CN112993416A - 一种电池极片的卷叠装置和电池极片的卷叠方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池加工设备，公开了一种电池极片的卷叠装置，包括第一极片裁切部、极片绕卷部、第二极片裁切部和热切割部，极片绕卷部适于在工作过程中卷绕牵引第一隔膜放卷轴和第二隔膜放卷轴上的隔膜，使第一极片放卷轴和第二极片放卷轴上的电极卷料裁切为电极片后复合到隔膜上，并绕卷叠加到极片绕卷部上，热切割部适于将极片绕卷部上的叠片电芯卷热切割为叠片电芯。另外，本发明还公开了一种电池极片的卷叠方法。本发明的电池极片的卷叠装置的结构简单，使用方便，生产效率高。

Description

一种电池极片的卷叠装置和电池极片的卷叠方法

技术领域

本发明涉及电池加工设备，特别涉及一种电池极片的卷叠装置。此外，本发明还涉及一种电池极片的卷叠方法。

背景技术

在使用传统能源作为动力供给的汽车工业环境下，环境污染问题引起了人们对环境保护和资源利用的重视。积极发展新能源汽车，实现汽车工业的电气化，是全球车企和科技企业的共同奋斗目标，随着市场对产品要求的不断提升，如何生产出性能高，循环寿命长，安全可靠的电池成为目前电芯研究主要方向。

根据目前锂电池制作工艺不同，分为卷绕电池以及叠片电池两种，相对而言，卷绕电池加工速度快，效率高，但是由于卷绕过程中，存在电芯侧边弯折严重问题，导致电芯存在能量密度不高，电芯性能差等问题，而叠片电池由于正负极片尺寸均一，外形规整，能够有效提升电芯体积利用率，提升体积能量密度，具有明显的优势，但是叠片效率慢，成为制约产量提升的重要因素。目前叠片主要有两种工艺，第一种为Z型叠片，生产中隔膜呈Z型来回摆动，摆动时依次叠加正负极极片，工艺简单，但是叠片速度慢，效率较低，延长了生产周期，生产成本较高；第二种为热复合叠片，即先把电极与隔膜进行热复合，分割成单元后再进行堆叠，同样的由于堆叠效率较慢，生产成本较高。

因此，需要设计一种电池极片的卷叠装置，以解决或克服上述技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面所要解决的技术问题是提供一种电池极片的卷叠装置，该电池极片的卷叠装置的结构简单，生产效率高。

此外，本发明另一方面所要解决的技术问题是提供一种电池极片的卷叠方法，该电池极片的卷叠方法操作便捷，生产效率高。

为达到上述目的，本发明一方面提供一种电池极片的卷叠装置，包括第一极片裁切部、极片绕卷部、第二极片裁切部和热切割部，所述第一极片裁切部包括处于上方的用于安装电极卷料的第一极片放卷轴、处于下方的用于安装隔膜的第一隔膜放卷轴、用于将电极卷料裁剪为电极片的极片裁切结构、成对的极片复合辊、加热装置以及成对的极片热轧辊，所述第二极片裁切部包括处于上方的用于安装电极卷料的第二极片放卷轴、处于下方的用于安装隔膜的第二隔膜放卷轴、用于将电极卷料裁剪为电极片的极片裁切结构、成对的极片复合辊、加热装置以及成对的极片热轧辊，所述极片绕卷部适于在工作过程中卷绕牵引所述第一隔膜放卷轴和所述第二隔膜放卷轴上的隔膜，以使得所述第一极片放卷轴和所述第二极片放卷轴释放的电极卷料经所述极片裁切结构裁切为电极片后贴附到隔膜上，并跟随所述隔膜经过成对的所述极片复合辊之间间隙、所述加热装置和成对的所述极片热轧辊之间间隙将电极片与隔膜复合，且绕卷叠加到所述极片绕卷部上，所述热切割部包括电阻丝，所述热切割部适于将所述极片绕卷部上的叠片电芯卷热切割为叠片电芯。

进一步的，所述第一极片放卷轴与成对的所述极片复合辊中的上部极片复合辊之间、所述第二极片放卷轴与成对的所述极片复合辊中的上部极片复合辊之间均设有电极片纠偏系统，所述极片裁切结构设于所述电极片纠偏系统与所述上部极片复合辊之间。

