CN114335668A - 叠片电芯生产工艺和叠片电芯生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种叠片电芯生产工艺和叠片电芯生产装置，涉及电池生产领域。叠片电芯生产工艺包括：将第一悬臂和第二悬臂均朝向隔膜移动，以使第一悬臂和第二悬臂将隔膜挤压成折线状，以使其上下两个侧面均具有多个折扇状空间，其中，第一悬臂和第二悬臂交替地布置在隔膜的相对两侧；将正极片和负极片交替插入隔膜的多个折扇状空间内，形成叠片电芯。本发明实施例可以提高生产效率，增大产能，同时能够保证产品质量。

Description

叠片电芯生产工艺和叠片电芯生产装置

技术领域

本发明涉及电池生产领域，具体而言，涉及一种叠片电芯生产工艺和叠片电芯生产装置。

背景技术

目前叠片电池卷芯的生产，是正极片和负极片与隔膜交替叠加，形成电池的卷芯。现有技术存在的问题是效率较慢，交替频率较高，易出错，产品的质量难以保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种叠片电芯生产工艺和叠片电芯生产装置，其可以提高生产效率，增大产能，同时能够保证产品质量。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种叠片电芯生产工艺，用于生产叠片电芯，所述生产工艺包括：

将第一悬臂和第二悬臂均朝向隔膜移动，以使所述第一悬臂和所述第二悬臂将所述隔膜挤压成折线状，使得所述隔膜的上下侧面均具有多个折扇状空间，其中，所述第一悬臂和所述第二悬臂交替地布置在所述隔膜的相对两侧；

将正极片和负极片交替插入位于所述隔膜上的多个所述折扇状空间内，形成所述叠片电芯。

结合第一方面，在第一方面的另一种实现方式中，所述叠片电芯生产工艺还包括：

所述第一悬臂和所述第二悬臂均夹持与所述隔膜上对应的位置，且多个所述第一悬臂靠拢排列，同时多个所述第二悬臂靠拢排列于所述多个所述第一悬臂下方，以折叠所述叠片电芯于所述第一悬臂和所述第二悬臂之间。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述将所述第一悬臂和所述第二悬臂均朝向隔膜移动的步骤包括：

将所述第一悬臂沿第一导轨滑动，以使所述第一悬臂挤压所述隔膜的一侧；

将所述第二悬臂沿第二导轨滑动，以使所述第二悬臂挤压所述隔膜的另一侧。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述将正极片和负极片交替插入所述隔膜上的多个所述折扇状空间内，形成所述叠片电芯的步骤包括：

将所述正极片和所述负极片分别吸附到不同的气孔隔板上；

将吸附有所述正极片或所述负极片的所述气孔隔板插入所述折扇状空间内；

使所述正极片或所述负极片脱离所述气孔隔板，并从所述折扇状空间内抽出所述气孔隔板。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，在所述将第一悬臂和第二悬臂均朝向隔膜移动，以使所述第一悬臂和所述第二悬臂将所述隔膜挤压成折线状，使得所述隔膜的上下侧面均具有多个所述折扇状空间的步骤中，所述第一悬臂和所述第二悬臂将所述隔膜挤压成折线状，且所成的角度在设定范围内。

第二方面，本发明实施例还提供了一叠片电芯生产装置，其采用所述的叠片电芯生产工艺，且包括第一悬臂、第二悬臂、辊轮组件和插入组件，所述辊轮组件用于带动隔膜，所述第一悬臂和所述第二悬臂分别位于所述隔膜的相对两侧，且相互错开布置，用于挤压所述隔膜成折线状，以形成多个所述折扇状空间，所述插入组件用于将正极片和所述负极片分别插入多个所述折扇状空间内，以使所述隔膜、所述正极片和所述负极片形成叠片电芯。

结合第二方面，在第二方面的第一种实现方式中，所述叠片电芯生产装置还包括供所述第一悬臂滑动的第一导轨、以及供所述第二悬臂滑动的第二导轨。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的第二种实现方式中，所述插入组件包括安装框架、气孔隔板和吸附设备，所述气孔隔板安装在所述安装框架上，所述吸附设备用于对所述气孔隔板提供负压或正压，在所述吸附设备对所述气孔隔板提供负压时，所述气孔隔板能够吸附所述正极片或所述负极片，在所述吸附设备对所述气孔隔板提供正压时，能够使所述正极片或所述负极片脱离所述气孔隔板。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的第二种实现方式中，所述安装框架设置有管路，所述吸附设备与所述安装框架连接，所述管路与所述气孔隔板连通，用于连通所述吸附设备和所述气孔隔板。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的第二种实现方式中，所述安装框架包括框架主体和多个安装架，所述多个安装架均匀间隔地设置在所述框架主体上，所述气孔隔板与所述多个安装架一一对应连接。

