CN110212232B - 锂电池复合机、热压复合系统及其复合方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于锂电池生产设备技术领域，尤其涉及一种锂电池复合机、热压复合系统及其复合方法，该热压复合系统包括驱动装置、加热装置和压合装置，所述驱动装置包括第一对辊机构、第二对辊机构和用于驱动所述第二对辊机构旋转的第一驱动电机，第一对辊机构和第二对辊机构均夹紧以叠合的隔膜和极片为主体的带状复合体，所述第一驱动电机的输出端通过传动机构与所述第二对辊机构驱动连接；所述加热装置设于所述第一对辊机构和所述第二对辊机构之间，所述压合装置设于加热装置的输出端。本发明的有益效果在于：本发明提供的热压复合系统采用两组对辊机构驱动极片和隔膜移动，使极片和隔膜在压合前后始终保持最佳贴合状态，保证产品质量。

Description

锂电池复合机、热压复合系统及其复合方法

技术领域

本发明属于锂电池生产设备技术领域，尤其涉及一种锂电池复合机、热压复合系统及其复合方法。

背景技术

锂离子电池作为新一代化学电源，由于其具有镍氢、镍镉、铅酸等电池无法比拟的优点，目前被广泛应用于消费电子产品中，同时也被作为动力电池应用于各类纯电动、混合动力汽车中。目前锂离子电池的制作方式主要有卷绕式与叠片式，从锂离子电池性能与实际生产两方面来看：卷绕式的优势在于制程容易，叠片式的优势在于电池各方面质量好，为了综合两种工艺的优势，目前人们将关注的焦点集中在卷绕式叠片电池方面。

叠片锂电池生产工序包括极片与隔膜热复合成型的复合工序，该复合工序一般通过热压复合系统实现，该热压复合系统包括驱动装置、加热装置和压合装置，即先将极片与隔膜叠合，驱动装置拉动叠合的极片和隔膜移动，然后通过加热装置对叠合形成的带状复合体进行加热，再通过压合装置的辊轴挤压处于高温状态的带状复合体以使极片和隔膜粘合成型。然而，现有技术中的驱动装置大多数都只是设于压合装置输出端的对辊机构，该结构用于极片和隔膜中时，单边对辊机构会导致位于压合装置的输入端的隔膜和极片翘边，影响产品质量，这样并不利于企业的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电池复合机，旨在解决现有技术中的热压复合系统仅采用一组设于压合装置的输出端的对辊机构驱动极片和隔膜移动，导致压合装置的输入端的极片和隔膜翘边，影响产品质量的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种热压复合系统，包括驱动装置、加热装置和压合装置，所述驱动装置包括用于引导极片和隔膜叠合以形成带状复合体的第一对辊机构、用于拉动该带状复合体移动以输出该带状复合体的第二对辊机构和用于驱动所述第二对辊机构旋转的第一驱动电机，所述第一对辊机构和所述第二对辊机构均夹紧以叠合的隔膜和极片为主体的带状复合体，所述第一驱动电机的输出端通过传动机构与所述第二对辊机构驱动连接以用于驱动所述第二对辊机构旋转而使随第一对辊机构引导叠合成型的带状复合体移动至所述第二对辊机构的输出端；所述加热装置设于所述第一对辊机构和所述第二对辊机构之间，所述加热装置的输出端设于带状复合体的移动行程上以用于加热该带状复合体；所述压合装置设于所述第一对辊机构和所述第二对辊机构之间且位于所述加热装置的输出端，所述压合装置的输出端设于所述带状复合体的移动行程上以用于挤压经所述加热装置加热而处于高温状态的带状复合体，使极片和隔膜粘合成型。

可选地，所述第一对辊机构包括呈上下对称设置的第一对辊组件、第一驱动件和第二对辊组件，所述第一对辊组件和所述第二对辊组件分别设于带状复合体的移动行程的两侧，所述第一驱动件的输出端与所述第一对辊组件驱动连接以用于驱动所述第一对辊组件往所述第二对辊组件的方向移动而使所述第一对辊组件和所述第二对辊组件配合夹紧带状复合体，所述第二对辊机构设于所述第一对辊机构的输出端。

可选地，所述第二对辊机构包括呈上下对称设置的第三对辊组件、第二驱动件和第四对辊组件，所述第三对辊组件和所述第四对辊组件分别设于带状复合体的移动行程的两侧，所述第二驱动件的输出端与所述第三对辊组件驱动连接以用于驱动所述第三对辊组件往所述第四对辊组件的方向移动而使所述第三对辊组件和所述第四对辊组件配合夹紧带状复合体。

可选地，所述第一对辊组件包括第四料辊和第一驱动辊；所述第二对辊组件包括第五料辊和第二驱动辊；所述第三对辊组件包括第六料辊和第三驱动辊，第四对辊组件包括第七料辊和第四驱动辊；所述第四料辊和所述第五料辊呈上下对称设置，所述第六料辊和所述第七料辊呈上下对称设置，所述第一驱动辊和所述第二驱动辊呈上下对称设置，所述第三驱动辊和所述第四驱动辊呈上下对称设置；所述第四料辊和所述第五料辊均卷绕有麦拉膜，卷绕在所述第四料辊上的麦拉膜依次经过在所述第一驱动辊、所述第三驱动辊和所述第六料辊上；卷绕在所述第五料辊上的麦拉膜依次经过在所述第二驱动辊、所述第四驱动辊和所述第七料辊上；所述第一驱动件和所述第二驱动件的输出端分别与所述第一驱动辊和所述第三驱动辊驱动连接，所述第一驱动电机通过传动机构与所述第四驱动辊驱动连接。

