CN106602150B - 一种用于制造锂电池卷绕元件的卷绕装置及卷绕方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造锂电池卷绕元件的卷绕装置及卷绕方法，包括卷针，所述卷针用于夹紧需要相互隔开卷绕的阴极料带和阳极料带，所述的阴极料带和阳极料带使用隔膜隔开，述卷绕装置能够通过先进行隔膜预卷再进行卷绕元件的卷绕而使得卷绕后的卷绕元件整体厚度减小，卷绕装置还包括用于隔膜预卷的预卷针，在卷针夹紧阴极料带、阳极料带以及隔膜进行卷绕之前，使用所述预卷针对隔膜进行预卷，预卷的长度近似为卷绕一个卷绕元件所使用的阴极料带或阳极料带的长度。

Description

一种用于制造锂电池卷绕元件的卷绕装置及卷绕方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造锂电池卷绕元件的卷绕装置及卷绕方法，属于锂电池卷绕装置制造设备技术领域。
背景技术
锂电池制造过程中，自动卷绕机构将阳极料带、隔膜及阴极极片进行卷绕制备卷绕电芯。为了有效的隔开阳极料带、阴极极片防止短路，在对极片和隔膜进行卷绕的时候一般选择一个阳极料带、一个阴极极片和两个隔膜以阳极料带/隔膜/阴极极片/隔膜或类似的形式进行卷绕，如图1中所示。进行卷绕时通常采用先将A隔膜3、B隔膜4在卷针5上预卷，再将阳极料带1和阴极极片2卷绕成形，而在这样的卷绕方式下，预卷的A、B隔膜在卷绕电芯的内部会占据一定的厚度，这样会使得卷绕压扁后的电芯比较厚，而且预先卷绕一段A、B隔膜会使得隔膜用量比较多。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种结构简单、能降低隔膜使用量以及减少卷芯整体厚度的卷绕装置，以及利用该卷绕装置的卷绕方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种用于制造锂电池卷绕元件的卷绕装置，包括卷针，所述卷针用于夹紧需要相互隔开卷绕的阴极料带和阳极料带，所述的阴极料带和阳极料带使用隔膜隔开，所述卷绕装置能够通过先进行隔膜预卷再进行卷绕元件的卷绕而使得卷绕后的卷绕元件整体厚度减小；该卷绕装置还包括用于隔膜预卷的预卷针，在卷针夹紧阴极料带、阳极料带以及隔膜进行卷绕之前，使用所述预卷针对隔膜进行预卷，预卷的长度近似为卷绕一个卷绕元件所使用的阴极料带或阳极料带的长度。
根据本发明的技术方案，可以实现以下有益效果：(1)能降低隔膜使用量；(2)能降低卷绕元件的卷绕厚度；(3)能提高卷绕元件的生产效率。
根据本发明的一种实施方式，所述卷针上方设置有第一压辊和第二压辊，所述第一压辊和第二压辊能相对移动压靠隔膜，所述预卷针与第一压辊或第二压辊之间设置有第四压辊，所述第四压辊能将第一压辊或第二压辊与预卷针之间的隔膜推至卷针夹紧工位。
根据本发明的一种实施方式，所述预卷针一侧设置有第三压辊，所述第三压辊用于压紧并绷直从第一压辊和第二压辊之间传送的隔膜，且所述绷直的隔膜与预卷针上的夹持方向一致。
根据本发明的一种实施方式，所述第三压辊上侧设置有切刀，所述切刀用于切断绷直的隔膜。
根据本发明的一种实施方式，所述第一压辊和第二压辊相对移动还可以用于压靠分别设置于隔膜两侧的阴极料带和阳极料带，且所夹的阴极料带、隔膜料带及阳极料带正对卷针夹紧工位。
本发明还提供一种用于制造锂电池卷绕元件的卷绕方法，包括以下步骤：
(a)首先，预卷针收卷隔膜，预卷针预卷隔膜的长度近似为卷绕一个卷绕元件所使用的阴极料带或阳极料带的长度；
(b)然后，卷针伸出，将阳极料带、隔膜以及阴极料带夹紧并进行卷绕，同时在卷针卷绕时，预卷针将预先卷绕的隔膜同步进行放卷且被放卷的隔膜被卷针收卷；