本发明实施例提供的叠片电芯生产工艺和叠片电芯生产装置：第一悬臂和第二悬臂错开地设置在隔膜两侧，在第一悬臂和第二悬臂的挤压作用下，可以将隔膜折成多个折扇状空间，通过气孔隔板将多个正极片和负极片插入到折扇状空间内，一次可放置多个正极片和负极片，从而极大地提升了叠片电池的生产效率。同时，本发明实施例的生产工艺步骤简单，生产装置的结构也简单，有利于提升生产效率和降低生产成本。

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叠片电芯生产装置的示意图；

图2为本发明实施例提供的叠片电芯生产工艺的示意图；

图3为第一悬臂和第二悬臂将隔膜折成折线状时的示意图；

图4为本发明实施例提供的步骤S200中将正极片和负极片插入到隔膜的折扇状空间的示意图；

图5为本发明实施例提供的插入组件的示意图；

图6为叠片电芯的结构示意图。

图标：100-叠片电芯；11-第一悬臂；12-第二悬臂；13-辊轮组件；14-插入组件；141-安装框架；1411-框架主体；1412-安装架；142-气孔隔板；20-隔膜；30-正极片；40-负极片。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

请参阅图1，其示出了本发明实施例提供的一种叠片电芯生产装置，该叠片电芯生产装置用于生产叠片电池的卷芯，可以用于实现如图2所示的叠片电芯100的生产工艺。当然，应当理解的是，该叠片电芯100的生产工艺也可以由其他装置实现，图1中所示的装置仅为可以实现叠片电芯100的生产工艺的一种，而非是实现该生产工艺的唯一装置。

在本发明实施例中，叠片电芯100的生产工艺包括以下步骤：

步骤S100：将第一悬臂11和第二悬臂12均朝向隔膜20移动，以使第一悬臂11和第二悬臂12将隔膜20挤压成折线状，从而在隔膜20的山下两侧形成多个折扇状空间，其中，第一悬臂11和第二悬臂12交替地布置在隔膜20的相对两侧。

需要指出的是，在步骤S100中，第一悬臂11和第二悬臂12交替地布置在隔膜20的两侧，即在第一悬臂11和第二悬臂12挤压隔膜20时，能够挤压到隔膜20的不同位置。第一悬臂11和第二悬臂12可以有多个，即可以在多个位置同时挤压隔膜20；多个第一悬臂11中的相邻两个第一悬臂11的间距相等，多个第二悬臂12中的相邻两个第二悬臂12的间距相等。此外，相邻两个第一悬臂11的间距可以与相邻两个第二悬臂12的间距相等。在布置第一悬臂11和第二悬臂12时，可以将第一悬臂11布置在两个第二悬臂12的中间位置，将第二悬臂12布置在两个第二悬臂12的中间位置。

进一步地，叠片电芯生产装置还可以包括第一导轨和第二导轨，第一悬臂11能够沿第一导轨滑动，并挤压隔膜20，第二悬臂12能够沿第二导轨滑动，并挤压隔膜20。设置用于供第一悬臂11和第二悬臂12滑动的第一导轨和第二导轨可以使第一悬臂11和第二悬臂12的滑动沿固定且确定的路线滑动，可以使得对隔膜20的挤压效果更好，有利于保证卷芯的生产质量。此时，步骤S100可以包括子步骤S110：将第一悬臂11沿第一导轨滑动，以使第一悬臂11挤压隔膜20的一侧；以及子步骤S120：将第二悬臂12沿第二导轨滑动，以使第二悬臂12挤压隔膜20的另一侧。

应当理解的是，在第一悬臂11沿第一导轨滑动、第二悬臂12沿第二导轨滑动时，第一悬臂11和第二悬臂12能够对隔膜20进行挤压，由于第一悬臂11和第二悬臂12错开设置，可以将隔膜20挤压成折扇状空间。应当理解的是，第一导轨和第二导轨也为交替错开地布置，以使第一悬臂11和第二悬臂12能够以错开的方式挤压隔膜20。

同时，还需要指出的是，在本发明实施例中，通过位于隔膜20上下两侧的第一悬臂11和第二悬臂12的挤压，隔膜20被挤压为折线状，从而具有多个折扇状空间，即向上的折扇状空间和向下的折扇状空间交替的沿隔膜20分布，可以便于将正极片30和负极片40装配至该空间内，实现正极片30和负极片40与隔膜20的固定。

在步骤S100实施后，隔膜20的大体形状可以参阅图3，第一悬臂11和第二悬臂12将隔膜20挤压成折扇状空间，且所成的角度在设定范围内，比如45-75度之间，以能够以下的步骤S200中，将正极片30和负极片40插入到折扇状空间内。