可选地，所述第一对辊组件包括第四料辊和第一同步轮组件；所述第二对辊组件包括第五料辊和第二同步轮组件；所述第三对辊组件包括第六料辊和第三同步轮组件，第四对辊组件包括第七料辊和第四同步轮组件，所述第四料辊和所述第五料辊呈上下对称设置，所述第六料辊和所述第七料辊呈上下对称设置，所述第一同步轮组件和所述第二同步轮组件呈上下对称设置，所述第三同步轮组件和所述第四同步轮组件呈上下对称设置，所述第四料辊和所述第五料辊均卷绕有麦拉膜，卷绕在所述第四料辊上的麦拉膜依次经过所述第一同步轮组件、第三同步轮组件和所述第六料辊上；卷绕在所述第五料辊上的麦拉膜依次经过所述第二同步轮组件、所述第四同步轮组件和所述第七料辊上；所述第一驱动件和所述第二驱动件的输出端分别与所述第一同步轮组件和所述第三同步轮组件驱动连接，所述第一驱动电机通过传动机构与所述第四同步轮组件驱动连接以驱动所述第四同步轮组件旋转。

可选地，所述第一同步轮和所述第三同步轮组件的结构相同，所述第二同步轮组件和所述第四同步轮组件的结构相同；所述第一同步轮组件包括第一同步轮、第二同步轮、第三同步轮、第一安装架和第一同步带，所述第一同步轮、所述第二同步轮和所述第三同步轮均转动连接在所述第一安装架上，所述第二同步轮和所述第三同步轮的下端面处于同一高度，且所述第二同步轮和所述第三同步轮的下端伸至所述第一安装架的外侧；所述第一同步轮、所述第二同步轮和所述第三同步轮通过所述第一同步带转动连接；所述第二同步轮组件包括第四同步轮、第五同步轮、第六同步轮、第二安装架和第二同步带，所述第四同步轮、所述第五同步轮和所述第六同步轮均转动连接在所述第二安装架上，所述第五同步轮和所述第六同步轮的上端面处于同一高度，且所述第五同步轮和所述第六同步轮的上端伸至所述第二安装架的外侧；所述第四同步轮、所述第五同步轮和所述第六同步轮通过所述第二同步带转动连接；所述第二同步带和所述第一同步带的外侧壁均设有用于增加摩擦力的胶层；所述第一驱动电机通过传动机构与所述第四同步轮驱动连接以用于驱动所述第四同步轮旋转，所述第一驱动件的输出端与一所述第一安装架驱动连接；所述第二驱动件的输出端与一所述第二安装架驱动连接。

可选地，所述加热装置包括支撑架、发热板、发热管和用于供电使所述发热管发热的电源，所述支撑架安装在外部支架上，所述支撑架设有开口腔体且所述支撑架的开口腔体的开口对准带状复合体的移动行程，所述发热板安装在所述支撑架的开口腔体内，所述发热管的数量为多组，所述发热管沿所述发热板的长度方向间隔分布以形成沿带状复合体的移动行程设置的加热辐射区。

可选地，所述压合装置包括第一压辊、第二压辊、第三驱动件、第二驱动电机和第三驱动电机，所述第一压辊和所述第二压辊以带状复合体的移动行程为中心呈上下对称设置，所述第三驱动件的输出端与所述第一压辊驱动连接以用于驱动所述第一压辊往所述第二压辊的方向移动而使所述第一压辊和所述第二压辊配合挤压经所述加热装置加热的带状复合体，所述第二驱动电机的输出端通过传动机构与所述第一压辊驱动连接以用于驱动第一压辊旋转，所述第三驱动电机通过传动机构与所述第二压辊驱动连接以用于驱动第二压辊旋转，所述第一压辊和所述第二压辊的旋转方向始终相反。

本发明实施例提供的热压复合系统的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：第一驱动电机驱动夹紧极片和隔膜的第二对辊机构旋转以使第二对辊机构拉动极片和隔膜移动，极片和隔膜经第一对辊机构引导交错叠合形成带状复合体并依次经过加热装置和压合装置，加热装置加热带状复合体至预设高温，压合装置挤压处于高温状态的带状复合体，使极片和隔膜粘合成型；相较于现有技术中的极片和隔膜仅通过位于压合装置输出侧的对辊驱动机构拉动隔膜和极片，存在极片和隔膜在压合前的贴合程度一般，压合装置输入端的极片和隔膜发生翘边，容易产生皱褶，影响压合效果，导致产品质量一般的技术问题，本发明提供的热压复合系统采用两组对辊机构驱动极片和隔膜移动，使极片和隔膜在压合前后始终保持最佳贴合状态，保证产品质量。

为了实现上述目的，本发明的另一个实施例一种锂电池复合机，包括权利要求上述的热压复合系统。

本发明实施例提供的锂电池复合机中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：由于本发明提供的锂电池复合机采用了上述的热压复合系统，而该热压复合系统中的第一驱动电机驱动夹紧极片和隔膜的第二对辊机构旋转以使第二对辊机构拉动极片和隔膜移动，极片和隔膜经第一对辊机构引导交错叠合形成带状复合体并依次经过加热装置和压合装置，加热装置加热带状复合体至预设高温，压合装置挤压处于高温状态的带状复合体，使极片和隔膜粘合成型；相较于现有技术中，热压复合系统中的极片和隔膜仅通过位于压合装置输出侧的对辊驱动机构拉动隔膜和极片，存在极片和隔膜在压合前的贴合程度一般，压合装置输入端的极片和隔膜发生翘边，容易产生皱褶，影响压合效果，导致产品质量一般的技术问题；本发明提供的锂电池复合机采用两组对辊机构驱动极片和隔膜移动，使极片和隔膜在压合前后始终保持最佳贴合状态，保证产品质量。

