CN109244371B - 电池极片热复合设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及锂离子电池制造技术领域，具体提供一种电池极片热复合设备，包括基座、加热装置以及设置于基座的电极碾压装置，加热装置设置于电极碾压装置，电极碾压装置包括第一碾压辊、第二碾压辊以及驱动器件，所述第一碾压辊和第二碾压辊分别与驱动器件连接，第一碾压辊与第二碾压辊并排设置，且第一碾压辊与第二碾压辊之间具有供电池极片组件通过的间隙，第一碾压辊和/或第二碾压辊的外表面上设置有多个凹槽，加热装置用于对电池极片组件进行加热后传送至第一碾压辊与第二碾压辊之间的间隙以通过第一碾压辊和第二碾压辊进行热压合，以使通过上述设备压合获得的电池极片组件能够实现快速注液，进而使电池极片热复合设备的实用性更强。

Description

电池极片热复合设备
技术领域
本发明涉及锂离子电池制造技术领域，具体而言，涉及一种电池极片热复合设备。
背景技术
目前，锂离子电池制造通常采用叠片工艺，具体采用热复合叠片的方式进行制造，具体的，在叠片之前需将正极料带、负极料带及隔离膜带经发热装置烤热后，采用适当的压力将上述几者进行碾压，使其相互贴合在一起形成整体。
发明人经研究发现，采用上述方式获得的电芯结构较紧，隔膜与极片间隙几乎为零，导致后续注液工序电解液渗透时间较长，难以满足现在新能源市场对动力电池快速增长的需求，因此，提供一种热复合设备，以实现对正极料带、负极料带及隔离膜带进行热复合后得到的叠片能够实现快速注液是亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种电池极片热复合设备，以有效缓解上述技术问题。
本发明提供的技术方案如下：
一种电池极片热复合设备，用于对电池极片组件进行热压合，所述电池极片热复合设备包括基座、加热装置以及设置于所述基座的电极碾压装置，所述加热装置设置于所述电极碾压装置；
所述电极碾压装置包括第一碾压辊、第二碾压辊以及驱动器件，所述第一碾压辊和第二碾压辊分别与所述驱动器件连接，所述第一碾压辊与第二碾压辊并排设置，且第一碾压辊与第二碾压辊之间具有供电池极片组件通过的间隙，所述第一碾压辊和/或第二碾压辊的外表面上设置有多个凹槽，所述加热装置用于对所述电池极片组件进行加热后传送至所述第一碾压辊与第二碾压辊之间的间隙以通过所述第一碾压辊和第二碾压辊进行热压合。
可选的，在上述电池极片热复合设备中，所述第一碾压辊的形状大小与所述第二碾压辊的形状大小相同，且所述第一碾压辊上设置的多个凹槽的形状大小相同且依次间隔设置。
可选的，在上述电池极片热复合设备中，所述驱动器件包括伺服电机、第一驱动组件和第二驱动组件，所述第一驱动组件与所述第一碾压辊连接，所述第二驱动组件与所述第二碾压辊连接，所述伺服电机与所述第一驱动组件和所述第二驱动组件分别连接以同时驱动所述第一驱动组件以带动所述第一碾压辊转动和驱动所述第二驱动组件以带动所述第二碾压辊转动，且所述第一碾压辊和第二碾压辊的转速相同方向相反。
可选的，在上述电池极片热复合设备中，所述凹槽为环状凹槽。
可选的，在上述电池极片热复合设备中，所述加热装置包括第一加热件和第二加热件，所述第一加热件设置于所述第一碾压辊，所述第二加热件设置于所述第二碾压辊，且所述第一加热件与所述第二加热件之间的距离与所述电池极片组件的厚度相匹配，以使所述第一加热件和第二加热件能够分别对所述电池极片组件的两侧进行加热。
可选的，在上述电池极片热复合设备中，所述第一加热件与所述第二加热件的形状大小相同，所述第一加热件包括加热板、隔热板以及加热丝，所述加热丝嵌设于所述加热板，所述隔热板设置于所述加热板远离所述加热丝的一侧，所述加热板设置于所述第一碾压辊，且所述加热板远离所述隔热板的一侧能够与所述电池极片组件贴合。