(c)卷针将阳极料带和阴极料带卷绕指定长度后，切断阳极料带和阴极料带，接着，卷针继续卷绕，将阳极料带、阴极料带以及预留的隔膜卷绕形成一个电芯。
进一步地，所述卷针伸出之前，卷针上方的第一压辊和第二压辊相对移动，用于夹紧第一压辊和第二压辊之间的阳极料带、隔膜以及阴极料带且所述阴极料带、阳极料带以及隔膜正对卷针夹紧工位。
进一步地，在预卷针收卷隔膜之前，第一压辊和第二压辊及第三压辊分别动作，用于夹紧并绷直第一压辊或第二压辊与第三压辊之间的隔膜，接着，预卷针伸出并夹紧所绷直的隔膜。
根据本发明的上述卷绕元件的卷绕方法，工艺简单，工序合理，从而能提高卷绕元件的生产效率。
附图说明
图1是现有技术中双隔膜电芯卷绕方式的示意图。
图2是本发明中的单工位电芯卷绕方式的示意图。
图3是本发明中三工位电芯卷绕方式的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
以图2所示，卷绕时只使用一卷隔膜、一卷阳极料带、一卷阴极料带进行放卷，在第一卷针603卷绕之前，先使用第一预卷针604将第二隔膜602进行预卷，预卷的长度近似为卷绕过程中阳、阴极料带的卷绕长度，其实质上就是从一个隔膜卷上先拉出卷绕一个电芯需要的隔膜长度，在进行卷绕时，再从同一个隔膜卷上再放出卷绕一个电芯所需的卷绕长度，利用这两个卷绕长度的隔膜代替原来从两个隔膜卷上同时进行隔膜放卷情形下的隔膜，将阳极料带、阴极料带分隔开。当第一预卷针604完成预卷时，卷针603伸出将第二阳极料带600、第二隔膜602、第二阴极料带601夹住进行卷绕，在卷绕时，第一预卷针604同步进行放卷，当将预卷拉出的隔膜卷绕完毕时，第二阳极料带600、第二阴极料带601以及第二隔膜602几乎也同时完成预定长度的卷绕，行成卷绕电芯。这样卷绕成型的电芯避免了以往利用双隔膜卷绕时的隔膜单独预卷，使得卷绕成型的电芯厚度变小，而且可以节省隔膜，减少浪费。
实施例2：
以图3所示，该实施例采用三工位卷芯结构，三个工位均布设置第二卷针709，该实施例中主要包括控制装置、放卷装置、第二卷针709、第二预卷针707、切刀708、用于压紧第三隔膜701和/或第三阳极料带700及第三阴极料带702的第一压辊703，第二压辊704以及用于将第三隔膜701推至合适位置的第四压辊706。
当第一工位800上第二卷针709上的电芯卷绕完毕后，第一工位800上的第二卷针709旋转至第二工位801上，第三工位上的第二卷针709旋转至第一工位，在第一工位上方设置有第一压辊703、第二压辊704，第一压辊703、第二压辊704分别与气缸连接能实现相向移动，第一压辊703、第二压辊704相向运动压靠住第三隔膜701，第三压辊705压住第二工位上的第二卷针709将第一压辊703、第二压辊704和第三压辊705之间的第三隔膜701绷直，并使得第三隔膜701的方向与第二预卷针707的夹缝方向一致，便于使用第二预卷针707夹住第三隔膜701进行预卷，此时，控制装置控制第二预卷针707夹住第三隔膜701并进行一定程度的卷绕，第二预卷针707与第三压辊705之间设置有切刀708，切刀708动作将第三隔膜701切断，第二预卷针707继续进行卷绕，第二预卷针707卷绕第三隔膜701的长度近似为卷绕一个卷绕元件所使用的阴极料带或阳极料带的长度，预卷完毕后，第二预卷针707不动，设置与第一压辊703和第二预卷针707之间的第四压辊706推动第三隔膜701，使第四压辊706以上的第三隔膜701处于竖直方向，控制第一压辊703、第二压辊704向两边撤回，留出空间，随后卷绕装置将第三阳极料带700和第三阴极料带702放卷，