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CN110277590B - 用于电芯制造的叠片方法和电芯极组制造装备 - Google Patents

用于电芯制造的叠片方法和电芯极组制造装备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于电芯制造的叠片方法和电芯极组制造装备，叠片方法包括将第一隔膜和第二隔膜相对设置，将正极片逐个插入第一隔膜和第二隔膜之间，并交错在第一隔膜背离第二隔膜的一侧以及在第二隔膜背离第一隔膜的一侧设置负极片。根据本发明的叠片方法，可以同时对两个隔膜进行叠片，缩短了电芯极组的制造时间，提升了电芯极组的制造效率，从而提高了电芯制造效率。

Description

用于电芯制造的叠片方法和电芯极组制造装备
技术领域
本发明涉及车辆制造领域，具体而言，涉及一种用于电芯制造的叠片方法和电芯极组制造装备。
背景技术
相关技术中，随着新能源汽车等新能源机械的发展，电池的应用越来越广泛。在锂电池等电池领域中，在制造电芯的极组时，通常采用z形叠片技术，即在叠片时，先叠负极片，再在负极片包覆隔膜，再叠正极片，再在正极包裹隔膜。该叠片方式的叠片单元为单张极片或单张隔膜，使用该叠片方法速度较慢，导致电芯制造效率低下。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种至少能在一定程度上能提高电芯极组制造效率的叠片方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种叠片方法，包括将正极片、负极片、第一隔膜和第二隔膜安装成叠片单元，并将多个所述叠片单元折叠并制成一组电芯极组，其中，所述将正极片、负极片、第一隔膜和第二隔膜安装成叠片单元，包括：将第一隔膜和第二隔膜相对设置，将正极片逐个插入所述第一隔膜和所述第二隔膜之间，并交错在所述第一隔膜背离所述第二隔膜的一侧以及在所述第二隔膜背离所述第一隔膜的一侧设置负极片。
进一步地，所述将正极片、负极片、第一隔膜和第二隔膜安装成叠片单元，还包括：将所述第一隔膜、所述第二隔膜、所述正极片、所述负极片进行固定的步骤。
进一步地，所述将多个所述叠片单元折叠并制成一组电芯极组，包括：将相邻的两个所述叠片单元之间的位置处设置预折痕的步骤。
进一步地，所述将多个所述叠片单元折叠并制成一组电芯极组，还包括：将多个所述叠片单元通过所述预折痕折叠并夹紧成一组电芯极组的步骤。
进一步地，所述将多个所述叠片单元折叠并制成一组电芯极组，还包括：将相邻的两组所述电芯极组之间的所述第一隔膜和所述第二隔膜进行裁断的步骤。
进一步地，所述将多个所述叠片单元折叠并制成一组电芯极组，还包括：将裁断后的所述电芯极组进行隔膜尾卷和贴胶固定的步骤。
相对于现有技术，本发明所述的叠片方法具有以下优势：
1)根据本发明的叠片方法，可以同时对两个隔膜进行叠片，缩短了电芯极组的制造时间，提升了电芯极组的制造效率，从而提高了电芯制造效率。
本发明的另一目的在于提出一种电芯极组制造装备，包括：正极极板输送装置、第一负极极板输送装置、第二负极极板输送装置、第一隔膜输送装置、第二隔膜输送装置，所述第一隔膜输送装置和所述第二隔膜输送装置相对设置，所述正极极板输送装置夹设在所述第一隔膜输送装置与所述第二隔膜输送装置之间，所述第一负极极板输送装置位于所述第一隔膜输送装置背离所述第二隔膜输送装置的一侧，所述第二负极极板输送装置位于所述第二隔膜输送装置背离所述第一隔膜输送装置的一侧，所述第一负极极板输送装置和所述第二负极极板输送装置用于交错在所述第一隔膜背离所述第二隔膜的一侧以及在所述第二隔膜背离所述第一隔膜的一侧设置负极片。
