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CN215896485U - 一种预锂电芯加工装置及预锂电芯加工系统 - Google Patents

一种预锂电芯加工装置及预锂电芯加工系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及电芯加工设备技术领域，具体涉及一种预锂电芯加工装置及预锂电芯加工系统。本实用新型提供的预锂电芯加工装置，通过设置第一覆合机构与第二覆合机构，将隔膜与锂箔进行覆合，从而形成第一覆合带与第二覆合带，随后用裁断单元将所述第一覆合带与所述第二覆合带进行裁断，通过将隔膜与锂箔预先覆合，随后对覆合后的结构进行单独裁片，从而方便后续的叠片步骤，无需在锂箔与负极极片装配在一起后再进行模切，提高安全系数；同时，对隔膜和锂箔覆合后的结构进行单独裁片，能够将裁片步骤前置，降低裁片步骤的难度。

Description

一种预锂电芯加工装置及预锂电芯加工系统
技术领域
本实用新型涉及电芯加工设备技术领域，具体涉及一种预锂电芯加工装置及预锂电芯加工系统。
背景技术
锂离子电池具有比能量高，寿命长，安全，环保等优点，已经广泛应用在笔记本电脑、手机、数码相机、电动汽车、储能等领域。锂离子电池在充放电过程中存在锂损失，通过补锂的方式可以弥补这一部分损失，补锂技术不仅可以弥补阳极的首效损失，同时还能提供额外的锂源，从而极大地提升锂离子电池的能量密度及循环性能。现有技术中，主要采用添加正极富锂材料、负极预锂化、锂带补锂等方式进行补锂操作，其中，锂带补锂的方式相比其他方式补锂效率高，无副反应，安全性高。然而，目前的预锂方式在预锂后锂箔位于负极层的外表面，增加了后续电芯加工的安全风险，特别是在极片的模切、叠片等工序中极易发生安全事故。
实用新型内容
因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中预锂后锂箔位于负极层的外表面存在安全隐患的缺陷，从而提供一种能够降低安全隐患的预锂电芯加工装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种预锂电芯加工装置，包括：
第一覆合机构，适于将隔膜覆合在锂箔的上侧以形成第一覆合带；
第二覆合机构，适于将隔膜覆合在锂箔的下侧以形成第二覆合带；
裁断单元，适于将所述第一覆合带与所述第二覆合带进行裁断。
可选的，所述第一覆合机构包括：
锂箔卷轴，其上缠绕有锂箔；
隔膜卷轴，其上缠绕有隔膜，所述隔膜卷轴设置于所述锂箔卷轴的相对上方位置；
压辊，适于将所述锂箔与所述隔膜压合形成第一覆合带。
可选的，所述第二覆合机构包括：
锂箔卷轴，其上缠绕有锂箔；
隔膜卷轴，其上缠绕有隔膜，所述隔膜卷轴设置于所述锂箔卷轴的相对下方位置；
压辊，适于将所述锂箔与所述隔膜压合形成第二覆合带。
可选的，所述第一覆合机构与所述第二覆合机构还包括：
收卷轴，适于对所述带状PET载体进行收卷。
可选的，所述预锂电芯加工装置还包括：CCD检测单元，适于对所述第一覆合带与所述第二覆合带进行检测，以确定所述裁断单元的裁切位置。
可选的，所述预锂电芯加工装置还包括：负极卷轴，适于卷绕负极片。
可选的，所述预锂电芯加工装置还包括：正极卷轴，适于卷绕正极片。
可选的，所述裁断单元还适于对所述负极片与所述正极片进行裁断。
可选的，所述预锂电芯加工装置还包括：叠片机构，所述叠片机构适于由上到下将第一覆合单元、负极片、第二覆合单元、正极片进行依次叠片。
本实用新型还提供一种预锂电芯加工系统，包括如上述所述的预锂电芯加工装置。
本实用新型技术方案，具有如下优点：
1.本实用新型提供的预锂电芯加工装置，通过设置第一覆合机构与第二覆合机构，将隔膜与锂箔进行覆合，从而形成第一覆合带与第二覆合带，随后用裁断单元将所述第一覆合带与所述第二覆合带进行裁断，通过将隔膜与锂箔预先覆合，随后对覆合后的结构进行单独裁片，从而方便后续的叠片步骤，无需在锂箔与负极极片装配在一起后再进行模切，提高安全系数；同时，对隔膜和锂箔覆合后的结构进行单独裁片，能够将裁片步骤前置，降低裁片步骤的难度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型预锂电芯加工装置的结构示意图；
