CN116053561A - 卷绕装置、卷绕设备以及电极组件的生产方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种卷绕装置、卷绕设备以及电极组件的生产方法。卷绕装置包括卷针和加热组件，卷针用于卷绕电极组件的极片和隔离件；加热组件用于对极片和隔离件进行加热，以使极片和隔离件软化。本申请提供的卷绕装置，通过设置加热组件对极片和隔离件加热，以使电极组件的极片和隔离件软化，有利于提高极片与隔离件的粘性，在后续对卷绕后形成的电极组件进行热压或者冷压工艺中，有利于提高极片与隔离件的黏附力，降低电极组件内部存在空隙的风险，在电极组件应用于电池中的情况下，有利于提高电池的可靠性能。

Description

卷绕装置、卷绕设备以及电极组件的生产方法

技术领域

本申请涉及电池生产技术领域，并且更具体地，涉及一种卷绕装置、卷绕设备以及电极组件的生产方法。

背景技术

电池广泛用于电子设备，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。

在电池技术的发展中，除了提高电池的使用性能外，如何提高电池的可靠性能也是一个不可忽视的问题。因此，如何提高电池的可靠性能，是电池技术中一个持续改进的技术问题。

发明内容

本申请实施例提供一种卷绕装置、卷绕设备以及电极组件的生产方法，能够提高电池的可靠性能。

第一方面，本申请实施例提供的卷绕装置包括卷针和加热组件，卷针用于卷绕电极组件的极片和隔离件；加热组件用于对极片和隔离件进行加热，以使极片和隔离件软化。

本申请实施例提供的卷绕装置，通过设置加热组件对极片和隔离件加热，以使电极组件的极片和隔离件软化，有利于提高极片与隔离件的粘性，在后续对卷绕形成的电极组件进行热压或者冷压工艺中，有利于提高极片与隔离件的黏附力，降低电极组件内部存在空隙的风险，在电极组件应用于电池中的情况下，有利于提高电池的可靠性能。

在一些实施例中，卷绕装置还包括温度采集组件，温度采集组件设置于卷针，以获取极片和隔离件的温度。便于通过温度采集组件及时获取极片和隔离件的实时温度信息，以及时控制加热组件对极片和隔离件的加热温度，降低加热组件对极片和隔离件的加热温度过高或者过低的风险。

在一些实施例中，温度采集组件包括温度传感器。温度传感器能够更加灵敏地读取温度信息，有利于提高获取到的极片和隔离件的温度的准确性。

在一些实施例中，卷绕装置还包括控制单元，控制单元与温度采集组件电连接，并与加热组件电连接，以控制极片和隔离件的温度。如此，可以通过控制单元获取温度采集组件检测到的极片以及隔离件的温度信息，以及时调整加热组件的加热温度，使得极片和隔离件具有合适的温度，形成对极片和隔离件温度的闭环控制。

在一些实施例中，卷针包括内卷针和外卷针，外卷针与内卷针可拆卸连接，并设置于内卷针的外周侧，内卷针用于夹设极片和隔离件的起始段，外卷针用于卷绕极片和隔离件。如此，可以根据所生产的电极组件的不同规格，设置外卷针的尺寸和结构，以实现不同的外卷针均可以与内卷针连接，通过更换外卷针的方式，改变卷绕装置所生产的电极组件的规格，以使同一套卷绕装置生产不同规格的电极组件。

在一些实施例中，加热组件包括多个加热元件，多个加热元件环绕卷针的中心线间隔设置。如此设置，有利于提高加热组件对极片和隔离件的加热温度的均匀性，进而提高电极组件在后续的冷压或者热压工艺中的黏结均匀性。

在一些实施例中，加热组件包括电阻元件，电阻元件沿卷针的轴向设置于卷针的至少部分。如此，便于实现对极片和隔离件的加热，并便于更加准确地控制加热组件的加热温度。

在一些实施例中，加热组件包括热交换管路，热交换管路沿卷针的轴向穿设于卷针，热交换管路配置为能够流经流体，以与卷针进行热交换。如此，在实现对卷针进行加热，进而对极片和隔离件进行加热的前提下，便于通过控制流经热交换管路的流体的温度，较为准确地控制热交换组件对极片和隔离件的加热温度。