进一步地，所述第一隔膜输送装置和所述第二隔膜输送装置均包括：隔膜放卷滚筒，所述正极极板输送装置包括：正极板料放卷滚筒和正极板料裁切件，所述正极板料裁切件用于将所述正极板料放卷滚放出的正极板料进入所述第一隔膜与所述第二隔膜之间前裁切成所述正极片，所述第一负极极板输送装置和所述第二负极极板输送装置中的每一个均包括：负极板料放卷滚筒和负极板料裁切件，所述负极板料裁切件用于将所述负极板料放卷滚放出的负极板料裁切成所述负极片。
进一步地，所述电芯极组制造装备还包括：热覆合机构，所述热覆合机构包括：两个压辊和加热部，所述两个压辊适于共同将所述第一隔膜、所述第二隔膜、所述正极片、所述负极片压紧，所述加热部适于对所述第一隔膜和所述第二隔膜加热，以将所述第一隔膜、所述第二隔膜、所述正极片、所述负极片热粘接固定。
进一步地，所述电芯极组制造装备还包括：用于对所述第一隔膜和所述第二隔膜在相邻的两个叠片单元之间的位置处设置预折痕的预折痕机构，所述预折痕机构包括多个折痕件，多个所述折痕件交错设置在所述第一隔膜背离所述第二隔膜的一侧以及在所述第二隔膜背离所述第一隔膜的一侧。
相对于现有技术，本发明所述的电芯极组制造装备具有以下优势：
1)根据本发明的电芯极组制造装备，可以同时对两个隔膜进行叠片，缩短了电芯极组的制造时间，提升了电芯极组的制造效率，从而提高了电芯制造效率。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为利用本发明实施例所述的电芯极组制造装备进行叠片的示意图；
图2为本发明实施例所述的多个叠片单元的结构示意图。
附图标记说明：
电芯极组制造装备100，正极极板输送装置1，正极板料放卷滚筒11，负极板料放卷滚筒20，第一负极极板输送装置21，第二负极极板输送装置22，隔膜放卷滚筒30，第一隔膜输送装置31，第二隔膜输送装置32，热覆合机构4，压辊41，预折痕机构5，折痕件51，夹持机械手6，电芯极组200，叠片单元210，第一隔膜221，第二隔膜222，正极片231，负极片232，预折痕240。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
下面参考图1-图2并结合实施例描述本发明实施例的叠片方法。
如图1-图2所示，叠片方法可以包括将正极片231、负极片232、第一隔膜221和第二隔膜222安装成叠片单元210，并将多个叠片单元210折叠并制成一组电芯极组200，其中，将正极片231、负极片232、第一隔膜221和第二隔膜222安装成叠片单元210，包括：将第一隔膜221和第二隔膜222相对设置，将正极片231逐个插入第一隔膜221和第二隔膜222之间，并交错在第一隔膜221背离第二隔膜222的一侧以及在第二隔膜222背离第一隔膜221的一侧设置负极片232，即在第一隔膜221背离第二隔膜222的一侧设置与一个正极片231相对的负极片232之后，在与其相邻的正极片231处，在第二隔膜222背离第一隔膜221的一侧设置负极片232。由此，本发明的叠片方法，可以同时对两个隔膜进行叠片，同时后续可以一次对叠片单元210进行折叠，每个极组的多个缩短了电芯极组200的制造时间，提升了电芯极组200的制造效率，从而提高了电芯制造效率。
具体地，如图1所示，将正极片231、负极片232、第一隔膜221和第二隔膜222安装成叠片单元210，还包括：将第一隔膜221、第二隔膜222、正极片231、负极片232进行固定的步骤。由此可以便于后续将叠片单元210作为整体折叠形成电芯极组200。
具体地，如图1-图2所示，将多个叠片单元210折叠并制成一组电芯极组200，包括：将相邻的两个叠片单元210之间的位置处设置预折痕240的步骤。由此，后续两个叠片单元210可以通过预折痕240进行叠片制成电芯极组200，电芯极组200的制造精确方便。
具体地，如图1所示，将多个叠片单元210折叠并制成一组电芯极组200，还包括：将多个叠片单元210通过预折痕240折叠并夹紧成一组电芯极组200的步骤(例如通过夹持机械手6夹紧)。由此可以使电芯极组200占用空间小。
