预焊接后需进行集流体裁切，存在出现金属丝、裁切毛刺的问题，严重影响了电芯的安全性能。

技术实现思路

[0003]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种裸电芯的加工方法和裸电芯的加工设备，过采用先切割再分割和不等高集流体的方式，节约了制作成本，提升了电芯的安全性能。
[0004]第一方面，本申请提供了一种裸电芯的加工方法，包括：
[0005]确定集流体的目标高度；其中，用于堆叠同一裸电芯的极片的集流体在聚拢后端部平齐；
[0006]按照所述目标高度，对展开的第一极卷的第一区域进行切割，得到第二极卷；其中，所述第一极卷包括与所述集流体对应的所述第一区域和承载有活性材料的第二区域；所述第二极卷包括所述第二区域和高度不等的多个集流体；
[0007]分割所述第二极卷的第二区域得到多个极片；
[0008]根据所述极片的集流体的高度，按顺序堆叠所述极片和隔膜，并聚拢所述集流体，得到裸电芯。
[0009]根据本申请的裸电芯的加工方法和裸电芯的加工设备，本申请实施例提供的裸电芯的加工方法，通过采用先切割再分割和不等高集流体的方式，一方面，减少了集流体箔材在切割过程中的损失，提高了原材料的利用率，节约了制作成本；另一方面，降低了金属丝和裁切毛刺进入裸电芯从而导致短路的风险，提升了电芯的安全性能。
[0010]根据本申请的一个实施例，所述确定集流体的目标高度，包括：
[0011]按照所述裸电芯中极片的堆叠顺序，确定所述集流体的目标高度序列，所述目标高度序列呈周期性排布。
[0012]根据本申请的一个实施例，所述确定所述集流体的目标高度序列包括：
[0013]极片的集流体高度与所述极片在堆叠时的位置序列满足如下公式：
[0014]当N为奇数时，
[0015][0016][0017]当N为偶数时，
[0018][0019][0020]D0为正极极片集流体的高度，D1为负极极片集流体的高度，d1为聚拢后集流体的高度，n为极片在堆叠时的位置序列，N为单个电芯中正极极片的个数，t1为正极集流体厚度，t2为负极集流体厚度，t3为正极极片厚度、负极极片厚度及两层隔膜厚度之和，d0为聚拢起点位置距第二区域端面的距离。
[0021]根据本申请的一个实施例，所述按照所述目标高度，对展开的第一极卷的第一区域进行切割，包括：
[0022]按照所述目标高度，得到切割轨迹；
[0023]根据所述切割轨迹，确定所述第一极卷的走带速度和切割头的运动轨迹。
[0024]根据本申请的一个实施例，所述对展开的第一极卷的第一区域进行切割，包括：通过激光模切对展开的第一极卷的第一区域进行切割。
[0025]第二方面，本申请提供了一种裸电芯的加工设备，包括：
[0026]正极极片处理模块和负极极片处理模块，所述正极极片处理模块和所述负极极片处理模块均包括：放卷单元、接带平台、切割单元、分割单元和控制器，所述放卷单元用于将第一极卷放卷展开，所述接带平台用于运输展开的第一极卷，所述切割单元和所述分割单元顺次布置在所述接带平台上，所述控制器用于控制所述切割单元切割所述第一极卷，得到第二极卷，所述第二极卷包括高度不等的多个集流体，所述分割单元用于分割所述第二极卷得到多个极片；
[0027]隔膜处理模块，所述隔膜处理模块用于存放隔膜；
[0028]堆叠模块，所述堆叠模块用于堆叠正极极片、负极极片和隔膜。
[0029]本申请实施例提供的裸电芯的加工设备，通过设置正极极片处理模块、负极极片处理模块、隔膜处理模块和堆叠模块，一方面，用自动化的控制设备整合优化了激光模切机与切叠一体机，从而实现了裸电芯的流水线生产；另一方面，形成有序的流程链，从而避免了工序之间转运造成的产品不良。
[0030]根据本申请的一个实施例，所述正极极片处理模块和所述负极极片处理模块均包括：
[0031]缺陷检测单元，所述缺陷检测单元布置在所述接带平台上面，且位于所述放卷单元和所述切割单元之间；
[0032]所述控制器配置为在所述缺陷检测单元检测到所述第一极卷在目标位置存在缺陷的情况下，控制所述切割单元不切割所述目标位置对应的区域，且控制所述分割单元分割所述目标位置对应的区域，得到待报废极片。
[0033]根据本申请的一个实施例，所述正极极片处理模块和所述负极极片处理模块均包括：
