CN106340680A - 一种叠片式电池单元的制作方法及装置 - Google Patents

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左龙龙
王晨旭
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Abstract

本发明提供一种叠片式电池单元的制作方法及装置，包括将连续的正、负极片分别分割成一个个单独的正极单片和负极单片；同时将负极单片、正极单片分别等间距地放置在上、下平行对称设置的两层隔膜的上端面；通过压辊将负极单片、隔膜、正极单片、隔膜这四层结构压贴在一起；再经过热压装置进行热压成一体形成连续的电池单元；使用切刀将两两电池单元之间的两层隔膜切断，即得叠片式电池单元。本发明可以将快速的制作电池单元，同时电池单元具有较高的对其度，极片与隔膜贴合紧密，利于叠片型电池的快速制造。从而可提高叠片电池的生产效率，同时该方法容易实现自动化操作，节约了人力。

Description

一种叠片式电池单元的制作方法及装置
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种叠片式电池单元的制作方法及装置。
背景技术
目前的锂离子电池既有卷绕式结构，又有叠片式结构，其中卷绕式电池相比于叠片式电池的优点在于生产的效率高、工序简单易控制，但是卷绕式电池由于内部结构不均一，在循环过程中由于其各个位置张力不一致而引起不可避免的形变，导致其一致性差，甚至存在很大的安全隐患。叠片式电池虽然能够在电池性能上相比于卷绕式电池得到大幅的提升，但是工序繁琐，生产效率低，特别是在单个极片依次堆叠阶段，时间较长。
想要提高叠片式电池的制作效率，则需提高叠片的效率，将叠片的时间分散到每一个工位，以电池单元的方式进行后续的叠加，并将叠加步分解做流水线处理，可提高叠片电池的生产效率，同时该方法容易实现自动化操作，节约了人力。这种方法下生产叠片式电池，则需要制作电池单元，并且要求制作电池单元的方法可靠，高效。
发明内容
本发明旨在提供一种叠片式电池单元的制作方法及装置，从而可快速制备出叠片式电池。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种叠片式电池单元的制作方法，其包括以下步骤：
（1）将连续的正、负极片分别分割成一个个单独的正极单片和负极单片；
（2）同时将负极单片、正极单片分别等间距地放置在上、下平行对称设置的两层隔膜的上端面；
（3）通过压辊将负极单片、隔膜、正极单片、隔膜这四层结构压贴在一起；再经过热压装置进行热压成一体形成连续的电池单元；
（4）使用切刀将两两电池单元之间的两层隔膜切断，即得叠片式电池单元。
进一步方案，所述上隔膜的上下端面和下隔膜的上端面均涂覆有聚合物粘结剂，所述聚合物粘结剂为PVDF、PVDF-HFP、PMMA或丙烯酸酯。
进一步方案，所述压辊的温度为60-100℃；热压装置的热压温度为60-100℃、时间为1-5s、压力为500kgf/cm2-1000kgf/cm2。
进一步方案，所述两层隔膜通过放卷装置匀速移动，所述正、负极单片分别通过机械手将其转移到两层隔膜的上端面的，且正、负极单片的移动方向与隔膜移动方向垂直。
本发明的另一个发明目的是提供一种实现上述一种叠片式电池单元的制作方法的装置，包括成卷的上隔膜、下隔膜，所述上隔膜卷通过下放卷装置匀速放卷，下隔膜卷通过上放卷装置匀速放卷，且使放卷后的上、下隔膜成上、下平行对称设置；位于上、下隔膜的一侧分别设置有用于放置正、负极单片的正极片盒、负极片盒；位于负极片盒后方且沿隔膜移动方向依次设有压辊、热压装置和切刀。
进一步方案，所述正极片盒、负极片盒的一侧分别设有用于取正、负极单片而放置到隔膜上的机械手。
本发明先将连续的正、负极片分别分割成一个个单独的正极单片和负极单片，然后分别以堆垛的形式装在正极片盒和负极片盒中；上、下隔膜卷分别通过上、下放卷装置进行匀速放卷，使上、下隔膜匀速前行，并在上隔膜的上下两端面和下隔膜的上端面分别涂覆有聚合物粘结剂；同时通过机械手分别提取正极单片和负极单片，并将其分别转移至下隔膜、上隔膜的上端面。两隔膜进行纠偏对齐后，进入压辊中进行压贴到一起，再经过热压装置进行热压，使负极单片、隔膜、正极单片、隔膜粘结成整体，最后通过切刀将隔膜切断，即成电池单元。
本发明可以将快速的制作电池单元，同时电池单元具有较高的对其度，极片与隔膜贴合紧密，利于叠片型电池的快速制造。从而可提高叠片电池的生产效率，同时该方法容易实现自动化操作，节约了人力。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中电池单元的示意图。
