一种叠片式电极组件的装配工艺、装配装置及装配设备制造方法及图纸

一种叠片式电极组件的制作工艺、装配装置及装配设备，其中工艺包括以下步骤：制备第一极片与第二极片，将第一极片展开沿第一弯折部延伸方向竖立，将第二极片沿第二弯折部延伸方向横置，第二极片的U字形开口朝下。将第一极片与第二极片沿上下方向靠近，将第二极片跨坐于第一极片上，2个第二极叠片之间间隔一片第一极叠片。收拢第一极片，得到第一极叠片与第二极叠片交错堆叠的电极组件。本方案的装配方法在装配叠片的过程中，通过将第一极片舒展，插入第二极片，推合第一极片的方法，相对于现有技术中进行第一极片和第二极片进行交替的制程，能够有效提高电极组件的制作效率。能够有效提高电极组件的制作效率。能够有效提高电极组件的制作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种叠片式电极组件的装配工艺、装配装置及装配设备


[0001]本专利技术涉及电芯制作领域，尤其涉及一种叠片式的电极组件的装配工艺、装配装置及装配设备。

技术介绍

[0002]目前，环境能源问题使社会进步面临严峻形势，低碳环保成为未来经济发展的一大主题。能量的储存和高效利用引起了各方面的重视，锂离子电池单元作为能量储存的最小单元而存在。节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。电池是将多个电池单体有效连接的一种结构形式，通过将一定数量的电池单体进行串联/并联/串并混联来满足为用电设备供电的需求。在电池单体的生产、运输、封装过程中，如何提升电池单体的生产效率，成了一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决提升电池生产效率的技术问题，提供一种新型的电极组件的制作工艺，来提升电池的电极组件的生产效率。
[0004]本专利技术的方案中，包括一种叠片式电极组件的制作工艺，包括以下步骤：
[0005]制备第一极片与第二极片，第一极片为往复折叠形成的Z字形叠片结构，包括4片以上的第一极叠片，2片第一极叠片之间通过第一弯折部连接，第二极片为对折形成的U字形叠片结构，包括2片第二极叠片，2片第二极叠片之间通过第二弯折部连接。将第一极片展开沿第一弯折部延伸方向竖立，将第二极片沿第二弯折部延伸方向横置，第二极片的U字形开口朝下。将第一极片与第二极片沿上下方向靠近，将第二极片跨坐于第一极片上，2个第二极叠片之间间隔一片第一极叠片。收拢第一极片，得到第一极叠片与第二极叠片交错堆叠的电极组件。
[0006]上述方案能够将Z型的第一极片与U型的第二极片进行交叠，将第二极叠片两两一组，将第一极叠片多个一组进行展开，最终获得第一极叠片和第二极叠片依次交叠的电极组件。本方案的装配方法在装配叠片的过程中，通过将第一极片舒展，插入第二极片，推合第一极片的工艺方法，相对于现有技术中进行第一极片和第二极片进行交替的制程，本申请的方案一次能够进行多片的第一极叠片和第二极叠片的交叠，从而能够有效提高电极组件的制作效率。
[0007]在本申请的一个方面，在制备第一极片与第二极片时，将隔膜复合于第一极片和/或第二极片上。上述方案通过将隔膜复合于第一极片和/或第二极片上，能够将第一极片和第二极片的活性物质进行隔离，从而防止第一极片上的活性物质与第二极片发生反应，从而提升电极组件的安全性。
[0008]在本申请的一个方面，通过热复合工艺将隔膜复合于第一极片和/或第二极片上。使用热复合工艺能够使得隔膜更好地与极片复合，更加紧实不易脱离，隔膜不易脱离能够
更好地防止第一极片上的活性物质与第二极片发生反应，更好地提升电极组件的安全性。
[0009]在本申请的一个方面，将隔膜复合于第一极片上，包括将隔膜覆盖与第二弯折部贴近的第一极叠片的侧边，第一极叠片的侧边为第一弯折部的邻边。第一极叠片的侧边是容易与第二极片的第二弯折部进行接触的部分，在使用/装配的过程中容易受到刮伤从而掉落活性物质等，在第一极叠片的侧边设置隔膜进行隔离，能够进行一定的防护，同时也防止侧边的活性物质露出从而发生反应，更好地提升了电极组件的安全性。
[0010]在本申请的另一方面，将隔膜复合于第一极片上，包括将隔膜覆盖第一极片的正反两面以及边缘。隔膜覆盖第一极片的正反两面以及边缘能够让第一极片无论是侧边还是接触面都得到隔膜的保护，不会发生正负电极活性物质相互接触的情况，不会进行剧烈的反应，提升了本方案的安全性。
[0011]本申请的另一方面，在制备第二极片时，在第二弯折部的内侧面涂覆或贴覆非活性物质，非活性物质为不与第一极片的电极材料反应的物质。第二弯折部的拐角处与第一极片存在结构性的剐蹭和摩擦问题，第二弯折部需要贴附非活性物质作为隔离材料，在第二弯折部处保护第一极片和第二极片不受损伤。同时在弯折部处第一极片和第二极片的面积比例极为不对称，在此处设置非活性物质防止电化学反应在此处进行也能够提升方案的安全性能。
[0012]本申请的另一方面，非活性物质选自陶瓷材料中的一种或多种。陶瓷作为无机非金属氧化物的统称，具有硬度高、热熔点高、电绝缘性好、化学稳定性强等多种特性。将其选为非活性物质能够使得本申请的第二弯折部处的保护性能好，稳定性强，同时还能够电绝缘，防止在第二弯折部和第一电极的侧边发生化学反应，能够进一步提升本方案的安全性。
[0013]在本申请的另一方面，第二极叠片在第二弯折部延伸方向的宽度小于第一极叠片在第二弯折部延伸方向的宽度。通过设计第二极叠片的宽度小于第一极叠片的宽度，能够让第二极叠片的宽度两侧不会接触与第一极片的第一弯折部，避免过度干涉造成第一极片或第二极片进行摩擦损坏，导致活性物质的溢出等情况，使得电池材料在电池中直接发生反应，上述设置能够提升电池的安全性。
