锂离子电池叠片方法及装置与流程

[0001]
本发明涉及电池制造领域，具体地涉及一种锂离子电池叠片方法以及一种锂离子电池叠片装置。


背景技术：

[0002]
锂离子电池制作工艺复杂，正负极片和隔膜作为电池的核心尤为重要。锂电池的制作过程通常为，通过卷绕或叠片工艺将正负极片和隔膜组合成极组，将极组组装成为单体电芯，再将多个单体电芯封装为锂电池。其中，隔膜的作用是将正负极片隔离，同时包覆负极片(负极片包覆正极片)，以保证正极片锂离子能穿透隔膜嵌入负极，同时负极有足够的空间容纳锂离子。
[0003]
目前的叠片工艺是将正极片、隔膜、负极片进行叠片，组合为极组，然后在极组外表面粘贴胶带进行固定。在叠片之前，需对隔膜进行预处理，在隔膜上涂覆胶层，叠片之后，需对极组进行烘箱加热，达到隔膜上的胶层的熔点，再对极组进行热压定型。目前的叠片工艺工步多，成本高，时间长。


技术实现要素：

[0004]
本发明实施方式的目的是提供一种锂离子电池叠片方法及装置，以解决上述的问题。
[0005]
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种锂离子电池叠片方法，所述方法包括：
[0006]
s1)提供正极片、负极片以及未涂覆胶层的隔膜；
[0007]
s2)将所述隔膜置于所述正极片与所述负极片之间传送，对所述正极片和所述负极片进行叠片，在叠片过程中对所述隔膜、所述正极片和所述负极片点胶。
[0008]
进一步地，步骤s2)将所述隔膜置于所述正极片与所述负极片之间传送，对所述正极片和所述负极片进行叠片，在叠片过程中对所述隔膜、所述正极片和所述负极片点胶，包括：
[0009]
s21)在所述隔膜上点胶，从所述隔膜的一侧往所述隔膜上放置所述正极片，将所述隔膜与所述正极片的下表面粘贴，在所述正极片的上表面点胶，将所述隔膜与所述正极片的上表面粘贴；
[0010]
s22)在所述隔膜上点胶，从所述隔膜的另一侧往所述隔膜上放置所述负极片，将所述隔膜与所述负极片的下表面粘贴，在所述负极片的上表面点胶，将所述隔膜与所述负极片的上表面粘贴；
[0011]
s23)重复步骤s21)-s22)。
[0012]
进一步地，步骤s21)或s22)中，所述在所述隔膜上点胶，包括：
[0013]
在所述隔膜上所述正极片的正投影面内点胶。
[0014]
进一步地，在重复步骤s21)-s22)的过程中，在所述隔膜与所述正极片或所述负极片的相对位置发生偏移时对所述隔膜的位置进行纠偏。
[0015]
进一步地，在传送所述隔膜的过程中控制所述隔膜的张力。
[0016]
本发明另一方面提供一种锂离子电池叠片装置，所述装置包括：
[0017]
隔膜传送装置，用于传送所述隔膜；
[0018]
叠片平台，用于固定所述隔膜，以对所述正极片和所述负极片进行叠片；
[0019]
点胶装置，设置于所述叠片平台的上方，用于在叠片过程中对所述隔膜、所述正极片和所述负极片点胶。
[0020]
进一步地，所述装置还包括：
[0021]
正极片定位平台，设置于所述叠片平台的一侧，用于定位所述正极片，以从所述隔膜的一侧往所述隔膜上放置所述正极片；
[0022]
负极片定位平台，设置于所述叠片平台的另一侧，用于定位所述负极片，以从所述隔膜的另一侧往所述隔膜上放置所述负极片。
[0023]
进一步地，所述点胶装置用于：
[0024]
在所述隔膜上点胶，以在放置所述正极片后将所述隔膜与所述正极片的下表面粘贴，以及在所述正极片的上表面点胶，以将所述隔膜与所述正极片的上表面粘贴；
[0025]
在所述隔膜上点胶，以在放置所述负极片后将所述隔膜与所述负极片的下表面粘贴，以及在所述负极片的上表面点胶，以将所述隔膜与所述负极片的上表面粘贴。