在一些实施例中，加热组件包括红外加热件，红外加热件设置于卷针的周侧，并与卷针间隔设置。如此，便于通过红外加热件对极片和隔离件进行加热，且有利于提高加热组件对极片和隔离件的加热均匀性。

第二方面，本申请实施例提供了一种卷绕设备，包括上述任一实施例提供的卷绕装置。

本申请实施例提供的卷绕设备，由于包括上述任一实施例提供的卷绕装置，因而具有同样的技术效果，在此不再赘述。

第三方面，本申请实施例提供了一种电极组件的生产方法，包括：采用卷针对极片和隔离件进行卷绕；采用加热组件对极片和隔离件进行加热，以使极片和隔离件软化。

本申请实施例提供的电极组件的生产方法，通过对极片和隔离件进行加热，以使极片和隔离件软化，有利于提高极片和隔离件的粘性，在后续对卷绕形成的电极组件进行冷压或者热压的工艺中，有利于提高极片和隔离件之间的黏结力，降低电极组件内部存在空隙的风险，有利于提高电极组件的可靠性能，在电极组件应用于电池单体中时，有利于提高电池单体的可靠性能。

在一些实施例中，电极组件的生产方法还包括：采用温度采集组件采集隔离件和极片的当前温度，并将当前温度传递给控制单元；在当前温度小于极片和隔离件软化的最小温度阈值的情况下，控制单元控制加热组件的温度上升；在当前温度大于极片和隔离件软化的最大温度阈值的情况下，控制单元控制加热组件的温度下降。

如此，温度采集组件、控制单元和加热组件一起形成对极片和隔离件的温度的闭环控制，以实现对极片和隔离件的温度的准确、实时控制的目的。

在一些实施例中，最小温度阈值T1满足：30℃≤T1≤60℃。有利于保证极片和能够软化，以使极片和隔离件在后续的冷压或者热压工艺中具有足够的粘结力。

在一些实施例中，最大温度阈值T2满足：80℃≤T2≤120℃。如此，有利于保证极片和隔离件能够软化但是又不会发生熔化，以使极片和隔离件在后续的冷压或者热压工艺中具有足够的粘结力的同时，又不会存在极片粘连或者厚度差异较大等不良现象。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。

图1为相关技术中的卷绕装置生产形成的电极组件；

图2为本申请一实施例提供的卷绕装置生产电极组件的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的卷绕装置的爆炸结构示意图；

图4为本申请另一实施例提供的卷绕装置生产电极组件的结构示意图；

图5为本申请又一实施例提供的卷绕装置生产电极组件的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种电极组件的生产方法的流程图；

图7为本申请实施例提供的另一种电极组件的生产方法的流程图。

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

附图标记说明：

10’、电极组件；10a’、开口；

10、电极组件；

20、卷绕装置；21、卷针；211、内卷针；212、外卷针；22、加热组件；221、加热元件；222、电阻元件；223、热交换管路；224、红外加热件；23、温度采集组件；231、温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，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，因此不能理解为本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。

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。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请中，电池单体可以包括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，本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此也不限定。

本申请的实施例所提到的电池可以包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。电池单体有多个时，多个电池单体通过汇流部件串联、并联或混联。

电池可以为电池模块；电池单体有多个时，多个电池单体排列并固定形成一个电池模块。

在一些实施例中，电池可以为储能装置。储能装置包括储能集装箱、储能电柜等。

电池单体一般包括电极组件。电极组件包括正极、负极以及隔离件。在电池单体充放电过程中，活性离子（例如锂离子）在正极和负极之间往返嵌入和脱出。隔离件设置在正极和负极之间，可以起到防止正负极短路的作用，同时可以使活性离子通过。