进一步的，所述第一隔膜放卷轴与成对的所述极片复合辊的下部极片复合辊之间、所述第二隔膜放卷轴与成对的所述极片复合辊的下部极片复合辊之间沿着走带方向均依次设有放电机和隔膜纠偏系统。

进一步的，所述加热装置设于所述极片复合辊和所述极片热轧辊之间。

进一步的，所述加热装置包括上加热板和下加热板，所述上加热板和所述下加热板之间形成有适于贴附有电极片的隔膜通过的间隙。

更进一步的，所述极片绕卷部包括极片绕卷轴和电极夹爪，所述电极夹爪能够夹持电极片以防止电极片在卷叠过程中脱落。

进一步的，所述极片绕卷轴的外周面具有至少两个平面，所述平面平行于所述极片绕卷轴的中心轴线。

更进一步的，所述电极夹爪与所述极片绕卷轴上的所述平面一一对应设置。

另外，本发明另一方面还提供一种电池极片的卷叠方法，采用根据上述技术方案中任一项所述的电池极片的卷叠装置，包括如下步骤：

S1、通过所述第一极片裁切部，使得所述第一极片放卷轴中的电极卷料经所述极片裁切结构裁切为正电极片，依次经所述极片复合辊、所述加热装置和所述极片热轧辊后，正电极片与隔膜复合；

通过所述第二极片裁切部，使得所述第二极片放卷轴中的电极卷料经所述极片裁切结构裁切为负电极片，依次经所述极片复合辊、所述加热装置和所述极片热轧辊后，负电极片与隔膜复合；

S2、将复合好的具有正电极片的隔膜以及具有负电极片的隔膜卷叠在所述极片绕卷部上，具有所述正电极片的隔膜叠加在具有所述负电极片的隔膜上，形成从外向内的正电极片+隔膜+负电极片+隔膜的叠片结构电芯，绕卷后形成N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜）的叠片电芯卷，并且在所述极片绕卷部的最后一圈卷叠过程中，所述第一极片裁切部不复合所述正电极片，并包绕至从外向内的N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜）的叠片电芯卷的外周面上，形成为从外向内的隔膜+负电极片+隔膜+N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜）的叠片电芯卷，其中N为20-60；

S3、所述热切割部对所述叠片电芯卷进行热切割。

进一步的，所述极片绕卷部的极片绕卷轴围绕其中心轴线顺时针旋转。

相较于现有技术，本发明所述的电池极片的卷叠装置具有如下优势：

本发明所述的电池极片的卷叠装置中，两个极片裁切部在工作过程中，第一极片裁切部能够将第一极片放卷轴上的电极卷料进行裁切，并与第一隔膜放卷轴上的隔膜进行复合形成具有隔膜的正电极片，第二极片裁切部能够将第二极片放卷轴上的电极卷料进行裁切，并与第二隔膜放卷轴上的隔膜进行复合形成具有隔膜的负电极片，具有隔膜的正电极片和具有隔膜的负电极片能够在极片绕卷部绕卷叠加，形成具有从外向内的正电极片+隔膜+负电极片+隔膜的叠片结构，并且随着卷绕圈数增多，最终成为从外向内的N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜）的电芯结构电极卷，最后一圈在第一极片裁切部复合阶段不加入正电极片，第二极片裁切部正常复合，所以，在极片绕卷部上最终能够形成从外向内的隔膜+负电极片+隔膜+N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜）的标准电芯结构电极卷，N表示绕卷圈数，最后利用热切割部对该叠片电芯卷进行热切割，得到叠片电芯。