图2为叠片电芯的截面示意图。
附图标记说明：
1-锂箔，2-隔膜，3-负极片，4-正极片，5-第一覆合带，6-第二覆合带，7-第一覆合单元，8-第二覆合单元；
11-锂箔卷轴，12-隔膜卷轴，13-压辊，14-收卷轴；
100-第一覆合机构，200-第二覆合机构；
20-CCD检测单元，30-负极卷轴，40-正极卷轴，50-叠片机构，60-裁断单元。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例一
结合图1-图2所示，本实施例提供的预锂电芯加工装置，包括：
第一覆合机构100，适于将隔膜2覆合在锂箔1的上侧以形成第一覆合带5；
第二覆合机构200，适于将隔膜2覆合在锂箔1的下侧以形成第二覆合带6；
裁断单元60，适于将所述第一覆合带5与所述第二覆合带6进行裁断。
本实施例提供的预锂电芯加工装置，通过设置第一覆合机构100与第二覆合机构200，将隔膜2与锂箔1进行覆合，从而形成第一覆合带5与第二覆合带6，随后用裁断单元60将所述第一覆合带5与所述第二覆合带6进行裁断，通过将隔膜2与锂箔1预先覆合，随后对覆合后的结构进行单独裁片，从而方便后续的叠片步骤，无需在锂箔与负极极片装配在一起后再进行模切，提高安全系数；同时，对隔膜和锂箔覆合后的结构进行单独裁片，能够将裁片步骤前置，降低裁片步骤的难度。
优选的，所述锂箔1采用具有带状PET(涤纶树脂)载体的超薄金属锂箔，厚度优选3μ-10μ。优选的，所述锂箔1为斑马纹锂箔，相邻两个锂箔之间的间隔为3mm-5mm。
所述裁断单元60在对所述第一覆合带5裁切后，能够形成第一覆合单元7；所述裁断单元60在对所述第二覆合带6进行裁切后，能够形成第二覆合单元8。
具体地，所述第一覆合机构100包括：
锂箔卷轴11，其上缠绕有锂箔1；
隔膜卷轴12，其上缠绕有隔膜2，所述隔膜卷轴12设置于所述锂箔卷轴11的相对上方位置；
压辊13，适于将所述锂箔1与所述隔膜2压合形成第一覆合带5。
优选的，所述锂箔1设置在带状PET载体上，从而形成带状，方便缠绕在锂箔卷轴11上。
在所述第一覆合机构100中，所述锂箔卷轴11与所述隔膜卷轴12均设置在所述压辊13的上游位置，同时，所述隔膜卷轴12设置于所述锂箔卷轴11的相对上方位置，使得所述锂箔1与所述隔膜2经过所述压辊13后，被压合形成隔膜2在上、锂箔1在下的第一覆合带5。
具体地，所述第二覆合机构200包括：
锂箔卷轴11，其上缠绕有锂箔1；
隔膜卷轴12，其上缠绕有隔膜2，所述隔膜卷轴12设置于所述锂箔卷轴11的相对下方位置；
压辊13，适于将所述锂箔1与所述隔膜2压合形成第二覆合带6。
在所述第二覆合机构200中，所述锂箔卷轴11与所述隔膜卷轴12均设置在所述压辊13的上游位置，同时，所述隔膜卷轴12设置于所述锂箔卷轴11的相对下方位置，使得所述锂箔1与所述隔膜2经过所述压辊13后，被压合形成锂箔1在上、隔膜2在下的第二覆合带6。
优选的，所述压辊13采用热辊覆合的方式，覆合后所述锂箔1从带状PET载体上剥离，使得锂箔1与隔膜2进行覆合。随后通过裁断单元60将锂箔1与隔膜2覆合后的带状结构进行裁断。
优选的，所述隔膜2采用涂胶隔膜，所述压辊13在对锂箔1与隔膜2进行覆合时，可以对覆合区域进行加热，热覆合温度选取范围为75℃-95℃，热敷合后隔膜和负极片的粘结力范围为0.5kgf/cm2-10kgf/cm2。
优选的，所述预锂电芯加工装置上设置有多个张紧辊轴，从而方便对锂箔1和/或隔膜2进行张紧。
具体地，所述第一覆合机构100与所述第二覆合机构200还包括：
收卷轴14，适于对所述带状PET载体进行收卷。
在锂箔1与隔膜2进行覆合后，所述锂箔1从带状PET载体上剥离，通过设置收卷轴14，从而对带状PET载体进行收卷。
具体地，所述预锂电芯加工装置还包括：CCD(视觉系统)检测单元20，适于对所述第一覆合带5与所述第二覆合带6进行检测，以确定所述裁断单元60的裁切位置。
