本实用新型涉及锂离子电池制造技术领域,具体涉及一种锂离子电池集卷绕和注液装置。
背景技术:
目前,锂离子电池由于其能量密度高,循环寿命长,自放电小等优点,广泛应用于消费类、IT、通信等电子领域。随着石化能源消耗的加大和环境污染双重压力,绿色出行的电动车受到广泛重视。电动车动力主要是车载蓄电池,而锂离子动力电池则是电动车的首选。生产高品质,低成本的锂离子电动车电池,对于节能减排有着具体而现实的意义。锂离子电池是由正极、负极、隔膜及电解液组装而成,正、负极活性物质及隔膜是浸渍在电解液当中。锂离子电池在充、放电时,锂离子在正、负极活性物质之间脱、嵌时,电解液起着媒介作用。隔膜的结构应当叫微孔膜,在锂离子电池充放电时,即起着隔离和绝缘正、负极作用的同时,浸渍充盈电解液的隔膜又起着锂离子通道的作用。电解液充分、均匀的和隔膜浸润,以及和正、负极活性物质浸润,是锂离子电池充、放电优劣的重要因素。
现有的锂离子电池在生产时,需要设法提高锂离子电池的能量密度,要求电芯材料绕制的较紧凑,卷绕紧密的电芯,给注液工序带来困难,尽管在注液工序采用了真空注液、搁置、多次分段注液等方法,电解液在电芯中对电芯材料浸渍不充分、不均匀的现象时有发生,造成锂离子电芯一致不好的倾向加大。传统的装配环节的设备和工艺流程,卷绕和注液是前后分开的两套设备和两个流程, 导致存在装配设备繁琐,生产线冗长,制造工艺周期长,生产效率低等问题。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池集卷绕和注液装置,以解决现有技术中所存在的装配设备繁琐,生产线冗长,制造工艺周期长,生产效率低等问题。
为实现上述目的,本实用新型提供一种锂离子电池集卷绕和注液装置,包括卷绕机,卷绕机的前方设置有对锂电池电芯卷绕带进行电解液浸润处理的注液组件。
可选地,注液组件包括设置在卷绕机前方的供锂电池电芯卷绕带浸入的电解液槽,电解液槽处设置有将锂电池电芯卷绕带导入的导辊组件,电解液槽内设置有将锂电池电芯卷绕带压设在其中的压辊组件。
可选地,锂电池电芯卷绕带由上至下包括正极条带、第一隔膜条带、负极条带和第二隔膜条带,第一隔膜条带和第二隔膜条带与卷绕机之间分别设置有电解液槽。
可选地,第一隔膜条带和第二隔膜条带与卷绕机之间的电解液槽中的压辊组件分别包括上压辊、中压辊和下压辊,第一隔膜条带和第二隔膜条带分别经导辊组件导入到电解液槽中后,分别依次被压设在中压辊与下压辊之间、及上压辊与中压辊之间。
可选地,正极条带和负极条带与卷绕机之间分别设置有电解液槽。
可选地,正极条带和负极条带与卷绕机之间的电解液槽中的压辊组件分别包括上压辊和下压辊,正极条带和负极条带分别经导辊组件导入到电解液槽中后,分别被压设在上压辊和下压辊之间。
可选地,注液组件包括设置在卷绕机前方的对锂电池电芯卷绕带进行电解液喷涂处理的喷头。
可选地,锂电池电芯卷绕带由上至下包括正极条带、第一隔膜条带、负极条带和第二隔膜条带;且正极条带、第一隔膜条带、负极条带和第二隔膜条带的上方和下方分别设置有喷头。
本实用新型具有如下优点:
本实用新型的锂离子电池集卷绕和注液装置,能够解决现有技术中所存在的装配设备繁琐,生产线冗长,制造工艺周期长,生产效率低等问题,其集卷绕和注液结构及工序为一体,大大缩短了锂电池的工艺流程,简化了装配路线,显著降低锂离子电池的生产加工成本,特别适应于凝胶态电解液型锂离子电池加工艺流程,为凝胶态聚合物锂离子电池生产加工提供了理想的解决方案。
附图说明
图1为本实用新型的锂离子电池集卷绕和注液装置的一个实施例的示意图。
图2为本实用新型的锂离子电池集卷绕和注液装置的另一个实施例的示意图。
图3为本实用新型的锂离子电池集卷绕和注液装置的再一个实施例的示意图。
图中,1为卷绕机,2为锂电池电芯卷绕带,21为正极条带,22为第一隔膜条带,23为负极条带,24为第二隔膜条带,3为电解液槽,31为电解液,32为喷头,4为导辊组件,41为导辊,5为压辊组件,51为上压辊,52为中压辊,53为下压辊。
具体实施方式
以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
实施例1
一种锂离子电池集卷绕和注液装置,如图1所示,包括卷绕机,卷绕机1的前方设置有对锂电池电芯卷绕带2进行电解液31浸润处理的注液组件。
本实施例的锂离子电池集卷绕和注液装置,在使用时,包括以下步骤:
将锂电池电芯卷绕带2经注液组件进行电解液31浸润处理;
然后将锂电池电芯卷绕带2导入到卷绕机1中进行卷绕;
卷绕机1的工作环境参数条件如下:温度为18~25℃,湿度为≤1%RH,露点≤-35~-45℃。
其中,露点(Dew point),又称露点温度(Dew point temperature),在气象学中是指在固定气压之下,空气中所含的气态水达到饱和而凝结成液态水所需要降至的温度。
