[發(fā)明專(zhuān)利]可調(diào)節(jié)極耳錯(cuò)位的電芯卷繞系統(tǒng)和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811586253.6
• 申請(qǐng)日: 2018-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109585902A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李德治;王斯特;羅志高;羅登紅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇塔菲爾新能源科技股份有限公司;東莞塔菲爾新能源科技有限公司;深圳塔菲爾新能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/04
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/04
• 代理公司: 廣州三環(huán)專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;金宏望

本發(fā)明提供了一種可調(diào)節(jié)極耳錯(cuò)位的電芯卷繞系統(tǒng)和方法，其中可調(diào)節(jié)極耳錯(cuò)位的電芯卷繞系統(tǒng)，包括卷針、陰極極片放卷機(jī)構(gòu)、陽(yáng)極極片放卷機(jī)構(gòu)、隔離膜放卷結(jié)構(gòu)、預(yù)壓機(jī)構(gòu)、極耳錯(cuò)位檢測(cè)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)，陰極極片放卷機(jī)構(gòu)、陽(yáng)極極片放卷機(jī)構(gòu)和隔離膜放卷結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)電連接且對(duì)接于卷針，預(yù)壓機(jī)構(gòu)電連接控制系統(tǒng)并對(duì)經(jīng)卷針卷繞而成的電芯進(jìn)行預(yù)壓，極耳錯(cuò)位檢測(cè)機(jī)構(gòu)電連接控制系統(tǒng)并對(duì)電芯進(jìn)行極耳錯(cuò)位檢測(cè)，陰極極片放卷機(jī)構(gòu)上依次設(shè)有陰極厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)、陰極長(zhǎng)度測(cè)量機(jī)構(gòu)、厚度調(diào)整機(jī)構(gòu)，陽(yáng)極極片放卷機(jī)構(gòu)上設(shè)有陽(yáng)極厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)，厚度調(diào)整機(jī)構(gòu)根據(jù)控制系統(tǒng)的指令而控制對(duì)陰極極片施加一定的壓力使陰極極片表面產(chǎn)生壓痕以改變陰極極片的厚度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電芯卷繞技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可調(diào)節(jié)極耳錯(cuò)位的電芯卷繞系統(tǒng)和可調(diào)節(jié)極耳錯(cuò)位的電芯卷繞方法。

背景技術(shù)

目前，在二次電池生產(chǎn)領(lǐng)域，卷繞工藝是方形電芯的主流工藝，具有電芯產(chǎn)量高、安全性能好、能量密度高等特點(diǎn)。

卷繞工藝中，目前常用的做法是先對(duì)極片進(jìn)行模切，然后將陰極極片、陽(yáng)極極片、2層隔離膜按“隔離膜-陰極極片-隔離膜-陽(yáng)極極片”的順序在卷針上卷繞貼合完成。由于在電芯卷繞前已經(jīng)完成了極片的模切工藝，極耳間距尺寸是無(wú)法實(shí)時(shí)調(diào)整的，會(huì)存在以下弊端：

1、固定的模切尺寸對(duì)物料厚度一致性的要求比較高，在量產(chǎn)過(guò)程中，若物料厚度與標(biāo)準(zhǔn)厚度不一致，仍會(huì)導(dǎo)致極耳錯(cuò)位(以卷繞40圈為例，當(dāng)物料厚度差異1um時(shí)，極耳錯(cuò)位量可達(dá)4mm)，影響裸電芯后段工序的裝配及焊接過(guò)流能力；

2、未考慮同一卷極片的厚度波動(dòng)對(duì)卷繞極耳對(duì)齊度的影響，因此造成在卷繞工序，需要操作員通過(guò)撕貼鐵氟龍等方式頻繁調(diào)整卷針的周長(zhǎng)來(lái)調(diào)整極耳錯(cuò)位量，降低了設(shè)備的利用率以及造成產(chǎn)品大量浪費(fèi)；同時(shí)，無(wú)形地提高了卷繞設(shè)備對(duì)人員的素質(zhì)要求。

