卷绕设备和方法与流程

本技术实施例涉及机械领域，并且更具体地，涉及一种卷绕设备和方法。

背景技术：

1、节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势已成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。

2、通常，电池由一个或多个电池单体组成，每个电池单体中包括电极组件，且该电极组件由正极片、负极片以及隔膜组成。在一些相关技术中，能够通过卷绕设备将该正极片、负极片以及隔膜进行卷绕以形成卷绕式的电极组件。如何提高卷绕设备对电极组件的加工效率，以提高电池的生产产能，是一项亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种卷绕设备和方法，能够提高卷绕设备对电极组件的加工效率，以提高电池的生产产能。

2、第一方面，提供一种卷绕设备，包括：第一放卷装置，用于输出第一极片；第一分切装置，设置于第一放卷装置的下游，用于沿第一极片的长度方向将第一极片切割为第一部分和第二部分；卷绕装置，设置于第一分切装置的下游，且具有能够同时卷绕运动的第一卷绕部和第二卷绕部，第一卷绕部用于卷绕第一极片的第一部分以形成第一电极组件，第二卷绕部用于卷绕第一极片的第二部分以形成第二电极组件。

3、通过本技术实施例的技术方案，在卷绕设备中，仅需提供一个第一放卷装置，配合于第一分切装置以及卷绕装置，即能实现同时制造得到两个电极组件。该卷绕设备对电极组件的制造效率较高，且不会占用较大的厂房空间，有利于提升卷绕设备使用用地和产能的比值，提高了厂房能够实现的最大产能。

4、在一些可能的实施方式中，第一极片包括第一基片以及涂覆于第一基片的表面的两个第一活性涂层区，两个第一活性涂层区分别位于第一极片在宽度方向上的两侧，两个第一活性涂层区之间具有沿第一极片的长度方向延伸的第一极耳区；第一分切装置用于沿第一极片的长度方向在第一极耳区中切割，以将第一极片切割为第一部分和第二部分。

5、通过该实施方式的技术方案，第一极片包括两个第一活性涂层区以及位于该两个第一活性涂层区之间的第一极耳区。对于该第一极片，其不同于一般用于制造单个电极组件的单个极片，该第一极片中包括用于制造两个电极组件的两个极片(即切割之后的第一部分和第二部分)。对于该第一极片，可以通过同一道涂覆工艺制造得到，相比于通过两道涂覆工艺分别制造两个单极片的技术方案，该第一极片的生产效率更高。

6、在一些可能的实施方式中，第一分切装置包括：第一分切部和第二分切部；其中，第一分切部用于在第一极耳区中切割，以形成第一极片的第一部分的至少一个极耳，第二分切部用于在第一极耳区中切割，以形成第一极片的第二部分的至少一个极耳。

7、通过该实施方式的技术方案，在第一分切装置中设置第一分切部和第二分切部，能够针对具体需求制造得到尺寸更小且精度更高的第一极片的第一部分的极耳和第一极片的第二部分的极耳，不仅有利于电极组件后续制造工艺的进行，例如，对卷绕后的电极组件中极耳的处理等等，还能提高电极组件的整体性能。

8、在一些可能的实施方式中，卷绕设备还包括：第一调整组件和/或第二调整组件，设置于第一分切装置与卷绕装置之间；其中，第一调整组件用于对第一极片的第一部分在卷绕设备中的传动参数进行调整，和/或，第二调整组件用于对第一极片的第二部分在卷绕设备中的传动参数进行调整。

9、在该实施方式的技术方案中，通过该第一调整组件和/或第二调整组件对第一极片的第一部分和/或第二部分的传动参数的调整，可以使得该第一部分和/或第二部分在卷绕设备中的传动更为稳定，且提升后续该第一部分和/或第二部分在卷绕装置中的卷绕效果，从而提升制备得到的两个电极组件的整体性能。

10、在一些可能的实施方式中，第一调整组件和第二调整组件包括：纠偏组件；第一调整组件中的纠偏组件用于调整第一极片的第一部分在卷绕设备中的相对位置；第二调整组件中的纠偏组件用于调整第一极片的第二部分在卷绕设备中的相对位置；和/或，第一调整组件和第二调整组件包括：张力调节组件；第一调整组件中的张力调节组件用于检测并调整第一极片的第一部分的张力；第二调整组件中的张力调节组件用于检测并调整第一极片的第二部分的张力。