在一些实施例中，正极可以为正极片，正极片可以包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极活性材料。

作为示例，正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极活性材料设置在正极集流体相对的两个表面的任意一者或两者上。

作为示例，正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可采用银表面处理的铝或不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、碳、镍或钛等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料（铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材）上而形成。

作为示例，正极活性材料可包括以下材料中的至少一种：含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。

可选地，正极可以采用泡沫金属。泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、泡沫合金、或泡沫碳等。泡沫金属作为正极时，泡沫金属表面可以不设置正极活性材料，当然也可以设置正极活性材料。作为示例，在泡沫金属内还可以填充或/和沉积有锂源材料、钾金属或钠金属，锂源材料为锂金属和/或富锂材料。

可选地，负极可以为负极片，负极片可以包括负极集流体。

作为示例，负极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用银表面处理的铝或不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、用碳、镍或钛等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料（铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材）上而形成。

作为示例，负极片可以包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极活性材料。

作为示例，负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，负极活性材料设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。

作为示例，负极活性材料可采用本领域公知的用于电池单体的负极活性材料。作为示例，负极活性材料可包括以下材料中的至少一种：人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。

在一些实施例中，负极可以采用泡沫金属。泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、泡沫合金、或泡沫碳等。泡沫金属作为负极片时，泡沫金属表面可以不设置负极活性材料，当然也可以设置负极活性材料。

作为示例，在负极集流体内还可以填充或/和沉积有锂源材料、钾金属或钠金属，锂源材料为锂金属和/或富锂材料。

可选地，正极集流体的材料可以为铝，负极集流体的材料可以为铜。

电极组件还包括隔离件，隔离件设置在正极片和负极片之间。

可选地，隔离件为隔离膜。本申请对隔离膜的种类没有特别的限制，可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。

作为示例，隔离膜的主要材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯，陶瓷中的至少一种。

可选地，隔离件为固态电解质。固态电解质设于正极和负极之间，同时起到传输离子和隔离正负极的作用。

可选地，电池单体还包括电解质，电解质在正、负极之间起到传导离子的作用。本申请对电解质的种类没有具体的限制，可根据需求进行选择。电解质可以是液态的、凝胶态的或固态的。

电极组件为卷绕式结构。正极片、负极片以及隔离件卷绕成卷绕结构。

通常采用卷绕装置将正极片、负极片以及隔离件卷绕形成电极组件后，通过热压或者冷压等工艺后形所需要形状的电极组件。

发明人发现电池的使用可靠性较低的问题后，便对电池的生产工艺和使用过程进行了系统的分析和研究，结果发现，如图1所示，电极组件10’在通过卷绕装置卷绕成型后，电极组件10’存在极片与隔离件粘接不良，造成电极组件10’内部有空隙，即电极组件存在开口10a’的问题。如此，电极组件10’制造形成电池单体，进而形成电池后，电极组件10’内部开口10a’的存在将影响电池的正常使用，易造成电池的可靠性能较低的问题。

基于发明人发现的上述问题，发明人对卷绕装置的结构进行了改进，本申请实施例描述的技术方案适用于卷绕装置、包括卷绕装置的卷绕设备以及电极组件的生产方法。

如图2所示，根据本申请实施例提供的卷绕装置20包括卷针21和加热组件22。卷针21用于卷绕电极组件10的极片和隔离件，加热组件22用于对极片和隔离件进行加热，以使极片和隔离件软化。

本申请实施例提供的卷绕装置20，通过设置加热组件22对极片和隔离件加热，以使电极组件10的极片和隔离件软化，有利于提高极片与隔离件的粘性，在后续对电极组件10进行热压或者冷压工艺中，有利于提高极片与隔离件的黏附力，降低电极组件10内部存在空隙的风险，在电极组件10应用于电池中的情况下，有利于提高电池的可靠性能。

根据本申请实施例提供的卷绕装置20包括卷针21和加热组件22。卷针21用于卷绕电极组件10的极片和隔离件，加热组件22用于对极片和隔离件进行加热，以使极片和隔离件软化。

