叠片装置、极片组件的加工方法以及极片热复合设备与流程

专利2025-08-01  21


本发明涉及电池,具体涉及一种叠片装置、极片组件的加工方法以及极片热复合设备。


背景技术:

1、锂电池的叠片技术路线主要分为四类:z字形叠片、切叠一体、卷叠一体以及热复合叠片。热复合叠片工艺具备较高的生产效率从而成为叠片技术领域中的新宠。热复合叠片是将正极极片、隔膜、负极极片进行热复合形成热复合极片单元,再将热复合极片单元进行堆叠形成极片组件。

2、相关技术中,热复合极片单元进行驱动落叠的过程主要是采用单驱动辊控制热复合极片单元的运动。由于驱动辊为对辊设计,驱动辊对热复合极片单元的夹紧力是通过对辊之间的间距调节的,两驱动辊对热复合极片单元的夹紧力配置在对辊的接触线处,且两驱动辊之间的间隔配置为能够夹紧热复合极片单元。在两个相邻的热复合极片单元以及上下两个芯包的热复合极片单元之间存在留白区,该留白区仅由两层隔膜构成,而热复合极片单元由一层正极片、一层负极片和两层隔膜构成,而两驱动辊之间的间隔是无法调节的,因而当留白区处于两驱动辊之间,由于两驱动辊配置为无法夹紧留白区,进而热复合极片单元的落叠过程不受控制,进而影响芯包的对齐度,以及电池的能量密度。


技术实现思路

1、本发明的实施例提供了一种叠片装置、极片组件的加工方法以及极片热复合设备,可以改善热复合极片单元在落叠过程中失控的技术问题。

2、第一方面,本发明的实施例提供了一种叠片装置,用于加工极片组件,所述极片组件包括多个极片单元,所述叠片装置包括:

3、叠片台,用于供多个所述极片单元堆叠;

4、第一驱动辊组件和第二驱动辊组件,间隔设置于所述叠片台的同一侧,并用于夹紧所述极片组件以驱动所述极片组件移动;

5、其中,所述第一驱动辊组件和所述第二驱动辊组件之间设置有第一间隔,所述第一间隔设置为d1,所述极片单元的长度设置为l,d1小于l,或者d1大于l,且d1与l之间的比值为非整数。

6、在一实施例中,所述第一驱动辊组件包括相对设置的第一驱动辊和第二驱动辊,所述第一驱动辊和所述第二驱动辊之间形成有第二间隔;

7、所述第二驱动辊组件包括相对设置的第三驱动辊和第四驱动辊,所述第三驱动辊和所述第四驱动辊之间形成有第三间隔;

8、所述第二间隔和所述第三间隔均设置为不大于所述极片单元的厚度;和/或,

9、所述第二间隔和所述第三间隔均设置为118μm~460μm。

10、在一实施例中,所述第二间隔和所述第三间隔设置为相同。

11、在一实施例中,还包括驱动装置,所述驱动装置用于驱动所述第一驱动辊组件和/或第二驱动辊组件;所述第一驱动辊和第三驱动辊设置为主动辊,所述第二驱动辊和第四驱动辊设置为从动辊,所述驱动装置配置为仅与所述主动辊相连并驱动所述主动辊转动以带动所述极片组件移动,所述主动辊和所述从动辊中的其中一个的外表面设置为柔软且粗糙的表面,所述主动辊和所述从动辊中的另外一个的外表面设置为硬质且光滑的表面。

12、在一实施例中,所述第一驱动辊组件的转速设置为1rpm/nim~40rpm/nim,所述第一驱动辊组件可用于驱动所述极片组件的移动速度为1m/min~100m/min;和/或,

13、所述第二驱动辊组件的转速设置为1rpm/nim~40rpm/nim,所述第一驱动辊组件可用于驱动所述极片组件的移动速度为1m/min~100m/min;和/或,

14、所述第一驱动辊的转速与所述第二驱动辊的转速配置为相同。

15、在一实施例中,还包括间隔设置的第一支撑台和第二支撑台,安装于所述第一支撑台,所述第二驱动辊组件安装于所述第二支撑台,所述第一驱动辊组件配置为能够在所述第一支撑台上移动,和/或,所述第二驱动辊组件配置为能够在所述第二支撑台上移动。

16、在一实施例中,还包括间隔设置的第一支撑架和第二支撑架,所述第一支撑架内容置有所述第一驱动辊组件,所述第二支撑架内容置有所述第二驱动辊组件,所述第一支撑架固定于所述第一支撑台,和/或,所述第二支撑架固定于所述第二支撑台。

17、在一实施例中,还包括设置于所述叠片台上的多个阻挡件,所述多个阻挡件用于限制所述极片组件的位置,其中所述多个阻挡件中的至少一部分的阻挡件的位置配置为是可调节的。

18、在一实施例中,所述第一支撑架、所述第二支撑架以及所述叠片台依次平行设置,且所述叠片台配置为可向靠近或者远离所述第二支撑架的方向移动。

19、在一实施例中,还包括间隔设置的至少两个视觉检测器,用于监测所述极片组件,所述至少两视觉检测器设置于所述第二支撑台与所述叠片台之间,所述至少两视觉检测器中的其中一个位于所述第二驱动辊组件的一侧,所述至少两视觉检测器中的另外一个位于所述第二驱动辊组件的另一侧。

20、第二方面,本发明的实施例提供了一种极片组件的加工方法,所述极片组件采用上述叠片装置进行加工,所述加工方法包括:

21、提供极片单元,所述极片单元包括依次叠置的一正极极片、第一隔膜、一负极极片以及第二隔膜;