可选的，在上述电池极片热复合设备中，所述电池极片热复合设备还包括支撑座和下压气缸，所述支撑座设置于所述基座，所述下压气缸设置于所述支撑座并与所述第一碾压辊连接以对所述第一碾压辊提供下压压力。
可选的，在上述电池极片热复合设备中，所述电池极片热复合设备还包括辅助气缸、滑板以及连接板，所述辅助气缸设置于所述支撑座，所述第一碾压辊设置于所述连接板，且所述连接板通过所述滑板与所述支撑座连接，以使所述辅助气缸带动设置于所述连接板的第一碾压辊沿所述滑板上下滑动，以调节所述第一碾压辊与所述第二碾压辊之间的距离。
可选的，在上述电池极片热复合设备中，所述电池极片热复合设备还包括过渡旋转辊，所述过渡旋转辊设置于所述基座并位于所述电极碾压装置远离所述加热装置的一侧，用于将压合后的电池极片组件进行传送。
本发明还提供一种电池极片热复合设备，用于对电池极片组件进行热压合，所述电池极片热复合设备包括：所述电池极片热复合设备包括基座、加热装置、过渡旋转辊以及设置于所述基座的电极碾压装置，所述加热装置设置于所述电极碾压装置；
所述电极碾压装置包括第一碾压辊、第二碾压辊以及驱动器件，所述第一碾压辊和第二碾压辊分别与所述驱动器件连接，所述第一碾压辊与第二碾压辊并排设置，且第一碾压辊与第二碾压辊之间具有供电池极片组件通过的间隙，所述第一碾压辊和第二碾压辊的形状大小下相同且外表面分别依次间隔设置有多个凹槽，所述加热装置用于对所述电池极片组件进行加热后传送至所述第一碾压辊与第二碾压辊之间的间隙以通过所述第一碾压辊和第二碾压辊进行热压合，所述过渡旋转辊设置于所述基座并位于所述电极碾压装置远离所述加热装置的一侧，用于将压合后的电池极片组件进行传送。
本发明提供的一种电池极片热复合设备，通过设置基座、加热装置以及电极碾压装置，且电极碾压装置通过设置第一碾压辊、第二碾压辊以及驱动器件，并在第一碾压辊和/或第二碾压辊的外表面上设置多个凹槽，以使通过上述电池极片热复合设备对电池极片组件进行热压合得到的压合后的电池极片组件能够实现快速注液，进而使电池极片热复合设备的实用性更强。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的电池极片热复合设备的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的电池极片热复合设备的另一结构示意图。
图3为本发明实施例提供的第一碾压辊的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的第一加热件的结构示意图。
图标：100-电池极片热复合设备；110-基座；120-加热装置；122-第一加热件；122a-加热板；122b-隔热板；122c-加热丝；124-第二加热件；130-电极碾压装置；132-第一碾压辊；133-凹槽；134-第二碾压辊；140-支撑座；150-下压气缸；160-辅助气缸；170-滑板；180-连接板；190-过渡旋转辊。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请结合图1和图2，本申请实施例提供了一种电池极片热复合设备100，用于对电池极片组件进行热压合，所述电池极片热复合设备100包括基座110、加热装置120以及设置于所述基座110的电极碾压装置130，所述加热装置120设置于所述电极碾压装置130。
请结合图3，具体的，在本实施例中，所述电极碾压装置130可以包括第一碾压辊132、第二碾压辊134以及驱动器件，所述第一碾压辊132和第二碾压辊134分别与所述驱动器件连接，所述第一碾压辊132与第二碾压辊134并排设置，且第一碾压辊132与第二碾压辊134之间具有供电池极片组件通过的间隙，所述第一碾压辊132和/或第二碾压辊134的外表面上设置有多个凹槽133，所述加热装置120用于对所述电池极片组件进行加热后传送至所述第一碾压辊132与第二碾压辊134之间的间隙以通过所述第一碾压辊132和第二碾压辊134进行热压合。