卷针21可以呈柱状，用于夹持住极片以及隔离件的起始段，并通过自身的旋转对极片和隔离件进行卷绕，形成电极组件10。

加热组件22用于极片和隔离件进行加热，则可选地，加热组件22可以在极片和隔离件卷绕的过程中对极片和隔离件进行加热，或者，在极片和隔离件卷绕完成后，对极片和隔离件进行加热。

可选地，加热组件22可以直接通过热辐射等方式对极片和隔离件进行加热，或者，加热组件22可以先对其它相关结构件进行加热，并通过热传导等方式将热量传递至极片和隔离件。示例性地，加热组件22可以直接对卷针21进行加热，并通过卷针21对卷绕在卷针21上的极片和隔离件进行加热。

需要说明的是，这里的极片包括用于组成电极组件10的正极片和负极片。

可选地，加热组件22可以设置在卷针21的外部，并与卷针21间隔设置，或者，加热组件22可以设置于卷针21的内部或者表面。以直接与极片和隔离件接触，或者，通过卷针21的热传导将热量传递给极片和隔离件。

加热组件22的加热方式可以是电阻式，在通电的情况下，产生热量，或者加热组件22可以是光照式，在通电的作用下，产生光照，并照射在极片和隔离件上，以使极片和隔离件的温度升高。当然，加热组件22还可以是流体式，通过高温流体的热传导，对极片和隔离件进行加热。具体可以根据实际需要进行选取，这里不做限制。

可选地，加热组件22可以呈柱状或者片状等。示例性地，加热组件22可以包括薄膜状结构，并卷绕在卷针21的表面，通过薄膜状结构对极片和隔离件进行加热。

极片和隔离件软化，可以是极片和隔离件在高温的作用下，分别产生热膨胀并相对于常温下的硬度较软，极片和隔离件在软化的状态下，依然呈片状。因此，极片和隔离件的软化，并不是极片和隔离件产生熔化，并呈熔融状。

加热组件22通过对极片和隔离件进行加热，以使极片和隔离件软化，则可以根据极片和隔离件的具体材料，设置加热组件22的加热温度，以使极片和隔离件在该温度下，能够发生软化，但是又不会熔化。示例性地，可以设置加热组件22的加热温度在30℃~120℃的范围内，以在实现极片和隔离件的软化的前提下，又不会造成极片或者隔离件熔化。

可以理解的是，极片和隔离件温度升高并发生软化的情况下，极片和隔离件的粘性会增大，在后续对卷绕形成的电极组件10进行热压或者冷压的工艺中，隔离件和极片具有较好的黏附力，降低极片和隔离件之间存在空隙的风险，即降低电极组件10内部存在开口的风险。

本申请提供的卷绕装置20，通过设置加热组件22对极片和隔离件加热，以使电极组件10的极片和隔离件软化，有利于提高极片与隔离件的粘性，在后续对卷绕形成的电极组件10进行热压或者冷压工艺中，有利于提高极片与隔离件的黏附力，降低电极组件10内部存在空隙的风险，在电极组件10应用于电池中的情况下，有利于提高电池的可靠性能。

请继续参阅图2，在一些实施例中，卷绕装置20还包括温度采集组件23，温度采集组件23设置于卷针21，以获取极片和隔离件的温度。

可选地，温度采集组件23可以包括温度传感器231或者温度计等，温度传感器231可以是接触式或者非接触式。示例性地，温度采集组件23可以包括热电偶等温度传感器231。通过温度采集组件23定时或者实时测量极片和隔离件的温度，以根据极片和隔离件的实际温度，控制加热组件22的加热温度，以实现极片和隔离件具有更好的软化效果。