[0026]
进一步地，所述隔膜传送装置包括隔膜辊、传动辊以及张力辊，所述隔膜辊用于安装隔膜卷，所述隔膜卷上的隔膜通过所述传动辊以及所述张力辊传送至所述叠片平台。
[0027]
进一步地，所述隔膜传送装置还包括纠偏辊，所述纠偏辊用于在所述隔膜与所述正极片或所述负极片的相对位置发生偏移时对所述隔膜的位置进行纠偏。
[0028]
本发明通过在叠片过程中对隔膜和极片进行点胶，所使用的隔膜无需预先进行涂胶处理；在叠片过程中点胶，在胶层未凝固之前使极片与隔膜粘贴，叠片成极组后呈固定状态，无需粘贴胶带进行固定，无需对极组进行热压整形。本发明提供的锂离子电池叠片方法及装置，减少了工步，降低了成本，缩短了电芯生产时间。
[0029]
本发明的方法，叠片过程中在隔膜和极片上进行点胶，能实时对极组定型，减少因极组流转过程造成对齐度不良，避免热压整形造成的对齐度不良。本方法无需对极组粘贴胶带，节省胶带成本，还避免胶带贴附影响隔膜孔隙从而影响电解液对极组的浸润性；无需对隔膜预先涂胶以及对极组热压，避免热压时由于极组贴胶造成极组表面不平整、热压不均匀而影响电芯循环性能的问题。
[0030]
本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0031]
附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：
[0032]
图1是本发明一种实施方式提供的锂离子电池叠片方法的流程图；
[0033]
图2是本发明一种实施方式提供的锂离子电池叠片装置的示意图。
[0034]
附图标记说明
[0035]
1-正极片，2-负极片，3-隔膜，
[0036]
10-隔膜传送装置，11-膈膜辊，12-传动辊，13-张力辊，14-纠偏辊，
[0037]
20-叠片平台，30-点胶装置，
[0038]
40-正极片定位平台，50-负极片定位平台
具体实施方式
[0039]
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0040]
图1是本发明一种实施方式提供的锂离子电池叠片方法的流程图。
[0041]
如图1所示，本发明实施方式提供一种锂离子电池叠片方法，所述方法包括：
[0042]
s1)提供正极片、负极片以及未涂覆胶层的隔膜；
[0043]
此处，提供模切好的正极片和负极片，以及未经涂胶处理的隔膜。
[0044]
s2)将所述隔膜置于所述正极片与所述负极片之间传送，对所述正极片和所述负极片进行叠片，在叠片过程中对所述隔膜、所述正极片和所述负极片点胶。
[0045]
在传送所述隔膜的过程中控制所述隔膜的张力，确保隔膜平整不褶皱。
[0046]
步骤s2)包括以下子步骤：
[0047]
s21)在所述隔膜上点胶，从所述隔膜的一侧往所述隔膜上放置所述正极片，将所述隔膜与所述正极片的下表面粘贴在一起，在所述正极片的上表面点胶，将所述隔膜与所述正极片的上表面粘贴在一起。
[0048]
s22)在所述隔膜上点胶，从所述隔膜的另一侧往所述隔膜上放置所述负极片，将所述隔膜与所述负极片的下表面粘贴在一起，在所述负极片的上表面点胶，将所述隔膜与所述负极片的上表面粘贴在一起。
[0049]
s23)重复步骤s21)-s22)。
[0050]
在重复步骤s21)-s22)的过程中，在所述隔膜与所述正极片或所述负极片的相对位置发生偏移时对所述隔膜的位置进行纠偏，确保所述隔膜的边沿与所述正极片或所述负极片的边沿相对应，粘贴平整。
[0051]
