CN116314999A - 电极组件的制造设备以及制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电极组件的制造设备以及制造方法。该电极组件的制造设备包括：第一极片送料机构，用于输送第一极片；第一隔膜送料机构，用于输送第一隔膜；第二隔膜送料机构，用于输送第二隔膜；复合机构，设置于第一极片送料机构、第一隔膜送料机构和第二隔膜送料机构的下游，复合机构用于将第一隔膜、第一极片和第二隔膜依次层叠复合为第一极片复合体；第二极片送料机构，用于输送第二极片，第二极片和第一极片的极性相反；以及卷绕机构，设置于复合机构和第二极片送料机构的下游，并用于将第一极片复合体和第二极片卷绕以形成电极组件。本申请实施例的制造设备能够提高电极组件的生产效率和良品率。

Description

电极组件的制造设备以及制造方法

技术领域

本申请涉及电池生产技术领域，特别是涉及一种电极组件的制造设备以及制造方法。

背景技术

电池单体具有比能量高、功率密度高等优点，在新能源领域中作为主要能量源，对新能源领域的发展起着非常重要的决定性意义。而电极组件作为电池单体的组成单位，其性能对电池单体具有重要影响。

在电极组件的生产过程中，如何提高电极组件的生产效率和良品率，是亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供一种电极组件的制造设备以及制造方法，旨在提高电极组件的生产效率和良品率。

第一方面，本申请提出了一种电极组件的制造设备，包括：第一极片送料机构，用于输送第一极片；第一隔膜送料机构，用于输送第一隔膜；第二隔膜送料机构，用于输送第二隔膜；复合机构，设置于第一极片送料机构、第一隔膜送料机构和第二隔膜送料机构的下游，复合机构用于将第一隔膜、第一极片和第二隔膜依次层叠复合为第一极片复合体；第二极片送料机构，用于输送第二极片，第二极片和第一极片的极性相反；以及卷绕机构，设置于复合机构和第二极片送料机构的下游，并用于将第一极片复合体和第二极片卷绕以形成电极组件。

本申请实施例通过将第一极片、第一隔膜和第二隔膜预先复合为一体形成第一极片复合体，第一极片在其厚度方向的两侧分别被第一隔膜和第二隔膜所覆盖，在输送过程中第一极片不容易发生翘起、打折或褶皱等现象，且第一极片不容易与第一隔膜和第二隔膜剥离，不需额外设置贴胶设备对第一极片进行固定，第一极片复合体和第二极片进入卷绕机构卷绕，能够降低第一极片和第二极片打折或褶皱的可能性，能够提高电极组件的良品率。由于第一极片、第一隔膜和第二隔膜预先对齐并复合为一体，将第一极片复合体和第二极片输送至卷绕机构卷绕，有效减少了进入卷绕机构的片体总数量，有利于降低第一极片、第一隔膜、第二隔膜和第二极片的对齐难度，尤其有利于提高第一极片和第二极片的对齐精度，进一步提高了电极组件的良品率。第一极片在第一隔膜和第二隔膜的带动下进入卷绕机构，可以不设置引导第一极片入卷的入卷辅助机构，从而简化了设备结构，同时能够节约第一极片的切断和送料时间，能够缩减电极组件的生产周期，有利于提高卷绕的生产效率。

在一些实施例中，卷绕机构包括卷针和第一极片入卷导辊组，第一极片入卷导辊组设置于卷针的上游，第一极片入卷导辊组用于将第一极片复合体输送至卷针。在本申请实施例中，第一极片复合体只需在第一极片入卷导辊组的带动下进入卷针，不需设置辅助入卷机构，有利于简化制造设备的复杂度，提高电极组件的生产效率。

在一些实施例中，制造设备还包括送料导向机构，送料导向机构设置于第二极片送料机构和卷绕机构之间，送料导向机构用于将第二极片输送至卷针，以使第一极片复合体包覆于第二极片外。在本申请实施例中，送料导向机构能够辅助第二极片入卷，提高第一极片复合体和第二极片的对齐精度，尤其是沿第一极片复合体的长度方向的对齐度。