图中：1-下隔膜，2-下放卷装置，3-正极单片，4-正极片盒，5-上隔膜，6-上放卷装置，7-负极片盒，8-压辊，9-负极单片，10-热压装置，11-切刀，12-电池单元。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。
实施例1：
一种叠片式电池单元的制作方法，其包括以下步骤：
（1）将连续的正、负极片分别分割成一个个单独的正极单片和负极单片；
（2）同时通过机械手将负极单片、正极单片分别等间距地放置在上、下平行对称设置的匀速移动的两层隔膜的上端面，且正、负极单片的移动方向与隔膜移动方向垂直；上隔膜的上下端面和下隔膜的上端面均涂覆有PVDF；
（3）通过温度为60℃压辊将负极单片、隔膜、正极单片、隔膜这四层结构压贴在一起；再经过温度为60℃、压力为500kgf/cm2的热压装置进行热压5s成一体形成连续的电池单元；
（4）使用切刀将两两电池单元之间的两层隔膜切断，即得叠片式电池单元。
实施例2：
一种叠片式电池单元的制作方法，其包括以下步骤：
（1）将连续的正、负极片分别分割成一个个单独的正极单片和负极单片；
（2）同时通过机械手将负极单片、正极单片分别等间距地放置在上、下平行对称设置的匀速移动的两层隔膜的上端面，且正、负极单片的移动方向与隔膜移动方向垂直；上隔膜的上下端面和下隔膜的上端面均涂覆有丙烯酸酯；
（3）通过温度为100℃压辊将负极单片、隔膜、正极单片、隔膜这四层结构压贴在一起；再经过温度为100℃、压力为1000kgf/cm2的热压装置进行热压1s成一体形成连续的电池单元；
（4）使用切刀将两两电池单元之间的两层隔膜切断，即得叠片式电池单元。
实施例3：
如图1所示，一种叠片式电池单元的制作装置，包括成卷的上隔膜1、下隔膜5，所述上隔膜卷通过下放卷装置2匀速放卷，下隔膜卷通过上放卷装置6匀速放卷，且使放卷后的上、下隔膜成上、下平行对称设置；位于上、下隔膜的一侧分别设置有用于放置正、负极单片的正极片盒4、负极片盒7；位于负极片盒7后方且沿隔膜移动方向依次设有压辊8、热压装置10和切刀11。
进一步方案，所述正极片盒4、负极片盒7的一侧分别设有用于取正、负极单片而放置到隔膜上的机械手。
电池单元12的结构如如图2所示，其从上往下依次是由负极单片9、上隔膜5、正极单片3、下隔膜1构成。
以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种叠片式电池单元的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将连续的正、负极片分别分割成一个个单独的正极单片和负极单片；
（2）同时将负极单片、正极单片分别等间距地放置在上、下平行对称设置的两层隔膜的上端面；
（3）通过压辊将负极单片、隔膜、正极单片、隔膜这四层结构压贴在一起；再经过热压装置进行热压成一体形成连续的电池单元；
（4）使用切刀将两两电池单元之间的两层隔膜切断，即得叠片式电池单元。
2.根据权利要求1所述的一种叠片式电池单元的制作方法，其特征在于：所述上隔膜的上下端面和下隔膜的上端面均涂覆有聚合物粘结剂，所述聚合物粘结剂为PVDF、PVDF-HFP、PMMA或丙烯酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种叠片式电池单元的制作方法，其特征在于：所述压辊的温度为60-100℃；热压装置的热压温度为60-100℃、时间为1-5s、压力为500kgf/cm2-1000kgf/cm2。
4.根据权利要求1所述的一种叠片式电池单元的制作方法，其特征在于：所述两层隔膜通过放卷装置匀速移动，所述正、负极单片分别通过机械手将其转移到两层隔膜的上端面的，且正、负极单片的移动方向与隔膜移动方向垂直。
5.一种实现如权利要求1所述的一种叠片式电池单元的制作方法的装置，包括隔膜卷，其特征在于：包括成卷的上隔膜（1）、下隔膜（5），所述上隔膜卷通过下放卷装置（2）匀速放卷，下隔膜卷通过上放卷装置（6）匀速放卷，且使放卷后的上、下隔膜成上、下平行对称设置；位于上、下隔膜的一侧分别设置有用于放置正、负极单片的正极片盒（4）、负极片盒（7）；位于负极片盒（7）后方且沿隔膜移动方向依次设有压辊（8）、热压装置（10）和切刀（11）。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述正极片盒（4）、负极片盒（7）的一侧分别设有用于取正、负极单片而放置到隔膜上的机械手。
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