为了实现上述目的，本发明的另一个实施例提供一种用于制备极片隔膜带状复合体的复合方法，包括以下步骤：

S100：设置送料装置，用于输出极片和隔膜；

S200：在所述送料装置的输出端设置上述的热压复合系统；

S300：在所述热压复合系统的输出端设置用于裁切经所述热压复合成型的极片隔膜带状复合体至预设长度的裁切装置；

S400：拉动卷绕在所述送料装置上的极片和隔膜至所述热压复合系统内，设定温度和压力参数，使极片和隔膜粘合成型；

S500：设定所述裁切装置的裁切时间点参数，所述裁切装置裁切经所述热压复合系统输出的已完成复合的产品至预设长度。

本发明实施例提供的用于制备极片隔膜带状复合体的复合方法中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：由于本方法采用了上述的热压复合系统，而该热压复合系统中的第一驱动电机驱动夹紧极片和隔膜的第二对辊机构旋转以使第二对辊机构拉动极片和隔膜移动，极片和隔膜经第一对辊机构引导交错叠合形成带状复合体并依次经过加热装置和压合装置，加热装置加热带状复合体至预设高温，压合装置挤压处于高温状态的带状复合体，使极片和隔膜粘合成型；相较于现有技术中的极片和隔膜仅通过位于压合装置输出侧的对辊驱动机构拉动隔膜和极片，存在极片和隔膜在压合前的贴合程度一般，压合装置输入端的极片和隔膜发生翘边，容易产生皱褶，影响压合效果，导致产品质量一般的技术问题，本发明提供的复合方法采用两组对辊机构驱动极片和隔膜移动，使极片和隔膜在压合前后始终保持最佳贴合状态，保证产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的锂电池复合机的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的具有对辊驱动机构的锂电池复合机的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的驱动装置的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的加热装置的结构示意图。

图5为本发明实施例一提供的叠片电池的制备方法的流程图。

图6为本发明实施例二提供的叠片电池的制备方法的流程图。

图7为本发明实施例三提供的叠片电池的制备方法的流程图。

其中，图中各附图标记：

10—送料装置 20—驱动装置 30—加热装置

40—压合装置 50—裁切装置 21—第四料辊

22—第五料辊 23—第六料辊 24—第七料辊

25—第一驱动辊 26—第二驱动辊 27—第三驱动辊

28—第四驱动辊 11—第一料辊 12—第二料辊

13—第三料辊 14—追切机构 3A—加热组件

31—支撑架 32—发热板 33—发热管

310—开口腔体 41—第一压辊组件 42—第二压辊组件

15—对辊驱动机构 151—第五驱动辊 210—第二同步带

152—第六驱动辊 20C—第一同步轮组件 20D—第二同步轮组件

20E—第三同步轮组件 20F—第四同步轮组件 201—第一同步轮

202—第二同步轮 203—第三同步轮 208—第六同步轮

205—第一同步带 206—第四同步轮 207—第五同步轮

410—第一加热管 411—第一转轴 412—第一压套

421—第二加热管 422—第二转轴 423—第二压套。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～7描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

实施例一

如图1～7所示，本实施例提供一种锂电池复合机，该锂电池复合机包括用于输入隔膜和极片的送料装置10、用于叠合极片和隔膜以使极片和隔膜形成带状复合体并输送该带状复合体的驱动装置20、用于加热该带状复合体至预设高温的加热装置30、用于挤压经所述加热装置30加热至高温的带状复合体以使处于高温的极片和隔膜粘合成型的压合装置40，以及用于截取已成型带状复合体至预设长度的裁切装置50，所述送料装置10的输出端与所述驱动装置20的输入端连接，所述加热装置30和所述压合装置40均设于带状复合体随所述驱动装置20驱动的移动行程上，所述加热装置30和所述压合装置40沿带状复合体输送方向依序设置，所述裁切装置50的输入端与所述驱动装置20的输出端连接；所述裁切装置50为技术成型和技术成熟的锂电池极片裁切机，本实施例不再赘述该锂电池极片裁切机的结构的具体细节，将其运用在驱动装置20的输出端以裁切已成型的极片，进而获得预设长度的成型产品。

具体地，本实施例中的锂电池复合机在工作时，送料装置10输入极片和隔膜至驱动装置20处，驱动装置20将对应的极片和隔膜交错叠合形成带状复合体并驱动该带状复合体往裁切装置50的方向输送以使带状复合体依次经过加热装置30和压合装置40，加热装置30将带状复合体加热至高温，压合装置40挤压处于高温状态的极片和隔膜以使极片和隔膜粘合成型，裁切装置50再截取经驱动装置20输出的已成型的带状复合体至预设长度。

其中，本实施例中的驱动装置20、加热装置30和压合装置40组成热复合系统。

所述驱动装置20包括用于引导极片和隔膜叠合以形成带状复合体的第一对辊机构、用于拉动该带状复合体移动以输出该带状复合体的第二对辊机构和用于驱动所述第二对辊机构旋转的第一驱动电机，所述第一对辊机构和所述第二对辊机构均夹紧以叠合的隔膜和极片为主体的带状复合体，所述第一驱动电机的输出端通过传动机构与所述第二对辊机构驱动连接以用于驱动所述第二对辊机构旋转而使随第一对辊机构引导叠合成型的带状复合体移动至所述第二对辊机构的输出端。

所述加热装置30设于所述第一对辊机构和所述第二对辊机构之间，所述加热装置30的输出端设于带状复合体的移动行程上以用于加热该带状复合体；

所述压合装置40设于所述第一对辊机构和所述第二对辊机构之间且位于所述加热装置的输出端，所述压合装置40的输出端设于所述带状复合体的移动行程上以用于挤压经所述加热装置30加热而处于高温状态的带状复合体，使极片和隔膜粘合成型。