通过上述技术方案，本发明的电池极片的卷叠装置包括第一极片裁切部、极片绕卷部、第二极片裁切部和热切割部，所述第一极片裁切部包括处于上方的用于安装电极卷料的第一极片放卷轴、处于下方的用于安装隔膜的第一隔膜放卷轴、用于将电极卷料裁剪为电极片的极片裁切结构、成对的极片复合辊、加热装置以及成对的极片热轧辊，所述第二极片裁切部包括处于上方的用于安装电极卷料的第二极片放卷轴、处于下方的用于安装隔膜的第二隔膜放卷轴、用于将电极卷料裁剪为电极片的极片裁切结构、成对的极片复合辊、加热装置以及成对的极片热轧辊，所述极片绕卷部适于在工作过程中卷绕牵引所述第一隔膜放卷轴和所述第二隔膜放卷轴上的隔膜，以使得所述第一极片放卷轴和所述第二极片放卷轴释放的电极卷料经所述极片裁切结构裁切为电极片后贴附到隔膜上，并跟随所述隔膜经过成对的所述极片复合辊之间间隙、所述加热装置和成对的所述极片热轧辊之间间隙将电极片与隔膜复合，且绕卷叠加到所述极片绕卷部上，所述热切割部包括电阻丝，所述热切割部适于将所述极片绕卷部上的叠片电芯卷热切割为叠片电芯。本发明的电池极片的卷叠装置中，通过设置第一极片裁切部和第二极片裁切部，分别用于将第一极片放卷轴和第二极片放卷轴上的电极卷料进行裁切，并与第一隔膜放卷轴和第二隔膜放卷轴上的隔膜进行复合形成具有隔膜的正电极片，以及具有隔膜的负电极片，并且将具有隔膜的正电极片和具有隔膜的负电极片在极片绕卷部绕卷叠加，形成具有从外向内的正电极片+隔膜+负电极片+隔膜的叠片结构，并且随着卷绕圈数增多，形成从外向内的N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜）的叠片电芯卷，并且在绕卷最后一圈过程中，第一极片裁切部不复合正电极片，第二极片裁切部复合负电极片，最终卷叠为从外向内的隔膜+负电极片+隔膜+N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜）的标准电芯结构电极卷，经热切割部热切割为形成标准叠片电芯，生产工艺简单，生产成本低，生产效率高。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施方式所述的电池极片的卷叠装置的一个具体实施例的结构示意图；

图2是本发明实施方式所述的极片绕卷部的一个具体实施例的结构示意图；

图3是本发明实施方式所述的极片绕卷部的另一个具体实施例的结构示意图；

图4是本发明实施方式所述的电池极片的卷叠方法的流程示意图。

附图标记说明

1 第一极片裁切部 101 第一极片放卷轴

102 第一隔膜放卷轴 2 极片绕卷部

201 极片绕卷轴 202 电极夹爪

3 第二极片裁切部 301 第二极片放卷轴

302 第二隔膜放卷轴 4极片裁切结构

5 极片复合辊 6 极片热轧辊

7 加热装置 701 上加热板

702 下加热板 8 电极片纠偏系统

9 放电机 10 隔膜纠偏系统

11 热切割部。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“安装”、“接触”应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，或者是两个零部件内部的连通或两个零部件的相互作用关系。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中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

如图1所示，本发明一方面提供一种电池极片的卷叠装置，包括第一极片裁切部1、极片绕卷部2、第二极片裁切部3和热切割部11，所述第一极片裁切部1包括处于上方的用于安装电极卷料的第一极片放卷轴101、处于下方的用于安装隔膜的第一隔膜放卷轴102、用于将电极卷料裁剪为电极片的极片裁切结构4、成对的极片复合辊5、加热装置7以及成对的极片热轧辊6，所述第二极片裁切部3包括处于上方的用于安装电极卷料的第二极片放卷轴301、处于下方的用于安装隔膜的第二隔膜放卷轴302、用于将电极卷料裁剪为电极片的极片裁切结构4、成对的极片复合辊5、加热装置7以及成对的极片热轧辊6，所述极片绕卷部2适于在工作过程中卷绕牵引所述第一隔膜放卷轴102和所述第二隔膜放卷轴302上的隔膜，以使得所述第一极片放卷轴101和所述第二极片放卷轴301释放的电极卷料经所述极片裁切结构4裁切为电极片后贴附到隔膜上，并跟随所述隔膜经过成对的所述极片复合辊5之间间隙、所述加热装置7和成对的所述极片热轧辊6之间间隙将电极片与隔膜复合，且绕卷叠加到所述极片绕卷部2上，所述热切割部11包括电阻丝，所述热切割部11适于将所述极片绕卷部2上的叠片电芯卷热切割为叠片电芯。