[0034]尺寸检测单元，所述尺寸检测单元布置在所述接带平台上面，且位于所述分割单元后方；
[0035]所述控制器配置为，在所述尺寸检测单元检测到所述极片在高度放心的尺寸处理目标范围之外时调整所述切割单元，在所述尺寸检测单元检测到所述极片在宽度放心的尺寸处理目标范围之外时，调整所述分割单元。
[0036]根据本申请的一个实施例，所述正极极片处理模块和所述负极极片处理模块均包括：
[0037]清扫单元，所述清扫单元布置在所述分割单元后方；
[0038]取片工位，所述取片工位布置在所述清扫单元后方。
[0039]根据本申请的一个实施例，所述正极极片处理模块和负极极片处理模块分别布置在所述堆叠模块的两端，所述隔膜处理模块布置在所述堆叠模块的上部。
附图说明
[0040]本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0041]图1是本申请实施例提供的裸电芯的加工方法的流程示意图；
[0042]图2是本申请实施例提供的裸电芯的加工方法的第一极卷的结构示意图；
[0043]图3是本申请实施例提供的裸电芯的加工方法的第二极卷的结构示意图；
[0044]图4是本申请实施例提供的裸电芯的加工方法的集流体的结构示意图之一；
[0045]图5是本申请实施例提供的裸电芯的加工方法的集流体的结构示意图之二；
[0046]图6是本申请实施例提供的裸电芯的加工设备的结构示意图之一；
[0047]图7是本申请实施例提供的裸电芯的加工设备的结构示意图之二。
[0048]附图标记：
[0049]裸电芯的加工方法100，确定集流体的目标高度110，按照目标高度，对展开的第一极卷的第一区域进行切割，得到第二极卷120，分割第二极卷的第二区域得到多个极片130，根据极片的集流体的高度，按顺序堆叠极片和隔膜，并聚拢集流体，得到裸电芯140；
[0050]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种裸电芯的加工方法，其特征在于，包括：确定集流体的目标高度；其中，用于堆叠同一裸电芯的极片的集流体在聚拢后端部平齐；按照所述目标高度，对展开的第一极卷的第一区域进行切割，得到第二极卷；其中，所述第一极卷包括与所述集流体对应的所述第一区域和承载有活性材料的第二区域；分割所述第二极卷的第二区域得到多个极片；根据所述极片的集流体的高度，按顺序堆叠所述极片和隔膜，并聚拢所述集流体，得到裸电芯。2.根据权利要求1所述的裸电芯的加工方法，其特征在于，所述确定集流体的目标高度，包括：按照所述裸电芯中极片的堆叠顺序，确定所述集流体的目标高度序列，所述目标高度序列呈周期性排布。3.根据权利要求2所述的裸电芯的加工方法，其特征在于，所述确定所述集流体的目标高度序列包括：极片的集流体高度与所述极片在堆叠时的位置序列满足如下公式：当N为奇数时，当N为奇数时，当N为偶数时，当N为偶数时，D0为正极极片集流体的高度，D1为负极极片集流体的高度，d1为聚拢后集流体的高度，n为极片在堆叠时的位置序列，N为单个电芯中正极极片的个数，t1为正极集流体厚度，t2为负极集流体厚度，t3为正极极片厚度、负极极片厚度及两层隔膜厚度之和，d0为聚拢起点位置距第二区域端面的距离。4.根据权利要求1所述的裸电芯的加工方法，其特征在于，所述按照所述目标高度，对展开的第一极卷的第一区域进行切割，包括：按照所述目标高度，得到切割轨迹；根据所述切割轨迹，确定所述第一极卷的走带速度和切割头的运动轨迹。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的裸电芯的加工方法，其特征在于，所述对展开的第一极卷的第一区域进行切割，包括：通过激光模切对展开的第一极卷的第一区域进行切割。
6.一种裸电芯的加工设备，其特征在于，包括：正极极片处理模块和负极极片处理模块，所述正极极片处理模块和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鑫，杨慧敏，单晓浩，赵云宇，杜健，桂搏，安洪力，赵吉祥，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司蓝谷动力系统分公司，
类型：发明
国别省市：