在本实施例中，所述第一对辊机构包括呈上下对称设置的第一对辊组件、第一驱动件(附图未标记)和第二对辊组件，所述第一对辊组件和所述第二对辊组件分别设于带状复合体的移动行程的两侧，所述第一驱动件的输出端与所述第一对辊组件驱动连接以用于驱动所述第一对辊组件往所述第二对辊组件的方向移动而使所述第一对辊组件和所述第二对辊组件配合夹紧带状复合体，所述第二对辊机构设于所述第一对辊机构的输出端；所述第二对辊机构包括呈上下对称设置的第三对辊组件、第二驱动件(附图未标记)和第四对辊组件，所述第三对辊组件和所述第四对辊组件分别设于带状复合体的移动行程的两侧，所述第二驱动件的输出端与所述第三对辊组件驱动连接以用于驱动所述第三对辊组件往所述第四对辊组件的方向移动而使所述第三对辊组件和所述第四对辊组件配合夹紧带状复合体。

在本实施例中，如图1所示，所述第一对辊组件包括第四料辊21和第一驱动辊25；所述第二对辊组件包括第五料辊22和第二驱动辊26；所述第三对辊组件包括第六料辊23和第三驱动辊27，第四对辊组件包括第七料辊24和第四驱动辊28，所述第四料辊21和所述第五料辊22呈上下对称设置，所述第六料辊23和所述第七料辊24呈上下对称设置，所述第一驱动辊25和所述第二驱动辊26呈上下对称设置，所述第三驱动辊27和所述第四驱动辊28呈上下对称设置；所述第四料辊21和所述第五料辊22均卷绕有麦拉膜，卷绕在所述第四料辊21上的麦拉膜依次卷绕在所述第一驱动辊25、所述第三驱动辊27和所述第六料辊23上；卷绕在所述第五料辊22上的麦拉膜依次卷绕在所述第二驱动辊26、所述第四驱动辊28和所述第七料辊24上；所述第一驱动件和所述第二驱动件的输出端分别与所述第一驱动辊25和所述第三驱动辊27驱动连接，所述第一驱动件用于驱动所述第一驱动辊25往所述第三驱动辊27的方向移动，所述第二驱动件用于驱动所述第三驱动辊27往所述第四驱动辊28的方向移动，所述第一驱动电机通过传动机构与所述第四驱动辊28驱动连接以驱动所述第四同步轮组件20F旋转。

具体地，第一驱动件和第二驱动件分别驱动第一驱动辊25和第二驱动辊26往第三驱动辊27和第四驱动辊28的方向移动，使第一驱动辊25和第三驱动辊27之间形成逐渐往裁切装置50方向收窄的第一导向口以引导对应的极片和隔膜交错叠合形成带状复合体；第一驱动辊25、第二驱动辊26、第三驱动辊27和第四驱动辊28通过上下对称设置的麦拉膜夹紧带状复合体夹紧该带状复合体，第一驱动电机驱动第四驱动辊28旋转使随辊轴旋转而移动的麦拉膜拉动带状复合体移动的同时能够保证带状复合体的稳定，防止带状复合体散架；本实施例中的第一驱动件和第二驱动件可以是气缸、液压缸或电动推杆；传动机构可以是齿轮传动机构或同步带传动机构；气缸、液压缸、电动推杆、齿轮传动机构和同步带传动机构均为技术成型和技术成熟的结构，不再赘述，本实施例将气缸、液压缸或电动推杆用作辊轴推动源，以及将齿轮传动机构或同步带传动机构用于驱动辊轴旋转；相较于现有技术中的极片隔膜带状复合体输送装置仅通一组对辊机构来驱动带状复合体移动，存在带状复合体因单边受力而翘边，压合装置40挤压翘边的带状复合体会有褶皱导致产品质量下降的技术问题，本发明提供的复合机采用双对辊的驱动方式，有效的防止了带状复合体翘边情况的发生，使产品的质量提高。

在本实施例中，如图1所示，所述送料装置10包括第一料辊11、第二料辊12、第三料辊13和追切机构14，所述第三料辊13的数量为两组，两所述第三料辊13、所述第一料辊11和所述第二料辊12围绕所述驱动装置20的输入端周向间隔布置，所述第一料辊11设于两所述第三料辊13之间，其中一所述第三料辊13设于所述第一料辊11和所述第二料辊12之间，所述追切机构14的数量为两组，两所述追切机构14分别设于所述第一料辊11和所述第二料辊12的输出端，所述第一料辊11和所述第二料辊12均卷绕有极片，且卷绕在所述第一料辊11上的极片和卷绕在所述第二料辊12上的极片的极性始终相反；所述第三料辊13卷绕有隔膜；所述追切机构14可以是极耳片料切刀机构，极耳片料切刀机构为技术成型和技术成熟的结构，本实施例不再赘述并将其应用于追切正、负极片以使极片成单个片状结构输送至所述第一导向口。

本实施例中，如图3所示，所述加热装置30包括设于该带状复合体的移动行程上的加热组件3A，所述加热组件3A包括支撑架31、发热板32和发热管33，进一步地，所述加热组件3A还可以包括电源(附图未标记)，所述支撑架31安装在外部支架上，所述支撑架31设有沿所述支撑架31的长度方向设置的开口腔体310且两所述支撑架31的开口腔体310的开口均对准带状复合体的移动行程，所述发热板32安装在所述支撑架31的开口腔体310内，且所述发热板32的端部设有用于容纳所述发热管33的安装槽，所述发热管33的数量优选为多组，所述发热管33沿所述发热板32的长度方向间隔分布，发热管33安装在所述安装槽上且用于加热所述发热板32以形成用于加热所述带状复合体的热辐射区，所述电源的输出端与所述发热管33驱动连接以驱动所述发热管33发热；具体地，电源驱动发热管33发热使发热板32升温而将发热板32周围的空气加热以辐射经驱动装置20输送的带状复合体而使其温度升高，进而实现极片和隔膜的粘合，相较于现有技术中的采用发热辊轴通过热滚压合的方式使极片和隔膜粘合，存在加热时间短，极片和隔膜难以达到符合实现粘合的温度，导致复合效果差，影响产品质量的技术问题，本发明提供的加热装置30通过热辐射加热极片和隔膜，能够有效地保证极片和隔膜能够被加热至预设温度，进而保证符合效果。