例如夹持机械手6可以通过夹持多个叠片单元210，使多个叠片单元210彼此靠近压缩，并沿着预折痕240发生折叠，从而可以一次对多个叠片单元210进行折叠，提高叠片效率。
具体地，如图1所示，将多个叠片单元210折叠并制成一组电芯极组200，还包括：将相邻的两组电芯极组200之间的第一隔膜221和第二隔膜222进行裁断的步骤，例如可以通过刀片等工具将第一隔膜221和第二隔膜222进行裁断，以形成单独的一组电芯机组。
具体地，如图1所示，将多个叠片单元210折叠并制成一组电芯极组200，还包括：将裁断后的电芯极组200进行隔膜尾卷和贴胶固定的步骤。即每组电芯极组200上被裁切的剩余的第一隔膜221和第二隔膜222缠绕在该组电芯极组200外侧，并通过胶粘等方式将每组电芯极组200上被裁切的剩余的第一隔膜221和第二隔膜222固定在该组电芯极组200外侧，使电芯极组200占用空间小，且缠绕在该组电芯极组200外侧的隔膜可以对该组电芯极组200内部的叠片单元210进行保护。
下面描述本发明实施例的电芯极组制造装备100。
如图1所示，本发明实施例的电芯极组制造装备100包括：用于输送正极极板231的正极极板输送装置1、用于输送负极极板232的第一负极极板输送装置21和第二负极极板输送装置22、用于输送第一隔膜221的第一隔膜输送装置31、用于输送第二隔膜222的第二隔膜输送装置32，第一隔膜输送装置31和第二隔膜输送装置32相对设置，正极极板输送装置1夹设在第一隔膜输送装置31与第二隔膜输送装置32之间，以便于将正极极板231插入第一隔膜221和第二隔膜222之间，第一负极极板输送装置21位于第一隔膜输送装置31背离第二隔膜输送装置32的一侧，第二负极极板输送装置22位于第二隔膜输送装置32背离第一隔膜输送装置31的一侧，第一负极极板输送装置21和第二负极极板输送装置22用于交错在第一隔膜221背离第二隔膜222的一侧以及在第二隔膜222背离第一隔膜221的一侧设置负极片232。
根据本发明实施例的电芯极组制造装备100，可以同时对两个隔膜进行叠片，同时后续可以一次对叠片单元210进行折叠，每个极组的多个缩短了电芯极组200的制造时间，提升了电芯极组200的制造效率，从而提高了电芯制造效率。
具体地，如图1所示，第一隔膜输送装置31和第二隔膜输送装置32均包括：用于卷放隔膜的隔膜放卷滚筒30，正极极板输送装置1包括：正极板料放卷滚筒11和正极板料裁切件，正极板料裁切件(例如刀片)用于将正极板料放卷滚放出的正极板料进入第一隔膜221与第二隔膜222之间前裁切成正极片231，第一负极极板输送装置21和第二负极极板输送装置22中的每一个均包括：负极板料放卷滚筒20和负极板料裁切件(例如刀片)，负极板料裁切件用于将负极板料放卷滚放出的负极板料裁切成负极片232。由此无需布置机械爪夹持运输正极片231或负极片232，即可实现叠片单元210的安装，节约了电芯极组制造装备100的占用空间，同时降低了制造成本。
具体地，如图1所示，电芯极组制造装备100还包括：热覆合机构4，热覆合机构4包括：两个压辊41和加热部，两个压辊41适于共同将第一隔膜221、第二隔膜222、正极片231、负极片232压紧，加热部适于对第一隔膜221和第二隔膜222加热，使第一隔膜221和第二隔膜222表面受热粘性增大，以将第一隔膜221、第二隔膜222、正极片231、负极片232热粘接固定。由此可以保证叠片单体各个部件之间连接牢固，具体地，加热部可以为电加热丝，电加热丝可以缠绕或固定在至少一个压辊41上。