22、驱动所述第一驱动辊组件和所述第二驱动辊组件,所述第一驱动辊组件和所述第二驱动辊组件同时驱动所述极片单元朝向靠近叠片台的方向移动,所述极片单元依次通过所述第一驱动辊组件和所述第二驱动辊组件;

23、叠片台将多个所述极片单元堆叠形成电池芯包。

24、在一实施例中,所述加工方法还包括:

25、调节所述第一驱动辊组件位于第一支撑台的位置,和/或,调节所述第二驱动辊组件位于第二支撑台的位置,从而调节所述极片单元相对于所述叠片台的位置。

26、第三方面,本发明的实施例提供了一种极片热复合设备,所述极片热复合设备包括上述叠片装置。

27、本发明的实施例的有益效果:

28、在本发明的实施例中,通过使用第一驱动辊组件和第二驱动辊组件同时控制极片组件的落叠过程,其中第一驱动辊组件和第二驱动辊组件均配置为能够夹极片单元,通过控制第一驱动辊组件和第二驱动辊组件之间的第一间隔d1设置为小于极片单元的长度设置为l,或者第一间隔d1设置为大于极片单元的长度l,且d1与l之间的比值为非正整数,从而使得在极片单元落叠的过程中,当留白区处于第一驱动辊组件和第二驱动辊组件中的其中一个之中时,极片单元处于第二驱动辊组件和第二驱动辊组件中的另外一个之中,从而使得第一驱动辊组件和第二驱动辊组件中的至少一个能够始终对极片单元提供稳定的夹持作用,有效避免极片单元在落叠过程中失控。



技术特征:

1.一种叠片装置,用于加工极片组件,所述极片组件包括多个极片单元,其特征在于,所述叠片装置包括:

2.根据权利要求1所述的叠片装置,其特征在于,所述第一驱动辊组件包括相对设置的第一驱动辊和第二驱动辊,所述第一驱动辊和所述第二驱动辊之间形成有第二间隔;

3.根据权利要求2所述的叠片装置,其特征在于,所述第二间隔和所述第三间隔设置为相同。

4.根据权利要求2所述的叠片装置,其特征在于,还包括驱动装置,所述驱动装置用于驱动所述第一驱动辊组件和第二驱动辊组件;所述第一驱动辊和第三驱动辊设置为主动辊,所述第二驱动辊和第四驱动辊设置为从动辊,所述驱动装置配置为与所述主动辊相连并驱动所述主动辊转动以带动所述极片组件移动,所述主动辊和所述从动辊中的其中一个的外表面设置为柔软且粗糙的表面,所述主动辊和所述从动辊中的另外一个的外表面设置为硬质且光滑的表面。

5.根据权利要求1-4任一项所述的叠片装置,其特征在于,所述第一驱动辊组件的转速设置为1rpm/nim~40rpm/nim,所述第一驱动辊组件可用于驱动所述极片组件的移动速度为1m/min~100m/min;和/或,

6.根据权利要求1所述的叠片装置,其特征在于,还包括间隔设置的第一支撑台和第二支撑台,所述第一驱动辊组件安装于所述第一支撑台,所述第二驱动辊组件安装于所述第二支撑台,所述第一驱动辊组件配置为能够在所述第一支撑台上移动,和/或,所述第二驱动辊组件配置为能够在所述第二支撑台上移动。

7.根据权利要求6所述的叠片装置,其特征在于,还包括间隔设置的第一支撑架和第二支撑架,所述第一支撑架内容置有所述第一驱动辊组件,所述第二支撑架内容置有所述第二驱动辊组件,所述第一支撑架固定于所述第一支撑台,和/或,所述第二支撑架固定于所述第二支撑台。

8.根据权利要求7所述的叠片装置,其特征在于,还包括设置于所述叠片台上的多个阻挡件,所述多个阻挡件用于限制所述极片组件的位置,其中所述多个阻挡件中的至少一部分的阻挡件的位置配置为可调节。

9.根据权利要求8所述的叠片装置,其特征在于,所述第一支撑架、所述第二支撑架以及所述叠片台依次平行设置,且所述叠片台配置为可向靠近或者远离所述第二支撑架的方向移动。

10.根据权利要求6所述的叠片装置,其特征在于,还包括间隔设置的至少两视觉检测器,用于监测所述极片组件,所述至少两视觉检测器设置于所述第二支撑台与所述叠片台之间,所述至少两视觉检测器中的其中一个位于所述第二驱动辊组件的一侧,所述至少两视觉检测器中的另外一个位于所述第二驱动辊组件的另一侧。

11.一种极片组件的加工方法,所述极片组件采用权利要求1-10任一项所述的叠片装置进行加工,其特征在于,所述加工方法包括:

12.根据权利要求11所述的极片组件的加工方法,其特征在于,所述加工方法还包括:

13.一种极片热复合设备,其特征在于,所述极片热复合设备包括权利要求1-10任一项所述的叠片装置。


技术总结
本发明提供一种叠片装置、极片组件的加工方法以及极片热复合设备,所述叠片装置包括叠片台,用于供多个所述极片单元堆叠形成电芯;第一驱动辊组件和第二驱动辊组件,间隔设置于所述叠片台的同一侧,并用于夹紧所述极片组件以驱动所述极片组件移动;所述第一驱动辊组件和所述第二驱动辊组件之间设置有第一间隔,所述第一间隔设置为d1,所述极片单元的长度设置为L,d1小于L,或者d1大于L,且d1与L之间的比值为非整数。

技术研发人员:陈伟,苏斌,陈利权,李维波
受保护的技术使用者:湖北亿纬动力有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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