CN113555595A - 一种热复合叠片设备及热复合叠片方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池制造技术领域，公开了一种热复合叠片设备及热复合叠片方法。热复合叠片设备包括第一辊压机构、第二辊压机构、主输送机构、第一输送机构、加热输送机构及第二输送机构，主输送机构能输送成对的隔膜依次经过第一辊压机构和第二辊压机构，第一输送机构能向第一辊压机构内送入经预热处理且具有预设尺寸的第一极性片，且第一极性片夹设于隔膜之间，加热输送机构能将隔膜和第一极性片复合为中间复合体，第二输送机构能够向第二辊压机构内送入经预热处理且具有预设尺寸的第二极性片，并使第二极性片位于隔膜外侧，第二辊压机构将第二极性片和中间复合体压合为料带，热复合叠片设备及热复合叠片方法，能量损失少、结构紧凑且生产效率高。

Description

一种热复合叠片设备及热复合叠片方法

技术领域

本发明涉及电池制造设备领域，尤其涉及一种热复合叠片设备及热复合叠片方法。

背景技术

锂离子电池具有能量密度大、工作温度范围宽、循环性能优越、不含有毒有害物质等优点，被广泛应用为汽车的动力电池。锂离子电池在制造过程中，需要将采用隔膜分隔开异性的极性片，并采用热压的方式将极性片和隔膜复合在一起，接着复合在一起的料带按照Z型叠片技术堆叠在一起。

现有技术中，在将极性片与隔膜热压在一起时，通常先将极性片覆盖在隔膜上(或将隔膜覆盖于极性片上)，再将重叠后的极性片和隔膜加热压合在一起，这种方式中，在加热压合过程中，为了保证隔膜和极性片能良好地粘附在一起，需要保证足够长的加热长度和足够大加热功率，大加热功率会导致较多的热量损失，较长的加热长度导致复合叠片设备体积不够紧凑、生产效率低。

因此，亟待需要一种热复合叠片设备及热复合叠片方法来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提出一种热复合叠片设备，能量损失少、结构紧凑且生产效率高。

本发明的第二个目的在于提出一种热复合叠片方法，在复合叠片过程中能量损失少、效率高，且有利于热复合叠片设备的结构紧凑。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种热复合叠片设备，包括第一辊压机构和第二辊压机构，还包括：

主输送机构，能够沿预设轨迹输送成对的隔膜，成对的所述隔膜依次经过所述第一辊压机构和所述第二辊压机构；

第一输送机构，能够向所述第一辊压机构内送入经预热处理且具有预设尺寸的第一极性片，并使所述第一极性片夹设于成对的所述隔膜之间；

加热输送机构，设置在所述第一辊压机构和所述第二辊压机构之间，并能将所述隔膜和所述第一极性片复合为中间复合体；

第二输送机构，能够向所述第二辊压机构内送入经预热处理且具有预设尺寸的第二极性片，并使所述第二极性片位于所述隔膜外侧，所述第二辊压机构将所述第二极性片和所述中间复合体压合为料带。

可选的，所述第一输送机构包括第一输送辊、第一加热组件、第一裁切组件及第一机械手，所述第一输送辊用于输送连续的第一极性片，所述第一裁切组件用于将所述第一极性片裁断为预设尺寸，所述第一机械手用于将预设尺寸的所述第一极性片送入所述第一辊压机构，所述第一加热组件设置在所述第一输送辊和所述第一裁切组件之间并用于对所述第一极性片的至少一侧加热；和/或

所述第二输送机构包括第二输送辊、第二加热组件、第二裁切组件及第二机械手，所述第二输送辊用于输送连续的第二极性片，所述第二裁切组件用于将所述第二极性片裁断为预设尺寸，所述第二机械手用于将预设尺寸的所述第二极性片送入所述第二辊压机构，所述第二加热组件设置在所述第二输送辊和所述第二裁切组件之间并用于对所述第二极性片的至少一侧加热。

可选的，所述第一输送机构还包括第一缺陷检测组件、第一标记组件、第一识别组件及第一抓取机构，所述第一缺陷检测组件能检测连续的所述第一极性片上的缺陷，所述第一标记组件能对所述第一极性片上的缺陷进行标记，所述第一识别组件能识别所述第一极性片的上的标记，并使所述第一抓取机构在所述第一裁切组件裁断所述第一极性片后将具有标记的所述第一极性片取走；和/或

所述第二输送机构还包括第二缺陷检测组件、第二标记组件、第二识别组件及第二抓取机构，所述第二缺陷检测组件能检测连续的所述第二极性片上的缺陷，所述第二标记组件能对所述第二极性片上的缺陷进行标记，所述第二识别组件能识别所述第二极性片的上的标记，并使所述第二抓取机构在所述第二裁切组件裁断所述第二极性片后将具有标记的所述第二极性片取走。

可选的，所述第一辊压机构包括两个可相对转动的第一压辊，所述隔膜从两个所述第一压辊间穿过，所述热复合叠片设备还包括辊压粘尘机构，所述辊压粘尘机构用于清洁所述第一压辊；和/或