可选地，温度采集组件23可以直接获取极片和隔离件的温度，或者，温度采集组件23可以通过获取卷针21等结构的温度，经过推导或者计算后间接获取极片和隔离件的温度。示例性地，温度采集组件23可以通过采集卷针21的温度，通过卷针21的实际温度，可以推导或者计算出极片和隔离件的实际温度，在获取的隔离件或者极片的温度较高时，控制加热组件22的加热温度降低，而在获取到的隔离件或者极片的温度较低时，控制加热组件22的加热温度升高。

温度采集组件23获取到极片和隔离件的温度后，可以人工读取极片或者隔离件的温度，并判读是否需要将加热组件22的加热温度升高或者降低，即人工控制加热组件22的加热温度，以使加热组件22对极片和隔离组件具有合适的加热温度，此情况下，温度采集组件23可与加热组件22不存在电连接关系。或者，温度采集组件23获得极片和隔离件的温度高于最大温度阈值或者低于最小温度阈值时，通过卷绕装置20内部或者外部的控制单元自动控制加热组件22进行降温或者升温，此情况下，温度采集组件23可以通过相关控制单元与加热组件22电连接。

因此，设置卷绕装置20还包括温度采集组件23，便于通过温度采集组件23及时获取极片和隔离件的实时温度信息，以及时控制加热组件22对极片和隔离件的加热温度，降低加热组件22对极片和隔离件的加热温度过高或者过低的风险。

如图2和图3所示，在一些实施例中，温度采集组件23包括温度传感器231。

可选地，温度传感器231与卷针21可以是接触式或者非接触式，可以根据实际需求进行选取，温度传感器231可以是热电偶等。

可以理解的，温度传感器231能够更加灵敏地读取温度信息，因此，设置温度采集组件23包括温度传感器231，有利于提高获取到的极片和隔离件的温度的准确性。

温度传感器231获取的温度可以传给相关控制单元，并通过控制单元判断是否需要改变对极片和隔离件的加热温度，并在极片和隔离件的温度偏高时，通过控制单元控制加热组件22的加热温度降低，而在极片和隔离件的温度偏低时，通过控制单元控制加热组件22的加热温度升高。可以理解的是，控制单元可以设置在卷绕装置20的内部，或者，控制单元可以设置在卷绕装置20的外部。

在一些实施例中，卷绕装置20还包括控制单元，控制单元与温度采集组件23电连接，并与加热组件22电连接，以控制极片和隔离件的温度。

控制单元与温度采集组件23电连接，并与加热组件22电连接，则温度采集组件23采集到的极片和隔离件的温度信息传输给控制单元，控制单元根据接收到的极片和隔离件的温度信息，及时控制加热组件22的加热温度升高、不变或者降低，以使加热组件22对极片和隔离件的加热温度在合适的范围内。

因此，设置卷绕装置20包括控制单元，可以通过控制单元获取温度采集组件23检测到的极片以及隔离件的温度信息，以及时调整加热组件22的加热温度，使得极片和隔离件具有合适的温度，形成对极片和隔离件温度的闭环控制。

如图3所示，在一些实施例中，卷针21包括内卷针211和外卷针212，外卷针212与内卷针211可拆卸连接，并设置于内卷针211的外周侧，内卷针211用于夹设极片和隔离件的起始段，外卷针212用于卷绕极片和隔离件。

具体地，内卷针211可以呈柱状，外卷针212可以呈环状，隔离件和极片的起始段夹设于内卷针211，随着卷针21的旋转，极片和隔离件缠绕在外卷针212上，并呈多圈。

外卷针212和内卷针211可拆卸连接，则外卷针212和内卷针211可以卡接连接。可以根据所生产的电极组件10的不同规格，设置外卷针212的尺寸和结构，以实现不同的外卷针212均可以与内卷针211连接，通过更换外卷针212的方式，改变卷绕装置20所生产的电极组件10的规格，以使同一套卷绕装置20生产不同规格的电极组件10。

如图2所示，在一些实施例中，加热组件22包括多个加热元件221，多个加热元件221环绕卷针21的中心线间隔设置。

卷针21的中心线，可以为卷针21的旋转中心线，多个加热元件221环绕卷针21的中心线以任意方式间隔设置，示例性地，多个加热元件221环绕卷针21的中心线均匀间隔设置。