在本实施例中，如图1所示所述压合装置40包括第一压辊组件41、第二压辊组件42、第三驱动件(附图未标记)、第二驱动电机(附图未标记)和第三驱动电机(附图未标记)，所第一压辊组件41和所述第二压辊组件42以带状复合体的移动行程为中心呈上下对称设置，所述第三驱动件的输出端与所述第一压辊组件41驱动连接以用于驱动所述第一压辊组件41往所述第二压辊组件42的方向移动而使所述第一压辊组件41和所述第二压辊组件42配合挤压经所述加热装置30加热的带状复合体，所述第二驱动电机的输出端通过传动机构与所述第一压辊组件41驱动连接以用于驱动第一压辊组件41旋转，所述第三驱动电机通过传动机构与所述第二压辊组件42驱动连接以用于驱动第二压辊组件42旋转，所述第一压辊组件41和所述第二压辊组件42的旋转方向始终相反；具体地，第三驱动件驱动第一压辊组件41移动并与第二压辊组件42配合夹紧经加热装置30加热的带状复合体，第二驱动电机和第三驱动电机分别驱动对应的第一压辊组件41和第二压辊组件42旋转以挤压带状复合体，使极片和隔膜粘合成型，相较于现有技术中的压合装置40采用的固定式对辊结构，存在上/下料困难，安装麻烦，影响生产效率，同时，对辊间隙无法调节，导致该驱动装置20的灵活性一般的技术问题，本发明实施例提供的压合装置40采用由第三驱动件驱动的可活动的第一压辊组件41配合第二压辊组件42来进行压合极片和隔膜，既便于上/下料，又能够根据产品的厚度灵活调节第一压辊组件41和第二压辊组件42的间隙，具有更高的实用性；具体的所述第三驱动件可以是气缸、液压缸或电动推杆。

本实施例中的第一料辊11、第二料辊12、第三料辊13、第四料辊21、第五料辊22、第六料辊23、第七料辊24、第一驱动辊25、第二驱动辊26、第三驱动辊27、第四驱动辊28、第一压辊组件41和第二压辊组件42均为可转动的。

如图5所示，本实施例还提供了一种叠片电池的制备方法，该方法即上述的锂电池热压复合机的工作过程，其具体步骤包括：

S100：拉动分别卷绕在所述第一料辊11、所述第二料辊12和所述第三料辊13上的极片和隔膜至所述第一驱动辊25、所述第二驱动辊26、所述第三驱动辊27和所述第四驱动辊28之间；

S200：所述第一驱动件和所述第二驱动件分别驱动所述第一驱动辊25和所述第二驱动辊26往所述第三驱动辊27和所述第四驱动辊28的方向移动，使卷绕在所述第一驱动辊25、所述第二驱动辊26、所述第三驱动辊27和所述第四驱动辊28上的麦拉膜夹紧由对应的极片和隔膜交错叠合组成的带状复合体；

S300：设定第一驱动电机的转速参数和追切机构14的裁切时间点参数，所述第一驱动电机驱动所述第四驱动辊28旋转，使所述第一驱动辊25、所述第二驱动辊26、所述第三驱动辊27和所述第四驱动辊28同步旋转，所述追切机构14根据产品的要求裁切预设长度的极片；

S400：设定加热装置30的温度参数和压合装置40的压力参数，所述加热装置30加热该带状复合体至预设温度，所述压合装置40挤压处于高温状态的带状复合体以使极片和隔膜粘合成型；

S500：设定裁切装置50的裁切时间点参数，所述裁切装置50截取已成型带状复合体至预设长度。

实施例二

如图2所示，本实施例中的送料装置10还包括对辊驱动机构15，两组所述第三料辊13、所述第一料辊11、所述对辊驱动机构15和所述第二料辊12均设于所述第一导向口的一侧，所述对辊驱动机构15设于所述第三料辊13和所述第二料辊12之间，所述对辊驱动机构15用于预压经所述第二料辊12和所述第三料辊13输送的极片和隔膜，以防止经所述第一导向口引导由对应的极片和隔膜交错叠合的极片和隔膜组成的带状复合体的厚度过大而堵塞第一导向口。

本实施例中，所述对辊驱动机构15包括第四驱动件(附图未标记)、第五驱动辊151和第六驱动辊152，所述第五驱动辊151和所述第六驱动辊152呈上下对称设置在所述第三料辊13的输出端以形成有用于容纳带状复合体通过的间隙，所述第四驱动件的输出端与所述第五驱动辊151驱动连接以用于驱动所述第五驱动辊151往所述第六驱动辊152的方向移动而使所述第五驱动辊151和所述第六驱动辊152之间形成第二导向口；卷绕在所述第三料辊13上的隔膜经所述驱动装置20拉动而往所述第二导向口的方向移动，卷绕在所述第一料辊11上的极片经所述驱动装置20拉动而往所述第二导向口的方向移动并通过所述第二导向口叠合在对应的隔膜上。

本实施例中的第五驱动辊151和第六驱动辊152均为可转动的。

如图6所示，本实施例还提供了一种叠片电池的制备方法，该方法即本实施例提供的锂电池热压复合机的工作过程，其具体步骤包括：

S100：拉动分别卷绕在所述第一料辊11和其中一所述第三料辊13的极片和隔膜至所述第五驱动辊151和所述第六驱动辊152之间；

S200：所述第四驱动件驱动所述第五驱动辊151往所述第六驱动辊152的方向移动以配合所述第六驱动辊152夹紧位于所述第五驱动辊151和所述第六驱动辊152之间的极片和隔膜以使其叠合呈第一带状复合体；

S300：拉动所述第一带状复合体，以及分别卷绕在所述第二料辊12和另一所述第三料辊13上的极片和隔膜至所述第一驱动辊25、所述第二驱动辊26、所述第三驱动辊27和所述第四驱动辊28之间；