在一些实施例中，卷绕机构还包括旋转底座以及至少两个卷针，至少两个卷针环绕旋转底座的转动轴线并间隔设置于旋转底座。本申请实施例设置多个卷针有利于电极组件的连续化生产。

在一些实施例中，制造设备还包括第一切断机构，第一切断机构位于至少两个卷针之间，且用于切断第一极片复合体；和/或制造设备还包括第二切断机构，第二切断机构位于第二极片送料机构和卷绕机构之间，且用于切断第二极片。在本申请实施例中，第一切断机构位于卷绕工位的下方，第一切断机构产生的碎屑基本不会掉落至卷绕工位，降低了粉尘对电极组件内部的不利影响，从而能够保证电极组件的安全性能。第二切断机构设置于卷绕机构的上游，有利于切断操作的顺利进行，且第二切断机构远离卷绕机构，能够有效降低切断过程中所产生的粉尘入卷的可能性，提高电极组件的安全性能。

在一些实施例中，制造设备还包括第一检测机构，第一检测机构位于复合机构和卷绕机构之间，且第一检测机构用于检测第一极片、第一隔膜和第二隔膜的复合对齐度。第一检测机构能够实时检测第一极片、第一隔膜和第二隔膜复合后的对齐度。在本申请实施例中，在第一极片、第一隔膜和第二隔膜的对齐度达到精度要求时，第一极片复合体才可以输送至卷绕机构进行卷绕，有利于保证卷绕后的电极组件的良品率和品质

在一些实施例中，制造设备还包括第一纠偏机构和第二纠偏机构，第一纠偏机构位于复合机构和卷绕机构之间，第一纠偏机构用于调整第一极片复合体和第二极片的相对位置；第二纠偏机构位于第二极片送料机构和卷绕机构之间，第二纠偏机构用于调整第一极片复合体和第二极片的相对位置。在本申请实施例中，第一纠偏机构和第二纠偏机构能够调整第一极片复合体和第二极片之间的相对位置，以使第一极片复合体和第二极片彼此对齐，二者之间的对齐度满足产品要求，有利于提高电极组件的良品率。

在一些实施例中，制造设备还包括第三纠偏机构、第四纠偏机构和第五纠偏机构；第三纠偏机构位于第一极片送料机构和复合机构之间，第三纠偏机构用于调整第一极片、第一隔膜以及第二隔膜之间的相对位置；第四纠偏机构位于第一隔膜送料机构和复合机构之间，第四纠偏机构用于调整第一极片、第一隔膜以及第二隔膜之间的相对位置；第五纠偏机构位于第二隔膜送料机构和复合机构之间，第五纠偏机构用于调整第一极片和第一隔膜以及第二隔膜之间的相对位置。在本申请实施例中，第三纠偏机构、第四纠偏机构和第五纠偏机构能够调整第一极片、第一隔膜和第二隔膜之间的相对位置，以使三者彼此对齐。

在一些实施例中，制造设备还包括第一张力机构、第二张力机构和第三张力机构；第一张力机构设置于复合机构和卷绕机构之间，第一张力机构用于调整第一极片复合体的张紧程度；第二张力机构设置于第二极片送料机构和卷绕机构之间，第二张力机构用于调整第二极片的张紧程度；第三张力机构设置于第一极片送料机构和复合机构之间，第三张力机构用于调整第一极片的张紧程度。

在上述技术方案中，第一张力机构用于调整第一极片复合体的张紧程度，以降低第一极片复合体发生褶皱的风险。第二张力机构设置于第二极片送料机构和卷绕机构之间，第二张力机构用于调整第二极片的张紧程度，以降低第二极片发生褶皱的风险。第三张力机构用于调整第一极片的张紧程度，以降低第一极片发生褶皱的风险，提高电极组件的良品率。

在一些实施例中，第一极片送料机构设置为两个，制造设备还包括设置于第一极片送料机构和复合机构之间的第一换卷机构，两个第一极片送料机构分别设置于第一换卷机构的两侧；和/或第二极片送料机构设置为两个，制造设备还包括设置于第二极片送料机构和卷绕机构之间的第二换卷机构，两个第二极片送料机构分别设置于第二换卷机构的两侧。本申请实施例通过第一换卷机构和第二换卷机构及时换卷，有利于提高生产效率。

