CN115966743A - 电极组件的卷绕设备和卷绕方法 - Google Patents

电极组件的卷绕设备和卷绕方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115966743A
CN115966743A CN202111172265.6A CN202111172265A CN115966743A CN 115966743 A CN115966743 A CN 115966743A CN 202111172265 A CN202111172265 A CN 202111172265A CN 115966743 A CN115966743 A CN 115966743A
Authority
CN
China
Prior art keywords
winding
winding needle
electrode assembly
needle
pole piece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111172265.6A
Other languages
English (en)
Inventor
徐敏江
杨国众
张辰辰
颜永富
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Original Assignee
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Contemporary Amperex Technology Co Ltd filed Critical Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority to CN202111172265.6A priority Critical patent/CN115966743A/zh
Publication of CN115966743A publication Critical patent/CN115966743A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本申请公开了一种电极组件的卷绕设备和卷绕方法。本申请实施例的卷绕设备包括:第一卷针,用于将极片和隔膜卷绕以形成电极组件;以及第二卷针,设置于第一卷针的下游,第二卷针被配置为在第一卷针卷绕极片和隔膜前卷绕穿过第一卷针的隔膜,并在第一卷针卷绕极片和隔膜时释放隔膜,以使第二卷针所释放的隔膜卷绕在极片的内侧。本申请实施例的卷绕设备能够在制备电极组件的过程中,增加电极组件卷绕中心处的隔膜的层数增加,从而降低短路风险,提高电极组件的安全性。

Description

电极组件的卷绕设备和卷绕方法
技术领域
本申请涉及电池领域,特别是涉及一种电极组件的卷绕设备和卷绕方法。
背景技术
电池单体广泛用于电子设备,例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。电池单体可以包括镉镍电池单体、氢镍电池单体、锂离子电池单体和二次碱性锌锰电池单体等。
在电池单体的生产过程中,需要使用卷绕设备将极片和隔膜卷绕以制成电池单体的电极组件。电极组件是电池单体实现充放电功能的核心构件,其安全问题是一个不可忽视的问题。如果电极组件的安全性不能保证,那该电池单体就无法使用。因此,如何增强电极组件的安全性,是电池技术中一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供一种电极组件的卷绕设备和卷绕方法,其能提高电极组件的安全性。
第一方面,本申请实施例提供了一种电极组件的卷绕设备,包括:
第一卷针,用于将极片和隔膜卷绕以形成电极组件;以及
第二卷针,设置于第一卷针的下游,第二卷针被配置为在第一卷针卷绕极片和隔膜前卷绕穿过第一卷针的隔膜,并在第一卷针卷绕极片和隔膜时释放隔膜,以使第二卷针所释放的隔膜卷绕在极片的内侧。
上述方案中,通过在第一卷针下游设置第二卷针,以在第一卷针卷绕隔膜和极片之前预存一定尺寸的隔膜;当第一卷针转动时,第二卷针存储的隔膜能够卷绕在极片的内侧,这样,在电极组件卷绕成型后,电极组件卷绕中心处的隔膜的层数增加,从而降低锂枝晶刺破隔膜的风险,提高电极组件的安全性。