為解決上述問(wèn)題，急需提供一種電芯卷繞方法或系統(tǒng)，其能兼具了對(duì)物料適應(yīng)性強(qiáng)、極耳錯(cuò)位小等特點(diǎn)，同時(shí)提高了產(chǎn)品優(yōu)率和安全性能，降低了控制難度及制造成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種可調(diào)節(jié)極耳錯(cuò)位的電芯卷繞系統(tǒng)和方法，其能減少極耳錯(cuò)位量，提高電芯極耳寬度的一致性，可以有效提高后續(xù)工序如焊接工序的產(chǎn)品一致性；避免了極耳錯(cuò)位導(dǎo)致的電芯報(bào)廢和極耳錯(cuò)位帶來(lái)的頻繁換卷，因而提高了產(chǎn)品優(yōu)率，降低了物料浪費(fèi)；減少之前生產(chǎn)過(guò)程中頻繁粘貼鐵氟龍及換卷帶來(lái)的時(shí)間損耗，提高了設(shè)備的有效利用率；有效降低了因極耳錯(cuò)位帶來(lái)的短路風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)還降低了電芯制造和使用過(guò)程中物理膨脹和電化學(xué)膨脹帶來(lái)的安全隱患。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供了一種可調(diào)節(jié)極耳錯(cuò)位的電芯卷繞系統(tǒng)，包括卷針、陰極極片放卷機(jī)構(gòu)、陽(yáng)極極片放卷機(jī)構(gòu)、隔離膜放卷結(jié)構(gòu)、預(yù)壓機(jī)構(gòu)、極耳錯(cuò)位檢測(cè)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)，所述陰極極片放卷機(jī)構(gòu)、所述陽(yáng)極極片放卷機(jī)構(gòu)和所述隔離膜放卷結(jié)構(gòu)接與所述控制系統(tǒng)電連接且對(duì)接于所述卷針，所述預(yù)壓機(jī)構(gòu)電連接控制系統(tǒng)并對(duì)經(jīng)所述卷針卷繞而成的電芯進(jìn)行預(yù)壓，所述極耳錯(cuò)位檢測(cè)機(jī)構(gòu)電連接控制系統(tǒng)并對(duì)經(jīng)所述卷針卷繞而成的電芯進(jìn)行極耳錯(cuò)位檢測(cè)，所述陰極極片放卷機(jī)構(gòu)上依次設(shè)有陰極厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)、陰極長(zhǎng)度測(cè)量機(jī)構(gòu)、厚度調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述陽(yáng)極極片放卷機(jī)構(gòu)上設(shè)有陽(yáng)極厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)，所述厚度調(diào)整機(jī)構(gòu)根據(jù)所述控制系統(tǒng)的指令而控制對(duì)陰極極片施加一定的壓力使陰極極片表面產(chǎn)生壓痕以改變陰極極片的厚度。

本發(fā)明的可調(diào)節(jié)極耳錯(cuò)位的電芯卷繞系統(tǒng)中的卷針、陰極極片放卷機(jī)構(gòu)、陽(yáng)極極片放卷機(jī)構(gòu)、隔離膜放卷結(jié)構(gòu)、預(yù)壓機(jī)構(gòu)和極耳錯(cuò)位檢測(cè)機(jī)構(gòu)皆與所述控制系統(tǒng)電連接，可保證各工序的及時(shí)性及準(zhǔn)確性，通過(guò)陰極極片放卷機(jī)構(gòu)上依次設(shè)有的陰極厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)、陰極長(zhǎng)度測(cè)量機(jī)構(gòu)、厚度調(diào)整機(jī)構(gòu)，可于陰極極片放卷過(guò)程中依次對(duì)陰極極片進(jìn)行厚度測(cè)量、長(zhǎng)度測(cè)量、厚度調(diào)節(jié)，也就是意味著，對(duì)陰極極片的厚度進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量、確定移動(dòng)到指定位置的陰極極片上進(jìn)行厚度調(diào)節(jié)、并且通過(guò)對(duì)陰極極片施加一定的壓力而使陰極極片表面產(chǎn)生壓痕以改變陰極極片的厚度，通過(guò)此種陰極厚度的調(diào)節(jié)而調(diào)節(jié)整個(gè)電芯的厚度，從而避免電芯中極耳的錯(cuò)位。