第二方面，本申请实施例还提供了一种电极组件的制造方法，包括：提供第一隔膜、第一极片和第二隔膜；将第一隔膜、第一极片和第二隔膜依次层叠复合为第一极片复合体；提供第二极片；将第一极片复合体和第二极片一同卷绕形成电极组件，其中，第一极片和第二极片通过第一隔膜和第二隔膜隔离设置。

在一些实施例中，还包括：将第二极片和第一极片复合体输送至卷绕工位并卷绕后，将第二极片切断和第一极片复合体切断。

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是本申请一些实施例提供的电池单体的分解示意图；

图2是本申请一些实施例提供的电极组件的结构示意图；

图3是本申请一些实施例提供的电极组件的制造设备的结构示意图；

图4是本申请一些实施例提供的电极组件的制造方法的流程示意图；

图5是本申请另一些实施例提供的电极组件的制造方法的流程示意图。

在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。

其中，图中各附图标记：

10、电池单体；11、壳体；12、电极组件；12a、主体部；12b、极耳部；121、第一极片；122、第二极片；123、第一隔膜；124、第二隔膜；125、第一极片复合体；13、端盖组件；

100、制造设备；

101、第一极片送料机构；

102、第一隔膜送料机构；

103、第二隔膜送料机构；

104、复合机构；

105、第二极片送料机构；

106、卷绕机构；1061、卷针；1062、旋转底座；

107、第一极片入卷导辊组；

108、送料导向机构；

109、第一切断机构；

110、第二切断机构；

111、第一检测机构；

112、第一纠偏机构；

113、第二纠偏机构；

114、第三纠偏机构；

115、第四纠偏机构；

116、第五纠偏机构；

117、第一张力机构；

118、第二张力机构；

119、第三张力机构；

120、第一换卷机构；

130、第二换卷机构；

140、隔膜抚平机构；

150、背胶粘胶机构；

160、预压机构；

170、运输组件。

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机构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、锂钠离子电池单体、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。电池单体一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体，本申请实施例对此也不限定。

电池单体包括电极组件，电极组件是电池单体充放电的核心构件。电池单体包括电极组件和电解质，电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。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部和凸出于正极集流部的正极极耳，正极集流部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。以锂离子电池单体为例，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部和凸出于负极集流部的负极极耳，负极集流部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。为了保证通过大电流而不发生熔断，正极极耳的数量为多个且层叠在一起，负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离件的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。

发明人发现，在制备电极组件时，将正极极片、隔离件和负极极片分别输入卷绕机构中进行卷绕，正极极片、隔离件和负极极片依次层叠并卷绕两圈以上以形成电极组件。在制备过程中，需要单独辅助正极极片、隔离件和负极极片入卷，其生产效率较低。入卷的片体数量较多，控制对齐度的难度较高，正极极片和负极极片之间容易发生错位，导致电极组件的良品率较低。

鉴于此，发明人对制造电极组件的设备进行了改进，下面对本申请实施例进行进一步描述。

为了更好地理解本申请，下面结合图1至图5对本申请实施例进行描述。

图1是本申请一些实施例提供的电池单体的分解示意图。图2是本申请一些实施例提供的电极组件的结构示意图。

如图1和图2所示，本申请实施例的电池单体10包括壳体11、设置于壳体11内的电极组件12以及与壳体11密封连接的端盖组件13。壳体11为方形结构、圆柱结构或其他形状，壳体11的形状根据电极组件12的外形确定。壳体11具有容纳电极组件12和电解液的内部空间以及与内部空间相连通的开口。壳体11可以由例如铝、铝合金或塑料等材料制造。

电极组件12包括第一极片121、第二极片122、第一隔膜123和第二隔膜124。第一极片121和第二极片122的极性相反，示例性地，第一极片121为正极极片，相应地，第二极片122为负极极片；或者第一极片121为负极极片，相应地，第二极片122为正极极片。可选地，第一极片121可以为负极极片，负极极片的尺寸规格(例如长度、宽度)大于正极极片的尺寸规格。第一隔膜123和第二隔膜124构成隔离件，第一隔膜123和第二隔膜124是介于第一极片121和第二极片122之间的绝缘体。