优选的，步骤s21)或s22)中，所述在所述隔膜上点胶，包括：在所述隔膜上所述正极片的正投影面内点胶，以确保所述隔膜与所述正极片或所述负极片完全粘贴。
[0052]
图2是本发明一种实施方式提供的锂离子电池叠片装置的示意图。
[0053]
如图2所示，本发明实施方式提供一种锂离子电池叠片装置，所述装置包括：隔膜传送装置10、叠片平台20以及点胶装置30。所述隔膜传送装置10用于将隔膜3置于正极片1与负极片2之间传送。所述叠片平台20用于固定所述隔膜3，以对所述正极片1和所述负极片2进行叠片。所述点胶装置30设置于所述叠片平台20的上方，用于在叠片过程中对所述隔膜3、所述正极片1和所述负极片2点胶。具体为，在所述隔膜3上点胶，以在放置所述正极片1后将所述隔膜3与所述正极片1的下表面粘贴在一起，以及在所述正极片1的上表面点胶，以将所述隔膜3与所述正极片1的上表面粘贴在一起。在所述隔膜3上点胶，以在放置所述负极片2后将所述隔膜3与所述负极片2的下表面粘贴在一起，以及在所述负极片2的上表面点胶，以将所述隔膜3与所述负极片2的上表面粘贴在一起。
[0054]
所述装置还包括正极片定位平台40和负极片定位平台50。所述正极片定位平台40设置于所述叠片平台20的一侧，用于定位所述正极片1，以从所述隔膜3的一侧往所述隔膜3
上放置所述正极片1。所述负极片定位平台50设置于所述叠片平台20的另一侧，用于定位所述负极片2，以从所述隔膜3的另一侧往所述隔膜3上放置所述负极片2。
[0055]
本实施方式中，所述隔膜传送装置10包括隔膜辊11、传动辊12、张力辊13以及纠偏辊14。所述隔膜辊11用于安装隔膜卷，所述传动辊12用于传送隔膜卷上的隔膜3。隔膜卷上的隔膜3的一端固定在叠片平台20上，隔膜3经传动辊12、张力辊13、纠偏辊14后传送至叠片平台20。在隔膜3传送过程中通过张力辊13控制隔膜3的张力，确保隔膜3平整不褶皱。点胶装置30对叠片平台20上的隔膜3进行点胶，同时从负极片定位平台50吸取负极片2放置于隔膜3上，负极片2的下表面与隔膜3粘贴在一起，然后在负极片2的上表面点胶，将此时传送至叠片平台20上的隔膜3与负极片2的上表面粘贴在一起。接下来，在负极片2的上表面的隔膜3上点胶，同时从正极片定位平台40吸取正极片1放置于隔膜3上，正极片1的下表面与隔膜3粘贴在一起，然后在正极片1的上表面点胶，将此时传送至叠片平台20上的隔膜3与正极片1的上表面粘贴在一起。如此一层负极片2一层正极片1交替层叠，使隔膜3呈“z”字形排布于负极片2与正极片1之间，组合为极组。
[0056]
在叠片过程中，若所述隔膜3与所述正极片1或所述负极片2的相对位置发生偏移，通过所述纠偏辊14对所述隔膜3的位置进行纠偏，确保所述隔膜3的边沿与所述正极片1或所述负极片2的边沿相对应，粘贴平整。
[0057]
本发明实施方式通过在叠片过程中对隔膜和极片进行点胶，所使用的隔膜无需预先进行涂胶处理；在叠片过程中点胶，在胶层未凝固之前使极片与隔膜粘贴，叠片成极组后呈固定状态，无需粘贴胶带进行固定，无需对极组进行热压整形。本发明提供的锂离子电池叠片方法，减少了工步，降低了成本，缩短了电芯生产时间。
[0058]
本发明的方法，叠片过程中在隔膜和极片上进行点胶，能实时对极组定型，减少因极组流转过程造成对齐度不良，避免热压整形造成的对齐度不良。本方法无需对极组粘贴胶带，节省胶带成本，还避免胶带贴附影响隔膜孔隙从而影响电解液对极组的浸润性；无需对隔膜预先涂胶以及对极组热压，避免热压时由于极组贴胶造成极组表面不平整、热压不均匀而影响电芯循环性能的问题。
[0059]
以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。