[發明專利]一種隔膜切斷方法及切斷裝置

有效

• 申請號: 200910106486.6
• 申請日: 2009-03-31
• 公開（公告）號: CN101612678A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 鄧雄光;劉勝明;鄭剛
• 申請（專利權）人: 深圳市吉陽自動化科技有限公司
• 主分類號: B23D31/00
• 分類號: B23D31/00
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司
• 代理人: 丁 銳

【技術領域】

本發明涉及電池制造技術，尤其是一種生產效率高且質量穩定的電芯卷 繞后切斷隔膜的方法及采用該方法的切斷裝置。

【背景技術】

現有技術中，電池電芯的卷繞過程如下：參照圖1，卷針有兩個工位： 上工位(即圖1中半針401、402所在的位置)和下工位(即圖1中電芯500 的位置)。當一個卷針在上工位卷繞預定的圈數后，轉換工位至下工位(兩個 半針上卷繞著極片、隔膜形成卷芯500)，轉換工位的過程中未剪斷的隔膜也 被向下拉出；然后另一個卷針的半針401、402在上工位將隔膜夾住；在將正 極片、負極片相間地插入隔膜之間之前，需要在上工位和下工位之間將隔膜 切斷。現有的隔膜切斷方式有熱切斷和冷切斷兩種。

冷切斷的實現方式是：如圖1所示，工位轉換后，卷針(由兩個半針401 和402構成)在汽缸作用下伸出穿過隔膜601，夾緊機構700夾住隔膜601 和602，由冷切刀232在汽缸作用下切斷隔膜601和602，然后卷針預卷一定 的角度(使隔膜601和602在夾緊機構700松開后不至于向上反彈回去)，再 由夾緊機構700松開隔膜601和602，夾緊機構700復位、左右機械手開始 送料以將正極片、負極片相間地插入隔膜之間，卷針400開始電芯的卷繞。 這種方式的缺點是，由于卷繞前卷針要預卷一定的角度防止隔膜反彈回去， 所以比較浪費隔膜。

熱切斷的實現方式是：如圖2所示，在銅制熱切刀231內裝熱電藕，在 機器啟動時接通熱電藕的電源加熱熱切刀231，等待一段時間當熱切刀231 的溫度達到一定時開始卷繞，工位轉換后，卷針(由兩個半針401和402構 成)在汽缸作用下伸出穿過隔膜601，再由熱切刀231和熱切刀擋塊123同 時動作夾住隔膜601和602，由熱切刀231產生的高溫熔斷隔膜，同時使601 和602在熔斷處黏合在一起，在隔膜熔斷的同時隔膜在自身張力的作用下會 向上反彈回去，但由于隔膜601和隔膜602在熔斷處黏合在了一起，所以隔 膜601和隔膜602會被卷針401擋在熔斷黏合處而停止反彈，此時左右機械 手在不預卷的情況下開始送料以將正極片、負極片相間地插入隔膜之間，卷 針400開始下一電芯的卷繞。這種隔膜切斷方式的缺陷是，由于隔膜切斷方 式是熔斷，所以隔膜會由于溫度過高而劇烈收縮從而在熔斷口處產生顆粒， 因為隔膜本身很薄，因而很容易被熔斷處產生的顆粒刺破；且由于在熔斷口 處產生的顆粒大大小和排布是無規則的，故當電池極片為內包時，則隔膜熔 斷口處的不規則凸起顆粒對電芯的外觀影響很大；特別地，因切斷是熱熔斷， 而切口的隔膜601和602要求黏合在一起，這樣對溫度控制的要求很高，當 溫度過高時，熱切刀231就會把隔膜601和602同時熔斷而不能將隔膜601 和602黏合在一起，從而使半針401不能阻擋隔膜反彈，卷針400上沒有隔 膜，法正常連續卷繞，當溫度過低時，就會出現熱切刀231熔不斷隔膜的情 況，由于隔膜601和602沒熔斷造成上下工位的卷針之間由隔膜連接，在繼 續卷繞時就會出現上下工位的卷芯之間互相拉扯的情況，因而影響正常卷繞。

【發明內容】

本發明所要解決的技術問題是提供一種生產效率高且質量穩定的隔膜切 斷方法。

為解決上述技術問題，本發明提供一種電芯卷繞中的隔膜切斷方法，包 括以下步驟：

a.將兩片隔膜夾住；

b.用加熱部件對兩片隔膜進行加熱使兩片隔膜局部黏合在一起；

c.在兩片隔膜黏合處，或兩片隔膜黏合處與電芯之間，將兩片隔膜切斷。

本發明隔膜切斷方法的設計思路是先將兩片隔膜黏合在一起，再在兩片 隔膜黏合處或兩片隔膜黏合處與電芯之間將兩片隔膜切斷。步驟b中的加熱 過程只需將隔膜黏合在一起而不需要熔斷，所以加熱的溫度不會很高，可以 避免因溫度過高而造成隔膜劇烈收縮從而在熔斷處產生大小不一且排布無規 則的顆粒，溫度控制也相對較容易；步驟c中將隔膜切斷時，隔膜已黏合在 一起，卷針可以在黏合處阻擋隔膜的反彈。

在此基礎上，進一步地：

作為本發明隔膜切斷方法的改進，在步驟a中用夾緊部件將兩片隔膜夾 緊，夾緊部件包括步驟b中所用的加熱部件。這樣，可以將夾緊部件和加熱 部件結合起來，卷繞設備的結構和卷繞工序可以得到簡化。

本發明所要解決的另一個技術問題是提供一種生產效率高且質量穩定的 隔膜切斷裝置。