所述第二辊压机构包括两个可相对转动的第二压辊，所述第二极性片和所述中间复合体从两个所述第二压辊间穿过，所述热复合叠片设备还包括辊压粘尘机构，所述辊压粘尘机构用于清洁所述第二压辊。

可选的，所述料带包括交替设置的隔膜段和单元片，所述热复合叠片设备还包括设置在所述第二辊压机构下游的叠片机构，所述叠片机构包括：

料盒，其上端设置开口，所述主输送机构驱动所述料带沿竖向从所述开口进入所述料盒；

吹气组件，设置在所述料盒的一侧，所述吹气组件能向所述料盒的另一侧吹气，以使所述料带的端部与所述另一侧抵接，所述吹气组件停止吹气后所述料带以Z型折叠，并使所述单元片依次堆叠于所述料盒。

可选的，所述叠片机构还包括：

反光镜，设置在所述料盒上侧并位于所述料带的两侧；

位置检测组件，能发出检测光源，所述检测光源经所述反光镜反射后打在所述单元片上，所述位置检测组件用于检测所述单元片的位置。

可选的，所述热复合叠片设备还包括剔除机构，所述剔除机构用于剔除具有缺陷的所述单元片；

所述剔除机构包括：

第三缺陷检测组件，设置在所述第二辊压机构与所述叠片机构之间，所述第三缺陷检测组件能检测所述单元片的缺陷；

隔膜裁切组件，设置在所述料盒上侧，所述隔膜裁切组件能裁断具有缺陷的所述单元片下游的所述隔膜段；

剔废组件，能裁断具有缺陷的所述单元片上游的隔膜段，并带动具有缺陷的所述单元片离开所述料盒上方。

可选的，所述热复合叠片设备还包括补片机构，所述补片机构能够向所述料盒内补充预备好的单元片；

所述补片机构包括：

补料弹夹，其内设置有单元片；

对位平台，能够对放置于其上的所述单元片进行定位；

补片机械手，能从所述补料弹夹内抓取单元片并放置在所述对位平台上进行定位，且能抓取所述对位平台上的所述单元片并调整所述单元片的姿态后放入所述料盒内。

一种热复合叠片方法，包括步骤：

提供经过预热处理且具有预设尺寸的第一极性片；

提供成对的隔膜，并使成对的隔膜分别位于所述第一极性片的两侧；

对所述隔膜加热并将所述隔膜和所述第一极性片复合为中间复合体；

向所述中间复合体的一侧提供预热处理并具有预设尺寸的第二极性片；

将所述第二极性片和所述中间复合体压合为料带，所述料带具有交替设置的隔膜段和单元片；

折叠所述料带，使所述单元片依次堆叠，所述隔膜段位于所述单元片的两端。

可选的，热复合叠片方法还包括步骤：

在折叠所述料带前，检测所述单元片是否有缺陷，当检测到具有缺陷的所述单元片时，在折叠所述料带时将有缺陷的所述单元片裁切并剔除，将预备的完好的单元片补充放置在已堆叠的单元片上。

本发明有益效果为：

本发明的热复合叠片设备，在将第一极性片进入第一辊压机构之前，先对第一极性片进行预热处理，当第一极性片与隔膜接触后即开始对隔膜内侧的胶水层进行加热，当隔膜到达加热输送机构处时，加热输送机构再辅助从隔膜外侧对隔膜进行加热，使隔膜内外侧同时进行加热，从而缩短加热输送机构的长度，使热复合叠片设备的整体结构更加紧凑、生产效率更高；第二极性片在进入第二辊压机构之前也先进行预热处理，在加热输送机构对隔膜外侧的加热的基础上，第二极性片能进一步对隔膜进行加热，从而使中间复合体和第二极性片可以在第二辊压机构处直接复合成为料带，故第二辊压机构后续不必再设置加热结构，从而进一步保证热复合叠片设备整体结构的紧凑性；此外，经预热处理后的第一极性片从内向外对隔膜进行加热、中间热复合体热压过程的功率减小等均有利于降低整个热压复合过程中的热量损失。

本发明的热复合叠片方法，分别在隔膜与第一极片片热复合前先对第一极性片进行预热处理、在将中间复合体与第二极性片压合之前对第二极性片先进行预热处理，故可以使中间复合体热压的步骤中的热压长度减小、加热功率降低，使得热复合设备更为紧凑；此外，经预热处理后的第一极性片从内向外对隔膜进行加热、中间热复合体热压过程的功率减小等均有利于降低整个热压复合过程中的热量损失。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的热复合叠片设备的结构示意图；

图2是图1中的A处放大图；

图3是本发明具体实施方式提供叠片机构的局部示意图；

图4是本发明具体试试方式提供的热复合叠片方法的流程图。

图中：

100-第一极性片；200-第二极性片；300-隔膜；400-中间复合体；500-料带；501-隔膜段；502-单元片；5021-第一种单元片；5022-第二种单元片；