可见,本实施例的锂离子电池集卷绕和注液装置及其使用方法,在卷绕机1装配的前端,预先将锂电池电芯卷绕带2导入注液组件中进行电解液31浸润处理后,随即进行卷绕,卷绕后可以入壳。其确保了电解液31对锂电池电芯卷绕带2均匀浸润的效果,致使电解液31充分充盈在锂电池电芯卷绕带2的隔膜的微孔当中,及充盈在正、负极活性物质中,大大提高了电芯充放电的一致性,同时由于缩短了工艺制程,降低了生产工艺成本。
实施例2
一种锂离子电池集卷绕和注液装置,如图1所示,与实施例1相似,所不同的是,注液组件包括设置在卷绕机1前方的供锂电池电芯卷绕带2浸入的电解液槽3,电解液槽3处设置有将锂电池电芯卷绕带2导入的导辊组件4,电解液槽3内设置有将锂电池电芯卷绕带2压设在其中的压辊组件5。
优选的,锂电池电芯卷绕带2由上至下包括正极条带21、第一隔膜条带22、负极条带23和第二隔膜条带24,第一隔膜条带22和第二隔膜条带24与卷绕机1之间分别设置有电解液槽3。
优选的,第一隔膜条带22和第二隔膜条带24与卷绕机1之间的电解液槽3中的压辊组件5分别包括上压辊51、中压辊52和下压辊53,第一隔膜条带22和第二隔膜条带24分别经导辊组件4导入到电解液槽3中后,分别依次被压设在中压辊52与下压辊53之间、及上压辊51与中压辊52之间。
本实施例的锂离子电池集卷绕和注液装置,在使用时,包括以下步骤:
将电解液槽3中注入电解液31;
将第一隔膜条带22和第二隔膜条带24分别通过导辊组件4导入到电解液槽3中进行浸润,并分别通过压辊组件进行辊轧的同时,将正极条带21和负极条带23分别通过导辊组件4导入到电解液槽3中进行浸润,同时分别通过压辊组件进行辊轧。
可见,本实施例的锂离子电池集卷绕和注液装置及其使用方法,在卷绕机1装配的前端,预先将第一隔膜条带22和第二隔膜条带24放入电解液槽3中进行浸润辊轧后,随即进行卷绕,卷绕后可以入壳。
实施例3
一种锂离子电池集卷绕和注液装置,如图2所示,与实施例2相似,所不同的是,正极条带21和负极条带23与卷绕机1之间分别设置有电解液槽3。
优选的,正极条带21和负极条带23与卷绕机1之间的电解液槽3中的压辊组件5分别包括上压辊51和下压辊53,正极条带21和负极条带23分别经导辊组件导入到电解液槽3中后,分别被压设在上压辊51和下压辊53之间。
本实施例的锂离子电池集卷绕和注液装置,在使用时,包括以下步骤:
将电解液槽3中注入电解液31;
将正极条带21、第一隔膜条带22、负极条带23和第二隔膜条带24分别通过导辊组件4导入到电解液槽3中进行浸润,并分别通过压辊组件进行辊轧的同时,将正极条带21和负极条带23分别通过导辊组件4导入到电解液槽3中进行浸润,同时分别通过压辊组件进行辊轧。
可见,本实施例的锂离子电池集卷绕和注液装置及其使用方法,在卷绕机1装配的前端,预先将第一隔膜条带22和第二隔膜条带24放入电解液槽3中进行浸润辊轧的同时,也将正极条带21和负极条带23放入电解液槽3中进行浸润辊轧,然后随即进行卷绕,卷绕后可以入壳。
实施例4
一种锂离子电池集卷绕和注液装置,如图3所示,与实施例1相似,所不同的是,
注液组件包括设置在卷绕机1前方的对锂电池电芯卷绕带2进行电解液31喷涂处理的喷头32。
优选的,锂电池电芯卷绕带2由上至下包括正极条带21、第一隔膜条带22、负极条带23和第二隔膜条带24;且正极条带21、第一隔膜条带22、负极条带23和第二隔膜条带24的上方和下方分别设置有喷头32。
本实施例的锂离子电池集卷绕和注液装置,在使用时,包括以下步骤:
将电解液31从喷头32中喷出;
将正极条带21、第一隔膜条带22、负极条带23和第二隔膜条带24的上表面和下表面分别喷涂电解液31。
可见,本实施例的锂离子电池集卷绕和注液装置及其使用方法,在卷绕机1装配的前端,预先将正极条带21、第一隔膜条带22、负极条带23和第二隔膜条带24的上表面和下表面进行喷涂电解液31处理,然后随即进行卷绕,卷绕后可以入壳。
需要说明的是,本实用新型的锂离子电池集卷绕和注液装置及其使用方法,还可以进一步包括如下结构,导辊组件4分别包括导辊41,每个电解液槽3处的导辊41的数量可以分别为四个,四个导辊41可以分布为上面两个和下面两个,正极条带21和/或第一隔膜条带22的下方位于其电解液槽4的后方位置处还可以额外设置一个支撑用导辊41,负极条带23和/或第二隔膜条带24的上方位于其电解液槽4的后方位置处还可以额外设置一个支撑用导辊41。每个电解液槽3上的喷头32可以为两个,两个喷头32可以分别设置在电解液槽3的上方和下方,两个喷头32的出液口可以分别对应与条带的上表面和下表面。
需要说明的是,本实用新型的锂离子电池集卷绕和注液装置,主要对上述结构进行了改进,其他未提及的功能、部件及结构,在需要时,可以采用现有技术中能够实现相应功能的部件及结构进行实施。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述,但在本实用新型基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本实用新型要求保护的范围。