使得位于隔膜两侧的第三阳、阴极料带达到第一工位800即当前第二卷针709的位置，控制第一压辊703、第二压辊704将位于两者之间的第三阳极料带700和第三阴极料带702和第三隔膜701压紧，控制第一工位上的第二卷针709伸出并夹紧阳、阴极料带和隔膜，进行卷绕，在第二卷针709进行卷绕的同时，第二预卷针707同步放卷，在卷绕即将完毕时，阳、阴极料带按照预定长度被切断，第一工位上的第二卷针709继续卷绕，将阳、阴极料带以及预留的第三隔膜701卷绕完毕，形成一个卷绕电芯，第二卷针709从第一工位800旋转至第二工位801，完成一次卷绕。
卷绕元件的卷绕方法工作过程如下：
首先，第一压辊703和第二压辊704及第三压辊705分别动作，用于夹紧并绷直第一压辊703或第二压辊704与第三压辊705之间的第三隔膜701，接着，预卷针伸出并夹紧所绷直的第三隔膜701，第二预卷针707收卷第三隔膜701，第二预卷针707预卷第三隔膜701的长度近似为卷绕一个卷绕元件所使用的第三阴极料带702或第三阳极料带700的长度；然后，第二预卷针707上方的第一压辊703和第二压辊704相对移动，用于夹紧第一压辊703和第二压辊704之间的第三阳极料带700和第三阴极料带702、第三隔膜701且所述第三阳极料带700和第三阴极料带702、第三隔膜701正对第二卷针709夹紧工位，接着第二卷针709伸出，将第三阳极料带700和第三阴极料带702和第三隔膜701夹紧并进行卷绕，同时在第二卷针709卷绕时，第二预卷针707将预先卷绕的第三隔膜701同步进行放卷且被放卷的第三隔膜701被第二预卷针707收卷；
第二预卷针707将第三阳极料带700和第三阴极料带702卷绕指定长度后，切断第三阳极料带700和第三阴极料带702，接着，第二预卷针707继续卷绕，将第三阳极料带700和第三阴极料带702以及预留的第三隔膜701卷绕形成一个电芯。
本卷绕方法能降低隔膜使用量且能减少卷绕电芯厚度，提高电芯卷绕效率。
尽管上面结合附图对本发明的优选实例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于制造锂电池卷绕元件的卷绕装置，包括卷针，所述卷针用于夹紧需要相互隔开卷绕的阴极料带和阳极料带，所述的阴极料带和阳极料带使用隔膜隔开，其特征在于：
所述卷绕装置能够通过先进行隔膜预卷再进行卷绕元件的卷绕而使得卷绕后的卷绕元件整体厚度减小；
该卷绕装置还包括用于隔膜预卷的预卷针，在卷针夹紧阴极料带、阳极料带以及隔膜进行卷绕之前，使用所述预卷针对隔膜进行预卷，预卷的长度近似为卷绕一个卷绕元件所使用的阴极料带或阳极料带的长度；
所述卷针将阳极料带、隔膜以及阴极料带夹紧并进行卷绕，同时在卷针卷绕时，预卷针将预先卷绕的隔膜同步进行放卷且被放卷的隔膜被卷针收卷。
2.如权利要求1所述的一种用于制造锂电池卷绕元件的卷绕装置，其特征在于：所述卷针上方设置有第一压辊和第二压辊，所述第一压辊和第二压辊能相对移动压靠隔膜，所述预卷针与第一压辊或第二压辊之间设置有第四压辊，所述第四压辊能将第一压辊或第二压辊与预卷针之间的隔膜推至卷针夹紧工位。
3.如权利要求1或2所述的一种用于制造锂电池卷绕元件的卷绕装置，其特征在于：所述预卷针一侧设置有第三压辊，所述第三压辊用于压紧并绷直从第一压辊和第二压辊之间传送的隔膜，且所述绷直的隔膜与预卷针上的夹持方向一致。
4.如权利要求3所述的一种用于制造锂电池卷绕元件的卷绕装置，其特征在于：所述第三压辊上侧设置有切刀，所述切刀用于切断绷直的隔膜。
5.如权利要求4所述的一种用于制造锂电池卷绕元件的卷绕装置，其特征在于：所述第一压辊和第二压辊相对移动还用于压靠分别设置于隔膜两侧的阴极料带和阳极料带，且所夹的阴极料带、隔膜料带及阳极料带正对卷针夹紧工位。
