[發(fā)明專利]一種電芯循環(huán)供外板疊片生產(chǎn)線及其生產(chǎn)工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210111076.6
• 申請(qǐng)日: 2022-01-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114122527B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賓興;唐延弟;譚震濤;劉成;彭強(qiáng);徐駿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市興禾自動(dòng)化股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/058
• 分類號(hào): H01M10/058;H01M10/0585;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種電芯循環(huán)供外板疊片生產(chǎn)線及其生產(chǎn)工藝，包括供極片機(jī)構(gòu)、供膜機(jī)構(gòu)、供外板機(jī)構(gòu)、疊片機(jī)構(gòu)及下料機(jī)構(gòu)，供極片機(jī)構(gòu)水平設(shè)置在機(jī)臺(tái)上，并垂直于機(jī)臺(tái)一側(cè)邊向外延伸；供外板機(jī)構(gòu)設(shè)置于機(jī)臺(tái)另一側(cè)；疊片機(jī)構(gòu)設(shè)置于供極片機(jī)構(gòu)的側(cè)部；供膜機(jī)構(gòu)架設(shè)在疊片機(jī)構(gòu)上方；下料機(jī)構(gòu)設(shè)置于疊片機(jī)構(gòu)的側(cè)部，用于將疊片后形成的電芯搬移下料。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)循環(huán)供應(yīng)外板，且具備自?shī)A持固定及單動(dòng)力松開(kāi)外板，有效保證了外板運(yùn)載穩(wěn)定性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了疊片隔膜交替拉膜、壓覆及自動(dòng)切斷，有效地保證了隔膜疊片時(shí)的表面平整度，提升了疊片效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子動(dòng)力電池領(lǐng)域，特別指適用于鋰離子動(dòng)力電池極片制成工藝的一種電芯循環(huán)供外板疊片生產(chǎn)線及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

鋰電池Lithium battery是指電化學(xué)體系中含有鋰包括金屬鋰、鋰合金和鋰離子、鋰聚合物的電池。鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰電池是一種充電電池，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。一般采用含有鋰元素的材料作為電極的電池，是現(xiàn)代高性能電池的代表。隨著國(guó)家大力推動(dòng)新能源發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)鋰離子動(dòng)力電池的需求日益增長(zhǎng)，鋰離子動(dòng)力電池的組成結(jié)構(gòu)中電芯是其核心部件，電芯一般由正負(fù)極片相互交錯(cuò)疊合而成。電芯組成結(jié)構(gòu)包括上下交錯(cuò)疊合的多片正負(fù)極片，正負(fù)極片之間通過(guò)隔膜進(jìn)行隔離絕緣。目前國(guó)內(nèi)技術(shù)比較先進(jìn)的鋰電池設(shè)備主要掌握在國(guó)外設(shè)備供應(yīng)商手中，國(guó)內(nèi)高端鋰電疊片設(shè)備目前主要依靠進(jìn)口。

鋰離子電池的電芯一般由正負(fù)極片交錯(cuò)疊合后形成，同時(shí)在正負(fù)極片之間還需要插入絕緣隔膜。目前電芯的制成工藝根據(jù)隔膜插入工藝不同包括帶狀疊片和單片疊兩種方式，即疊片時(shí)采用連續(xù)的隔膜和單片隔膜疊片。對(duì)于帶狀疊片工藝，疊片時(shí)正負(fù)極片輪換地放置在疊片平臺(tái)上，帶狀的隔膜在疊片平臺(tái)上方來(lái)回循環(huán)拉動(dòng)，在正極片或負(fù)極片疊好后覆蓋在正極片或負(fù)極片的表面，再將隔膜裁斷；該種疊片方式，疊片過(guò)程中帶狀隔膜張緊并被來(lái)回拉動(dòng)，內(nèi)部存在應(yīng)力，在裁斷后隔膜表面會(huì)出現(xiàn)起皺等情況，影響電芯質(zhì)量。對(duì)于單片疊工藝，疊片前先將隔膜裁斷為單片結(jié)構(gòu)，正負(fù)極片疊放后將單片的隔膜疊放在正極片或負(fù)極片表面實(shí)現(xiàn)疊片，該種疊片工藝需要多次取隔膜疊隔膜，導(dǎo)致疊片效率低下，為保證每次疊片位置精度，疊合前還需對(duì)隔膜進(jìn)行對(duì)位，疊片位置精度難以有效保證。

針對(duì)上述帶狀疊片工藝，在進(jìn)行自動(dòng)化疊片設(shè)計(jì)過(guò)程中，存在以下技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題需要解決：1、由于極片及隔膜均為柔性材質(zhì)，在疊片以及疊片完成后的電芯搬移過(guò)程中，極易出現(xiàn)因外部夾持力導(dǎo)致的形變，使隔膜或極片表面產(chǎn)生褶皺；另外由于疊片過(guò)程中正負(fù)極片及隔膜交替疊放時(shí)僅僅為物理平放狀態(tài)，在取出搬移疊放后的電芯時(shí)極易使電芯不同層之間產(chǎn)生錯(cuò)位位移，因此在實(shí)際疊片過(guò)程中需要借助剛性的板體先預(yù)先疊放至疊片平臺(tái)上，再將隔膜疊放至外板上，并在疊片完成后最上層疊放外板，通過(guò)上下兩層外板將電芯層夾持在中間，從而起到保護(hù)極片及隔膜作用，并且在取放極片時(shí)通過(guò)壓住最上層的外板后并從外側(cè)不接觸電芯層實(shí)現(xiàn)，從而可以避免電芯層錯(cuò)位情況；基于以上工藝要求，在電芯疊片過(guò)程中需要解決外板的自動(dòng)上料、移載及疊放問(wèn)題，以及在外板運(yùn)載過(guò)程中的固定問(wèn)題，以保證外板位置精度，以及固定外板與取出外板兩個(gè)動(dòng)作之間的運(yùn)動(dòng)干涉問(wèn)題。2、在疊片過(guò)程中，由于帶狀的隔膜需要在不切斷的前提下，來(lái)回平整地覆蓋在疊片平臺(tái)或極片上，在覆蓋新的隔膜層時(shí)需要解決已覆蓋隔膜層的位置穩(wěn)定性，避免來(lái)回拉膜時(shí)拉起已覆蓋的隔膜層，同時(shí)還需要保證隔膜覆蓋時(shí)的平整度；3、在來(lái)回覆蓋隔膜時(shí)，還需要解決覆隔膜與疊片動(dòng)作的相互干涉問(wèn)題；4、在帶狀隔膜沿疊片平臺(tái)兩側(cè)來(lái)回往返拉動(dòng)過(guò)程實(shí)現(xiàn)疊片后，還需要解決帶狀隔膜的切斷問(wèn)題，以便形成獨(dú)體的電芯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)循環(huán)供應(yīng)外板，且具備自?shī)A持固定及單動(dòng)力松開(kāi)外板，有效保證了外板運(yùn)載穩(wěn)定性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了疊片隔膜交替拉膜、壓覆及自動(dòng)切斷，有效地保證了隔膜疊片時(shí)的表面平整度，提升了疊片效率的電芯循環(huán)供外板疊片生產(chǎn)線及其生產(chǎn)工藝。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：一種電芯循環(huán)供外板疊片生產(chǎn)線，包括水平設(shè)置的機(jī)臺(tái)，還包括供極片機(jī)構(gòu)、供膜機(jī)構(gòu)、供外板機(jī)構(gòu)、疊片機(jī)構(gòu)及下料機(jī)構(gòu)，其中，