1-第一辊压机构；11-第一压辊；

2-第二辊压机构；21-第二压辊；

3-主输送机构；

4-第一输送机构；41-第一输送辊；42-第一加热组件；43-第一裁切组件；44-第一缺陷检测组件；45-第一纠偏组件；46-第一标记组件；47-第一识别组件；

5-第二输送机构；51-第二输送辊；52-第二加热组件；53-第二裁切组件；54-第二缺陷检测组件；55-第二纠偏组件；56-第二标记组件；57-第二识别组件；

6-加热输送机构；61-传送带；62-加热组件；

7-叠片机构；71-料盒；72-吹气组件；73-反光镜；74-位置检测组件；

81-第三缺陷检测组件；811-全景检测件；812-短路检测件；82-剔废组件；

9-补片机构；91-补料弹夹；92-对位平台；

10-辊压粘尘机构；101-一次粘尘辊；102-二次粘尘辊。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供了一种热复合叠片设备及热复合叠片方法，其可用于锂离子电池生产过程中。具体地，如图1和图2所示，热复合叠片设备包括第一辊压机构1、第二辊压机构2、主输送机构3、第一输送机构4、加热输送机构7、第二输送机构5及叠片机构7，主输送机构3能够沿预设轨迹输送成对的隔膜300，成对的隔膜300依次经过第一辊压机构1、第二辊压机构2直至位于叠片机构7上方，第一输送机构4能够向第一辊压机构1内送入经预热处理且具有预设尺寸的第一极性片100，并使第一极性片100夹设于成对的隔膜300之间，加热输送机构7设置在第一辊压机构1和第二辊压机构2之间，加热输送机构7能将隔膜300和第一极性片100复合为中间复合体400，第二输送机构5能够向第二辊压机构2内送入经预热处理且具有预设尺寸的第二极性片200，并使第二极性片200位于隔膜300外侧，第二辊压机构2将第二极性片200和中间复合体400压合为料带500，其中料带500包括交替设置的隔膜段501和单元片502。需要说明的是，本实施例中，隔膜300的内侧表示成对的隔膜300朝向彼此的一侧，隔膜300的外侧表示隔膜300背离另一个隔膜300的一侧。隔膜300的两侧涂布有胶水层，当对隔膜300加热时，胶水层受热粘性大大增加，从而可以粘附第一极性片100和第二极性片200。

本实施例的热复合叠片设备，在将第一极性片100送入第一辊压机构1之前，先对第一极性片100进行预热处理，则当第一极性片100与隔膜300接触后第一极性片100即开始对隔膜300内侧的胶水层进行加热，当隔膜300到达加热输送机构7处时，加热输送机构7再辅助从隔膜300外侧对隔膜300进行加热，使隔膜300能更加快速地变热变粘，从而缩短加热输送机构7的长度、减小加热输送机构7所需要的加热功率，使热复合叠片设备的整体结构更加紧凑、生产效率更高；第二极性片200在进入第二辊压机构2之前也先进行预热处理，在加热输送机构7对隔膜300外侧的胶水层加热的基础上，第二极性片200能进一步对隔膜300进行加热，从而使中间复合体400和第二极性片200可以在第二辊压机构2处直接复合成为料带500，故第二辊压机构2后续不必再设置加热结构，从而进一步保证热复合叠片设备整体结构的紧凑性；此外，经预热处理后的第一极性片100从内向外对隔膜300进行加热、中间热复合体热压过程的功率减小等均有利于降低整个热压复合过程中的热量损失。

具体而言，本实施例中，如图1和图2所示，第一极性片100为负极片，第二极性片200为正极片，经第二辊压机构2压合好的料带500以Z型进行折叠形成堆叠体，其中单元片502从上至下依次堆叠，隔膜段501位于单元片502的两端并连接上下相邻的两个单元片502。当电池为磷酸铁锂电池或三元电池或无钴电池时，电芯需要保证负极极片包覆正极极片，本实施例中，单元片502包括两种，其中第一种单元片5021仅包括成对的隔膜300和夹设在成对的隔膜300之间的第一极性片100，第二种单元片5022依次包括第二极性片200、隔膜300、第一极性片100、隔膜300(或者依次包括隔膜300、第一极性片100、隔膜300、第二极性片200)，第一种单元片5021设置在整个堆叠体的最上层或最下层，从而保证整个堆叠体为负极包覆正极的结构。当然，其他实施例中，也可以是第一极性片100为正极片，第二极性片200为负极片，根据电池的具体种类灵活选择即可。