在一些实施例中,第一卷针包括两个第一半轴,两个第一半轴相对设置并用于卷绕极片和隔膜。在第一卷针卷绕极片和隔膜前,隔膜的一部分从两个第一半轴之间穿过并卷绕于第二卷针。
上述方案中,在电极组件成型后,两个第一半轴之间的隔膜位于极片的内侧,这样可以增加电极组件卷绕中心处的隔膜的层数,从而降低锂枝晶刺破隔膜的风险,提高电极组件的安全性。
在一些实施例中,第一卷针还包括两个夹持件,两个夹持件相对设置且分别安装于两个第一半轴,两个夹持件能够相对运动以夹持隔膜。
上述方案中,当第一卷针需要转动以卷绕隔膜和极片时,两个夹持件能够彼此靠近以夹紧隔膜,避免隔膜在卷绕过程中松动,降低隔膜打皱的风险,提高电极组件的安全性。
在一些实施例中,第一半轴具有内表面,两个第一半轴的内表面相互面对。第一半轴设有相对于内表面凹陷的第一凹槽,夹持件的至少部分容纳于第一凹槽内。
上述方案中,通过在第一半轴上设置第一凹槽,以为夹持件提供安装空间,从而减小夹持件对两个第一半轴的间距的影响,改善卷绕效果。
在一些实施例中,第一半轴具有外表面,两个第一半轴的外表面相背设置。第一半轴设有相对于外表面凹陷的第二凹槽。
上述方案中,第二凹槽可以为其它构件提供插入电极组件内部的通道。
在一些实施例中,卷绕设备还包括下料装置,下料装置包括内夹针和外夹针,内夹针用于插入第二凹槽,外夹针用于移动到电极组件的外侧,内夹针和外夹针能够相对运动以夹紧电极组件。
上述方案中,在需要从第一卷针上取下电极组件时,内夹针插入第二凹槽,外夹针移动到电极组件的外侧,内夹针和外夹针彼此靠近以从内外两侧夹紧电极组件。此时,内夹针和外夹针可以拉动电极组件,以将电极组件从第一卷针上取下。
在一些实施例中,第二卷针包括两个第二半轴,两个第二半轴相对设置并用于卷绕隔膜。两个第二半轴被配置为能够相对运动,以夹持隔膜。
上述方案中,当第二卷针需要转动以卷绕隔膜时,两个第二半轴夹持隔膜,以避免隔膜在卷绕过程中松动。
在一些实施例中,第二卷针还包括切刀,切刀位于两个第二半轴之间并用于切断隔膜。切刀安装并凸出于一个第二半轴,另一个第二半轴设有用于避让切刀的第三凹槽。
上述方案中,通过设置切刀,可以将隔膜在设定的位置切断,以确保隔膜卷绕在第二卷针上的尺寸,提高精度。
在一些实施例中,卷绕设备还包括:隔膜放料装置,设置于第一卷针的上游并用于提供隔膜;以及极片放料装置,设置于第一卷针的上游并用于提供极片。
在一些实施例中,第二卷针的直径小于第一卷针的直径。
上述方案中,第二卷针通过旋转来存储隔膜,其旋转的圈数确定了电极组件卷绕中心处隔膜的层数。本方案可根据电极组件的设计需求,旋转一定的圈数,以达到工艺要求。本方案使第二卷针具有相对较小的直径,这样可以使第二卷针旋转更多的圈数,提高存储隔膜的精度。
第二方面,本申请实施例提供了一种电极组件的卷绕方法,包括:
提供极片和隔膜;
牵引隔膜穿过第一卷针,并将隔膜固定于第二卷针;
转动第二卷针,以使隔膜卷绕在第二卷针上;
转动第一卷针,同时第二卷针释放隔膜,以使第一卷针卷绕隔膜和极片并形成电极组件,其中,第二卷针所释放的隔膜卷绕在极片的内侧。
在本申请实施例提供的电极组件的卷绕设备和卷绕方法中,通过在第一卷针下游设置第二卷针,以在第一卷针卷绕隔膜和极片之前预存一定尺寸的隔膜;当第一卷针转动时,第二卷针存储的隔膜能够卷绕在极片的内侧,这样,在电极组件卷绕成型后,电极组件卷绕中心处的隔膜的层数增加,从而降低锂枝晶刺破隔膜的风险,提高电极组件的安全性。
附图说明
下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1至图5分别为本申请一些实施例的卷绕设备在不同工作状态下的示意图;
图6为本申请一些实施例的卷绕设备在下料装置夹持电极组件时的示意图;
图7为本申请一些实施例的卷绕设备制备出的电极组件的结构示意图;
图8为图2所示的卷绕设备在方框A处的放大示意图;
图9为本申请一些实施例提供的电极组件的卷绕方法的流程示意图。
在附图中,附图未必按照实际的比例绘制。
具体实施方式中的附图标记如下:
1、电极组件;11、极片;12、隔膜
2、第一卷针;21、第一半轴;211、内表面;212、第一凹槽;213、外表面;214、第二凹槽;22、夹持件
3、第二卷针;31、第二半轴;32、切刀;311、第三凹槽;
4、隔膜放料装置;
5、极片放料装置;
6、过辊;