具体地，如图1所示，电芯极组制造装备100还包括：用于对第一隔膜221和第二隔膜222在相邻的两个叠片单元210之间的位置处设置预折痕240的预折痕机构5，预折痕机构5包括多个折痕件51，多个折痕件51交错设置在第一隔膜221背离第二隔膜222的一侧以及在第二隔膜222背离第一隔膜221的一侧。由此可以使第一隔膜221和第二隔膜222在预折痕240时两侧受力均匀。折痕件51可以未具有尖端的柱形钢体(例如铁块)。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于电芯制造的叠片方法，其特征在于，包括：将正极片、负极片、第一隔膜和第二隔膜安装成叠片单元，并将多个所述叠片单元折叠并制成一组电芯极组；
其中，所述将正极片、负极片、第一隔膜和第二隔膜安装成叠片单元，包括：将第一隔膜和第二隔膜相对设置，将正极片逐个插入所述第一隔膜和所述第二隔膜之间，并交错在所述第一隔膜背离所述第二隔膜的一侧以及在所述第二隔膜背离所述第一隔膜的一侧设置负极片；
所述将多个所述叠片单元折叠并制成一组电芯极组，包括：将相邻的两个所述叠片单元之间的位置处设置预折痕的步骤；
其中，所述预折痕的步骤包括：在所述第一隔膜背离所述第二隔膜的一侧设置所述预折痕和在所述第二隔膜的背离所述第一隔膜设置所述预折痕，所述第一隔膜上的所述预折痕与所述第二隔膜上的所述预折痕交错设置；
将多个所述叠片单元通过所述预折痕折叠并夹紧成一组电芯极组的步骤；
所述将正极片、负极片、第一隔膜和第二隔膜安装成叠片单元，还包括：将所述第一隔膜、所述第二隔膜、所述正极片、所述负极片进行固定的步骤。
2.根据权利要求1所述的用于电芯制造的叠片方法，其特征在于，所述将多个所述叠片单元折叠并制成一组电芯极组，还包括：将多个所述叠片单元通过所述预折痕折叠并夹紧成一组电芯极组的步骤。
3.根据权利要求2所述的用于电芯制造的叠片方法，其特征在于，所述将多个所述叠片单元折叠并制成一组电芯极组，还包括：将相邻的两组所述电芯极组之间的所述第一隔膜和所述第二隔膜进行裁断的步骤。
4.根据权利要求3所述的用于电芯制造的叠片方法，其特征在于，所述将多个所述叠片单元折叠并制成一组电芯极组，还包括：将裁断后的所述电芯极组进行隔膜尾卷和贴胶固定的步骤。
5.一种电芯极组制造装备，其特征在于，包括：正极极板输送装置、第一负极极板输送装置、第二负极极板输送装置、第一隔膜输送装置、第二隔膜输送装置，所述第一隔膜输送装置和所述第二隔膜输送装置相对设置，所述正极极板输送装置夹设在所述第一隔膜输送装置与所述第二隔膜输送装置之间，所述第一负极极板输送装置位于所述第一隔膜输送装置背离所述第二隔膜输送装置的一侧，所述第二负极极板输送装置位于所述第二隔膜输送装置背离所述第一隔膜输送装置的一侧，所述第一负极极板输送装置和所述第二负极极板输送装置用于交错在所述第一隔膜背离所述第二隔膜的一侧以及在所述第二隔膜背离所述第一隔膜的一侧设置负极片；
还包括：用于对所述第一隔膜和所述第二隔膜在相邻的两个叠片单元之间的位置处设置预折痕的预折痕机构，所述预折痕机构包括多个折痕件，多个所述折痕件交错设置在所述第一隔膜背离所述第二隔膜的一侧以及在所述第二隔膜背离所述第一隔膜的一侧；
多个所述叠片单元通过所述预折痕折叠并夹紧成一组电芯极组。
6.根据权利要求5所述的电芯极组制造装备，其特征在于，所述第一隔膜输送装置和所述第二隔膜输送装置均包括：隔膜放卷滚筒，所述正极极板输送装置包括：正极板料放卷滚筒和正极板料裁切件，所述正极板料裁切件用于将所述正极板料放卷滚放出的正极板料进入所述第一隔膜与所述第二隔膜之间前裁切成正极片，所述第一负极极板输送装置和所述第二负极极板输送装置中的每一个均包括：负极板料放卷滚筒和负极板料裁切件，所述负极板料裁切件用于将所述负极板料放卷滚放出的负极板料裁切成所述负极片。
7.根据权利要求5所述的电芯极组制造装备，其特征在于，热覆合机构包括：两个压辊和加热部，所述两个压辊适于共同将所述第一隔膜、所述第二隔膜、正极片、所述负极片压紧，所述加热部适于对所述第一隔膜和所述第二隔膜加热，以将所述第一隔膜、所述第二隔膜、所述正极片、所述负极片热粘接固定。
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