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CN114050320A - 一种极片热复合系统和方法 - Google Patents

一种极片热复合系统和方法 Download PDF

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吴德
高冲
陈瑞林
朱春林
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Abstract

本发明提供了一种极片热复合系统，包括沿热复合路径依次设置的第一极片供给组件、隔膜供给组件、第二极片供给组件、第二热压辊和隔膜切刀；所述热复合路径的上下表面分别设置有所述隔膜供给组件；所述第一极片供给组件和第二极片供给组件分别向热复合路径提供极性相反且经过烘干的第一极片和第二极片；第一极片被两个隔膜带包覆热复合后，第二极片与其中一侧隔膜带热复合，通过隔膜切刀定长切割，完成极片加工。本发明的优点在于；在第一极片和第二极片进入到热复合路径之前分别进行了烘干，在热复合之后不需要再进行烘干操作，不需要使用PET膜片，显著降低了材料成本。

Description

一种极片热复合系统和方法
技术领域
本发明涉及锂电池生产技术领域，尤其涉及一种极片热复合系统和方法。
背景技术
目前锂电池的叠片电芯多采用热复合工艺，公开号为CN112635809A的发明专利申请公开了一种电池极片叠片设备及电芯叠片方法，公开了将正极片/隔膜带/负极片/隔膜带形成的四层单元带穿过烘箱加热进行热复合，最后裁切隔膜带得到四层单元。为了保护极片与隔膜表面不受损伤，利用PET膜片夹持四层单元带一起进入烘箱，最后再将PET膜片收卷以重复利用。但该PET膜片最多可重复使用5次，5次之后就因表面污染、划伤，不得再次使用只能频繁更换，导致生产成本居高不下。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种不需要PET膜片的极片热复合系统和方法。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种极片热复合系统，包括沿热复合路径依次设置的第一极片供给组件、隔膜供给组件、第二极片供给组件、第二热压辊和隔膜切刀；所述热复合路径的上下表面分别设置有所述隔膜供给组件；所述第一极片供给组件和第二极片供给组件分别向热复合路径提供极性相反且经过烘干的第一极片和第二极片；
所述隔膜供给组件包括隔膜带和第一热压辊，上下两个第一热压辊相互接触，所述第一极片跟随两个隔膜带穿过两个第一热压辊之间，所述第二极片跟随其中一侧隔膜带经过第二热压辊，所述第二极片与第一极片在隔膜带上的位置重叠，所述隔膜切刀从相邻第二极片的中间切断隔膜带。
本发明在第一极片和第二极片进入到热复合路径之前分别进行了烘干，在热复合之后不需要再进行烘干操作，不需要使用PET膜片，显著降低了材料成本，第一极片通过第一热压辊与隔膜带热压复合，第二极片通过第二热压辊与隔膜带热压复合，确保复合效果，然后通过隔膜切刀将隔膜切断，得到由第二极片、隔膜片、第一极片、隔膜片顺序叠放的四层单元。
优选的，所述隔膜供给组件包括隔膜卷轴，所述隔膜卷轴上放置有卷绕的隔膜带。
优选的，所述第一极片供给组件和第二极片供给组件分别包括一放卷轴，所述放卷轴上分别放置有卷收的极带，所述极带依次穿过烘箱、传送辊和驱动辊，所述传送辊和驱动辊之间设置有切割极带的极带切刀，所述驱动辊设置于热复合路径上。
优选的，所述热复合路径的上下两侧分别设置有一个第一极片供给组件和第二极片供给组件，两个所述第一极片供给组件和第二极片供给组件分别交错向热复合路径提供第一极片和第二极片。
优选的，两个所述第一极片供给组件的驱动辊相互接触，两个所述第二极片供给组件的驱动辊相互接触。
优选的，所述驱动辊能够对经过其的第一极片和/或第二极片加热。
优选的，所述第一极片为负极片，第二极片为正极片。
本发明还提供了使用所述的极片热复合系统的极片热复合方法，烘干后的第一极片的两个表面被两个隔膜带包覆并热复合固定，第一极片跟随隔膜带运动经过第二极片，烘干后的第二极片与其中一个隔膜带的外侧面热复合固定，且第二极片与第一极片的位置重叠，隔膜切刀从相邻第二极片之间切断隔膜带得到热复合后的四层单元。