可选地，多个加热元件221可以设置在卷针21的内部、表面或者设置在卷针21的外部并与卷针21间隔设置。

设置加热组件22包括多个加热元件221，并设置多个加热元件221环绕卷针21的中心线间隔设置，有利于提高加热组件22对极片和隔离件的加热温度的均匀性，进而提高电极组件10在后续的冷压或者热压工艺中的黏结均匀性。

如图2和图3所示，在一些实施例中，加热组件22包括电阻元件222，电阻元件222沿卷针21的轴向设置于卷针21的至少部分。

可选地，电阻元件222可以包括电阻丝等结构，电阻元件222可以设置于卷针21的内部，或者，设置于卷针21用于卷绕极片和隔离件的表面。示例性地，电阻元件222可以卷绕于卷针21的用于卷绕极片和隔离件的周侧表面。

电阻元件222在通电的情况下能够发热，以对极片和隔离件进行加热。电阻元件222沿卷针21的轴向设置于卷针21的至少部分，则电阻元件222沿卷针21的轴向的尺寸可以小于或者等于卷针21沿自身轴向的尺寸。示例性地，电阻元件222可以穿设于卷针21设置。

设置加热组件22包括电阻元件222，便于实现对极片和隔离件的加热，并便于更加准确地控制加热组件22的加热温度。

如图4所示，在一些实施例中，加热组件22包括热交换管路223，热交换管路223沿卷针21的轴向穿设于卷针21，热交换管路223配置为能够流经流体，以与卷针21进行热交换。

热交换管路223可以沿卷针21的轴向穿设于卷针21，并供流体流过，如热蒸汽或者高温液体等，通过控制流经加热管路的流体的温度，控制加热组件22对极片或者隔离件的加热温度。

可选地，热交换管路223的数量可以是一个、两个或者更多个。

设置热交换组件包括热交换管路223，在实现对卷针21进行加热，进而对极片和隔离件进行加热的前提下，便于通过控制流经热交换管路223的流体的温度，较为准确地控制热交换组件对极片和隔离件的加热温度。

如图5所示，在一些实施例中，加热组件22包括红外加热件224，红外加热件224设置于卷针21的周侧，并与卷针21间隔设置。

卷针21的周侧，即卷针21用于卷绕极片和隔离件的表面，红外加热件224可以发出红外光，并照射向极片和隔离件，以对极片和隔离件进行加热。示例性地，可以在极片和隔离件卷绕的过程中，通过红外加热件224对极片和隔离件进行加热，以提高加热组件22对极片和隔离件加热的均匀性，并有利于提高生产效率。

因此，设置加热组件22包括红外加热件224，便于通过红外加热件224对极片和隔离件进行加热，且有利于提高加热组件22对极片和隔离件的加热均匀性。

根据本申请实施例提供的卷绕设备包括上述任一实施例提供的卷绕装置20。

本申请实施例提供的卷绕设备，由于包括上述实施例提供的卷绕装置20，因而具有同样的技术效果在，在此不再赘述。

可选地，卷绕设备可以包括用于驱动卷针21转动的驱动组件，以通过卷针21的转动，将极片和隔离件卷绕形成电极组件10。

如图6所示，根据本申请实施例提供的电极组件的生产方法包括：

S10、采用卷针对极片和隔离件进行卷绕；

S20、采用加热组件对极片和隔离件进行加热，以使极片和隔离件软化。

可选地，步骤S20与步骤S10同时进行，或者，步骤S20在步骤S10之后进行。即，可以在极片和隔离件卷绕的过程中，对极片和隔离件进行加热，或者，在极片和隔离件卷绕完成后对极片和隔离件进行加热。