第一极片121、第一隔膜123和第二隔膜124预先复合为第一极片复合体125，再将第一极片复合体125和第二极片122复合时，能够降低控制对齐的难度，提高复合的对齐度。

在本申请实施例中，从电极组件12的外形来看，电极组件12包括主体部12a和连接于主体部12a的极耳部12b。主体部12a的整体为扁平状结构，具有预定的厚度、高度和宽度。电极组件12可先卷绕呈中空的柱形结构，卷绕后再压平为扁平状。当然，电极组件12也可以直接卷绕为扁平状结构。

本申请实施例描述的电池单体10用于使用电池单体的用电装置。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。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。

图3是本申请一些实施例提供的电极组件的制造设备的结构示意图。

如图3所示，本申请实施例提供了一种电极组件的制造设备。该制造设备100包括第一极片送料机构101、第一隔膜送料机构102、第二隔膜送料机构103、复合机构104、第二极片送料机构105和卷绕机构106。第一极片送料机构101用于输送第一极片121。第一隔膜送料机构102用于输送第一隔膜123。第二隔膜送料机构103用于输送第二隔膜124。复合机构104设置于第一极片送料机构101、第一隔膜送料机构102和第二隔膜送料机构103的下游，复合机构104用于将第一隔膜123、第一极片121和第二隔膜124依次层叠复合为第一极片复合体125。第二极片送料机构105用于输送第二极片122，第二极片122和第一极片121的极性相反。卷绕机构106设置于复合机构104和第二极片送料机构105的下游，并用于将第一极片复合体125和第二极片122卷绕以形成电极组件12。

第一极片送料机构101用于安装固定第一极片121的料卷，可以通过放卷机构输送第一极片121。第一极片121在输送辊组的带动下朝向复合机构104移动。

第一隔膜送料机构102用于安装固定第一隔膜123的料卷，可以通过放卷机构输送第一隔膜123。第一隔膜123在输送辊组的带动下朝向复合机构104移动。

第二隔膜送料机构103用于安装固定第二隔膜124的料卷，可以通过放卷机构输送第二隔膜124。第二隔膜124在输送辊组的带动下朝向复合机构104移动。

第一极片121、第一隔膜123和第二隔膜124均被输送至复合机构104，且第一隔膜123、第一极片121和第二隔膜124沿第一极片121的厚度方向依次层叠设置，复合机构104将第一隔膜123、第一极片121和第二隔膜124复合为第一极片复合体125。复合方式包括热压、静电吸附、粘接或等离子吸附等方式。

作为一些示例，复合机构104包括热压机构，第一隔膜123、第一极片121和第二隔膜124通过热压机构实现热压复合。作为另一些示例，复合机构104包括静电发生器，第一隔膜123、第一极片121和第二隔膜124通过静电吸附实现复合连接。作为再一些示例，复合机构104包括贴胶机构，第一隔膜123、第一极片121和第二隔膜124通过粘接实现复合连接。作为再一些示例，复合机构104包括等离子吸附装置，第一隔膜123、第一极片121和第二隔膜124通过等离子吸附实现复合连接。

第二极片送料机构105用于安装固定第二极片122的料卷，可以通过放卷机构输送第二极片122。第二极片122在输送辊组的带动下朝向卷绕机构106移动。

卷绕机构106设置于复合机构104和第二极片送料机构105的下游，第一极片复合体125和第二极片122分别被输送至卷绕机构106中被卷绕复合为电极组件12。

本申请实施例通过将第一极片121、第一隔膜123和第二隔膜124预先复合为一体形成第一极片复合体125，第一极片121在其厚度方向的两侧分别被第一隔膜123和第二隔膜124所覆盖，在输送过程中第一极片121不容易发生翘起、打折或褶皱等现象，且第一极片121不容易与第一隔膜123和第二隔膜124剥离，不需额外设置贴胶设备对第一极片121进行固定，第一极片复合体125和第二极片122进入卷绕机构106卷绕，能够降低第一极片121和第二极片122打折或褶皱的可能性，能够提高电极组件12的良品率。