7、下料装置;71、内夹针;72外夹针。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”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,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
电池单体,例如锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多、存储时间长等优点,在适用于电池单体的用电装置中已普遍应用。例如,用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。
电池单体包括电极组件和电解质,电极组件包括正极极片、负极极片和隔膜。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面;正极集流体包括正极集流区和凸出于正极集流区的正极极耳,正极集流区涂覆有正极活性物质层,正极极耳的至少部分未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质层包括正极活性物质,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面;负极集流体包括负极集流区和凸出于负极集流区的负极极耳,负极集流区涂覆有负极活性物质层,负极极耳的至少部分未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质层包括负极活性物质,负极活性物质可以为碳或硅等。隔膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。
在相关技术中,需要使用卷绕设备将极片和隔膜卷绕以形成电极组件。然而,发明人发现,在卷绕设备卷绕出的电极组件中,卷绕中心处的隔膜层数较少;而电极组件的靠近卷绕中心的极片容易出现析锂,析出的锂枝晶容易刺破隔膜,引发短路风险。
鉴于此,发明人对电极组件的卷绕设备的结构进行改进,以增加电极组件在卷绕中心处的隔膜的层数,降低短路风险,提高电极组件的安全性。
下面结合附图对本申请实施例的卷绕设备进行进一步的描述。
图1至图5分别为本申请一些实施例的卷绕设备在不同工作状态下的示意图;图6为本申请一些实施例的卷绕设备在下料装置夹持电极组件时的示意图;图7为本申请一些实施例的卷绕设备制备出的电极组件的结构示意图。
如图1至图7所示,本申请实施例的电极组件的卷绕设备包括:第一卷针2,用于将极片11和隔膜12卷绕以形成电极组件1;以及第二卷针3,设置于第一卷针2的下游,第二卷针3被配置为在第一卷针2卷绕极片11和隔膜12前卷绕穿过第一卷针2的隔膜12,并在第一卷针2卷绕极片11和隔膜12时释放隔膜12,以使第二卷针3所释放的隔膜12卷绕在极片11的内侧。
电极组件1可通过两个极片11和两个隔膜12一同卷绕而形成。隔膜12是介于两个极片11之间的绝缘体。示例性地,一个极片11为正极极片,另一个极片11为负极极片。
第一卷针2为轴形结构,其可围绕自身的轴线作自转运动。当第一卷针2转动时,第一卷针2将隔膜12和极片11一同卷绕并形成卷绕式的电极组件1。第一卷针2自身的横截面形状可以大致呈椭圆形、圆形或菱形。可选地,第一卷针2的材料可以是铝合金或合金钢。
第二卷针3为轴形结构,其可围绕自身的轴线作自转运动。当第二卷针3转动时,隔膜12的一部分卷绕在第二卷针3上。第二卷针3自身的横截面形状可以大致呈椭圆形、圆形或菱形。可选地,第二卷针3的材料可以是铝合金或合金钢。
第二卷针3设置于第一卷针2的下游。下游指的是加工工序在后。隔膜12先经过第一卷针2,然后再输送到第二卷针3。
当需要制备电极组件1时,先牵引隔膜12穿过第一卷针2,并将隔膜12固定于第二卷针3;然后,转动第二卷针3,以使隔膜12的靠近自由端的一部分卷绕在第二卷针3上;最后,转动第一卷针2,同时第二卷针3释放隔膜12,以使第一卷针2卷绕隔膜12和极片11并形成电极组件1,其中,第二卷针3所释放的隔膜12卷绕在极片11的内侧。
第二卷针3能够存储隔膜12的一部分,使这部分的隔膜12能够在第一卷针2转动时卷绕在第一卷针2的表面。
本实施例通过在第一卷针2下游设置第二卷针3,以在第一卷针2卷绕隔膜12和极片11之前预存一定尺寸的隔膜12;当第一卷针2转动时,第二卷针3存储的隔膜12能够卷绕在极片11的内侧,这样,在电极组件1卷绕成型后,电极组件1卷绕中心处的隔膜12的层数增加,从而降低锂枝晶刺破隔膜12的风险,提高电极组件1的安全性。