从图1中可以看出，本发明的电池极片的卷叠装置中，设有第一极片裁切部1和第二极片裁切部3，第一极片裁切部1用于将正电极片与隔膜复合，第二极片裁切部3用于将负电极片与隔膜复合。优选地，第一极片裁切部1位于上部，第二极片裁切部3位于下部。第一极片裁切部1和第二极片裁切部3的工作过程相同，下面以本发明的电池极片的卷叠装置的工作过程来理解本发明的结构：

第一极片裁切部1包括处于上方的用于安装电极卷料的第一极片放卷轴101和处于下方的用于安装隔膜的第一隔膜放卷轴102，第一极片放卷轴101和第一隔膜放卷轴102的位置关系主要由电极片的结构特征来确定。电极卷料经过极片裁切结构4，以能够将电极卷料裁切为正电极片，第一隔膜放卷轴102上的隔膜与正电极片一同进入成对的极片复合辊5，再经加热装置7和成对的极片热轧辊6后，正电极片能够复合在隔膜的上表面。第二极片裁切部3的工作过程与第一极片裁切部1的工作过程相同。复合有正电极片的隔膜与复合有负电极片的隔膜一同卷叠在极片绕卷部2上，正电极片与负电极片重叠，形成为符合结构设计要求的叠片电芯卷。

由此可以看出，本发明的电池极片的卷叠装置采用直线走带的复合方式，利用卷叠方式，将复合好的正电极片和负电极片依次卷叠形成叠片电芯卷，再将卷叠好的叠片电芯卷经热切割部进行裁切，得到符合结构要求的叠片电芯，不仅能够优越于现有的来回摆动依次叠加正负极极片的生产方式，还优越于先裁切后叠加的极片生产方式，结构简单，生产效率大大提高。在卷叠过程中，正电极片和负电极片相互重叠，叠加好的极片位于极片绕卷轴201的外周平面的中心区域，相邻的两个极片绕卷轴201的外周平面上的极片之间仅连接隔膜，因此，热切割部11在裁切过程中仅切割相邻的极片之间的隔膜，不会切割到极片，热切割完成后，得到多个结构相同的叠片电芯，单片叠片电芯的结构为隔膜+负极片+隔膜+N×（正极片+隔膜+负极片+隔膜）。本发明中，热切割部11的数量可以是一个，对叠片电芯卷进行多次热切割，也可根据叠片电芯卷的一周上的电芯片数设置相同数量的热切割部11，同时进行热切割。

在这里需要说明的是，为了便于理解，上述结构中所述的电芯卷料、电极片和隔膜均为本发明的电池极片的卷叠装置在工作过程中所用到的材料，并不属于本发明的结构组成部分。

另外，本发明的电池极片的卷叠装置中，在隔膜和电芯卷料走带过程中，还涉及有若干用于支撑或改变隔膜和电芯卷料走带方式的走带辊轴，是本领域技术人员常用的技术手段，图中并未示出，根据实际走带需要设置。

进一步的，所述第一极片放卷轴101与成对的所述极片复合辊5中的上部极片复合辊之间、所述第二极片放卷轴301与成对的所述极片复合辊5中的上部极片复合辊之间均设有电极片纠偏系统8，所述极片裁切结构4设于所述电极片纠偏系统8与所述上部极片复合辊之间。

进一步的，所述第一隔膜放卷轴102与成对的所述极片复合辊5的下部极片复合辊之间、所述第二隔膜放卷轴302与成对的所述极片复合辊5的下部极片复合辊之间沿着走带方向均依次设有放电机9和隔膜纠偏系统10。

本发明中，电极片纠偏系统8和隔膜纠偏系统10为纠偏器，优选地，该纠偏器可以选用型号为EPC的纠偏器，电极片纠偏系统8和隔膜纠偏系统10能够保证第一极片放卷轴101和第二极片放卷轴301上的电芯卷料以及第一隔膜放卷轴102和第二隔膜放卷轴302上的隔膜在进入成对的极片复合辊5前具有较为稳定的走带情况，保证电极片裁切效果，以及电极片与隔膜的复合效果，保证正电极片和负电极片在卷叠过程中具有较好的叠加效果。另外，第一隔膜放卷轴102和第二隔膜放卷轴302上的隔膜在放卷和走带过程中，与空气或其他零部件摩擦容易产生静电，因此，在第一隔膜放卷轴102和隔膜纠偏系统10之间设置放电机9，在第二隔膜放卷轴302和隔膜纠偏系统10之间也设置放电机9，用以消除隔膜在放卷和走带过程中产生的静电，保证电极片在贴附在隔膜上时不会因静电原因导致移位。