优选的，所述第一极片供给组件和第二极片供给组件分别包括一放卷轴，所述放卷轴上分别放置有卷收的极带，所述极带依次穿过烘箱、传送辊和驱动辊，所述传送辊和驱动辊之间设置有切割极带的极带切刀，所述驱动辊设置于热复合路径上；
所述极带穿过烘箱进入传送辊，在传送辊的输送下进入驱动辊，然后被极带切刀在传送辊和驱动辊之间切断形成所述第一极片或第二极片。
优选的，所述热复合路径的上下两侧分别设置有一个第一极片供给组件和第二极片供给组件，两个所述第一极片供给组件和第二极片供给组件分别交错向热复合路径提供第一极片和第二极片。
本发明提供的极片热复合系统和方法的优点在于：在第一极片和第二极片进入到热复合路径之前分别进行了烘干，在热复合之后不需要再进行烘干操作，不需要使用PET膜片，显著降低了材料成本，第一极片通过第一热压辊与隔膜带热压复合，第二极片通过第二热压辊与隔膜带热压复合，确保复合效果，然后通过隔膜切刀将隔膜切断，得到由第二极片、隔膜片、第一极片、隔膜片顺序叠放的四层单元。在热复合路径上下分别设置两套极片供给组件，提高生产效率，驱动辊具有加热功能，在进行辊压的同时施压温度，使热复合的效率进一步提升。利用两个隔膜包覆负极片，防止粉尘影响产品质量，提高良率。
附图说明
图1为本发明的实施例提供的极片热复合系统的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例提供了一种极片热复合系统，包括沿热复合路径(图未示)依次设置的第一极片供给组件10、隔膜供给组件30、第二极片供给组件20、第二热压辊80和隔膜切刀60；所述热复合路径的上下表面分别设置有所述隔膜供给组件30；所述第一极片供给组件10和第二极片供给组件20分别向热复合路径提供极性相反且经过烘干的第一极片102和第二极片202；所述隔膜供给组件30包括隔膜带301和第一热压辊302，上下两个第一热压辊302相互接触，所述第一极片102跟随两个隔膜带301穿过两个第一热压辊302之间，所述第二极片202跟随其中一侧隔膜带301经过第二热压辊80，所述第二极片202与第一极片102在隔膜带301上的位置重叠，所述隔膜切刀60从相邻第二极片202的中间切断隔膜带301。
本实施例在第一极片102和第二极片202进入到热复合路径之前分别进行了烘干，在热复合之后不需要再进行烘干操作，不需要使用PET膜片，显著降低了材料成本，第一极片102通过第一热压辊302与隔膜带301热压复合，第二极片202通过第二热压辊80与隔膜带301热压复合，确保复合效果，然后通过隔膜切刀60将隔膜切断，得到由第二极片202、隔膜片303、第一极片102、隔膜片303顺序叠放的四层单元70。
所述隔膜供给组件30还包括隔膜卷轴304，所述隔膜卷轴304上放置有卷绕的隔膜带301。
所述第一极片供给组件10和第二极片供给组件20分别包括一放卷轴40，所述放卷轴40上分别放置有卷收的极带401，所述极带401依次穿过烘箱402、传送辊403和驱动辊404，所述传送辊403和驱动辊404之间设置有切割极带301的极带切刀405，所述驱动辊404设置于热复合路径上；卷收的极带401经过烘箱烘干后被传送辊403驱动向前，进入到驱动辊404的位置，由驱动辊404驱动沿热复合路径行进，极带切刀405根据预设的时间间隔或根据极带前端的运动位置切割预设长度的极带401形成第一极片102或第二极片202，然后驱动辊404继续驱动第一极片102或第二极片202向前运动，由于极带401本身具有一定的刚性，而且传送辊403与驱动辊404之间的距离较短，因此被切割后的极带401的端部能够被传送辊403驱动进入到驱动辊404的位置。
在完成极片切割后，所述第一极片102被驱动辊404驱动进入到两个第一热压辊302之间，由于极带401本身经过了烘干，带有一定余温，再经过第一热压辊302作用，与隔膜带301完成热压复合，随后第一极片102跟随隔膜带301向前传输，经过第二极片供给组件20的驱动辊404所在位置时，所述第二极片202与隔膜带301接触并在驱动辊404的驱动下跟随隔膜带301一起经过第二热压辊80加热辊压完成热复合，然后根据预设的长度切割热复合完成的隔膜带301即可。
在进行工作时，可根据需要在热复合路径上设置与驱动辊404配合的压辊或支撑平面。
进一步的，本实施例中在热复合路径的上下两侧还分别设置有一套第一极片供给组件10和第二极片供给组件20，两个所述第一极片供给组件10和第二极片供给组件20分别交错向热复合路径提供第一极片102和第二极片202，从而利用极带切刀405工作的节拍间隙交替输送被切割的第一极片102和第二极片202；从而提高工作效率，在两个隔膜带的外侧依次热复合第二极片202，使切割后的四层单元70的结构保持一致。