由于第一极片121、第一隔膜123和第二隔膜124预先对齐并复合为一体，将第一极片复合体125和第二极片122输送至卷绕机构106卷绕，有效减少了进入卷绕机构106的片体总数量，有利于降低第一极片121、第一隔膜123、第二隔膜124和第二极片122的对齐难度，尤其有利于提高第一极片121和第二极片122的对齐精度，进一步提高了电极组件12的良品率。第一极片121在第一隔膜123和第二隔膜124的带动下进入卷绕机构106，可以不设置引导第一极片121入卷的入卷辅助机构，从而简化了设备结构，同时能够节约第一极片121的切断和送料时间，能够缩减电极组件12的生产周期，有利于提高卷绕的生产效率。

在一些实施例中，卷绕机构106包括卷针1061和第一极片入卷导辊组107，第一极片入卷导辊组107设置于卷针1061的上游，第一极片入卷导辊组107用于将第一极片复合体125输送至卷针1061。第一极片复合体125只需在第一极片入卷导辊组107的带动下进入卷针1061，不需设置辅助入卷机构，有利于简化制造设备100的复杂度，提高电极组件12的生产效率。

卷针1061包括两个以上可以相互靠近或远离的半轴，示例性地，卷绕包括两个半轴，在两个半轴之间预先夹住第一极片复合体125的起始端，然后卷针1061可以转动预定圈数。然后，第二极片122被输送至卷针1061，在第一极片复合体125的带动下进行卷绕，在卷绕预定长度的第二极片122之后，采用制造设备100的第二切断机构110切断第二极片122，采用制造设备100的第一切断机构109切断第一极片复合体125，并最终完成卷绕工作。两个半轴张开，将电极组件12从卷针1061上移走，完成下料。在本申请实施例中，第一极片复合体125在卷针1061的夹紧下切断，能够降低第一极片复合体125在切断操作中的波动，尤其是第一极片复合体125沿宽度方向的波动，有利于提高第一极片复合体125和第二极片122之间的对齐度。

在一些示例中，卷绕机构106包括旋转底座1062以及至少两个卷针1061，至少两个卷针1061环绕旋转底座1062的转动轴线并间隔设置于旋转底座1062。设置多个卷针1061有利于电极组件12的连续化生产。卷针1061的数量可以为两个、三个、四个或五个等等，本申请实施例不对卷针1061的数量进行限定。

在第一个卷针完成卷绕工作后，旋转底座1062转动，以使第一个卷针旋转至下料工位，至少两个卷针1061中的其中一个旋转至卷绕工位，该卷针作为第二个卷针，第二个卷针夹住第一极片复合体125之后，在第一切断机构109的作用下切断第一极片复合体125。至少两个卷针1061中的每个卷针1061均可以在卷绕和下料工位之间进行切换，至少两个卷针1061依次循环执行卷绕和下料工作，从而在卷绕多个电极组件12的过程中，只需将第一极片复合体125在起始阶段执行一次入卷工作，之后至少两个卷针1061交替夹持第一极片复合体125进行卷绕工作，能够有效提高卷绕工作效率。

制造设备的第一切断机构在执行切断操作的过程中会产生粉尘等，粉尘可能会掉落至卷绕工位，在卷绕过程中将粉尘卷绕至电极组件中，存在粉尘刺破第一隔膜和/或第二隔膜导致第一极片和第二极片导通发生短路的可能性，从而引发安全隐患。

为了降低第一切断机构109所产生的粉尘对电极组件12的不利影响，在一些实施例中，第一切断机构109位于至少两个卷针1061之间，且用于切断第一极片复合体125。第一切断机构109位于卷绕工位的下方，第一切断机构109产生的碎屑基本不会掉落至卷绕工位，降低了粉尘对电极组件12内部的不利影响，从而能够保证电极组件12的安全性能。