在一些实施例中,卷绕设备还包括:隔膜放料装置4,设置于第一卷针2的上游并用于提供隔膜12;以及极片放料装置5,设置于第一卷针2的上游并用于提供极片11。
隔膜放料装置4能够在电极组件1的卷绕过程中释放隔膜12。示例性的,隔膜放料装置4包括隔膜放卷辊。
隔膜放料装置4可为两个,两个隔膜放料装置4为电极组件1提供两个隔膜12。
极片放料装置5能够在电极组件1的卷绕过程中释放极片11。示例性的,极片放料装置5包括极片放卷辊。
极片放料装置5可为两个,两个极片放料装置5为电极组件1提供两个极片11。
在一些实施例中,卷绕设备还包括多个过辊6,过辊6用于引导极片11和隔膜12进入第一卷针2。
在一些实施例中,第二卷针3的直径小于第一卷针2的直径。
第二卷针3通过旋转来存储隔膜12,其旋转的圈数确定了电极组件1卷绕中心处隔膜12的层数。本实施例可根据电极组件1的设计需求,旋转一定的圈数,以达到工艺要求。
本实施例使第二卷针3具有相对较小的直径,这样可以使第二卷针3旋转更多的圈数,提高存储隔膜12的精度。
在一些实施例中,第一卷针2包括两个第一半轴21,两个第一半轴21相对设置并用于卷绕极片11和隔膜12。在第一卷针2卷绕极片11和隔膜12前,隔膜12的一部分从两个第一半轴21之间穿过并卷绕于第二卷针3。
两个第一半轴21的位置可以相对固定;当然,两个第一半轴21也可以彼此靠近或远离。
示例性地,第一半轴21可为半圆轴。
在本实施例中,在电极组件1成型后,两个第一半轴21之间的隔膜12位于极片11的内侧,这样可以增加电极组件1卷绕中心处的隔膜12的层数,从而降低锂枝晶刺破隔膜12的风险,提高电极组件1的安全性。
在一些实施例中,第一卷针2还包括两个夹持件22,两个夹持件22相对设置且分别安装于两个第一半轴21,两个夹持件22能够相对运动以夹持隔膜12。
两个夹持件22可以彼此靠近或远离。可选地,一个夹持件22固定于一个第一半轴21,另一个夹持件22可移动地连接于另一个第一半轴21,以实现两个夹持件22的靠近或远离。当然,可替代地,两个夹持件22均可移动地连接于两个第一半轴21。
在第一卷针2卷绕极片11和隔膜12前,隔膜12的一部分从两个夹持件22之间穿过并卷绕于第二卷针3。
在本实施例中,当第一卷针2需要转动以卷绕隔膜12和极片11时,两个夹持件22能够彼此靠近以夹紧隔膜12,避免隔膜12在卷绕过程中松动,降低隔膜12打皱的风险,提高电极组件1的安全性。
相对于利用两个第一半轴21来夹持隔膜12的方案,本实施例利用夹持件22来夹持隔膜12,可以使两个第一半轴21的位置相对固定,从而简化了第一卷针2的结构。
在一些实施例中,第一卷针2还包括驱动机构(未示出),安装于第一半轴21且连接于夹持件22,以驱动夹持件22移动。
在一些实施例中,第一半轴21具有内表面211,两个第一半轴21的内表面211相互面对。第一半轴21设有相对于内表面211凹陷的第一凹槽212,夹持件22的至少部分容纳于第一凹槽212内。
隔膜12的一部分从两个第一半轴21的内表面211之间穿过并卷绕在第二卷针3上。
可选地,两个第一半轴21的内表面211彼此平行。
本实施例通过在第一半轴21上设置第一凹槽212,以为夹持件22提供安装空间,从而减小夹持件22对两个第一半轴21的间距的影响,改善卷绕效果。
在一些实施例中,第一半轴21具有外表面213,两个第一半轴21的外表面213相背设置。第一半轴21设有相对于外表面213凹陷的第二凹槽214。
第一半轴21的外表面213连接于第一半轴21的内表面211。第一半轴21的外表面213用于限定极片11和隔膜12卷绕的形状。示例性地,外表面213为圆弧面。
在本实施例中,第二凹槽214可以为其它构件提供插入电极组件1内部的通道。
在一些实施例中,卷绕设备还包括下料装置7,下料装置7包括内夹针71和外夹针72,内夹针71用于插入第二凹槽214,外夹针72用于移动到电极组件1的外侧,内夹针71和外夹针72能够相对运动以夹紧电极组件1。
在需要从第一卷针2上取下电极组件1时,内夹针71插入第二凹槽214,外夹针72移动到电极组件1的外侧,内夹针71和外夹针72彼此靠近以从内外两侧夹紧电极组件1。此时,内夹针71和外夹针72可以拉动电极组件1,以将电极组件1从第一卷针2上取下。
在一些实施例中,下料装置7设置为两个。两个下料装置7可以使电极组件1受力均匀,降低电极组件1变形的风险。
