一种隔膜Z字形叠片结构及其应用的制作方法

本发明涉及叠片制作领域，特别涉及一种隔膜z字形叠片结构及其应用。

背景技术：

1、叠片是电芯的一种常用制作工艺，叠片后的层叠体分为以下两种：一为隔膜外包层叠体，即隔膜包覆所有的极片，另一种为极片外包层叠体，即极片位于层叠体的最外层。

2、相关技术中，极片外包层叠体的制作方式为：首先，叠片形成隔膜外包层叠体；然后，将隔膜外包层叠体转移至热压工位；最后，在热压工位，在隔膜外包层叠体外周面叠片最外侧极片，并热压成型极片外包层叠体。但因为极片外包层叠体的最外层的极片和隔膜外包层叠体极片在不同位置进行定位，导致最外层极片与隔膜外包层叠体内极片的对齐度差，制程良率低。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种隔膜z字形叠片结构，能够提高外包电芯内极片的对齐度，以提高制程良品率。

2、还提出一种具有上述隔膜z字形叠片结构的电芯。

3、还提出一种极片外包叠片的制作方法。

4、还提出一种隔膜z字形叠片设备。

5、根据本发明第一方面实施例的隔膜z字形叠片结构，包括：层叠体，包括隔膜底层、底层隔件、第一底层极片、隔膜次底层和底层卷绕部，所述隔膜底层与所述隔膜次底层层叠设置，所述第一底层极片位于所述隔膜底层与所述隔膜次底层之间，所述底层隔件位于所述隔膜底层与所述第一底层极片之间，以隔离所述隔膜底层和所述第一底层极片，所述底层卷绕部连接于所述隔膜底层与所述隔膜次底层的同一侧，所述底层卷绕部具有用于断裂的底层断裂位，以使所述隔膜底层、所述底层隔件相对于所述第一底层极片相分离。

6、根据本发明第一方面实施例的隔膜z字形叠片结构，至少具有如下有益效果：在层叠体层叠并完成热压后，层叠体粘连为一体，但因为底层隔件隔离了隔膜底层与第一底层极片，使得隔膜底层与第一底层极片在热压后仍处于分离状态，在断裂底层卷绕部的底层断裂位后，可以直接分离隔膜底层与层叠体，使得极片底层裸露形成极片外包电芯，而层叠体在叠片工位一次成型，层叠体内极片的对齐度高，极片外包层叠体的良品率更高。

7、根据本发明的一些实施例，所述底层卷绕部包括连接段、卷绕段和辅助切断段，所述连接段连接于所述隔膜底层与所述卷绕段，所述辅助切断段连接于所述隔膜次底层与所述卷绕段，所述辅助切断段设有所述底层断裂位，所述底层隔件包括隔离部和辅助切断部，所述隔离部位于所述隔膜底层和所述第一底层极片之间，所述辅助切断部位于所述连接段和所述辅助切断段之间。

8、根据本发明的一些实施例，所述底层隔件于所述辅助切断部朝向所述辅助切断段的一面设有切断定位部，所述切断定位部与所述底层断裂位相对应，以定位所述底层断裂位。

9、根据本发明的一些实施例，所述底层卷绕部具有卷绕段，所述卷绕段设有所述底层断裂位，所述底层断裂位用于供切断件沿所述卷绕段宽度方向切断，或供所述切断件沿朝向所述卷绕段所在侧面方向切断。

10、根据本发明的一些实施例，所述底层隔件为硬质隔板或柔性隔层或硬质隔板和柔性隔层的复合件。

11、根据本发明的一些实施例，所述层叠体还包括隔膜顶层、顶层隔件、第一顶层极片、隔膜次顶层和顶层卷绕部，所述隔膜顶层与所述隔膜次顶层层叠设置，所述第一顶层极片位于所述隔膜顶层与所述隔膜次顶层之间，所述顶层隔件位于所述隔膜顶层与所述第一顶层极片之间，以隔离所述隔膜顶层和所述第一顶层极片，所述顶层卷绕部连接于所述隔膜顶层与所述隔膜次顶层的同一侧，所述顶层卷绕部具有用于断裂的顶层断裂位，以分离所述隔膜顶层和所述隔膜次顶层。