需要说明的是，在本实施例中，所述电池极片组件可以是包括依次层叠设置的正极片、第一隔膜、负极片以及第二隔膜，也可以是仅包括依次层叠的第一隔膜、负极片以及第二隔膜，还可以是包括多个电极片，且任意电极片的两侧都具有隔膜。
通过采用上述的电池极片热复合设备100对上述的电池极片组件进行压合时，加热装置120对所述电池极片组件进行加热后传送至所述第一碾压辊132与第二碾压辊134之间的间隙以通过所述第一碾压辊132和第二碾压辊134进行热压合时，由于第一碾压辊132和/或第二碾压辊134上具有凹槽133，以在进行压合过程中，凹槽133位置处对应的电池极片组件未被压实，而相邻两个凹槽133之间的电极片组件被压实，使获得的压合后的电池极片组件中的隔膜具有过渡部，以在采用上述的压合后的电池极片组件制作电池时，以使电解液通过过渡部快速渗透压合后的电池极片组件，进而使电池极片热复合设备100的实用性更强，压合效果更佳。
其中，所述基座110的形状可以是任意的，例如，可以是长方体状、圆台状或柱状等规则形状，也可以是任意不规则形状，在此不作具体限定。
所述加热装置120对电池极片组件进行加热的温度可以是，但不限于80℃、90℃、110℃或130℃。在此不作具体限定，根据实际需求进行设置即可。
所述加热装置120的数量可以是一个，也可以是多个，所述加热装置120的形状大小可以是任意的，只要能够实现对所述电池极片组件进行加热即可。
为使所述加热装置120对所述电池极片组件进行均匀加热，在本实施例中，所述加热装置120包括第一加热件122和第二加热件124，所述第一加热件122设置于所述第一碾压辊132，所述第二加热件124设置于所述第二碾压辊134，且所述第一加热件122与所述第二加热件124之间的距离与所述电池极片组件的厚度相匹配，以使所述第一加热件122和第二加热件124能够分别对所述电池极片组件的两侧进行加热。
其中，所述第一加热件122与所述第二加热件124的形状大小可以是相同的，也可以是不同的，在此不作具体限定，根据实际需求进行设置即可。
请结合图4，为进一步使所述加热装置120对所述电池极片组件的加热效果更佳，在本实施例中，所述第一加热件122与所述第二加热件124的形状大小相同，所述第一加热件122包括加热板122a、隔热板122b以及加热丝122c，所述加热丝122c嵌设于所述加热板122a，所述隔热板122b设置于所述加热板122a远离所述加热丝122c的一侧，所述加热板122a设置于所述第一碾压辊132，且所述加热板122a远离所述隔热板122b的一侧能够对所述电池极片组件进行加热。
其中，所述加热板122a的截面形状可以是圆形或方形等规则形状，也可以是任意不规则形状，所述加热丝122c可以是一根，也可以是多根。
在本实施例中，所述加热板122a的截面为长方形，当所述加热丝122c为一根时，所述加热丝122c呈蛇形嵌设于所述加热板122a，当所述加热丝122c为多根时，多根所述加热丝122c并排间隔嵌设于所述加热板122a。
通过上述设置，以实现采用第一加热件122与所述第二加热件124同时加热，可使电池极片组件中的极片和隔膜受热均匀，提高贴合后极片位置的一致性，此外，通过设置隔热板122b以有效避免用户操作过程中烫伤用户的情况，以及避免加热板122a发出的热量对其他部件造成影响的情况。
所述第一碾压辊132和第二碾压辊134的形状大小可以是相同的，也可以是不同的，在此不作具体限定。所述第一碾压辊132和所述第二碾压辊134上开设的凹槽133的数量可以是相同的，也可以是不同的，各所述凹槽133的形状大小可以是相同的，也可以是不同的。
为使获得的压合后的电池极片组件中极片与隔膜贴合效果更佳，在本实施例中，所述第一碾压辊132的形状大小与所述第二碾压辊134的形状大小相同，且所述第一碾压辊132上设置的多个凹槽133形状大小相同且依次间隔设置。