6.一种用于制造锂电池卷绕元件的卷绕方法，其特征在于：
基于如权利要求1至5任一项所述的用于制造锂电池卷绕元件的卷绕装置；
包括以下步骤：
(a)首先，预卷针收卷隔膜，预卷针预卷隔膜的长度近似为卷绕一个卷绕元件所使用的阴极料带或阳极料带的长度；
(b)然后，卷针伸出，将阳极料带、隔膜以及阴极料带夹紧并进行卷绕，同时在卷针卷绕时，预卷针将预先卷绕的隔膜同步进行放卷且被放卷的隔膜被卷针收卷；
(c)卷针将阳极料带和阴极料带卷绕指定长度后，切断阳极料带和阴极料带，接着，卷针继续卷绕，将阳极料带、阴极料带以及预留的隔膜卷绕形成一个电芯。
7.如权利要求6所述的一种用于制造锂电池卷绕元件的卷绕方法，其特征在于：所述卷针伸出之前，卷针上方的第一压辊和第二压辊相对移动，用于夹紧第一压辊和第二压辊之间的阳极料带、隔膜以及阴极料带且所述阴极料带、阳极料带以及隔膜正对卷针夹紧工位。
8.如权利要求6所述的一种用于制造锂电池卷绕元件的卷绕方法，其特征在于：在预卷针收卷隔膜之前，第一压辊和第二压辊及第三压辊分别动作，用于夹紧并绷直第一压辊或第二压辊与第三压辊之间的隔膜，接着，预卷针伸出并夹紧所绷直的隔膜。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107681202B (zh) * 2017-11-06 2023-05-12 无锡先导智能装备股份有限公司 一种ccd反馈纠偏闭环控制方法、控制装置及控制系统
CN109830738B (zh) * 2019-03-29 2024-07-02 无锡先导智能装备股份有限公司 电芯卷绕装置
CN110268564A (zh) * 2019-05-09 2019-09-20 深圳市诚捷智能装备股份有限公司 卷绕设备
CN110718718B (zh) * 2019-11-19 2024-07-09 江苏正力新能电池技术有限公司 一种电芯卷绕机及电芯卷绕方法
CN113363595B (zh) * 2021-06-02 2023-02-21 深圳吉阳智能科技有限公司 动力锂离子电池和动力锂离子电池的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102122728A (zh) * 2011-01-28 2011-07-13 福建南平南孚电池有限公司 一种用于圆柱形锂-二硫化铁电池的电芯卷绕方法
CN103107354A (zh) * 2013-02-04 2013-05-15 深圳市赢合科技股份有限公司 芯轴式电池卷绕装置、卷绕方法及电池制作方法
CN206595353U (zh) * 2017-01-17 2017-10-27 无锡先导智能装备股份有限公司 一种用于制造卷绕元件的卷绕装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102122728A (zh) * 2011-01-28 2011-07-13 福建南平南孚电池有限公司 一种用于圆柱形锂-二硫化铁电池的电芯卷绕方法
CN103107354A (zh) * 2013-02-04 2013-05-15 深圳市赢合科技股份有限公司 芯轴式电池卷绕装置、卷绕方法及电池制作方法
CN206595353U (zh) * 2017-01-17 2017-10-27 无锡先导智能装备股份有限公司 一种用于制造卷绕元件的卷绕装置

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