在下料装置7取下电极组件1后,两个下料装置7可以彼此远离以拉伸电极组件1,从而逐渐使电极组件1变得扁平。
图8为图2所示的卷绕设备在方框A处的放大示意图。
如图8所示,第二卷针3包括两个第二半轴31,两个第二半轴31相对设置并用于卷绕隔膜12。两个第二半轴31被配置为能够相对运动,以夹持隔膜12。
两个第二半轴31被配置为可以彼此靠近或远离。当隔膜12需要从两个第二半轴31之间穿过时,两个第二半轴31可以彼此远离,以增大两个第二半轴31的之间的间隙,便于隔膜12伸入两个第二半轴31的之间。当需要固定隔膜12时,两个第二半轴31彼此靠近,以将隔膜12夹紧。
在本实施例中,当第二卷针3需要转动以卷绕隔膜12时,两个第二半轴31夹持隔膜12,以避免隔膜12在卷绕过程中松动。
在一些实施例中,第二卷针3还包括切刀32,切刀32位于两个第二半轴31之间并用于切断隔膜12。切刀32安装并凸出于一个第二半轴31,另一个第二半轴31设有用于避让切刀32的第三凹槽311。
在两个第二半轴31彼此靠近的过程中,切刀32将隔膜12切断。第三凹槽311可以避让切刀32,以避免切刀32与该另一个第二半轴31干涉。
本实施例通过设置切刀32,可以将隔膜12在设定的位置切断,以确保隔膜12卷绕在第二卷针3上的尺寸,提高精度。
下面重新结合图1至图7,详细描述本申请具体实施例的卷绕设备卷绕极片11和隔膜12的过程。
参照图1,牵引隔膜12从两个第一半轴21之间穿过,然后牵引隔膜12从两个第二半轴31之间穿过。
参照图2,两个第二半轴31彼此靠近,以将隔膜12夹紧。在两个第二半轴31彼此靠近的过程中,切刀32将隔膜12切断,隔膜12被切下的部分掉落。
参照图3,第二卷针3转动设定的圈数,以将隔膜12卷绕在第二卷针3上。示例性地,第二卷针3顺时针转动。
参照图4,两个夹持件22将隔膜12夹紧,两个第二半轴31松开隔膜12;然后,第一卷针2开始转动,以卷绕隔膜12和极片11。第一卷针2转动时,第一卷针2通过隔膜12带动第二卷针3转动,以使第二卷针3释放得隔膜12卷绕在第一卷针2上。示例性地,第一卷针2顺时针转动,并带动第二卷针3逆时针转动。
参照图5,随着第一卷针2的转动,第二卷针3存储的隔膜12完全释放并卷绕在第一卷针2上。
参照图6和图7,当极片11和隔膜12卷绕成型后,内夹针71插入第二凹槽214,外夹针72移动到电极组件1的外侧,内夹针71和外夹针72彼此靠近以从内外两侧夹紧电极组件1。此时,内夹针71和外夹针72可以拉动电极组件1,以将电极组件1从第一卷针2上取下。在取下电极组件1后,两个下料装置7可以彼此远离以拉伸电极组件1,从而逐渐使电极组件1变得扁平。
图9为本申请一些实施例提供的电极组件的卷绕方法的流程示意图。
如图9所示,本申请实施例的电极组件的卷绕方法包括:
S100、提供极片和隔膜;
S200、牵引隔膜穿过第一卷针,并将隔膜固定于第二卷针;
S300、转动第二卷针,以使隔膜卷绕在第二卷针上;
S400、转动第一卷针,同时第二卷针释放隔膜,以使第一卷针卷绕隔膜和极片并形成电极组件,其中,第二卷针所释放的隔膜卷绕在极片的内侧。
需要说明的是,通过上述电极组件的卷绕方法制造出的电极组件的相关结构以及采用的第一卷针和第二卷针,可参见上述各实施例提供的电极组件和卷绕设备。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,但这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种电极组件的卷绕设备,其特征在于,包括:
第一卷针(2),用于将极片(11)和隔膜(12)卷绕以形成电极组件(1);以及
第二卷针(3),设置于所述第一卷针(2)的下游,所述第二卷针(3)被配置为在所述第一卷针(2)卷绕所述极片(11)和所述隔膜(12)前卷绕穿过所述第一卷针(2)的所述隔膜(12),并在第一卷针(2)卷绕所述极片(11)和所述隔膜(12)时释放所述隔膜(12),以使所述第二卷针(3)所释放的所述隔膜(12)卷绕在所述极片(11)的内侧。
2.根据权利要求1所述的卷绕设备,其特征在于,所述第一卷针(2)包括两个第一半轴(21),两个所述第一半轴(21)相对设置并用于卷绕所述极片(11)和所述隔膜(12);
在所述第一卷针(2)卷绕所述极片(11)和所述隔膜(12)前,所述隔膜(12)的一部分从两个所述第一半轴(21)之间穿过并卷绕于所述第二卷针(3)。