12、根据本发明第二方面实施例的电芯，包括本发明第一方面实施例所述的隔膜z字形叠片结构。

13、根据本发明第二方面实施例的电芯，至少具有如下有益效果：层叠体内极片的对齐度更高，使得制作出的多个层叠体的一致性更高，进而提高电芯的一致性，并且，第一底层极片与叠片的中间层极片不易发生错位，避免对电芯容量产生影响，进而避免不良品的产生，从而提高电芯制程的良品率。

14、根据本发明第三方面实施例的极片外包叠片的制作方法，制作步骤包括：

15、s1：制备层叠体，层叠体包括隔膜底层、底层隔件、第一底层极片、隔膜次底层和底层卷绕部，所述隔膜底层与所述隔膜次底层层叠设置，所述第一底层极片位于所述隔膜底层与所述隔膜次底层之间，所述底层隔件位于所述隔膜底层与所述第一底层极片之间，所述底层卷绕部连接于所述隔膜底层与所述隔膜次底层的同一侧；

16、s2：所述层叠体热压成型，裁切所述底层卷绕部；

17、s3：所述隔膜底层和所述底层隔件相对于所述第一底层极片分离。

18、根据本发明第三方面实施例的极片外包叠片的制作方法，至少具有如下有益效果：通过制作隔膜连续的层叠体，层叠体的整体转移方便，在层叠体热压成型后，仅有被隔板所隔离的隔膜底层未与第一底层极片粘连，通过切断底层卷绕部的底层断裂位，使得隔膜底层相对于第一底层极片分离，第一底层极片裸露形成极片外包层叠体，极片外包层叠体已经通过热压成型，可直接进行转移，转移方便，且一次完成层叠体的所有叠片，层叠体的对齐度更高，电芯质量更高。

19、根据本发明的一些实施例，所述层叠体还包括：隔膜顶层、顶层隔件、第一顶层极片、隔膜次顶层和顶层卷绕部，所述隔膜顶层与所述隔膜次顶层层叠设置，所述第一顶层极片位于所述隔膜顶层与所述隔膜次顶层之间，所述顶层隔件位于所述隔膜顶层与所述第一顶层极片之间，所述顶层卷绕部连接于所述隔膜顶层与所述隔膜次顶层的同一侧；

20、极片外包叠片的制作方法的制作步骤还包括：

21、s4：裁切所述顶层卷绕部；

22、s5：所述顶层隔件和所述隔膜顶层相对于所述第一顶层极片分离。

23、根据本发明的一些实施例，层叠体制备步骤包括：

24、s11：将隔膜放置于叠片台面以形成所述隔膜底层；

25、s12：在所述隔膜底层的上方依次放置所述底层隔件和所述第一极片，此第一极片为所述第一底层极片，对剩余所述隔膜进行卷绕以形成覆盖在所述第一极片上方的第一隔膜中间层，此第一隔膜中间层为所述隔膜次底层；

26、s13：在所述第一隔膜中间层的上方放置第二极片，所述第二极片的极性与所述第一极片相反，对剩余所述隔膜进行卷绕以形成覆盖在所述第二极片上方的所述第二隔膜中间层；

27、s14：在所述第二隔膜中间层的上方放置所述第一极片，对剩余所述隔膜进行卷绕以形成覆盖在所述第一中间极片上方的所述第一隔膜中间层；

28、s15：重复执行n次步骤s13至s14，n为大于等于1的正整数，其中，位于最上方的第一极片为第一顶层极片。

29、根据本发明第四方面实施例的隔膜z字形叠片设备，包括：

30、层叠体装置，用于成型层叠体，所述层叠体包括隔膜底层、底层隔件、第一底层极片、隔膜次底层与底层卷绕部，所述隔膜底层与所述隔膜次底层层叠设置，所述第一底层极片位于所述隔膜底层与所述隔膜次底层之间，所述底层隔件位于所述第一底层极片与所述隔膜底层之间，所述底层卷绕部连接于所述隔膜底层与所述隔膜次底层的同一侧；