[0014]在本方案的另一方面，将第一极片与第二极片沿上下方向靠近时，第二弯折部延伸方向与第一极叠片所在平面之间的夹角为0度
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45度，使得第二极叠片的侧边远离相邻的第一极叠片，第二极叠片的侧边为第二弯折部的邻边。第二极片的开口处可以在装配时设计为张开一定的角度，第二极叠片在第二极片开口处有一定的距离，便于第二极片向第一极片中进行装配。而进行第二极片在装配时有张角的设计，能够让第二极片在装配入第一极片的时候后有更大的容差，容许第二弯折部在存在旋转角度的情况下也能够装配入第一极片，最大容差可以达到45度。同时存在夹角能够使得第二极片的开口处的边也不容易刮到第一极片。从而提升装配的成功率。
[0015]本方案的另一方面，将第一极片与第二极片沿上下方向靠近时，第二弯折部延伸方向与第一极叠片所在平面之间的夹角为5度
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10度。这里的夹角太小容易使得第二极片的开口处容易刮到第一极片，夹角过大容易使得第二极片的侧边容易刮到第一极片。控制第二弯折部延伸方向与第一极叠片所在平面之间的夹角为5度
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10度能够使得装配速率得到提升的同时仍旧保证装配的成功率。
[0016]在本方案的另一方面，将第一极片展开沿第一弯折部延伸方向竖立时，相邻的两
片第一极叠片在第一弯折处的夹角为0
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180度。第一极片可以完全展开，第二极片只要在对应的第一极叠片的位置进行装入即可，完全展开的极片不易与第二极片接触，第二极片的侧边不容易刮伤第一极片，第一极片也可以仅展开极小的角度，能够允许第二极片装配进入即可。展开极小角度的第一极片能够在合拢步骤中减少需要的时间，提升装配的效率，同时第一极片也不需要占用太长的装配空间。
[0017]在本方案的另一方面，将第一极片展开沿第一弯折部延伸方向竖立时，相邻的两片第一极叠片在第一弯折处的夹角为90
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130度。展开角度太小将使得第二极片在装入第一极片时侧边容易刮伤第一极片，展开角度太大将会增加合拢步骤中需要的时间，降低装配的效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叠片式电极组件的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：制备第一极片与第二极片，所述第一极片为往复折叠形成的Z字形叠片结构，包括4片以上的第一极叠片，2片所述第一极叠片之间通过第一弯折部连接，所述第二极片为对折形成的U字形叠片结构，包括2片第二极叠片，2片所述第二极叠片之间通过第二弯折部连接；将所述第一极片展开沿第一弯折部延伸方向竖立，将所述第二极片沿所述第二弯折部延伸方向横置，所述第二极片的U字形开口朝下；将所述第一极片与所述第二极片沿上下方向靠近，将所述第二极片跨坐于所述第一极片上，2个所述第二极叠片之间间隔一片所述第一极叠片；收拢所述第一极片，得到所述第一极叠片与所述第二极叠片交错堆叠的电极组件。2.根据权利要求1所述的叠片式电极组件的制作工艺，其特征在于，在制备所述第一极片与所述第二极片时，将隔膜复合于所述第一极片和/或所述第二极片上。3.根据权利要求2所述的叠片式电极组件的制作工艺，其特征在于，通过热复合工艺将所述隔膜复合于所述第一极片和/或所述第二极片上。4.根据权利要求3所述的叠片式电极组件的制作工艺，其特征在于，所述将所述隔膜复合于所述第一极片上，包括将所述隔膜覆盖与所述第二弯折部贴近的所述第一极叠片的侧边，所述第一极叠片的侧边为所述第一弯折部的邻边。5.根据权利要求4所述的叠片式电极组件的制作工艺，其特征在于，将所述隔膜复合于所述第一极片上，包括将所述隔膜覆盖所述第一极片的正反两面以及边缘。6.根据权利要求1至5任意一项所述的叠片式电极组件的制作工艺，其特征在于，在制备所述第二极片时，在所述第二弯折部的内侧面涂覆或贴覆非活性物质，所述非活性物质为不与所述第一极片发生电极材料反应的物质。7.根据权利要求6所述的叠片式电极组件的制作工艺，其特征在于，所述非活性物质选自陶瓷材料中的一种或多种。8.根据权利要求1至7任意一项所述的叠片式电极组件的制作工艺，其特征在于，所述第二极叠片在所述第二弯折部延伸方向的宽度小于所述第一极叠片在所述第二弯折部延伸方向的宽度。9.根据权利要求1至8任意一项所述的叠片式电极组件的制作工艺，其特征在于，将所述第一极片与所述第二极片沿上下方向靠近时，所述第二弯折部延伸方向与第一极叠片所在平面之间的夹角为0度
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45度，使得所述第二极叠片的侧边远离相邻的所述第一极叠片，所述第二极叠片的侧边为所述第二弯折部的邻边。10.根据权利要求9所述的叠片式电极组件的制作工艺，其特征在于，将所述第一极片与所述第二极片沿上下方向靠近时，所述第二弯折部延伸方向与所述第一极叠片所在平面之间的夹角为5度
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【专利技术属性】
技术研发人员：肖海河，张小文，黄亚萍，刘强，李白清，金海族，
申请(专利权)人：江苏时代新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：