步骤S200：将正极片30和负极片40交替插入隔膜20上的多个折扇状空间内，形成叠片电芯100。

请结合参阅图4至图6，在实现步骤S200时，可以通过叠片电芯100的叠片电芯生产装置实现上述的步骤S100和步骤S200。该叠片电芯生产装置包括第一悬臂11、第二悬臂12、辊轮组件13和插入组件14，辊轮组件13用于带动隔膜20，第一悬臂11和第二悬臂12分别位于隔膜20的相对两侧，且相互错开布置，用于挤压隔膜20来形成折扇状空间，插入组件14用于将正极片30和负极片40插入折扇状空间内，以使隔膜20和正极片30和负极片40形成叠片电芯100。

进一步地，步骤S200可以包括子步骤S210：将正极片30和负极片40吸附到气孔隔板142上；子步骤S220：将吸附有正极片30或负极片40的气孔隔板142插入折扇状空间内；以及子步骤S230：使正极片30或负极片40脱离气孔隔板142，并从折扇状空间内抽出气孔隔板142。

如图4所示，正极片30和负极片40可以从两个方向插入到折扇状空间内，并由隔膜20分隔。可选地，可以同时在两个方向上利用插入组件14分别将正极片30和负极片40插入到向上的折扇状空间和向下的折扇状空间内，从而有利于进一步提升生产效率。

在可选的实施方式中，插入组件14包括安装框架141、气孔隔板142和吸附设备，气孔隔板142安装在安装框架141上，吸附设备用于对气孔隔板142提供负压或正压，在吸附设备对气孔隔板142提供负压时，气孔隔板142能够吸附正极片30和负极片40，在吸附设备对气孔隔板142提供正压时，能够使正极片30和负极片40脱离气孔隔板142。

应当理解的是，吸附设备在气孔隔板142产生负压时，可以将正极片30和负极片40吸附在气孔隔板142上，从而将正极片30和负极片40通过插入组件14移动至隔膜20的折扇状空间内。而在吸附设备在气孔隔板142产生正压时，原本吸附在气孔隔板142上的正极片30和负极片40脱落，此时可以将安装框架141和气孔隔板142从隔膜20的折扇状空间内移出。

可选地，安装框架141设置有管路，吸附设备与安装框架141连接，管路与气孔隔板142连通，用于连通吸附设备和气孔隔板142。也就是说，安装框架141可以由钢管等管状部件制造而成，其安装框架141既可以用于安装气孔隔板142，还可以连通吸附设备和气孔隔板142，从而有利于简化结构和降低成本。

请参阅图5，对于安装框架141来说，其可以包括框架主体1411和多个安装架1412，多个安装架1412均匀间隔地设置在框架主体1411上，气孔隔板142与多个安装架1412一一对应连接。

可选地，气孔隔板142的长度小于正极片30和负极片40的长度，以更好地将正极片30和负极片40装配至隔膜20的折扇状空间内。

在可选的实施方式中，步骤S200还可以包括：使正极片30和负极片40脱离气孔隔板142，并从折扇状空间内抽出气孔隔板142；使隔膜20的两端夹紧；再从折扇状空间中抽出第一悬臂11和第二悬臂12。

在本发明实施例提供的生产工艺中，可以先将正极片30和负极片40插入到隔膜20的折扇状空间内，使正极片30和负极片40从气孔隔板142上脱离，使正极片30和负极片40置于隔膜20中，然后抽出气孔隔板142；再通过第一悬臂11和第二悬臂12夹持与隔膜20上对应的位置，且使得多个第一悬臂11靠拢排列，同时多个第二悬臂12靠拢排列于多个第一悬臂11下方，以折叠叠片电芯100于第一悬臂11和第二悬臂12之间，即将隔膜20的两端夹紧，再抽出第一悬臂11和第二悬臂12，从而完成叠片电芯100的依次折叠成型工作。

请参阅图1至图6，本发明实施例提供的叠片电芯生产工艺和叠片电芯生产装置：第一悬臂11和第二悬臂12错开地设置在隔膜20两侧，在第一悬臂11和第二悬臂12的挤压作用下，可以将隔膜20折成多个折扇状空间，通过气孔隔板142将多个正极片30和负极片40插入到折扇状空间内，一次可放置多个正极片30和负极片40，从而极大地提升了叠片电池的生产效率。同时，本发明实施例的生产工艺步骤简单，生产装置的结构也简单，有利于提升生产效率和降低生产成本。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种叠片电芯生产工艺，用于生产叠片电芯(100)，其特征在于，所述生产工艺包括：