31、隔件转移装置，用于转移所述底层隔件至所述隔膜底层与所述第一底层极片之间，以隔离所述隔膜底层与所述第一底层极片；

32、热压装置，用于热压所述层叠体，具有断裂件，所述断裂件用于断裂所述底层卷绕部，以使所述底层隔件、所述隔膜底层相对所述第一底层极片分离；

33、层叠体转移装置，用于转移所述层叠体装置层叠的所述层叠体至所述热压装置；

34、控制装置，所述控制装置被配置为在所述层叠体装置层叠所述隔膜底层后，控制所述隔件转移装置转移所述底层隔件至所述隔膜底层上方；在所述层叠体装置制作完成所述层叠体后，控制所述层叠体转移装置转移所述层叠体至所述热压装置上；在所述热压装置热压后，控制所述断裂件断裂所述底层卷绕部。

35、根据本发明第四方面实施例的隔膜z字形叠片设备，至少具有如下有益效果：通过层叠体装置堆叠出层叠体，通过增设隔件转移装置即可在层叠体的第一底层极片和隔膜底层之间增加，以及在热压装置增设断裂件，通过断裂件对底层卷绕部进行断裂，实现隔膜底层与第一底层极片的分离，使得第一底层极片裸露，设备整体改动小，改进成本低。

36、根据本发明的一些实施例，还包括辅助切断件转移装置，所述底层卷绕部包括连接段、卷绕段和辅助切断段，所述连接段连接于所述隔膜底层与所述卷绕段之间，所述辅助切断段连接于所述隔膜次底层与所述卷绕段之间，所述辅助切断段用于供所述断裂件断裂，所述辅助切断件转移装置用于转移辅助切断件至所述辅助切断段和所述连接段之间；

37、其中，所述控制装置被配置为在所述层叠体装置层叠所述隔膜底层后，转移所述辅助切断件至所述辅助切断段和所述连接段之间。

38、根据本发明的一些实施例，还包括辅助压紧装置，所述底层卷绕部包括连接段、卷绕段和辅助切断段，所述连接段连接于所述隔膜底层与所述卷绕段之间，所述辅助切断段连接于所述隔膜次底层与所述卷绕段之间，所述辅助切断段用于供所述断裂件断裂，所述辅助压紧装置用于压紧所述辅助切断段和所述连接段；

39、其中，所述辅助压紧装置被配置为在所述层叠体装置层叠所述底层卷绕部后，所述辅助压紧装置压紧所述辅助切断段和所述连接段。

40、根据本发明的一些实施例，所述底层卷绕部包括连接段、卷绕段和辅助切断段，所述连接段连接于所述隔膜底层与所述卷绕段之间，所述辅助切断段连接于所述隔膜次底层与所述卷绕段之间，所述辅助切断段用于供所述断裂件断裂，所述底层隔件包括隔离部和辅助切断部；

41、其中，所述控制装置被配置为在所述层叠体装置层叠所述隔膜底层后，控制所述隔件转移装置转移所述隔离部至所述隔膜底层上方，转移所述辅助切断部至所述连接段和所述辅助切断段之间。

42、根据本发明的一些实施例，所述层叠体装置包括：

43、隔膜输送组件，用于输送连续的隔膜；

44、叠片台，设置于所述隔膜输送组件下方，用于固定所述隔膜的一端；

45、其中，所述叠片台、所述隔膜输送组件其中之一相对其中另一往复移动，或者所述叠片台与所述隔膜输送组件相向移动，以形成隔膜层叠体，在隔膜层叠体的不同隔膜层之间形成第一放置位和第二放置位，所述第一放置位和所述第二放置位沿层叠方向交替设置，且所述隔膜层叠体的最上方和最下方均为所述第一放置位；