进一步的，所述加热装置7设于所述极片复合辊5和所述极片热轧辊6之间。

更进一步的，所述加热装置7包括上加热板701和下加热板702，所述上加热板701和所述下加热板702之间形成有适于贴附有电极片的隔膜通过的间隙。

极片复合辊5能够将裁切好的电极片贴附在隔膜的上表面，经加热装置7加热后，再经极片热轧辊6压合，能够实现电极片与隔膜的复合，因此，加热装置7的上加热板701和下加热板702能够对隔膜的上表面和下表面同时加热，保证电极片和隔膜受热均匀，保证电极片与隔膜的复合效果更好。

进一步的，所述极片绕卷部2包括极片绕卷轴201和电极夹爪202，所述电极夹爪202能够夹持电极片以防止电极片在卷叠过程中脱落。

进一步的，所述极片绕卷轴201的外周面具有至少两个平面，所述平面平行于所述极片绕卷轴201的中心轴线。

更进一步的，所述电极夹爪202与所述极片绕卷轴201上的所述平面一一对应设置。

具有正电极片的隔膜和具有负电极片的隔膜能够同时绕卷在极片绕卷轴201上，正电极片与负电极片相互重叠，在绕卷过程中同时实现正电极片与负电极片的堆叠，生产效率高。在绕卷过程中，电极夹爪202能够保证处于表面的电极片在旋转过程中不脱离隔膜，因此，电极夹爪202与极片绕卷轴201上的平面一一对应设置。

本发明的极片绕卷轴201的截面形状根据实际绕卷要求而定，可以是截面为窄长形状的矩形的极片绕卷轴201，也可以是截面为等边三角形的极片绕卷轴201，或者还可以是如图2中所示的截面为六边形的极片绕卷轴201，以及如图3所示的截面为正方形的极片绕卷轴201，优选的，极片绕卷轴201的截面形状的各边均相等，保证切割后的各叠片电芯尺寸相等，结构相同，并且每个叠片电芯均能够符合标准要求。

另外，本发明另一方面还提供一种电池极片的卷叠方法，采用根据上述技术方案中任一项所述的电池极片的卷叠装置，包括如下步骤：

S1、通过所述第一极片裁切部1，使得所述第一极片放卷轴101中的电极卷料经所述极片裁切结构4裁切为正电极片，依次经所述极片复合辊5、所述加热装置7和所述极片热轧辊6后，正电极片与隔膜复合；

通过所述第二极片裁切部3，使得所述第二极片放卷轴301中的电极卷料经所述极片裁切结构4裁切为负电极片，依次经所述极片复合辊5、所述加热装置7和所述极片热轧辊6后，负电极片与隔膜复合；

S2、将复合好的具有正电极片的隔膜以及具有负电极片的隔膜卷叠在所述极片绕卷部2上，具有所述正电极片的隔膜叠加在具有所述负电极片的隔膜上，形成从外向内的正电极片+隔膜+负电极片+隔膜的叠片结构电芯，绕卷后形成从外向内的N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜）的叠片电芯卷，并且在所述极片绕卷部2的最后一圈卷叠过程中，所述第一极片裁切部1不复合所述正电极片，并包绕至从外向内的N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜）的叠片电芯卷的外周面上，形成为从外向内的隔膜+负电极片+隔膜+N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜）的叠片电芯卷，其中N为20-60；