其中，所述凹槽133可以是条形凹槽，也可以是环状凹槽，在此不作具体限定，在本实施例中，所述凹槽133为环状凹槽，且所述环状凹槽在所述第一碾压辊132和/或第二碾压辊134上的开设位置能够保证对碾压范围内所有不同宽度的电池极片组件的两端均进行热复合，而靠近中间位置处间断性的避空，以方便后续对压合后的电池极片组件进行取片。
可以理解，上述环状凹槽的开设数量、位置、槽宽、槽深及槽的形状会根据不同的需求及场合进行设置，在此不作具体限定。
为便于实现使所述驱动器件控制所述第一碾压辊132和第二碾压辊134的同步性，在本实施例中，所述驱动器件包括伺服电机、第一驱动组件和第二驱动组件，所述第一驱动组件与所述第一碾压辊132连接，所述第二驱动组件与所述第二碾压辊134连接，所述伺服电机与所述第一驱动组件和所述第二驱动组件分别连接以同时驱动所述第一驱动组件带动所述第一碾压辊132转动和驱动所述第二驱动组件带动所述第二碾压辊134转动，且所述第一碾压辊132和第二碾压辊134的转速相同方向相反。
通过上述设置，以使所述第一碾压辊132和第二碾压辊134同时由所述伺服电机驱动，进而使压合效果和更佳，此外，还避免了采用不同的驱动设备造成成本增加以及结构复杂的问题。
需要说明的是，上述的第一驱动组件和第二驱动组件可以是驱动转轴或轴承。
为使所述第一碾压辊132和第二碾压辊134在对所述电池极片组件进行压合时压力均匀，进而使压合后的电池极片组件的压合效果更佳，在本实施例中，所述电池极片热复合设备100还包括支撑座140和下压气缸150，所述支撑座140设置于所述基座110，所述下压气缸150设置于所述支撑座140并与所述第一碾压辊132连接以对所述第一碾压辊132提供下压压力。
为实现对不同的电池极片组件进行热压合，以使所述电池极片热复合设备100的实用性更强，在本实施例中，所述电池极片热复合设备100还包括辅助气缸160、滑板170以及连接板180，所述辅助气缸160设置于所述支撑座140，所述第一碾压辊132设置于所述连接板180，且所述连接板180通过所述滑板170与所述支撑座140连接，以使所述辅助气缸160带动设置于所述连接板180的第一碾压辊132沿所述滑板170上下滑动，以调节所述第一碾压辊132与所述第二碾压辊134之间的距离。
为避免在对压合后的电池极片组件进行传送的过程中被损坏的问题，进而进一步提高所述电池极片热复合设备100的实用性，在本实施例中，所述电池极片热复合设备100还包括过渡旋转辊190，所述过渡旋转辊190设置于所述基座110并位于所述电极碾压装置130远离所述加热装置120的一侧，用于将压合后的电池极片组件进行传送。
综上，本发明提供的电池极片热复合设备100，通过设置基座110、加热装置120以及电极碾压装置130，电极碾压装置130通过设置第一碾压辊132、第二碾压辊134以及驱动器件，并在第一碾压辊132和/或第二碾压辊134的外表面上设置多个凹槽133，以使采用上述电池极片热复合设备100对电池极片组件进行热压合得到的压合后的电池极片组件能够实现快速注液，进而使电池极片热复合设备100的实用性更强。通过设置下压气缸150以使获得的压合后的电池极片组件的均匀性更好压合效果更佳。通过设置辅助气缸160、滑板170、连接板180以及过渡旋转辊190以使所述电池极片热复合设备100的实用性更强。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种电池极片热复合设备，用于对电池极片组件进行热压合，其特征在于，所述电池极片热复合设备包括基座、加热装置以及设置于所述基座的电极碾压装置，所述加热装置设置于所述电极碾压装置；