46、第一极片台，用于转移第一极片至所述第一放置位；

47、第二极片台，用于转移第二极片至所述第二放置位。

48、根据本发明的一些实施例，所述第一极片台设有第一转移件，所述第一转移件具有在所述第一极片台和所述叠片台之间移动的行程；所述第二极片台设有第二转移件，所述第二转移件具有在所述第二极片台和所述叠片台之间移动的行程；所述第一转移件还具有在所述隔件台和所述叠片台之间移动的行程，或者所述第二转移件还具有在所述隔件台和所述叠片台之间移动的行程

49、根据本发明的一些实施例，所述第一极片台设有第一转移件，所述第一转移件具有在所述第一极片台和所述叠片台之间移动的行程；所述第二极片台设有第二转移件，所述第二转移件具有在所述第二极片台和所述叠片台之间移动的行程；所述隔件台设有隔件转移件，所述隔件转移件具有在所述隔件台和所述叠片台之间移动的行程。

50、根据本发明的一些实施例，若在所述叠片台具有在所述第一极片台下方和所述第二极片台下方往复移动的行程时，所述叠片台能够拉伸所述隔膜至所述第一极片台下方，形成供所述第一底层极片放置的所述第一放置位，所述叠片台能够拉伸所述隔膜至所述第二极片台下方，形成供所述第二极片放置的所述第二放置位；所述叠片台还具有在所述隔件台和所述叠片台之间移动的行程。

51、根据本发明的一些实施例，若在所述叠片台具有在所述第一极片台下方和所述第二极片台下方往复移动的行程时，所述叠片台能够拉伸所述隔膜至所述第一极片台下方，形成供所述第一底层极片放置的所述第一放置位，所述叠片台能够拉伸所述隔膜至所述第二极片台下方，形成供所述第二极片放置的所述第二放置位；所述隔件台设有隔件转移件，所述隔件转移件具有在所述隔件台和所述叠片台之间移动的行程。

52、根据本发明的一些实施例，所述层叠体装置包括：

53、叠片台；

54、隔膜输送组件，设置于所述叠片台上方，用于输送连续的隔膜至所述叠片台；

55、隔膜拉伸机构，位于所述叠片台与所述隔膜输送组件之间，所述隔膜拉伸机构包括第一拉伸组件和第二拉伸组件，所述第一拉伸组件和所述第二拉伸组件分别位于所述隔膜的两侧；

56、其中，所述第一拉伸组件、所述第二拉伸组件其中之一相对其中另一往复移动，或者所述第一拉伸组件与所述第二拉伸组件相向移动，以形成隔膜层叠体，在隔膜层叠体的不同隔膜层之间形成第一放置位和第二放置位，所述第一放置位和所述第二放置位沿层叠方向交替设置，且所述隔膜层叠体的最上方和最下方均为所述第一放置位；

57、第一极片台，用于转移第一极片至所述第一放置位；

58、第二极片台，用于转移第二极片至所述第二放置位。

59、根据本发明的一些实施例，所述层叠体装置用于成型还具有隔膜顶层、顶层隔件、第一顶层极片、隔膜次顶层和顶层卷绕部的所述层叠体，所述隔膜顶层与所述隔膜次顶层层叠设置，所述顶层卷绕部连接于所述隔膜顶层与所述隔膜次顶层的同一侧，所述第一顶层极片位于所述隔膜顶层与所述隔膜次顶层之间；

60、隔件转移装置还用于转移顶层隔件至所述隔膜顶层与所述第一顶层极片之间，以隔离所述隔膜顶层与所述第一顶层极片；

61、所述断裂件还用于断裂所述顶层卷绕部，以分离所述隔膜顶层、所述顶层隔件和所述第一顶层极片；

62、所述控制装置还被配置为在所述层叠体装置层叠所述第一顶层极片后，控制所述隔件转移装置转移所述顶层隔件至所述第一顶层极片上方；在所述热压装置热压后，控制所述断裂件断裂所述顶层卷绕部。

63、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。