S400：所述第一驱动件和所述第二驱动件分别驱动所述第一驱动辊25和所述第二驱动辊26往所述第三驱动辊27和所述第四驱动辊28的方向移动，使卷绕在所述第一驱动辊25、所述第二驱动辊26、所述第三驱动辊27和所述第四驱动辊28上的麦拉膜夹紧由对应的极片、隔膜和第一带状复合体交错叠合组成的带状复合体；

S500：所述第一驱动电机驱动所述第四驱动辊28旋转，使所述第一驱动辊25、所述第二驱动辊26、所述第三驱动辊27和所述第四驱动辊28同步旋转以驱动带状复合体移动，所述追切机构14根据产品的要求裁切预设长度的极片；

S600：设定加热装置30的温度参数和压合装置40的压力参数，所述加热装置30加热该带状复合体至预设温度，所述压合装置40挤压处于高温状态的带状复合体以使极片和隔膜粘合成型；

S700：设定裁切装置50的裁切时间点参数。所述裁切装置50截取已成型带状复合体至预设长度。

本实施例的其余部分与实施例一相同，在本实施例中未解释的特征，均采用实施例一的解释，这里不再进行赘述。

实施例三

如图3所示，本实施例中的所述第一对辊组件包括第四料辊21和第一同步轮组件20C；所述第二对辊组件包括第五料辊22和第二同步轮组件20D；所述第三对辊组件包括第六料辊23和第三同步轮组件20E，第四对辊组件包括第七料辊24和第四同步轮组件20F，所述第四料辊21和所述第五料辊22呈上下对称设置，所述第六料辊23和所述第七料辊24呈上下对称设置，所述第一同步轮组件20C和所述第二同步轮组件20D呈上下对称设置，所述第三同步轮组件20E和所述第四同步轮组件20F呈上下对称设置，所述第四料辊21和所述第五料辊22均卷绕有麦拉膜，卷绕在所述第四料辊21上的麦拉膜依次卷绕在所述第一同步轮组件20C、第三同步轮组件20E和所述第六料辊23上；卷绕在所述第五料辊22上的麦拉膜依次卷绕在所述第二同步轮组件20D、所述第四同步轮组件20F和所述第七料辊24上；所述第一驱动件和所述第二驱动件的输出端分别与所述第一同步轮组件20C和所述第三同步轮组件20E驱动连接，所述第一驱动件用于驱动所述第一同步轮组件20C往所述第二同步轮组件20D的方向移动，所述第二驱动件用于驱动所述第三同步轮组件20E往所述第四同步轮组件20F的方向移动，所述第一驱动电机通过传动机构与所述第四同步轮组件20F驱动连接以驱动所述第四同步轮组件20F旋转。

在本实施例中，如图3所示，所述第一同步轮组件20C和所述第三同步轮组件20E的结构相同，所述第二同步轮组件20D和所述第四同步轮组件20F的结构相同；所述第一同步轮组件20C包括第一同步轮201、第二同步轮202、第三同步轮203、第一安装架(附图未标记)和第一同步带205，所述第一同步轮201、所述第二同步轮202和所述第三同步轮203均转动连接在所述第一安装架上，所述第二同步轮202和所述第三同步轮203的下端面处于同一高度，且所述第二同步轮202和所述第三同步轮203的下端伸至所述第一安装架的外侧；所述第一同步轮201、所述第二同步轮202和所述第三同步轮203通过所述第一同步带205转动连接；所述第二同步轮组件20D包括第四同步轮206、第五同步轮207、第六同步轮208、第二安装架和第二同步带210，所述第四同步轮206、所述第五同步轮207和所述第六同步轮208均转动连接在所述第二安装架上，所述第五同步轮207和所述第六同步轮208的上端面处于同一高度，且所述第五同步轮207和所述第六同步轮208的上端伸至所述第二安装架的外侧；所述第四同步轮206、所述第五同步轮207和所述第六同步轮208通过所述第二同步带210转动连接；所述第二同步带210和所述第一同步带205的外侧壁均设有用于增加摩擦力的胶层；所述胶层可以由硅胶或橡胶制作而成；所述第一驱动电机通过传动机构与所述第四同步轮206驱动连接以用于驱动所述第四同步轮206旋转，所述第一驱动件的输出端与其中一所述第一安装架驱动连接；所述第二驱动件的输出端与其中一所述第二安装架驱动连接。

具体地，第一驱动件驱动第一同步轮组件20C往第二同步轮组件20D的方向移动以使第一同步轮组件20C和第二同步轮组件20D利用涂覆有胶层的同步带带动麦拉膜夹紧并输送带状复合体；第二驱动件驱动第三同步轮组件20E往第四同步轮组件20F的方向移动以使第三同步轮组件20E和第四同步轮组件20F利用涂覆有胶层的同步带带动麦拉膜夹紧并输送带状复合体，第一驱动电机驱动第四同步轮组件20F旋转，进而驱动带状复合体移动，本发明实施例中的驱动装置20采用具有胶层的同步带来卷绕麦拉膜，提高接触面积，提高摩擦力，有效的防止麦拉膜打滑，提高产品质量。

如图7所示，本实施例还提供了一种叠片电池的制备方法，该方法即上述的锂电池热压复合机的工作过程，其具体步骤包括：

S100：拉动分别卷绕在所述第一料辊11、所述第二料辊12和所述第三料辊13上的极片和隔膜至所述第一同步带205和所述第二同步带210之间；

S200：所述第一驱动件和所述第二驱动件分别驱动其中一所述第一安装架和其中一所述第二安装架往另一所述第一安装架和另一所述第二安装架靠移动，使分别卷绕在所述第一同步带205和所述第二同步带210的麦拉膜夹紧由对应的极片和隔膜交错叠合组成的带状复合体；