优选地，热复合叠片设备包括两组第一输送机构4，两组第一输送机构4能交替向第一输送机构4内送入第一极性片100。当一组第一输送机构4在对第一极性片100进行加热、裁切为预设尺寸的过程中，另一组第一输送机构4可以将已预热处理并裁切为预设尺寸的第一极性片100输送至第一辊压机构1内，从而能够大大提高热复合叠片设备的工作效率，本实施例中，两组第一输送机构4的结构完全相同。进一步的，热复合叠片设备包括两组第二输送机构5，两组第二输送机构5设置在中间复合体400的两侧，并能交替向第二输送机构5送入第二极性片200，且两个第二输送机构5输送的第二极性片200分别位于两个隔膜300的外侧。本实施例中，第二极性片200在中间复合体400的两个表面上均不连续分布，且第二极性片200在中间复合体400的两侧不对称分布。一方面，当一组第二输送机构5在对第二极性片200进行加热、裁切为预设尺寸的过程中，另一组第二输送机构5可以将已预热处理并裁切为预设尺寸的第二极性片200输送至第二辊压机构2内，从而能够大大提高热复合叠片设备的工作效率；另一方面，两个第二输送机构5分别向中间复合体400的两侧输送第二极性片200，进而使形成的第二种单元片5022的朝向一正一反交替设置，最终保证料带500经Z型折叠后，所有的第二单元片502朝向一致。需要说明的是，第二种单元片5022的“一正一反交替设置”表示，一个第二种单元片5022的第二极性片200位于上侧(即从上至下依次为：第二极性片200、隔膜300、第一极性片100、隔膜300)，则与其相邻的第二种单元片5022的第二极性片200位于下侧(即从上至下依次为：隔膜300、第一极性片100、隔膜300、第二极性片200)。

优选的，主输送机构3包括设置在第一辊压机构1上游的隔膜放料辊和设置在第二辊压机构2下游的驱动辊(未图示)，驱动辊和隔膜放料辊共同作用，从而实现驱动隔膜300(包括隔膜300形成的中间复合体400、料带500)沿预设轨迹运动。具体地，主输送机构3包括两个隔膜放料辊，两个隔膜放料辊分别位于第一极性片100的两侧，每个隔膜放料辊对应输送一个隔膜。

进一步地，加热输送机构7包括两个分别设置在成对的隔膜300的两侧的传送带61，两个传送带61以相反的方向转动，从而能辅助驱动隔膜300运动，传送带61内设置有加热件62，加热件62可以现对隔膜300的加热，需要说明的是，在不违背本申请发明构思的基础上，加热件62可以为现有技术中的任意一种，在此不做具体限定。

本实施例中，如图1所示，第一输送机构4包括第一输送辊41、第一加热组件42、第一裁切组件43及第一机械手，第一输送辊41用于将连续的第一极性片100输送至第一裁切组件43处，第一裁切组件43用于将第一极性片100裁断为预设尺寸，第一机械手用于将预设尺寸的第一极性片100送入第一辊压机构1，第一加热组件42设置在第一输送辊41和第一裁切组件43之间并用于对第一极性片100的至少一侧加热，从而实现第一输送机构4向第一辊压机构1内输送经过预热处理且具有预设尺寸的第一极性片100。进一步地，第一裁切组件43的上游位置设置有第一夹持组件，第一夹持组件能夹持住第一极性片100，以便于与第一输送辊41配合对第一极性片100进行输送，并能保证第一裁切组件43裁切过程中第一极性片100的位置稳定。

同样地，第二输送机构5包括第二输送辊51、第二加热组件52、第二裁切组件53及第二机械手，第二输送辊51用于将连续的第二极性片200输送至第二裁切组件53处，第二裁切组件53用于将第二极性片200裁断为预设尺寸，第二机械手用于将预设尺寸的第二极性片200送入第二辊压机构2，第二加热组件52设置在第二输送辊51和第二裁切组件53之间并用于对第二极性片200的至少一侧加热，从而实现第二输送机构5向第二辊压机构2内输送经过预热处理且具有预设尺寸的第二极性片200。进一步地，第二裁切组件53的上游设置有第二夹持组件，第二夹持组件能夹持住第二极性片200，以便于与第二输送辊51配合对第二极性片200进行输送，并能保证第二裁切组件53裁切过程中第二极性片200的位置稳定。

具体地，第一加热组件42包括两个加热板，两个加热板分别位于第一极性片100的两侧，从而能均匀地对第一极性片100的两侧加热，使第一极性片100能分别对两个隔膜300进行加热。同样地，第二加热组件52包括两个加热板，两个加热板分别位于第二极性片200的两侧，从而使第二极性片200能快速地达到预设的温度，提高加热效率，也使第二输送机构5的结构更为紧凑。

优选地，第一输送机构4还包括第一缺陷检测组件44、第一标记组件46第一识别组件47及第一抓取机构，第一缺陷检测组件44能检测连续的第一极性片100上的缺陷，第一标记组件46能对第一极性片100上的缺陷进行标记，第一识别组件47能识别第一极性片100的上的标记，并使第一抓取机构在第一裁切组件43裁断第一极性片100后将具有标记的第一极性片100取走，即在第一极性片100与隔膜300进行复合前，将具有缺陷的第一极性片100进行剔除。具体地，第一缺陷检测组件44包括两个检测件，两个检测件分别位于第一极性片100的两侧，以分别对第一极性片100的两侧进行检测，保证第一极性片100两侧均没有缺陷。进一步的，第一标记组件46可以为喷墨部件、打标部件等，以在第一极性片100的缺陷位置进行标记，相应的，第一识别组件47可以为色标识别传感器，通过识别第一极性片100上是否有第一标记组件46所打的标记来判别第一极性片100是否有缺陷，当第一识别组件47识别到标记时，第一裁切组件43先将第一极性片100裁断，第一抓取组件再将有缺陷的第一极性片100取走并放置到废料回收位置。