上述方法中的卷针和加热组件可以是上述任一实施例提供的卷绕装置中的卷针和加热组件。

本申请实施例提供的电极组件的生产方法，通过对极片和隔离件进行加热，以使极片和隔离件软化，有利于提高极片和隔离件的粘性，在后续对卷绕形成的电极组件10进行冷压或者热压的工艺中，有利于提高极片和隔离件之间的黏结力，降低电极组件10内部存在空隙的风险，有利于提高电极组件10的可靠性能，在电极组件10应用于电池单体中时，有利于提高电池单体的可靠性能。

如图7所示，在一些实施例中，电极组件的生产方法还包括：

S30、采用温度采集组件获取隔离件和极片的当前温度，并将当前温度传递给控制单元；

S41、在当前温度小于极片和隔离件软化的最小温度阈值的情况下，控制单元控制加热组件的温度上升；

S42、在当前温度大于极片和隔离件软化的最大温度阈值的情况下，控制单元控制加热组件的温度下降。

隔离件和极片的当前温度，即隔离件和极片的实时温度，温度传感器231可以直接采集隔离件和极片的当前温度，或者，温度传感器231通过采集卷针21的温度，间接获取隔离件和极片的当前温度。温度采集组件23可以在加热组件22对隔离件和极片进行加热的过程中获取极片和隔离件的温度，即步骤S30和步骤S20可以同时进行。

温度采集组件23可以每隔预设时间获取一次隔离件和极片的当前温度，并将获取到的当前温度传递给控制单元。通过将当前温度与设定的最小温度阈值和最大温度阈值的比较，若当前温度在最小温度阈值和最大温度阈值之间，则当前温度是合适的，加热组件22可以不必进行升温或者降温的操作。

若当前温度小于极片和隔离件软化的最小温度阈值，则控制单元可以通过给加热组件22发送信号的方式，控制加热组件22进行升温，进而提高加热组件22对极片和隔离件的加热温度。而若当前温度大于极片和隔离件软化的最大温度阈值，则控制单元可以通过给加热组件22发送信号的方式，控制加热组件22进行降温，进而降低加热组件22对极片和隔离件的加热温度。

如此循环下去，温度采集组件23、控制单元和加热组件22一起形成对极片和隔离件的温度的闭环控制，以实现对极片和隔离件的温度的准确、实时控制的目的。

可选地，可以根据极片和隔离件的具体的材料的性质，及其冷压或者热压工艺中较好的温度或者硬度，合理设置最小温度阈值和最大温度阈值的取值，以在实现极片和隔离件的软化的同时，又不会造成极片或者隔离件发生熔化的现象，实现电极组件10在冷压或者热压工艺中，极片和隔离件之间具有较好的粘结力。

在一些实施例中，最小温度阈值T1满足：30℃≤T1≤60℃。

示例性地，T1可以为30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃或者60℃等。

发明人经过系统的研究和大量的实验之后，结果发现，设置极片和隔离件的最小温度阈值T1满足：30℃≤T1≤60℃，有利于保证极片和能够软化，以使极片和隔离件在后续的冷压或者热压工艺中具有足够的粘结力。

在一些实施例中，最大温度阈值T2满足：80℃≤T2≤120℃。

示例性地，T2可以为80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃或者120℃等。

发明人经过系统的研究和大量的实验之后，结果发现，设置极片和隔离件的最大温度阈值T2满足：30℃≤T2≤60℃，有利于保证极片和隔离件能够软化但是又不会发生熔化，以使极片和隔离件在后续的冷压或者热压工艺中具有足够的粘结力的同时，又不会存在极片粘连或者厚度差异较大等不良现象。