S300：设定第一驱动电机的转速参数和追切机构14的裁切时间点参数，所述第一驱动电机驱动所述第四同步轮206旋转，使所述第二同步带210旋转以配合所述第一同步带205驱动带状复合体移动，所述追切机构14根据产品的要求裁切预设长度的极片；

S400：设定加热装置的温度参数和压合装置压力参数，所述加热装置30加热该带状复合体至预设温度，所述压合装置40挤压处于高温状态的带状复合体以使极片和隔膜粘合成型；

S500：设定裁切装置50的裁切时间点参数，所述裁切装置50截取已成型带状复合体至预设长度。

本实施例的其余部分与实施例一相同，在本实施例中未解释的特征，均采用实施例一的解释，这里不再进行赘述。

实施例四

如图3所示，本实施例中的第一压辊组件41包括第一加热管410、第一转轴411和套设于所述第一转轴411上的第一压套412，所述第一转轴411与所述第三驱动件的输出端连接，所述第一转轴411与所述第二驱动电机的输出端连接，所述第一压套412的内侧设有用于容纳所述第一加热管410的第一安装腔体，所述第一压套412由铝合金或铜合金制作而成，所述第一加热管410设于所述第一安装腔体内；所述第二压辊组件42包括第二加热管421、第二转轴422和套设于所述第二转轴422上的第二压套423，所述第二转轴422与所述第三驱动电机的输出端连接，所述第二压套423的内侧设有用于容纳所述第二加热管421的第二安装腔体，所述第二压套423由铝合金或铜合金制作而成，所述第二加热管421设于所述第二安装腔体内；所述第一加热管410和所述第二加热管421分别用于加热所述第一压套412和所述第二压套423；具体地，供电装置驱动加热管发热以使第一压套412和第二压套423的压合面发热，能够有效保证带状复合体的温度，提高复合效果。

本实施例中，所述第一安装腔体和所述第二安装腔体的数量均为多个，所述第一加热管410和所述第二加热管421的数量均为多组，多个所述第一安装腔体围绕所述第一压套412的内孔呈环形间隔布置，多组所述第一加热管410安装在对应的所述第一安装腔体内并与所述第一安装腔体的内壁抵接以实现热传导；多个所述第二安装腔体围绕所述第二压套423的内孔呈环形间隔布置，多组所述第一加热管410安装在对应的所述第二安装腔体内并与所述第二安装腔体的内壁抵接以实现热传导。

本实施例中，所述第一加热管410和所述第二加热管421均为技术成熟和技术成型的U型电热管，U型电热管在较小的体积内具有更大的发热面积，发热效率更高，效果更好。

本实施例的其余部分与实施例一相同，在本实施例中未解释的特征，均采用实施例一的解释，这里不再进行赘述。

实施例五

如图所示，本实施例中的支撑架31呈长方体且其截面呈匚型结构，所述开口腔体310的底壁镂空多个沿其长度方向间隔布置的限位槽，所述发热板32的数量为多个，各所述发热板32通过螺丝固定锁付在对应的所述限位槽内，各所述发热管33安装在对应的所述发热板32上，该加热装置30还包括多个独立开关，各所述独立开关的一端与电源电连接，各所述独立开关的另一端与对应的所述发热管33电连接；具体地，电源根据预设工况通过对应的独立开关驱动发热管33以调节该加热装置30的热辐射区域的长度，进而实现极片和隔膜的加热时间，提高产品的灵活性和实用性。

本实施例中，所述发热管33为U型电热管，U型电热管在较小的体积内具有更大的发热面积，发热效率更高，效果更好，进一步地，所述支撑架31的外侧壁设置有保温层，所述保温层可以由陶瓷、保温棉或隔热硅胶制作而成，保温层用于降低支撑架31和外界的热传递效率，有效的减少热量损失，进而提高热辐射效率，提高加热效果，缩短加热时间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种热压复合系统，其特征在于，包括：

驱动装置，包括用于引导极片和隔膜叠合以形成带状复合体的第一对辊机构、用于拉动该带状复合体移动以输出该带状复合体的第二对辊机构和用于驱动所述第二对辊机构旋转的第一驱动电机，所述第一对辊机构和所述第二对辊机构均夹紧以叠合的隔膜和极片为主体的带状复合体，所述第一驱动电机的输出端通过传动机构与所述第二对辊机构驱动连接以用于驱动所述第二对辊机构旋转而使随第一对辊机构引导叠合成型的带状复合体移动至所述第二对辊机构的输出端；

加热装置，设于所述第一对辊机构和所述第二对辊机构之间，所述加热装置的输出端设于带状复合体的移动行程上以用于加热该带状复合体；

压合装置，设于所述第一对辊机构和所述第二对辊机构之间且位于所述加热装置的输出端，所述压合装置的输出端设于所述带状复合体的移动行程上以用于挤压经所述加热装置加热而处于高温状态的带状复合体，使极片和隔膜粘合成型；

所述加热装置包括支撑架、发热板、发热管和用于供电使所述发热管发热的电源，所述支撑架安装在外部支架上，所述支撑架设有开口腔体且所述支撑架的开口腔体的开口对准带状复合体的移动行程，所述发热板安装在所述支撑架的开口腔体内，所述发热管的数量为多组，所述发热管沿所述发热板的长度方向间隔分布以形成沿带状复合体的移动行程设置的加热辐射区。

2.根据权利要求1所述的热压复合系统，其特征在于：所述第一对辊机构包括呈上下对称设置的第一对辊组件、第一驱动件和第二对辊组件，所述第一对辊组件和所述第二对辊组件分别设于带状复合体的移动行程的两侧，所述第一驱动件的输出端与所述第一对辊组件驱动连接以用于驱动所述第一对辊组件往所述第二对辊组件的方向移动而使所述第一对辊组件和所述第二对辊组件配合夹紧带状复合体，所述第二对辊机构设于所述第一对辊机构的输出端。