S3、所述热切割部对所述叠片电芯卷进行热切割。

进一步的，所述极片绕卷部2的极片绕卷轴201围绕其中心轴线顺时针旋转。

卷叠过程中，具有负电极片的隔膜位于内侧，具有正电极片的隔膜位于外侧，极片绕卷轴201顺时针旋转过程中，具有负电极片的隔膜和具有正电极片的隔膜相互间隔卷叠，形成为从外向内的N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜）的叠片电芯卷，当卷叠至最后一圈时，第一极片裁切部1内不复合正电极片，第二极片裁切部3内正常复合负电极片，不复合正电极片的隔膜位于复合负电极片的隔膜的外侧，最后不复合正电极片的隔膜包绕从外向内的N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜）的叠片电芯卷，形成的电极卷的结构由外向内依次为隔膜+负电极片+隔膜+N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜），其中，N为绕卷圈数，即极片绕卷轴201的旋转圈数，N为20-60。如图2和图3所示，通过热切割部11的热切割，在图2和图3的箭头所指的位置进行热切割，图2中能够切割出六块结构相同的叠片电芯，图3中则能够切割出四块结构相同叠片电芯，生产效率高。切割好的多片叠片电芯能够一次性堆叠形成具有相同结构的六片叠片电芯或四片叠片电芯的叠片电芯组，进而能够增大电池包的容量，生产效率高。同时还需要说明的是，根据实际堆叠需要，本发明的叠片电芯卷不仅限于具有六块或四块结构相同的叠片电芯，还可以是其他数量的结构相同的叠片电芯（例如：五块、七块或八块等），均属于本发明的保护范围，根据实际需要的数量选择相等数量的平面结构的极片绕卷轴201，形成具有需要数量的叠片电芯的叠片电芯卷，最后进行热切割，一次性得到该数量的叠片电芯，并且堆叠成电芯组，有效提高生产效率。

如上所述，本发明的电池极片的卷叠装置包括第一极片裁切部1、极片绕卷部2、第二极片裁切部3和热切割部11，所述第一极片裁切部1包括处于上方的用于安装电极卷料的第一极片放卷轴101、处于下方的用于安装隔膜的第一隔膜放卷轴102、用于将电极卷料裁剪为电极片的极片裁切结构4、成对的极片复合辊5、加热装置7以及成对的极片热轧辊6，所述第二极片裁切部3包括处于上方的用于安装电极卷料的第二极片放卷轴301、处于下方的用于安装隔膜的第二隔膜放卷轴302、用于将电极卷料裁剪为电极片的极片裁切结构4、成对的极片复合辊5、加热装置7以及成对的极片热轧辊6，所述极片绕卷部2适于在工作过程中卷绕牵引所述第一隔膜放卷轴102和所述第二隔膜放卷轴302上的隔膜，以使得所述第一极片放卷轴101和所述第二极片放卷轴301释放的电极卷料经所述极片裁切结构4裁切为电极片后贴附到隔膜上，并跟随所述隔膜经过成对的所述极片复合辊5之间间隙、所述加热装置7和成对的所述极片热轧辊6之间间隙将电极片与隔膜复合，且绕卷叠加到所述极片绕卷部2上，所述热切割部11包括电阻丝，所述热切割部11适于将所述极片绕卷部2上的叠片电芯卷热切割为叠片电芯。本发明的电池极片的卷叠装置中，第一极片裁切部1和第二极片裁切部3能够将电极卷料裁切为电极片，并且将裁切好的电极片与隔膜进行热压，形成具有正电极片的隔膜和具有负电极片的隔膜，极片绕卷部2能够将具有正电极片的隔膜和具有负电极片的隔膜按照要求绕卷的同时将正电极片与负电极片依次堆叠，进而能够形成符合标准要求的电芯结构的叠片电芯卷，最后由热切割部11进行热切割，同时得到多片符合结构要求的叠片电芯，工艺简单，生产效率高，且电极片堆叠效果好。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池极片的卷叠装置，其特征在于，包括第一极片裁切部（1）、极片绕卷部（2）、第二极片裁切部（3）和热切割部（11），所述第一极片裁切部（1）包括处于上方的用于安装电极卷料的第一极片放卷轴（101）、处于下方的用于安装隔膜的第一隔膜放卷轴（102）、用于将电极卷料裁剪为电极片的极片裁切结构（4）、成对的极片复合辊（5）、加热装置（7）以及成对的极片热轧辊（6），所述第二极片裁切部（3）包括处于上方的用于安装电极卷料的第二极片放卷轴（301）、处于下方的用于安装隔膜的第二隔膜放卷轴（302）、用于将电极卷料裁剪为电极片的极片裁切结构（4）、成对的极片复合辊（5）、加热装置（7）以及成对的极片热轧辊（6），所述极片绕卷部（2）适于在工作过程中卷绕牵引所述第一隔膜放卷轴（102）和所述第二隔膜放卷轴（302）上的隔膜，以使得所述第一极片放卷轴（101）和所述第二极片放卷轴（301）释放的电极卷料经所述极片裁切结构（4）裁切为电极片后贴附到隔膜上，并跟随所述隔膜经过成对的所述极片复合辊（5）之间间隙、所述加热装置（7）和成对的所述极片热轧辊（6）之间间隙将电极片与隔膜复合，且绕卷叠加到所述极片绕卷部（2）上，所述热切割部（11）包括电阻丝，所述热切割部（11）适于将所述极片绕卷部（2）上的叠片电芯卷热切割为叠片电芯。