如图2至图5所示，在一些实施例中，本申请实施例提供的卷绕装置20包括卷针21、加热组件22、温度采集组件23和温度传感器231。卷针21用于卷绕电极组件10的极片和隔离件，加热组件22用于对极片和隔离件进行加热，以使极片和隔离件软化。温度采集装置包括温度传感器231，并设置于卷针21，以获取极片和隔离件的温度。控制单元与温度传感器231电连接，并与加热组件22电连接，以控制极片和隔离件的温度。卷针21包括内卷针211和外卷针212，外卷针212与内卷针211可拆卸连接，并设置于内卷针211的外周侧，内卷针211用于夹设极片和隔离件的起始段，外卷针212用于卷绕极片和隔离件。加热组件22包括电阻元件222、热交换管路223以及红外加热件224中的至少一者，电阻元件222沿卷针21的轴向设置于卷针21的至少部分，热交换管路223沿卷针21的轴向穿设于卷针21，热交换管路223配置为能够流经流体，以与卷针21进行热交换，红外加热件224设置于卷针21的周侧，并与卷针21间隔设置。

本申请实施例提供的卷绕装置20，可以实时控制极片和隔离件的温度，以使极片和隔离件具有合适的温度，并发生软化，有利于提高极片与隔离件的粘性，在后续对电极组件10进行冷压或者热压的工艺中，有利于提高极片和隔离件的黏附力，进而提高电极组件10的可靠性能，在电极组件10应用于电池单体中时，有利于提高电池单体的可靠性能。

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 (14)

1.一种卷绕装置，其特征在于，包括：

卷针，用于卷绕电极组件的极片和隔离件；

加热组件，用于对所述极片和所述隔离件进行加热，以使所述极片和所述隔离件软化。

2.根据权利要求1所述的卷绕装置，其特征在于，所述卷绕装置还包括温度采集组件，所述温度采集组件设置于所述卷针，以获取所述极片和所述隔离件的温度。

3.根据权利要求2所述的卷绕装置，其特征在于，所述温度采集组件包括温度传感器。

4.根据权利要求2所述的卷绕装置，其特征在于，所述卷绕装置还包括控制单元，所述控制单元与所述温度采集组件电连接，并与所述加热组件电连接，以控制所述极片和所述隔离件的温度。

5.根据权利要求1至4任一项所述的卷绕装置，其特征在于，所述卷针包括内卷针和外卷针，所述外卷针与所述内卷针可拆卸连接，并设置于所述内卷针的外周侧，所述内卷针用于夹设所述极片和所述隔离件的起始段，所述外卷针用于卷绕所述极片和所述隔离件。

6.根据权利要求1所述的卷绕装置，其特征在于，所述加热组件包括多个加热元件，多个所述加热元件环绕所述卷针的中心线间隔设置。

7.根据权利要求1所述的卷绕装置，其特征在于，所述加热组件包括电阻元件，所述电阻元件沿所述卷针的轴向设置于所述卷针的至少部分。

8.根据权利要求1所述的卷绕装置，其特征在于，所述加热组件包括热交换管路，所述热交换管路沿所述卷针的轴向穿设于所述卷针，所述热交换管路配置为能够流经流体，以与所述卷针进行热交换。

9.根据权利要求1所述的卷绕装置，其特征在于，所述加热组件包括红外加热件，所述红外加热件设置于卷针的周侧，并与所述卷针间隔设置。

10.一种卷绕设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的卷绕装置。

11.一种电极组件的生产方法，其特征在于，包括：

采用卷针对极片和隔离件进行卷绕；

采用加热组件对所述极片和所述隔离件进行加热，以使所述极片和所述隔离件软化。

12.根据权利要求11所述的电极组件的生产方法，其特征在于，还包括：

采用温度采集组件采集所述隔离件和所述极片的当前温度，并将所述当前温度传递给控制单元；

在所述当前温度小于所述极片和所述隔离件软化的最小温度阈值的情况下，所述控制单元控制所述加热组件的温度上升；

在所述当前温度大于所述极片和所述隔离件软化的最大温度阈值的情况下，所述控制单元控制所述加热组件的温度下降。

13.根据权利要求12所述的电极组件的生产方法，其特征在于，所述最小温度阈值T1满足：30℃≤T1≤60℃。

14.根据权利要求12或13所述的电极组件的生产方法，其特征在于，所述最大温度阈值T2满足：80℃≤T2≤120℃。

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