3.根据权利要求2所述的卷绕设备,其特征在于,所述第一卷针(2)还包括两个夹持件(22),两个所述夹持件(22)相对设置且分别安装于两个所述第一半轴(21),两个所述夹持件(22)能够相对运动以夹持所述隔膜(12)。
4.根据权利要求3所述的卷绕设备,其特征在于,所述第一半轴(21)具有内表面(211),两个所述第一半轴(21)的内表面(211)相互面对;
所述第一半轴(21)设有相对于所述内表面(211)凹陷的第一凹槽(212),所述夹持件(22)的至少部分容纳于所述第一凹槽(212)内。
5.根据权利要求2所述的卷绕设备,其特征在于,所述第一半轴(21)具有外表面(213),两个所述第一半轴(21)的外表面(213)相背设置;
所述第一半轴(21)设有相对于所述外表面(213)凹陷的第二凹槽(214)。
6.根据权利要求5所述的卷绕设备,其特征在于,还包括下料装置(7),所述下料装置(7)包括内夹针(71)和外夹针(72),所述内夹针(71)用于插入所述第二凹槽(214),所述外夹针(72)用于移动到所述电极组件(1)的外侧,所述内夹针(71)和所述外夹针(72)能够相对运动以夹紧所述电极组件(1)。
7.根据权利要求1-6任一项所述的卷绕设备,其特征在于,所述第二卷针(3)包括两个第二半轴(31),两个所述第二半轴(31)相对设置并用于卷绕所述隔膜(12);
两个所述第二半轴(31)被配置为能够相对运动,以夹持所述隔膜(12)。
8.根据权利要求7所述的卷绕设备,其特征在于,所述第二卷针(3)还包括切刀(32),所述切刀(32)位于两个所述第二半轴(31)之间并用于切断所述隔膜(12);
所述切刀(32)安装并凸出于一个所述第二半轴(31),另一个所述第二半轴(31)设有用于避让所述切刀(32)的第三凹槽(311)。
9.根据权利要求1所述的卷绕设备,其特征在于,还包括:
隔膜放料装置(4),设置于第一卷针(2)的上游并用于提供所述隔膜(12);以及
极片放料装置(5),设置于第一卷针(2)的上游并用于提供所述极片(11)。
10.根据权利要求1所述的卷绕设备,其特征在于,所述第二卷针(3)的直径小于所述第一卷针(2)的直径。
11.一种电极组件的卷绕方法,其特征在于,包括:
提供极片(11)和隔膜(12);
牵引所述隔膜(12)穿过第一卷针(2),并将所述隔膜(12)固定于第二卷针(3);
转动所述第二卷针(3),以使所述隔膜(12)卷绕在所述第二卷针(3)上;
转动所述第一卷针(2),同时所述第二卷针(3)释放所述隔膜(12),以使所述第一卷针(2)卷绕所述隔膜(12)和所述极片(11)并形成电极组件(1),其中,所述第二卷针(3)所释放的所述隔膜(12)卷绕在所述极片(11)的内侧。
CN202111172265.6A 2021-10-08 2021-10-08 电极组件的卷绕设备和卷绕方法 Pending CN115966743A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111172265.6A CN115966743A (zh) 2021-10-08 2021-10-08 电极组件的卷绕设备和卷绕方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111172265.6A CN115966743A (zh) 2021-10-08 2021-10-08 电极组件的卷绕设备和卷绕方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115966743A true CN115966743A (zh) 2023-04-14

Family

ID=87362057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111172265.6A Pending CN115966743A (zh) 2021-10-08 2021-10-08 电极组件的卷绕设备和卷绕方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115966743A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117013099A (zh) * 2023-09-22 2023-11-07 宁德时代新能源科技股份有限公司 卷针组件、卷绕装置和卷绕方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117013099A (zh) * 2023-09-22 2023-11-07 宁德时代新能源科技股份有限公司 卷针组件、卷绕装置和卷绕方法