2.根据权利要求1所述的电池极片的卷叠装置，其特征在于，所述第一极片放卷轴（101）与成对的所述极片复合辊（5）中的上部极片复合辊之间、所述第二极片放卷轴（301）与成对的所述极片复合辊（5）中的上部极片复合辊之间均设有电极片纠偏系统（8），所述极片裁切结构（4）设于所述电极片纠偏系统（8）与所述上部极片复合辊之间。

3.根据权利要求1所述的电池极片的卷叠装置，其特征在于，所述第一隔膜放卷轴（102）与成对的所述极片复合辊（5）的下部极片复合辊之间、所述第二隔膜放卷轴（302）与成对的所述极片复合辊（5）的下部极片复合辊之间沿着走带方向均依次设有放电机（9）和隔膜纠偏系统（10）。

4.根据权利要求1所述的电池极片的卷叠装置，其特征在于，所述加热装置（7）设于所述极片复合辊（5）和所述极片热轧辊（6）之间。

5.根据权利要求4所述的电池极片的卷叠装置，其特征在于，所述加热装置（7）包括上加热板（701）和下加热板（702），所述上加热板（701）和所述下加热板（702）之间形成有适于贴附有电极片的隔膜通过的间隙。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池极片的卷叠装置，其特征在于，所述极片绕卷部（2）包括极片绕卷轴（201）和电极夹爪（202），所述电极夹爪（202）能够夹持电极片以防止电极片在卷叠过程中脱落。

7.根据权利要求6所述的电池极片的卷叠装置，其特征在于，所述极片绕卷轴（201）的外周面具有至少两个平面，所述平面平行于所述极片绕卷轴（201）的中心轴线。

8.根据权利要求7所述的电池极片的卷叠装置，其特征在于，所述电极夹爪（202）与所述极片绕卷轴（201）上的所述平面一一对应设置。

9.一种电池极片的卷叠方法，采用根据权利要求1至8中任一项所述的电池极片的卷叠装置，包括如下步骤：

S1、通过所述第一极片裁切部（1），使得所述第一极片放卷轴（101）中的电极卷料经所述极片裁切结构（4）裁切为正电极片，依次经所述极片复合辊（5）、所述加热装置（7）和所述极片热轧辊（6）后，正电极片与隔膜复合；

通过所述第二极片裁切部（3），使得所述第二极片放卷轴（301）中的电极卷料经所述极片裁切结构（4）裁切为负电极片，依次经所述极片复合辊（5）、所述加热装置（7）和所述极片热轧辊（6）后，负电极片与隔膜复合；

S2、将复合好的具有正电极片的隔膜以及具有负电极片的隔膜卷叠在所述极片绕卷部（2）上，具有所述正电极片的隔膜叠加在具有所述负电极片的隔膜上，绕卷后形成从外向内的N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜）的叠片电芯卷，并且在所述极片绕卷部（2）的最后一圈卷叠过程中，所述第一极片裁切部（1）不复合所述正电极片，并包绕至从外向内的N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜）的叠片电芯卷的外周面上，形成为从外向内的隔膜+负电极片+隔膜+N×（正电极片+隔膜+负电极片+隔膜）的叠片电芯卷，其中N为20-60；

S3、所述热切割部（11）对所述叠片电芯卷进行热切割。

10.根据权利要求9所述的电池极片的卷叠方法，其特征在于，所述极片绕卷部（2）的极片绕卷轴（201）围绕其中心轴线顺时针旋转。

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