本实施例中，第一标记组件46设置在第一加热组件42的上游，第一识别组件47设置在第一加热组件42的下游且位于第一裁切组件43的上游。进一步地，第一输送机构4包括两个第一标记组件46，两个第一标记组件46分别位于第一极性片100的两侧，以分别对两侧的缺陷进行标记，相应的，第一输送机构4也包括两个第一识别组件47，两个第一识别组件47分别位于第一极性片100的两侧，以对应识别两个第一标记组件46的标记。

在一些实施例中，第一输送机构4可以不设置第一抓取组件，具有缺陷的第一极性片100的取走过程可以由第一机械手实现。

同样的，第二输送机构5还包括第二缺陷检测组件54、第二标记组件56、第二识别组件57及第二抓取机构，第二缺陷检测组件54能检测连续的第二极性片200上的缺陷，第二标记组件56能对第二极性片200上的缺陷进行标记，第二识别组件57能识别第二极性片200的上的标记，并使第二抓取机构在第二裁切组件53裁断第二极性片200后将具有标记的第二极性片200取走。即在第二极性片200与隔膜300进行复合前，将具有缺陷的第二极性片200进行剔除。具体地，第二缺陷检测组件54包括两个检测件，两个检测件分别位于第二极性片200的两侧，以分别对第二极性片200的两侧进行检测，保证第二极性片200两侧均没有缺陷。进一步的，第二标记组件56可以为喷墨部件、打标部件等，以在第二极性片200的缺陷位置进行标记，相应的，第二识别组件57可以为色标传感器，通过识别第二极性片200上是否有第二标记组件56所打的标记来判别第二极性片200是否有缺陷，当第二识别组件57识别到标记时，第二裁切组件53先将第二极性片200裁断，第二抓取组件再将有缺陷的第二极性片200取走致废料回收位置。

本实施例中，第二标记组件56设置在第二加热组件52的上游，第二识别组件57设置在第二加热组件52的下游且位于第二裁切组件53的上游。进一步地，第二输送机构5包括两个第二标记组件56，两个第二标记组件56分别位于第二极性片200的两侧，以分别对两侧的缺陷进行标记，相应的，第二输送机构5也包括两个第二识别组件57，两个第二识别组件57分别位于第二极性片200的两侧，以对应识别两个第二标记组件56的标记。

在一些实施例中，第二输送机构5可以不设置第二抓取组件，具有缺陷的第二极性片200的取走过程可以由第二机械手实现。

优选地，如图1所示，第一输送机构4上设置有第一纠偏组件45，第一纠偏组件45能纠正第一极性片100的位置，防止连续的第一极性片100在输送过程中发生位置的偏斜。进一步地，第二输送机构5上设置有第二纠偏组件55，第二纠偏组件55能纠正第二极性片200的位置，防止连续的第二极性片200在输送过程中发生位置的偏斜。具体地，在不违背本申请发明构思的基础上，第一纠偏组件45和第二纠偏组件55可以为现有技术中的任意一种，在此不做限定。

本实施例中，如图1所示，第一辊压机构1包括两个可相对转动的第一压辊11，隔膜300从两个第一压辊11间穿过。优选地，热复合叠片设备还包括辊压粘尘机构10，辊压粘尘机构10用于清洁第一压辊11。第一压辊11可以粘附隔膜300表面的灰尘，辊压粘尘机构10能粘附第一压辊11上的灰尘，从而保证隔膜300的清洁，进而可以不必设置PET膜，简化了热复合叠片设备的结构。具体而言，本实施例中，如图1所示，辊压粘尘机构10包括一次粘尘辊101和二次粘尘辊102，一次粘尘辊101为软质粘尘辊，粘尘效果好，但粘性低，工作时一次粘尘辊101与第一压辊11抵接并沿相反的方向转动，一次粘尘辊101与第一压辊11线速度相同或存在较小的速度差，从而将第一压辊11上的粉尘粘到一次粘尘辊101上；二次粘尘辊102为硬质粘尘辊，二次粘尘辊102外包裹数十层高粘性粘尘纸，工作时二次粘尘辊102与一次粘尘辊101抵接并沿相反的方向转动，从而将一次粘尘辊101上的粉尘粘到粘尘纸上，后期清洁时只需撕掉一层粘尘纸即可，除尘效果好，且操作方便。

进一步地，如图2所示，第二辊压机构2包括两个可相对转动的第二压辊21，第二极性片200和中间复合体400从两个第二压辊21间穿过，第二压辊21处也设置辊压粘尘机构10，辊压粘尘机构10能够清洁第二压辊21。第二压辊21可以粘附第二极性片200表面的灰尘及裁切第二极性片200时附着在第二极性片200上的碎屑，辊压粘尘机构10能粘附第二压辊21上的灰尘、碎屑，从而保证第二极性片200的清洁，进而可以不必设置PET膜，简化了热复合叠片设备的结构。具体第二压辊21处的辊压粘尘机构10与第一压辊11处的辊压粘尘机构10的结构、工作原理相同，在此不再赘述。