3.根据权利要求2所述的热压复合系统，其特征在于：所述第二对辊机构包括呈上下对称设置的第三对辊组件、第二驱动件和第四对辊组件，所述第三对辊组件和所述第四对辊组件分别设于带状复合体的移动行程的两侧，所述第二驱动件的输出端与所述第三对辊组件驱动连接以用于驱动所述第三对辊组件往所述第四对辊组件的方向移动而使所述第三对辊组件和所述第四对辊组件配合夹紧带状复合体。

4.根据权利要求3所述的热压复合系统，其特征在于：所述第一对辊组件包括第四料辊和第一驱动辊；所述第二对辊组件包括第五料辊和第二驱动辊；所述第三对辊组件包括第六料辊和第三驱动辊，第四对辊组件包括第七料辊和第四驱动辊；所述第四料辊和所述第五料辊呈上下对称设置，所述第六料辊和所述第七料辊呈上下对称设置，所述第一驱动辊和所述第二驱动辊呈上下对称设置，所述第三驱动辊和所述第四驱动辊呈上下对称设置；所述第四料辊和所述第五料辊均卷绕有麦拉膜，卷绕在所述第四料辊上的麦拉膜依次经过在所述第一驱动辊、所述第三驱动辊和所述第六料辊上；卷绕在所述第五料辊上的麦拉膜依次经过在所述第二驱动辊、所述第四驱动辊和所述第七料辊上；所述第一驱动件和所述第二驱动件的输出端分别与所述第一驱动辊和所述第三驱动辊驱动连接，所述第一驱动电机通过传动机构与所述第四驱动辊驱动连接。

5.根据权利要求3所述的热压复合系统，其特征在于：所述第一对辊组件包括第四料辊和第一同步轮组件；所述第二对辊组件包括第五料辊和第二同步轮组件；所述第三对辊组件包括第六料辊和第三同步轮组件，第四对辊组件包括第七料辊和第四同步轮组件，所述第四料辊和所述第五料辊呈上下对称设置，所述第六料辊和所述第七料辊呈上下对称设置，所述第一同步轮组件和所述第二同步轮组件呈上下对称设置，所述第三同步轮组件和所述第四同步轮组件呈上下对称设置，所述第四料辊和所述第五料辊均卷绕有麦拉膜，卷绕在所述第四料辊上的麦拉膜依次经过所述第一同步轮组件、第三同步轮组件和所述第六料辊上；卷绕在所述第五料辊上的麦拉膜依次经过所述第二同步轮组件、所述第四同步轮组件和所述第七料辊上；所述第一驱动件和所述第二驱动件的输出端分别与所述第一同步轮组件和所述第三同步轮组件驱动连接，所述第一驱动电机通过传动机构与所述第四同步轮组件驱动连接以驱动所述第四同步轮组件旋转。

6.根据权利要求5所述的热压复合系统，其特征在于：所述第一同步轮和所述第三同步轮组件的结构相同，所述第二同步轮组件和所述第四同步轮组件的结构相同；所述第一同步轮组件包括第一同步轮、第二同步轮、第三同步轮、第一安装架和第一同步带，所述第一同步轮、所述第二同步轮和所述第三同步轮均转动连接在所述第一安装架上，所述第二同步轮和所述第三同步轮的下端面处于同一高度，且所述第二同步轮和所述第三同步轮的下端伸至所述第一安装架的外侧；所述第一同步轮、所述第二同步轮和所述第三同步轮通过所述第一同步带转动连接；所述第二同步轮组件包括第四同步轮、第五同步轮、第六同步轮、第二安装架和第二同步带，所述第四同步轮、所述第五同步轮和所述第六同步轮均转动连接在所述第二安装架上，所述第五同步轮和所述第六同步轮的上端面处于同一高度，且所述第五同步轮和所述第六同步轮的上端伸至所述第二安装架的外侧；所述第四同步轮、所述第五同步轮和所述第六同步轮通过所述第二同步带转动连接；所述第二同步带和所述第一同步带的外侧壁均设有用于增加摩擦力的胶层；所述第一驱动电机通过传动机构与所述第四同步轮驱动连接以用于驱动所述第四同步轮旋转，所述第一驱动件的输出端与一所述第一安装架驱动连接；所述第二驱动件的输出端与一所述第二安装架驱动连接。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的热压复合系统，其特征在于：所述压合装置包括第一压辊、第二压辊、第三驱动件、第二驱动电机和第三驱动电机，所述第一压辊和所述第二压辊以带状复合体的移动行程为中心呈上下对称设置，所述第三驱动件的输出端与所述第一压辊驱动连接以用于驱动所述第一压辊往所述第二压辊的方向移动而使所述第一压辊和所述第二压辊配合挤压经所述加热装置加热的带状复合体，所述第二驱动电机的输出端通过传动机构与所述第一压辊驱动连接以用于驱动第一压辊旋转，所述第三驱动电机通过传动机构与所述第二压辊驱动连接以用于驱动第二压辊旋转，所述第一压辊和所述第二压辊的旋转方向始终相反。

8.一种锂电池复合机，其特征在于：包括权利要求1～7任意一项所述的热压复合系统。

9.一种用于制备极片隔膜带状复合体的复合方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100：设置送料装置，用于输出极片和隔膜；

S200：在所述送料装置的输出端设置权利要求1～7任意一项所述的热压复合系统；

S300：在所述热压复合系统的输出端设置用于裁切经所述热压复合系统复合成型的极片隔膜带状复合体至预设长度的裁切装置；

S400：拉动卷绕在所述送料装置上的极片和隔膜至所述热压复合系统内，设定温度和压力参数，使极片和隔膜粘合成型；

S500：设定所述裁切装置的裁切时间点参数，所述裁切装置裁切经所述热压复合系统输出的已完成复合的产品至预设长度。

Images