所述电极碾压装置包括第一碾压辊、第二碾压辊以及驱动器件，所述第一碾压辊和第二碾压辊分别与所述驱动器件连接，所述第一碾压辊与第二碾压辊并排设置，且第一碾压辊与第二碾压辊之间具有供电池极片组件通过的间隙，所述第一碾压辊和/或第二碾压辊的外表面上设置有多个凹槽，所述加热装置用于对所述电池极片组件进行加热后传送至所述第一碾压辊与第二碾压辊之间的间隙以通过所述第一碾压辊和第二碾压辊进行热压合；所述第一碾压辊的形状大小与所述第二碾压辊的形状大小相同，且所述第一碾压辊上设置的多个凹槽的形状大小相同且依次间隔设置；所述驱动器件包括伺服电机、第一驱动组件和第二驱动组件，所述第一驱动组件与所述第一碾压辊连接，所述第二驱动组件与所述第二碾压辊连接，所述伺服电机与所述第一驱动组件和所述第二驱动组件分别连接以同时驱动所述第一驱动组件带动所述第一碾压辊转动和驱动所述第二驱动组件带动所述第二碾压辊转动，且所述第一碾压辊和第二碾压辊的转速相同方向相反；
所述电池极片热复合设备还包括支撑座和下压气缸，所述支撑座设置于所述基座，所述下压气缸设置于所述支撑座并与所述第一碾压辊连接以对所述第一碾压辊提供下压压力。
2.根据权利要求1所述的电池极片热复合设备，其特征在于，所述凹槽为环形凹槽。
3.根据权利要求1所述的电池极片热复合设备，其特征在于，所述加热装置包括第一加热件和第二加热件，所述第一加热件设置于所述第一碾压辊，所述第二加热件设置于所述第二碾压辊，且所述第一加热件与所述第二加热件之间的距离与所述电池极片组件的厚度相匹配，以使所述第一加热件和第二加热件能够分别对所述电池极片组件的两侧进行加热。
4.根据权利要求3所述的电池极片热复合设备，其特征在于，所述第一加热件与所述第二加热件的形状大小相同，所述第一加热件包括加热板、隔热板以及加热丝，所述加热丝嵌设于所述加热板，所述隔热板设置于所述加热板远离所述加热丝的一侧，所述加热板设置于所述第一碾压辊，且所述加热板远离所述隔热板的一侧能够对所述电池极片组件进行加热。
5.根据权利要求1所述的电池极片热复合设备，其特征在于，所述电池极片热复合设备还包括辅助气缸、滑板以及连接板，所述辅助气缸设置于所述支撑座，所述第一碾压辊设置于所述连接板，且所述连接板通过所述滑板与所述支撑座连接，以使所述辅助气缸带动设置于所述连接板的第一碾压辊沿所述滑板上下滑动，以调节所述第一碾压辊与所述第二碾压辊之间的距离。
6.根据权利要求1所述的电池极片热复合设备，其特征在于，所述电池极片热复合设备还包括过渡旋转辊，所述过渡旋转辊设置于所述基座并位于所述电极碾压装置远离所述加热装置的一侧，用于将压合后的电池极片组件进行传送。
7.一种电池极片热复合设备，其特征在于，包括：所述电池极片热复合设备包括基座、加热装置、过渡旋转辊以及设置于所述基座的电极碾压装置，所述加热装置设置于所述电极碾压装置；
所述电极碾压装置包括第一碾压辊、第二碾压辊以及驱动器件，所述第一碾压辊和第二碾压辊分别与所述驱动器件连接，所述第一碾压辊与第二碾压辊并排设置，且第一碾压辊与第二碾压辊之间具有供电池极片组件通过的间隙，所述第一碾压辊和/或第二碾压辊的外表面上设置有多个凹槽，所述第一碾压辊和第二碾压辊的形状大小下相同且外表面分别依次间隔设置有多个凹槽，所述加热装置用于对所述电池极片组件进行加热后传送至所述第一碾压辊与第二碾压辊之间的间隙以通过所述第一碾压辊和第二碾压辊进行热压合，所述过渡旋转辊设置于所述基座并位于所述电极碾压装置远离所述加热装置的一侧，用于将压合后的电池极片组件进行传送；
所述第一碾压辊的形状大小与所述第二碾压辊的形状大小相同，且所述第一碾压辊上设置的多个凹槽的形状大小相同且依次间隔设置；
所述驱动器件包括伺服电机、第一驱动组件和第二驱动组件，所述第一驱动组件与所述第一碾压辊连接，所述第二驱动组件与所述第二碾压辊连接，所述伺服电机与所述第一驱动组件和所述第二驱动组件分别连接以同时驱动所述第一驱动组件带动所述第一碾压辊转动和驱动所述第二驱动组件带动所述第二碾压辊转动，且所述第一碾压辊和第二碾压辊的转速相同方向相反；
所述凹槽为环形凹槽。
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