优选地，如图1和图3所示，叠片机构7包括料盒71和吹气组件72，料盒71的上端设置开口，主输送机构3驱动料带500沿竖向从料盒71的开口进入料盒71，吹气组件72设置在料盒71的一侧，如图3所示，当料带500的端部进入到料盒71上端时，吹气组件72向料盒71的另一侧吹气，从而将料带500的端部吹至与料盒71的另一侧抵接，接着料带500抵接着料盒71向下继续运动，实现首片单元片502的定位，接着吹气组件72停止吹气，料带500自由下落并实现以Z型折叠，使单元片502依次堆叠于料盒71，当单元片502堆叠至预设的数量后，将料带500裁断即可，此时，装满单元片502的料盒71离开料带500的下方，空的料盒71再运动至料带500的下方，从而保证叠片过程连续进行，减少等待时间，提高生产效率。

优选地，如图1所示，叠片机构7还包括反光镜73和位置检测组件74，反光镜73设置在料盒71上侧并位于料带500的两侧，位置检测组件74能发出检测光源，检测光源经反光镜73反射后打在单元片502上，位置检测组件74能够检测单元片502边缘的位置，从而判断单元片502是否出现放偏的问题，通过借助反光镜73可以灵活设置位置检测组件74的位置，避免位置检测组件74与堆叠前的料带500发生位置干涉，保证检测的准确性。具体而言，本实施例中，位置检测组件74可以为CCD相机或者位置传感器，位置检测组件74能发出水平方向的检测光源，反光镜73以45°角倾斜设置，从而使检测光源垂直打在单元片502上，其他实施例中，反光镜73的具体倾斜角度可以根据检测组件的实际放置位置和发出的检测光源的方向灵活调整，在此不做限定。

优选地，热复合叠片设备还包括剔除机构，剔除机构用于剔除具有缺陷的单元片502。具体地，剔除机构包括第三缺陷检测组件81、隔膜裁切组件及剔废组件82，第三缺陷检测组件81设置在第二辊压机构2与叠片机构7之间，第三缺陷检测组件81能检测单元片502的缺陷，隔膜裁切组件设置在料盒71上侧，隔膜裁切组件能裁断具有缺陷的单元片502下游的隔膜段501，剔废组件82能裁断具有缺陷的单元片502上游的隔膜段501，并带动具有缺陷的单元片502离开料盒71上方，从而避免具有缺陷的单元片502堆叠入料盒71内。具体地，第三缺陷检测组件81包括全景检测件811和短路检测件812，全景检测件811用于检测单元片502的形状、位置精度等缺陷，短路检测件812检测单元片502是否出现短路问题，只要全景检测件811和短路检测件812中的任意一个检测结果为不合格，则将该单元片502标记为具有缺陷的单元片502。

进一步的，隔膜裁切组件为伸缩式结构，当不使用时，隔膜裁切组件缩回并离开料盒71上方以避让料带500，当使用时，隔膜300裁切结构伸出至料盒71上方并对隔膜段501进行裁切。优选的，剔废组件82包括可伸缩的载台及设置在载台上的裁剪组件，当需要剔除缺陷单元片502，且在隔膜裁切组件将单元片502下游的隔膜段501切断之后，载台伸出至该缺陷单元片502的下方，裁剪组件将该缺陷单元片502上游的隔膜段501切断，此时缺陷单元片502落在载台上，载台缩回可以将缺陷单元片502取走。

由于料盒71内最终形成的堆叠体的堆叠层数是预定的，且料带500上第一种单元片5021和第二种单元片5022的排布次序也是对应的，当有缺陷单元片502被剔除后，若料带500直接继续向料盒71内堆叠则无法保证最终形成的堆叠体为负极包覆正极的结构。

优选地，热复合叠片设备还包括补片机构9，补片机构9能够向料盒71内补充预备好的单元片502。当有缺陷单元片502被剔除后，可以向料盒71内对应补充与剔除的缺陷单元片502种类相同的单元片502，从而保证料带500后续的堆叠能够顺利进行。具体地，补片机构9包括补料弹夹91、对位平台92及补片机械手，补料弹夹91内设置有单元片502，补片机械手能从补料弹夹91内抓取单元片502并放置在对位平台92上，对位平台92能够对单元片502进行定位识别，接着补片机械手抓取对位平台92上经过定位的单元片502并调整单元片502的姿态后放入料盒71内，保证单元片502的位置放置精度。本实施例中，补片机构9包括两个补料弹夹91，其中一个补料弹夹91内放置有第一种单元片5021，另一个补料弹夹91内放置有第二种单元片5022，当料带500上有缺陷单元片502被剔除后，补片机械手从对应的料盒71内抓取与剔除单元片502种类一致的单元片502进行补料。