两个所述第一极片供给组件10的驱动辊404相互接触，两个所述第二极片供给组件20的驱动辊404相互接触，当然也可以令两侧的第一极片供给组件10和第二极片供给组件20位置交错分开，并分别为每个驱动辊404设置与其配合的压辊或支撑平台。
优选的，所述驱动辊404能够对经过其的第一极片102和第二极片202进行加热，从而对第一极片102进行预热，方便热压复合，第二极片202先后经过驱动辊404和第二热压辊80进行两次热复合，提高复合质量。在进行辊压的同时施压温度，使热复合的效率进一步提升。
在确保极性相反的情况下，所述第一极片102和第二极片202的极性可根据需要任意设置，由于负极片更容易掉粉，由此优选将第一极片102设置为负极片，从而能够利用隔膜带301包覆负极片，防止粉尘影响加工质量。
本实施还提供了一种极片热复合的方法，将烘干后的第一极片的两个表面被两个隔膜带包覆并热复合固定，第一极片跟随隔膜带运动经过第二极片，烘干后的第二极片与其中一个隔膜带的外侧面热复合固定，且第二极片与第一极片的位置重叠，从相邻第二极片之间切断隔膜带得到热复合后的四层单元即可。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种极片热复合系统，其特征在于：包括沿热复合路径依次设置的第一极片供给组件、隔膜供给组件、第二极片供给组件、第二热压辊和隔膜切刀；所述热复合路径的上下表面分别设置有所述隔膜供给组件；所述第一极片供给组件和第二极片供给组件分别向热复合路径提供极性相反且经过烘干的第一极片和第二极片；
所述隔膜供给组件包括隔膜带和第一热压辊，上下两个第一热压辊相互接触，所述第一极片跟随两个隔膜带穿过两个第一热压辊之间，所述第二极片跟随其中一侧隔膜带经过第二热压辊，所述第二极片与第一极片在隔膜带上的位置重叠，所述隔膜切刀从相邻第二极片的中间切断隔膜带。
2.根据权利要求1所述的一种极片热复合系统，其特征在于：所述隔膜供给组件包括隔膜卷轴，所述隔膜卷轴上放置有卷绕的隔膜带。
3.根据权利要求1所述的一种极片热复合系统，其特征在于：所述第一极片供给组件和第二极片供给组件分别包括一放卷轴，所述放卷轴上分别放置有卷收的极带，所述极带依次穿过烘箱、传送辊和驱动辊，所述传送辊和驱动辊之间设置有切割极带的极带切刀，所述驱动辊设置于热复合路径上。
4.根据权利要求3所述的一种极片热复合系统，其特征在于：所述热复合路径的上下两侧分别设置有一个第一极片供给组件和第二极片供给组件，两个所述第一极片供给组件和第二极片供给组件分别交错向热复合路径提供第一极片和第二极片。
5.根据权利要求4所述的一种极片热复合系统，其特征在于：两个所述第一极片供给组件的驱动辊相互接触，两个所述第二极片供给组件的驱动辊相互接触。
6.根据权利要求3所述的一种极片热复合系统，其特征在于：所述驱动辊能够对经过其的第一极片和/或第二极片加热。
7.根据权利要求1所述的一种极片热复合系统，其特征在于：所述第一极片为负极片，第二极片为正极片。
8.使用权利要求1-7任一项所述的极片热复合系统的极片热复合方法，其特征在于：烘干后的第一极片的两个表面被两个隔膜带包覆并热复合固定，第一极片跟随隔膜带运动经过第二极片，烘干后的第二极片与其中一个隔膜带的外侧面热复合固定，且第二极片与第一极片的位置重叠，从相邻第二极片之间切断隔膜带得到热复合后的四层单元。
9.根据权利要求8所述的一种极片热复合方法，其特征在于：所述第一极片供给组件和第二极片供给组件分别包括一放卷轴，所述放卷轴上分别放置有卷收的极带，所述极带依次穿过烘箱、传送辊和驱动辊，所述传送辊和驱动辊之间设置有切割极带的极带切刀，所述驱动辊设置于热复合路径上；
所述极带穿过烘箱进入传送辊，在传送辊的输送下进入驱动辊，然后被极带切刀在传送辊和驱动辊之间切断形成所述第一极片或第二极片。
10.根据权利要求9所述的一种极片热复合方法，其特征在于：所述热复合路径的上下两侧分别设置有一个第一极片供给组件和第二极片供给组件，两个所述第一极片供给组件和第二极片供给组件分别交错向热复合路径提供第一极片和第二极片。
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Application publication date: 20220215