将第一悬臂(11)和第二悬臂(12)均朝向隔膜(20)移动，以使所述第一悬臂(11)和所述第二悬臂(12)将所述隔膜(20)挤压成折线状，使得所述隔膜(20)的上下侧面均具有多个折扇状空间，其中，所述第一悬臂(11)和所述第二悬臂(12)交替地布置在所述隔膜(20)的相对两侧；

将正极片(30)和负极片(40)交替插入位于所述隔膜(20)上的多个所述折扇状空间内，形成所述叠片电芯(100)。

2.根据权利要求1所述的叠片电芯生产工艺，其特征在于，所述叠片电芯生产工艺还包括：

所述第一悬臂(11)和所述第二悬臂(12)均夹持与所述隔膜(20)上对应的位置，且多个所述第一悬臂(11)靠拢排列，同时多个所述第二悬臂(12)靠拢排列于所述多个所述第一悬臂(11)下方，以折叠所述叠片电芯(100)于所述第一悬臂(11)和所述第二悬臂(12)之间。

3.根据权利要求1所述的叠片电芯生产工艺，其特征在于，所述将所述第一悬臂(11)和所述第二悬臂(12)均朝向隔膜(20)移动的步骤包括：

将所述第一悬臂(11)沿第一导轨滑动，以使所述第一悬臂(11)挤压所述隔膜(20)的一侧；

将所述第二悬臂(12)沿第二导轨滑动，以使所述第二悬臂(12)挤压所述隔膜(20)的另一侧。

4.根据权利要求1所述的叠片电芯生产工艺，其特征在于，所述将正极片(30)和负极片(40)交替插入所述隔膜(20)上的多个所述折扇状空间内，形成所述叠片电芯(100)的步骤包括：

将所述正极片(30)和所述负极片(40)分别吸附到不同的气孔隔板(142)上；

将吸附有所述正极片(30)或所述负极片(40)的所述气孔隔板(142)插入所述折扇状空间内；

使所述正极片(30)或所述负极片(40)脱离所述气孔隔板(142)，并从所述折扇状空间内抽出所述气孔隔板(142)。

5.根据权利要求1所述的叠片电芯生产工艺，其特征在于，在所述将第一悬臂(11)和第二悬臂(12)均朝向隔膜(20)移动，以使所述第一悬臂(11)和所述第二悬臂(12)将所述隔膜(20)挤压成折线状，使得所述隔膜(20)的上下侧面均具有多个所述折扇状空间的步骤中，所述第一悬臂(11)和所述第二悬臂(12)将所述隔膜(20)挤压成折线状，且所成的角度在设定范围内。

6.一种叠片电芯生产装置，其特征在于，采用如权利要求1-5任意一项所述的叠片电芯生产工艺，且包括第一悬臂(11)、第二悬臂(12)、辊轮组件(13)和插入组件(14)，所述辊轮组件(13)用于带动隔膜(20)，所述第一悬臂(11)和所述第二悬臂(12)分别位于所述隔膜(20)的相对两侧，且相互错开布置，用于挤压所述隔膜(20)成折线状，以形成多个所述折扇状空间，所述插入组件(14)用于将正极片(30)和所述负极片(40)分别插入多个所述折扇状空间内，以使所述隔膜(20)、所述正极片(30)和所述负极片(40)形成叠片电芯(100)。

7.根据权利要求6所述的叠片电芯生产装置，其特征在于，所述叠片电芯生产装置还包括供所述第一悬臂(11)滑动的第一导轨、以及供所述第二悬臂(12)滑动的第二导轨。

8.根据权利要求6所述的叠片电芯生产装置，其特征在于，所述插入组件(14)包括安装框架(141)、气孔隔板(142)和吸附设备，所述气孔隔板(142)安装在所述安装框架(141)上，所述吸附设备用于对所述气孔隔板(142)提供负压或正压，在所述吸附设备对所述气孔隔板(142)提供负压时，所述气孔隔板(142)能够吸附所述正极片(30)或所述负极片(40)，在所述吸附设备对所述气孔隔板(142)提供正压时，能够使所述正极片(30)或所述负极片(40)脱离所述气孔隔板(142)。

9.根据权利要求8所述的叠片电芯生产装置，其特征在于，所述安装框架(141)设置有管路，所述吸附设备与所述安装框架(141)连接，所述管路与所述气孔隔板(142)连通，用于连通所述吸附设备和所述气孔隔板(142)。

10.根据权利要求8或9所述的叠片电芯生产装置，其特征在于，所述安装框架(141)包括框架主体(1411)和多个安装架(1412)，所述多个安装架(1412)均匀间隔地设置在所述框架主体(1411)上，所述气孔隔板(142)与所述多个安装架(1412)一一对应连接。

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