如图4所示，本实施例还提供了一种热复合叠片方法，具体包括步骤：

提供经过预热处理且具有预设尺寸的第一极性片100；

提供成对的隔膜300，并使成对的隔膜300分别位于第一极性片100的两侧；

对隔膜300加热并将隔膜300和第一极性片100复合为中间复合体400；

向中间复合体400的一侧提供预热处理并具有预设尺寸的第二极性片200；

将第二极性片200和中间复合体400压合为料带500，料带500具有交替设置的隔膜段501和单元片502；

折叠料带500，使单元片502依次堆叠，隔膜段501位于单元片502的两端。

本实施例的热复合叠片方法分别在隔膜300与第一极性片100热复合前先对第一极性片100进行预热处理、在将中间复合体400与第二极性片200压合之前对第二极性片200先进行预热处理，故可以使中间复合体400热压的步骤中的热压长度减小、加热功率降低，使得热复合设备更为紧凑；此外，经预热处理后的第一极性片100从内向外对隔膜300进行加热、中间热复合体热压过程的功率减小等均有利于降低整个热压复合过程中的热量损失。

本实施例还提供了一种电芯，电芯通过上述的热复合叠片方法制造而成。具体的，所述电芯包括相对设置的两层连续式隔膜，两层所述连续式隔膜之间夹着间隔设置的多个第一极性片100，以在连续式隔膜上形成多个间隔设置的中间复合体400，第二极性片200在中间复合体400的第一表面或第二表面是不连续分布的，同时第二极性片200在中间复合体400的第一表面和第二表面上是不对称分布的，以中间复合体400为单位依次进行Z型折叠得到所述电芯。

优选地，热复合叠片方法，还包括步骤：

在折叠料带500前，检测单元片502是否有缺陷，当检测到具有缺陷的单元片502时，在折叠料带500时将有缺陷的单元片502裁切并剔除，并将预备的完好的单元片502补充放置在已堆叠的单元片502上。

由于料带500上的单元片502包括第一种单元片5021和第二种单元片5022两种，则预备的完好的单元片502也应该包括第一种单元片5021和第二种单元片5022两种，通过缺陷单元片502的剔除及完好的单元片502的补充，保证最终形成的堆叠体中第一种单元片5021和第二种单元片5022的堆叠次序保持不变，进而保证形成的堆叠体能够为负极包覆正极的结构。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热复合叠片设备，其特征在于，包括第一辊压机构(1)和第二辊压机构(2)，还包括：

主输送机构(3)，能够沿预设轨迹输送成对的隔膜(300)，成对的所述隔膜(300)依次经过所述第一辊压机构(1)和所述第二辊压机构(2)；

第一输送机构(4)，能够向所述第一辊压机构(1)内送入经预热处理且具有预设尺寸的第一极性片(100)，并使所述第一极性片(100)夹设于成对的所述隔膜(300)之间；

加热输送机构(6)，设置在所述第一辊压机构(1)和所述第二辊压机构(2)之间，并能将所述隔膜(300)和所述第一极性片(100)复合为中间复合体(400)；

第二输送机构(5)，能够向所述第二辊压机构(2)内送入经预热处理且具有预设尺寸的第二极性片(200)，并使所述第二极性片(200)位于所述隔膜(300)外侧，所述第二辊压机构(2)将所述第二极性片(200)和所述中间复合体(400)压合为料带(500)。

2.如权利要求1所述的热复合叠片设备，其特征在于，所述第一输送机构(4)包括第一输送辊(41)、第一加热组件(42)、第一裁切组件(43)及第一机械手，所述第一输送辊(41)用于输送连续的第一极性片(100)，所述第一裁切组件(43)用于将所述第一极性片(100)裁断为预设尺寸，所述第一机械手用于将预设尺寸的所述第一极性片(100)送入所述第一辊压机构(1)，所述第一加热组件(42)设置在所述第一输送辊(41)和所述第一裁切组件(43)之间并用于对所述第一极性片(100)的至少一侧加热；和/或

所述第二输送机构(5)包括第二输送辊(51)、第二加热组件(52)、第二裁切组件(53)及第二机械手，所述第二输送辊(51)用于输送连续的第二极性片(200)，所述第二裁切组件(53)用于将所述第二极性片(200)裁断为预设尺寸，所述第二机械手用于将预设尺寸的所述第二极性片(200)送入所述第二辊压机构(2)，所述第二加热组件(52)设置在所述第二输送辊(51)和所述第二裁切组件(53)之间并用于对所述第二极性片(200)的至少一侧加热。

3.如权利要求2所述的热复合叠片设备，其特征在于，所述第一输送机构(4)还包括第一缺陷检测组件(44)、第一标记组件(46)、第一识别组件(47)及第一抓取机构，所述第一缺陷检测组件(44)能检测连续的所述第一极性片(100)上的缺陷，所述第一标记组件(46)能对所述第一极性片(100)上的缺陷进行标记，所述第一识别组件(47)能识别所述第一极性片(100)的上的标记，并使所述第一抓取机构在所述第一裁切组件(43)裁断所述第一极性片(100)后将具有标记的所述第一极性片(100)取走；和/或