由于所述锂箔1在带状PET载体上为间隔设置，通过采用CCD检测单元20对第一覆合带5与第二覆合带6进行检测，从而方便裁断单元60确定裁切位置，使得裁断单元60进行裁切时，能够在相邻两个锂箔1之间的位置进行裁切，从而不破坏锂箔1，保证裁切位置的准确性。
可选的，在裁断机构与叠片机构之间还可以设置有CCD质量检测机构，从而利用CCD质量检测机构对不合格的第一覆合单元7或第二覆合单元8进行剔除。
具体地，所述预锂电芯加工装置还包括：负极卷轴30，适于卷绕负极片3。
具体地，所述预锂电芯加工装置还包括：正极卷轴40，适于卷绕正极片4。
具体地，所述裁断单元60还适于对所述负极片3与所述正极片4进行裁断。
优选的，所述负极卷轴30与所述正极卷轴40上卷绕的均为料卷形式，进一步通过裁断单元60进行裁片，方便输送给叠片机构。
具体地，所述预锂电芯加工装置还包括：叠片机构50，所述叠片机构50适于由上到下将第一覆合单元7、负极片3、第二覆合单元8、正极片4进行依次叠片。
所述叠片机构50由上到下将第一覆合单元7、负极片3、第二覆合单元8、正极片4进行依次叠片，并以此类推，从而完成电芯极组堆叠，方便进行后工序的生产。
采用该种堆叠形式，使得负极片3的上下两侧均与锂箔1相贴合，同时锂箔1在远离负极片3的一侧还设置有隔膜2。
实施例二
本实施例提供一种预锂电芯加工系统，包括如上述实施例一所述的预锂电芯加工装置。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种预锂电芯加工装置，其特征在于，包括：
第一覆合机构(100)，适于将隔膜(2)覆合在锂箔(1)的上侧以形成第一覆合带(5)；
第二覆合机构(200)，适于将隔膜(2)覆合在锂箔(1)的下侧以形成第二覆合带(6)；
裁断单元(60)，适于将所述第一覆合带(5)与所述第二覆合带(6)进行裁断。
2.根据权利要求1所述的预锂电芯加工装置，其特征在于，所述第一覆合机构(100)包括：
锂箔卷轴(11)，其上缠绕有具有带状PET载体的锂箔(1)；
隔膜卷轴(12)，其上缠绕有隔膜(2)，所述隔膜卷轴(12)设置于所述锂箔卷轴(11)的相对上方位置；
压辊(13)，适于将所述锂箔(1)与所述隔膜(2)压合形成第一覆合带(5)。
3.根据权利要求1所述的预锂电芯加工装置，其特征在于，所述第二覆合机构(200)包括：
锂箔卷轴(11)，其上缠绕有具有带状PET载体的锂箔(1)；
隔膜卷轴(12)，其上缠绕有隔膜(2)，所述隔膜卷轴(12)设置于所述锂箔卷轴(11)的相对下方位置；
压辊(13)，适于将所述锂箔(1)与所述隔膜(2)压合形成第二覆合带(6)。
4.根据权利要求2或3所述的预锂电芯加工装置，其特征在于，所述第一覆合机构(100)与所述第二覆合机构(200)还包括：
收卷轴(14)，适于对所述带状PET载体进行收卷。
5.根据权利要求1所述的预锂电芯加工装置，其特征在于，所述预锂电芯加工装置还包括：CCD检测单元(20)，适于对所述第一覆合带(5)与所述第二覆合带(6)进行检测，以确定所述裁断单元(60)的裁切位置。
6.根据权利要求1所述的预锂电芯加工装置，其特征在于，所述预锂电芯加工装置还包括：负极卷轴(30)，适于卷绕负极片(3)。
7.根据权利要求1所述的预锂电芯加工装置，其特征在于，所述预锂电芯加工装置还包括：正极卷轴(40)，适于卷绕正极片(4)。
8.根据权利要求6或7所述的预锂电芯加工装置，其特征在于，所述裁断单元(60)还适于对负极片(3)与正极片(4)进行裁断。
9.根据权利要求1所述的预锂电芯加工装置，其特征在于，所述预锂电芯加工装置还包括：叠片机构(50)，所述叠片机构(50)适于由上到下将第一覆合单元(7)、负极片(3)、第二覆合单元(8)、正极片(4)进行依次叠片。
10.一种预锂电芯加工系统，其特征在于，包括如上述权利要求1-9任意一项所述的预锂电芯加工装置。
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