11、在该实施方式的技术方案中，通过在第一调整组件和第二调整组件中分别设置纠偏组件和张力调节组件，可以使得该两个纠偏组件和两个张力调节组件能够更有针对性的分别对第一极片的第一部分和第二部分在卷绕设备中的相对位置和张力进行调整，且调整结果更为精准，有利于提高该第一极片的第一部分和第二部分在卷绕装置中的卷绕效果。

12、在一些可能的实施方式中，卷绕设备还包括：第一入料部和第二入料部，设置于卷绕装置的上游；其中，第一入料部用于将第一极片的第一部分传送至卷绕装置的第一卷绕部，第二入料部用于将第一极片的第二部分传送至卷绕装置的第二卷绕部。

13、在该实施方式的技术方案中，通过两个入料部分别对第一极片的两部分进行处理，能够使得该第一极片的两部分能够更为稳定且可靠的分别进入卷绕装置中的两个卷绕部，提升第一极片的两部分的卷绕效果从而提升制造得到的两个电极组件的性能。

14、在一些可能的实施方式中，第一入料部包括：第一动辊、第一驱动件和第一传动件，第二入料部包括：第二动辊、第二驱动件和第二传动件；其中，第一驱动件用于驱动第一动辊将第一极片的第一部分压附于第一传动件，第一传动件用于将第一极片的第一部分传送至第一卷绕部；第二驱动件用于驱动第二动辊将第一极片的第二部分压附于第二传动件，第二传动件用于将第一极片的第二部分传送至第二卷绕部。

15、在该实施方式的技术方案中，第一入料部和第二入料部由动辊、驱动件以及传动件组成，整体结构便于实现且可靠性较高，能够将第一极片的两个部分平稳有效的传送至卷绕装置中。

16、在一些可能的实施方式中，卷绕设备还包括：第二放卷装置，用于输出第二极片；第二分切装置，设置于第二放卷装置的下游，用于沿第二极片的长度方向将第二极片切割为第一部分和第二部分；卷绕装置，设置于第二分切装置的下游，第一卷绕部用于卷绕第一极片的第一部分以及第二极片的第一部分以形成第一电极组件，第二卷绕部用于卷绕第一极片的第二部分以及第二极片的第二部分以形成第二电极组件。

17、通过该实施方式的技术方案，在卷绕设备中，仅需提供一个第一放卷装置和一个第二放卷装置，配合于第一分切装置、第二分切装置以及卷绕装置，即能实现同时制造得到两个电极组件。该卷绕设备对电极组件的制造效率较高，且能够进一步降低所需占用的厂房空间，有利于进一步提升卷绕设备使用用地和产能的比值，以提高厂房能够实现的最大产能。

18、在一些可能的实施方式中，第二极片包括第二基片以及涂覆于第二基片的表面的第二活性涂层区，第二活性涂层区在第二极片的宽度方向上的两侧分别具有沿第二极片的长度方向延伸的第二极耳区；第二分切装置用于沿第二极片的长度方向在第二活性涂层区中切割，以将第二极片切割为第一部分和第二部分。

19、通过该实施方式的技术方案，第二极片包括第二活性涂层区以及位于该第二活性涂层区两侧的两个第二极耳区。对于该第二极片，其不同于一般用于制造单个电极组件的单个极片，该第二极片中包括用于制造两个电极组件的两个极片(即切割之后的第一部分和第二部分)。对于该第二极片，可以通过同一道涂覆工艺制造得到，相比于通过两道涂覆工艺分别制造两个单极片的技术方案，该第二极片的生产效率更高。

20、在一些可能的实施方式中，卷绕设备还包括：第三调整组件和/或第四调整组件，设置于第二分切装置与卷绕装置之间；其中，第三调整组件用于对第二极片的第一部分在卷绕设备中的传动参数进行调整，和/或，第四调整组件用于对第二极片的第二部分在卷绕设备中的传动参数进行调整。

21、在该实施方式的技术方案中，通过该第三调整组件和/或第四调整组件分别对第二极片的第一部分和/或第二部分的传动参数的调整，可以使得该第一部分和/或第二部分在卷绕设备中的传动更为稳定，且提升后续该第一部分和/或第二部分在卷绕装置中的卷绕效果，从而提升制备得到的两个电极组件的整体性能。

22、在一些可能的实施方式中，第三调整组件和第四调整组件包括：纠偏组件；第三调整组件中的纠偏组件用于调整第二极片的第一部分在卷绕设备中的相对位置；第四调整组件中的纠偏组件用于调整第二极片的第二部分在卷绕设备中的相对位置；和/或，第三调整组件和第四调整组件包括：张力调节组件；第三调整组件中的张力调节组件用于检测并调整第二极片的第一部分的张力；第四调整组件中的张力调节组件用于检测并调整第二极片的第二部分的张力。

23、在一些可能的实施方式中，卷绕设备还包括：两个第二放卷装置，两个第二放卷装置中的每个第二放卷装置用于输出第二极片；卷绕装置，设置于两个第二放卷装置的下游，第一卷绕部用于卷绕第一极片的第一部分以及来自一个第二放卷装置的第二极片以形成第一电极组件，第二卷绕部用于卷绕第一极片的第二部分以及来自另一个第二放卷装置的第二极片以形成第二电极组件。

24、在该实施方式的技术方案中，卷绕设备包括两个第二放卷装置，且该两个第二放卷装置上设置的第二极片为单个电极组件中的极片，不需要经过切割。在该实施方式下，后续对该两个第二放卷装置输出的两个第二极片的位置不需要进行大幅度的调整，也能使得该两个第二极片能够与第一极片的两个部分相互配合卷绕，形成两个电极组件。因此，通过该技术方案，第二极片在卷绕设备中的传动更为稳定，通过该卷绕设备制造得到的电极组件的性能以及良率能够得到提升。

25、在一些可能的实施方式中，第二极片包括第二基片以及涂覆于第二基片的表面的第二活性涂层区，第二活性涂层区在第二极片的宽度方向上的一侧具有沿第二极片的长度方向延伸的第二极耳区。

26、在一些可能的实施方式中，卷绕设备还包括：两个第三放卷装置，两个第三放卷装置中的每个第三放卷装置用于输出第一隔膜；两个第四放卷装置，两个第四放卷装置中的每个第四放卷装置用于输出第二隔膜；卷绕装置，设置于两个第三放卷装置以及两个第四放卷装置的下游，第一卷绕部用于卷绕第一极片的第一部分、来自一个第三放卷装置的第一隔膜以及来自一个第四放卷装置的第二隔膜以形成第一电极组件；第二卷绕部用于卷绕第一极片的第二部分、来自另一个第三放卷装置的第一隔膜以及来自另一个第四放卷装置的第二隔膜以形成第二电极组件。

27、在该实施方式的技术方案中，通过两个第三放卷装置输出两个第一隔膜，以及两个第四放卷装置输出两个第二隔膜，该两个第一隔膜以及两个第二隔膜能够同时传送至卷绕装置中的两个卷绕部，以与第一极片的两个部分同时卷绕，形成性能稳定且能够可靠使用的两个电极组件，且电极组件的制造效率较高。

28、在一些可能的实施方式中，卷绕设备还包括：第一合并装置，设置于两个第三放卷装置以及卷绕装置之间，第一合并装置包括设置于同一辊上的两个第一转动部，两个第一转动部一一对应于两个第三放卷装置以及卷绕装置中的两个卷绕部，每个第一转动部用于将来自对应的第三放卷装置的第一隔膜传送至对应的卷绕部；和/或，第二合并装置，设置于两个第四放卷装置以及卷绕装置之间，第二合并装置包括设置于同一辊上的两个第二转动部，两个第二转动部一一对应于两个第四放卷装置以及卷绕装置中的两个卷绕部，每个第二转动部用于将来自对应的第四放卷装置的第二隔膜传送至对应的卷绕部。

29、通过该实施方式的技术方案，两个第一隔膜可以通过同一个第一合并装置传送至卷绕装置中的两个卷绕部，类似地，两个第二隔膜也可以通过同一个第二合并装置传送至卷绕装置中的两个卷绕部。在该实施方式中，不需要通过多个装置分别将两个第一隔膜传送至卷绕装置，也不需要多个装置分别将两个第二隔膜传送至卷绕装置，从而可以减少卷绕设备中装置的数量，进一步降低卷绕设备所需占用的厂房空间。

30、在一些可能的实施方式中，卷绕设备还包括：两个第五调整组件，一一对应于两个第三放卷装置，且设置于第一合并装置与两个第三放卷装置之间，第五调整组件用于对第一隔膜在卷绕设备中的传动参数进行调整；和/或，两个第六调整组件，一一对应于两个第四放卷装置，且设置于第二合并装置与两个第四放卷装置之间，第六调整组件用于对第二隔膜在卷绕设备中的传动参数进行调整。

31、在本技术实施例的技术方案中，通过该第五调整组件和/或第六调整组件对第一隔膜和/或第二隔膜的传动参数的调整，可以使得该第一隔膜和/或第二隔膜在卷绕设备中的传动更为稳定且提升后续该第一隔膜和/或第二隔膜在卷绕装置中的卷绕效果，从而提升制备得到的两个电极组件的整体性能。

32、在一些可能的实施方式中，第五调整组件和第六调整组件包括：张力调节组件；第五调整组件中的张力调节组件用于检测并调整第一隔膜的张力；第六调整组件中的张力调节组件用于检测并调整第二隔膜的张力。

33、第二方面，提供一种卷绕方法，包括：输出第一极片；沿第一极片的长度方向将第一极片切割为第一部分和第二部分；对第一极片的第一部分进行卷绕以形成第一电极组件，同时对第一极片的第二部分进行卷绕以形成第二电极组件。

34、在一些可能的实施方式中，第一极片包括第一基片以及涂覆于第一基片的表面的两个第一活性涂层区，两个第一活性涂层区分别位于第一极片在宽度方向上的两侧，两个第一活性涂层区之间具有沿第一极片的长度方向延伸的第一极耳区；其中，沿第一极片的长度方向将第一极片切割为第一部分和第二部分，包括：沿第一极片的长度方向在第一极耳区中切割，以将第一极片切割为第一部分和第二部分。

35、在一些可能的实施方式中，沿第一极片的长度方向在第一极耳区中切割，以将第一极片切割为第一部分和第二部分，包括：沿朝向第一极片的长度方向延伸的第一切割线在第一极耳区中切割，以得到第一极片的第一部分并形成第一极片的第一部分的至少一个极耳；沿朝向第一极片的长度方向延伸的第二切割线在第一极耳区中切割，以得到第一极片的第二部分并形成第一极片的第二部分的至少一个极耳。

36、在一些可能的实施方式中，卷绕方法还包括：输出第二极片；沿第二极片的长度方向将第二极片切割为第一部分和第二部分；对第一极片的第一部分进行卷绕以形成第一电极组件，同时对第一极片的第二部分进行卷绕以形成第二电极组件，包括：对第一极片的第一部分以及第二极片的第一部分进行卷绕以形成第一电极组件，同时对第一极片的第二部分以及第二极片的第二部分进行卷绕以形成第二电极组件。

37、在一些可能的实施方式中，第二极片包括第二基片以及涂覆于第二基片的表面的第二活性涂层区，第二活性涂层区在第二极片的宽度方向上的两侧分别具有沿第二极片的长度方向延伸的第二极耳区；沿第二极片的长度方向将第二极片切割为第一部分和第二部分，包括：沿第二极片的长度方向在第二活性涂层区中切割，以将第二极片切割为第一部分和第二部分。

38、在一些可能的实施方式中，卷绕方法还包括：输出两个第二极片；对第一极片的第一部分进行卷绕以形成第一电极组件，同时对第一极片的第二部分进行卷绕以形成第二电极组件，包括：对第一极片的第一部分以及两个第二极片中的一个第二极片进行卷绕以形成第一电极组件，同时对第一极片的第二部分以及两个第二极片中的另一个第二极片进行卷绕以形成第二电极组件。

39、在一些可能的实施方式中，第二极片包括第二基片以及涂覆于第二基片的表面的第二活性涂层区，第二活性涂层区在第二极片的宽度方向上的一侧具有沿第二极片的长度方向延伸的第二极耳区。

40、通过本技术实施例的技术方案，在卷绕设备中，仅需提供一个第一放卷装置，配合于第一分切装置以及卷绕装置，即能实现同时制造得到两个电极组件。该卷绕设备对电极组件的制造效率较高，且不会占用较大的厂房空间，有利于提升卷绕设备使用用地和产能的比值，提高了厂房能够实现的最大产能。