所述第二输送机构(5)还包括第二缺陷检测组件(54)、第二标记组件(56)、第二识别组件(57)及第二抓取机构，所述第二缺陷检测组件(54)能检测连续的所述第二极性片(200)上的缺陷，所述第二标记组件(56)能对所述第二极性片(200)上的缺陷进行标记，所述第二识别组件(57)能识别所述第二极性片(200)的上的标记，并使所述第二抓取机构在所述第二裁切组件(53)裁断所述第二极性片(200)后将具有标记的所述第二极性片(200)取走。

4.如权利要求1所述的热复合叠片设备，其特征在于，所述第一辊压机构(1)包括两个可相对转动的第一压辊(11)，所述隔膜(300)从两个所述第一压辊(11)间穿过，所述热复合叠片设备还包括辊压粘尘机构(10)，所述辊压粘尘机构(10)用于清洁所述第一压辊(11)；和/或

所述第二辊压机构(2)包括两个可相对转动的第二压辊(21)，所述第二极性片(200)和所述中间复合体(400)从两个所述第二压辊(21)间穿过，所述热复合叠片设备还包括辊压粘尘机构(10)，所述辊压粘尘机构(10)用于清洁所述第二压辊(21)。

5.如权利要求1-4任一项所述的热复合叠片设备，其特征在于，所述料带(500)包括交替设置的隔膜段(501)和单元片(502)，所述热复合叠片设备还包括设置在所述第二辊压机构(2)下游的叠片机构(7)，所述叠片机构(7)包括：

料盒(71)，其上端设置开口，所述主输送机构(3)驱动所述料带(500)沿竖向从所述开口进入所述料盒(71)；

吹气组件(72)，设置在所述料盒(71)的一侧，所述吹气组件(72)能向所述料盒(71)的另一侧吹气，以使所述料带(500)的端部与所述另一侧抵接，所述吹气组件(72)停止吹气后所述料带(500)以Z型折叠，并使所述单元片(502)依次堆叠于所述料盒(71)。

6.如权利要求5所述的热复合叠片设备，其特征在于，所述叠片机构(7)还包括：

反光镜(73)，设置在所述料盒(71)上侧并位于所述料带(500)的两侧；

位置检测组件(74)，能发出检测光源，所述检测光源经所述反光镜(73)反射后打在所述单元片(502)上，所述位置检测组件(74)用于检测所述单元片(502)的位置。

7.如权利要求5所述的热复合叠片设备，其特征在于，所述热复合叠片设备还包括剔除机构，所述剔除机构用于剔除具有缺陷的所述单元片(502)；

所述剔除机构包括：

第三缺陷检测组件(81)，设置在所述第二辊压机构(2)与所述叠片机构(7)之间，所述第三缺陷检测组件(81)能检测所述单元片(502)的缺陷；

隔膜裁切组件，设置在所述料盒(71)上侧，所述隔膜裁切组件能裁断具有缺陷的所述单元片(502)下游的所述隔膜段(501)；

剔废组件(82)，能裁断具有缺陷的所述单元片(502)上游的所述隔膜段(501)，并带动具有缺陷的所述单元片(502)离开所述料盒(71)上方。

8.如权利要求5所述的热复合叠片设备，其特征在于，所述热复合叠片设备还包括补片机构(9)，所述补片机构(9)能够向所述料盒(71)内补充预备好的单元片(502)；

所述补片机构(9)包括：

补料弹夹(91)，其内设置有单元片(502)；

对位平台(92)，能够对放置于其上的所述单元片(502)进行定位；

补片机械手，能从所述补料弹夹(91)内抓取单元片(502)并放置在所述对位平台(92)上进行定位，且能抓取所述对位平台(92)上的所述单元片(502)并调整所述单元片(502)的姿态后放入所述料盒(71)内。

9.一种热复合叠片方法，其特征在于，包括步骤：

提供经过预热处理且具有预设尺寸的第一极性片(100)；

提供成对的隔膜(300)，并使成对的隔膜(300)分别位于所述第一极性片(100)的两侧；

对所述隔膜(300)加热并将所述隔膜(300)和所述第一极性片(100)复合为中间复合体(400)；

向所述中间复合体(400)的一侧提供预热处理并具有预设尺寸的第二极性片(200)；

将所述第二极性片(200)和所述中间复合体(400)压合为料带(500)，所述料带(500)具有交替设置的隔膜段(501)和单元片(502)；

折叠所述料带(500)，使所述单元片(502)依次堆叠，所述隔膜段(501)位于所述单元片(502)的两端。

10.如权利要求9所述的热复合叠片方法，其特征在于，还包括步骤：

在折叠所述料带(500)前，检测所述单元片(502)是否有缺陷，当检测到具有缺陷的所述单元片(502)时，在折叠所述料带(500)时将有缺陷的所述单元片(502)裁切并剔除，将预备的完好的单元片(502)补充放置在已堆叠的单元片(502)上。

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