CN117013099B (zh) * 2023-09-22 2024-03-15 宁德时代新能源科技股份有限公司 卷针组件、卷绕装置和卷绕方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN213692108U (zh) 电极组件、电池单体、电池以及用电装置
EP4131631A1 (en) Electrode assembly, battery cell, battery and power-consuming apparatus
EP4064405A1 (en) Electrode assembly, battery cell, battery, and device and method for manufacturing electrode assembly
CN115413379B (zh) 电极组件、电池单体、电池及电极组件的制造方法和设备
CN217788451U (zh) 极片、电极组件、电池单体、电池及用电设备
EP4300701A1 (en) Wound-type electrode assembly, battery cell, battery and electric device
US20230216077A1 (en) Spirally wound electrode assembly, battery cell, battery and electric apparatus
WO2023206192A1 (zh) 电池单体、电池、用电设备、电极组件及其制造方法
CN115966743A (zh) 电极组件的卷绕设备和卷绕方法
US20240250310A1 (en) Electrode assembly, battery cell, battery, and method and device for preparing electrode assembly
KR100987848B1 (ko) 전극 조립체 권취장치 및 권취방법
CN215896616U (zh) 电极组件、电池单体、电池及用电设备
US20240088449A1 (en) Winding type electrode assembly, battery cell, battery and power consumption device
EP4102607A1 (en) Electrode assembly, battery cell, battery, and method and device for manufacturing electrode assembly
CN115606020B (zh) 电极组件及其制造方法和制造系统、电池单体以及电池
US20230361429A1 (en) Electrode assembly, battery cell, battery, and electrical apparatus
KR101141216B1 (ko) 전극조립체 권취장치 및 권취방법
CN216145644U (zh) 电池极片、电池极芯、电池和用电装置
JP6050954B2 (ja) 非水電解質二次電池
EP4297118A1 (en) Electrode assembly, battery cell, battery, and method and device for manufacturing electrode assembly
KR20230042102A (ko) 전극 조립체, 배터리 셀, 배터리 및 전극 조립체 제조 방법 및 기기
WO2024138579A1 (zh) 卷绕设备和卷绕方法
CN220710393U (zh) 一种圆柱电芯及使用该电芯的电池设备
CN221766960U (zh) 电池单体、电池及用电装置
CN221766962U (zh) 电池单体、电池及用电装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination