热复合叠片装置及电池生产线的制作方法

1.本实用新型涉及电池生产设备技术领域，具体涉及一种热复合叠片装置及电池生产线。


背景技术：

2.叠片是电池生产的工艺之一，在叠片工艺中，需要将正极片、隔膜和负极片依次叠置，并且在热压后形成电芯。现有技术中，为了防止正极片和负极片的边缘接触短路，因此正极片、隔膜和负极片的尺寸关系通常设置为：隔膜最大，并起到分隔正极片和负极片的作用；负极片面积小于隔膜的面积；正极片的面积小于负极片的面积。
3.在上述结构中，由于正极片、隔膜和负极片的尺寸均不同，因此三者需要单独裁切，导致工艺步骤复杂。同时，在进行叠片时，需要保证三个尺寸、四片物料(隔膜-负极片-隔膜-正极片)的对齐度，使得加工精度要求高，设备成本高。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的电池叠片工艺中工艺复杂，精度要求高缺陷，从而提供一种热复合叠片装置及电池生产线。
5.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种热复合叠片装置，包括：第一放卷机构和第二放卷机构，第一放卷机构包括负极料带放卷机构和两个隔膜料带放卷机构，第二放卷机构包括正极料带放卷机构；第一热复合机构，设置在第一放卷机构的下游位置；第一切断机构，设置在第二放卷机构的下游位置；第二热复合机构，设置在第一热复合机构和第一切断机构的下游位置；第二切断机构，设置在第二热复合机构的下游位置。
6.可选地，第一切断机构的下游设置有第一位置检测机构。
7.可选地，第一切断机构的下游和第二切断机构的下游设置有废料剔除机构。
8.可选地，第一切断机构的下游设置有位置调整机构，位置调整机构适于对正极片的位置进行调整。
9.可选地，热复合叠片装置还包括输送带，位置调整机构包括设置在输送带上的气浮对准结构。
10.可选地，负极料带放卷机构下游设置有第二位置检测机构。
11.可选地，隔膜料带放卷机构的下游和第一热复合机构的下游设置有涂胶机构。
12.可选地，第一切断机构为模切结构，第二切断机构为辊切结构。
13.可选地，热复合叠片装置还包括收料机构，收料机构设置在第二切断机构的下游处。
14.本实用新型还提供了一种电池生产线，包括上述的热复合叠片装置。
15.本实用新型具有以下优点：
16.利用本实用新型的技术方案，热复合叠片装置在叠片时，第一放卷机构将负极料带和隔膜料带放卷，并通过第一热复合机构进行热复合得到第一复合料带。第二放卷机构
对正极料带进行放卷，并通过第一切断机构裁切后得到多个正极片。然后第二热复合机构将第一复合料带和多个正极片进行复合，得到第二复合料带，第二切断机构对第二复合料带进行裁切，并得到复合单元。通过对复合单元进行叠置从而完成叠片工艺。上述结构中先对隔膜料带和负极料带进行热复合，在裁切后复合单元的负极片和隔膜的宽度相同。因此在进行叠片时，只需要保证复合单元与正极片的对齐度即可，因此精度控制难度降低。同时，热复合叠片装置不必再对负极料带和隔膜料带单独进行裁切，因此简化了生产工艺。因此本实用新型的技术方案解决了现有技术中的电池叠片工艺中工艺复杂，精度要求高的缺陷。
附图说明
17.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。
18.图1示出了本实用新型的热复合叠片装置的结构示意图；
19.图2示出了通过图1中热复合叠片装置叠片后热压形成的电芯的结构示意图；以及
20.图3示出了图2中电芯的主视示意图。
21.附图标记说明：
22.10、第一放卷机构；11、负极料带放卷机构；12、隔膜料带放卷机构；20、第二放卷机构；30、第一热复合机构；40、第一切断机构；50、第二热复合机构；60、第二切断机构；70、第一位置检测机构；80、废料剔除机构；90、位置调整机构；100、输送带；110、第二位置检测机构；120、涂胶机构；130、收料机构；140、电芯；141、负极片；142、隔膜；143、正极片。
具体实施方式
23.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。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“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。
25.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。
26.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。
27.如图1至图3所示，本实施例的热复合叠片装置包括第一放卷机构10、第二放卷机构20、第一热复合机构30、第一切断机构40、第二热复合机构50以及第二切断机构60。其中，第一放卷机构10包括负极料带放卷机构11和两个隔膜料带放卷机构12，第二放卷机构20包括正极料带放卷机构。第一热复合机构30设置在第一放卷机构10的下游位置。第一切断机构40设置在第二放卷机构20的下游位置。第二热复合机构50设置在第一热复合机构30和第一切断机构40的下游位置。第二切断机构60设置在第二热复合机构50的下游位置。
28.利用本实施例的技术方案，热复合叠片装置在叠片时，第一放卷机构10将负极料带和隔膜料带放卷，并通过第一热复合机构30进行热复合得到第一复合料带。第二放卷机构20对正极料带进行放卷，并通过第一切断机构40裁切后得到多个正极片143。然后第二热复合机构50将第一复合料带和多个正极片143进行复合，得到第二复合料带，第二切断机构60对第二复合料带进行裁切，并得到复合单元。通过对复合单元进行叠置从而完成叠片工艺。上述结构中先对隔膜料带和负极料带进行热复合，在裁切后复合单元的负极片141和隔膜142的宽度相同。因此在进行叠片时，只需要保证复合单元与正极片143的对齐度即可，因此精度控制难度降低。同时，热复合叠片装置不必再对负极料带和隔膜料带单独进行裁切，因此简化了生产工艺。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的电池叠片工艺中工艺复杂，精度要求高的缺陷。
29.需要说明的是，第一放卷机构10包括一个负极料带放卷机构11，和两个隔膜料带放卷机构12。其中，负极料带放卷机构11位于两个隔膜料带放卷机构12之间，使得物料形成“隔膜料带-负极料带-隔膜料带”的形式。
30.第一热复合机构30用于将两层隔膜料带和一层负极料带进行热复合，并得到第一复合料带。
31.第二放卷机构20包括正极料带放卷机构，并用于对正极料带进行放卷。放卷后的正极料带经过第一切断机构40裁切后，得到多个正极片143。
32.优选地，上述的负极料带放卷机构11、两个隔膜料带放卷机构12和正极料带放卷机构均为放卷转轴。
33.通过第一切断机构40得到多个正极片143后，多个正极片143与上述的第一复合料带通过第二热复合机构50进行热复合，并得到第二复合料带。进一步地，多个正极片143在第一复合料带上间隔设置。因此，第二复合料带包括两层隔膜料带、一层负极料带以及位于隔膜料带外侧的多个间隔设置的正极片143。
34.第二复合料带通过第二切断机构60进行裁切(裁切位置为相邻正极片143之间的空隙处)，并得到多个复合单元。结合上述加工流程可以理解，复合单元为“正极片143-隔膜142-负极片141-隔膜142”的形式。结合图3本领域技术人员可以理解，由于对负极料带和隔膜料带热复合后直接裁切，因此负极片141和隔膜142是宽度相等的。同时，正极片143的尺寸和宽度略小于负极片141和隔膜142，从而防止正极片143和负极片141的边缘接触而导致短路的情况发生。
35.将多个复合单元进行叠置后完成叠片，叠片后进行热压工艺，从而得到图2所示的电芯140结构。
36.如图1所示，在本实施例的技术方案中，第一切断机构40的下游设置有第一位置检
测机构70。具体而言，第一位置检测机构70用于检测裁切后正极片143的位置，若第一位置检测机构70检测到正极片143的位置存在偏差，则第一位置检测机构70将信号发送至控制系统，以进行后续的矫正步骤。
37.优选地，第一位置检测机构70为ccd传感器。
38.如图1所示，在本实施例的技术方案中，第一切断机构40的下游和第二切断机构60的下游设置有废料剔除机构80。
39.具体而言，第一切断机构40下游处的废料剔除机构80用于对正极料带裁切后产生的废料进行剔除。并且该废料剔除机构80处于第一位置检测机构70的下游位置。
40.此外正极料带在放卷后通过一传送带进行传送，第一切断机构40、第一位置检测机构70和第一切断机构40下游处的废料剔除机构80，均设置在该传送带处。
41.进一步地，位于第二切断机构60的下游处废料剔除机构80用于对第二复合料带裁切后产生的废料进行剔除。
42.优选地，废料剔除机构80为吸盘结构。
43.如图1所示，在本实施例的技术方案中，第一切断机构40的下游设置有位置调整机构90，位置调整机构90适于对正极片的位置进行调整。具体而言，位置调整机构90能够使得多个正极片143以等间距进行排布，从而保证第二复合料带上多个正极片143的位置精度。
44.优选地，如图1所示，热复合叠片装置还包括输送带100，位置调整机构90包括设置在输送带100上的气浮对准结构。气浮对准结构能够使得多个正极片143等间距地排布在输送带100上。
45.如图1所示，在本实施例的技术方案中，负极料带放卷机构下游设置有第二位置检测机构110。第二位置检测机构110能够检测负极料带的放卷位置，若第二位置检测机构110检测到负极料带位置存在偏差，则第一位置检测机构70将信号发送至控制系统，控制系统对负极料带放卷机构11的位置和转速进行调节。
46.如图1所示，在本实施例的技术方案中，隔膜料带放卷机构12的下游和第一热复合机构30的下游设置有涂胶机构120。具体而言，涂胶机构120在隔膜料带和负极料带之间涂胶，以使二者加热后复合在一起，并形成第一复合料带。同时，涂胶机构在第一复合料带和正极片143之间涂胶，以使二者加热后复合在一起，并形成第二复合料带。
47.在一些未示出的实施方式中，热复合叠片装置也可不设置涂胶机构120，在这种实施方式中，隔膜142本身为凝胶隔膜，隔膜142加热后表面胶层融化，从而与相邻的物料(负极片141或者正极片143)进行复合。
48.优选地，第一切断机构40为模切结构，第二切断机构60为辊切结构。模切结构包括模切刀，辊切结构包括两个相对设置的切辊。
49.如图1所示，在本实例的技术方案中，热复合叠片装置还包括收料机构130，收料机构130设置在第二切断机构60的下游处。具体而言，裁切后的复合单元落入至收料机构130内，并且复合单元在收料机构130内堆叠。优选地，收料机构130为下部开口的收料盒，收料盒的宽度与复合单元的宽度相同，以保证相邻的复合单元对齐。收料盒的下方进行取料，叠置后的复合单元通过后续工艺进行热压，从而形成如图2所述的电芯140结构。
50.本实施例还提供了一种电池生产线，包括上述的热复合叠片装置。
51.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发明创造的保护范围之中。