一种复合正极的制袋式叠片电芯及生产设备制造技术

技术编号:40176795 阅读:10 留言:0更新日期:2024-01-26 23:44
本技术提供了一种复合正极的制袋式叠片电芯及生产设备,属于动力电池领域,设备包括负极制片机构、正极复合制片系统、输送机构、叠片转运机构、叠片系统和隔离膜包覆机构;制袋式叠片电芯包括按照负极‑正极‑负极……正极‑负极顺序堆叠的负极片料和正极复合制袋式单元片料,以及外围包覆的隔离膜;本申请可以有效解决大尺寸长电芯高速情况下隔离膜褶皱问题,提升产品合格率,降低设备采购、能源消耗、维护等成本,从而降低锂离子电池的生产成本,可在电池制造领域推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及动力电池制备领域,具体涉及一种复合正极的制袋式叠片电芯及生产设备


技术介绍

1、对于大尺寸的长电芯,z字型叠片工艺一直无法根除高速时隔离膜褶皱的情况。而热复合叠片工艺可以有效的解决此问题。因此,不少厂家开始布局热复合叠片工艺,即将极片与隔离膜在一定条件下粘合在一起。

2、由于锂离子的电化学特性,以及正极材料相对昂贵,锂离子电池的设计原则是负极包住正极。从而,热复合叠片工艺路线是目前基本是负极进行双面复合,正极按需选择性的进行单面复合或者不复合。

3、为了节约成本,现有技术中对电池材料的配方也随之改动,粘结剂的含量趋向降低,在高速情况下,这导致负极的复合效果一直不稳定,影响设备生产效率以及合格率。


技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足,本技术的目的在于提供一种复合正极的制袋式叠片电芯及生产设备,其能解决上述问题。

2、一种复合正极的制袋式叠片电芯生产设备,设备包括:

3、负极制片机构,用于将负极卷料裁切成预定尺寸的负极片料;

4、正极复合制片系统,用于将复合后的正极片材与隔离膜裁切成预定尺寸的正极复合制袋式单元片料;

5、输送机构,用于对裁切后负极片料以及正极复合制袋式单元片料分别输送至叠片工位;

6、叠片转运机构,用于将输送过来的负极片料以及正极复合制袋式单元片料,分别转运至叠片系统;

7、叠片系统,包含纠偏机构和叠片机构,用于将负极片料以及正极复合制袋式单元片料依次、交错、整齐的堆叠在一起,并堆叠至预定层数;

8、隔离膜包覆机构,用于将堆叠至预定层数的正负极堆的外层包覆一圈或多圈隔离膜,形成电芯。

9、进一步的,所述负极制片机构包括两个负极卷料的料辊、负极裁切机构和负极输送辊;两个料辊设置在输送机构的负极输送机构的上游,用一备一;负极卷料经负极输送辊传输向负极输送机构;所述负极裁切机构设置在负极输送机构入料端,用于裁切经负极输送辊输送来的负极卷料。

10、进一步的,正极复合制片系统包括正极制片机构、隔离膜制片机构、热复合机构、隔离膜封边机构和隔离膜裁切机构一;其中,双层结构的正极制片机构包括由正极料辊传输的正极上层放卷机构和正极下层放卷机构、上层裁切机构和下层裁切机构,正极制片机构的双层结构交替输送正极卷料;其中,双层结构的隔离膜制片机构包括由隔离膜料辊传输的隔离膜上层放卷机构和隔离膜下层放卷机构,隔离膜上层放卷机构和隔离膜下层放卷机构输出的隔离膜与正极卷料来料同步传输进所述热复合机构;其中,所述热复合机构采用双辊热挤压结构,用于将覆膜的正极片材热压粘接复合;热复合机构在第一温度情况下,将覆膜的正极片材上下包覆;隔离膜的宽度大于正极片材的宽度;其中,所述隔离膜封边机构对超出正极片材的上下两层隔离膜挤压粘合完成封边制袋。封边制袋工艺在第二温度下完成。

11、进一步的,所述输送机构包括负极输送机构和正极输送机构,负极输送机构和正极输送机构分设于所述叠片转运机构的两端;在所述负极输送机构和正极输送机构上设置视觉检测单元,用于检测负极片料和正极复合制袋式单元片料的尺寸和表面缺陷。

12、进一步的,所述叠片转运机构采用单排双向或多排双向传输,用于接收负极输送机构和正极输送机构输送来的负极片料和正极复合制袋式单元片料,运往叠片系统的纠偏机构进行纠偏,并将纠偏完的负极片料和正极复合制袋式单元片料转运至叠片系统的叠片机构;所述叠片系统的叠片机构位于纠偏机构下游,用于对纠偏完的负极片料和正极复合制袋式单元片料按照负极-正极-负极……正极-负极顺序堆叠。

13、进一步的,所述隔离膜包覆机构位于叠片系统的叠片机构的下游,所述隔离膜包覆机构包括隔离膜包覆单元和摆动对辊单元,摆动对辊单元在水平方向往复移动;用于在叠片机构的堆叠工位铺设隔离膜并对正负极堆包覆形成电芯。

14、本技术还提供了一种复合正极的制袋式叠片电芯,制袋式叠片电芯包括按照负极-正极-负极……正极-负极顺序堆叠的负极片料和正极复合制袋式单元片料,以及外围包覆的隔离膜;其中,所述正极复合制袋式单元片料包括正极片材和对正极片材上下面包覆的上隔离膜片材和下隔离膜片材;所述制袋式叠片电芯通过前述的制袋式叠片电芯生产设备制备而成。

15、相比现有技术,本技术的有益效果在于:可以有效解决大尺寸长电芯高速情况下隔离膜褶皱问题,提升产品合格率,降低设备采购、能源消耗、维护等成本,从而降低锂离子电池的生产成本,可在电池制造领域推广应用。

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【技术保护点】

1.一种复合正极的制袋式叠片电芯生产设备,其特征在于,设备包括:

2.根据权利要求1所述的制袋式叠片电芯生产设备,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的制袋式叠片电芯生产设备,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的制袋式叠片电芯生产设备,其特征在于:

5.根据权利要求1所述的制袋式叠片电芯生产设备,其特征在于:

6.根据权利要求1所述的制袋式叠片电芯生产设备,其特征在于:

7.一种复合正极的制袋式叠片电芯,其特征在于:制袋式叠片电芯包括按照负极-正极-负极……正极-负极顺序堆叠的负极片料(3)和正极复合制袋式单元片料(19),以及外围包覆的隔离膜;其中,所述正极复合制袋式单元片料(19)包括正极片材(45)和对正极片材(45)上下面包覆的上隔离膜片材(51)和下隔离膜片材(52);所述制袋式叠片电芯通过权利要求1-6任一项所述的制袋式叠片电芯生产设备制备而成。

8.根据权利要求7所述的制袋式叠片电芯,其特征在于:

【技术特征摘要】

1.一种复合正极的制袋式叠片电芯生产设备,其特征在于,设备包括:

2.根据权利要求1所述的制袋式叠片电芯生产设备,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的制袋式叠片电芯生产设备,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的制袋式叠片电芯生产设备,其特征在于:

5.根据权利要求1所述的制袋式叠片电芯生产设备,其特征在于:

6.根据权利要求1所述的制袋式叠片电芯生产设备,其特征在于:

7.一...

【专利技术属性】
技术研发人员:林康周健赵君蒋永伟孙可奎曹葵康黄沄
申请(专利权)人:苏州天准科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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