在一些实施例中，制造设备100包括第二切断机构110，第二切断机构110位于第二极片送料机构105和卷绕机构106之间，且用于切断第二极片122。第二切断机构110设置于卷绕机构106的上游，有利于切断操作的顺利进行，且第二切断机构110远离卷绕机构106，能够有效降低切断过程中所产生的粉尘入卷的可能性，提高电极组件12的安全性能。在一些示例中，第二切断机构110包括刀具和刀座，第二极片122从刀具和刀座之间通过。在需要切断第二极片122时，刀具和刀座相互靠近以切断第二极片122。示例性地，第二切断机构110可以是激光切割器，通过激光切断第二极片122。

在一些实施例中，制造设备100还包括送料导向机构108，送料导向机构108设置于第二极片送料机构105和卷绕机构106之间，送料导向机构108用于将第二极片122输送至卷针1061，以使第一极片复合体125包覆于第二极片122外。送料导向机构108能够辅助第二极片122入卷，提高第一极片复合体125和第二极片122的对齐精度，尤其是沿第一极片复合体125的长度方向的对齐度。且在第一极片复合体125不需设置辅助送料机构的基础上，送料导向机构108与卷绕机构106的相对位置可以更靠近，以缩短第二极片122收尾长度，降低第二极片122波动的风险，从而提高第二极片122和第一极片复合体125之间的对齐度，提高电极组件12的良品率。示例性地，送料导向机构108距离卷绕机构106的卷针1061距离可以为≥50mm，或者≥45mm。

在一些实施例中，制造设备100还包括第一检测机构111，第一检测机构111位于复合机构104和卷绕机构106之间，且第一检测机构111用于检测第一极片121、第一隔膜123和第二隔膜124的复合对齐度。

第一检测机构111设置于复合机构104的下游，能够实时检测第一极片121、第一隔膜123和第二隔膜124复合后的对齐度。在第一极片121、第一隔膜123和第二隔膜124的对齐度达到精度要求时，第一极片复合体125才可以输送至卷绕机构106进行卷绕，有利于保证卷绕后的电极组件12的良品率和品质。当然第一检测机构111还可以检测第一极片复合体125表面缺陷，例如第一极片复合体125的表面是否存在杂质或破损，在第一极片复合体125的表面满足要求时可以输送至卷绕机构106进行卷绕，有利于进一步保证卷绕后的电极组件12的良品率和品质。作为一些示例，第一检测机构111包括用于检测对齐度的工业摄像机或光电传感器。

在一些实施例中，制造设备100还包括第一纠偏机构112和第二纠偏机构113。第一纠偏机构112位于复合机构104和卷绕机构106之间，第一纠偏机构112用于调整第一极片复合体125和第二极片122的相对位置，以调整第一极片复合体125和第二极片122之间的对齐度。第一纠偏机构112沿第一极片复合体125的宽度方向调整第一极片复合体125和第二极片122之间的相对位置，以使第一极片复合体125和第二极片122彼此对齐，二者之间的对齐度满足产品要求，有利于提高电极组件12的良品率。第二纠偏机构113位于第二极片送料机构105和卷绕机构106之间，第二纠偏机构113用于调整第一极片复合体125和第二极片122的相对位置。第二纠偏机构113沿第二极片122的宽度方向调整第一极片复合体125和第二极片122之间的相对位置，以使第一极片复合体125和第二极片122彼此对齐，二者之间的对齐度满足产品要求，有利于提高电极组件12的良品率。

可选地，制造设备100还包括第二检测机构，第二检测机构分别与第一纠偏机构112和第二纠偏机构113通信连接，第二检测机构检测到第一极片复合体125和第二极片122之间的对齐度不满足要求时，将信号发送至第一纠偏机构112和/或第二纠偏机构113，然后第一纠偏机构112和/或第二纠偏机构113执行纠偏操作，以调整第一极片复合体125和第二极片122之间的对齐度。

在一些实施例中，制造设备100还包括第三纠偏机构114、第四纠偏机构115和第五纠偏机构116。第三纠偏机构114位于第一极片送料机构101和复合机构104之间，第三纠偏机构114用于调整第一极片121、第一隔膜123以及第二隔膜124之间的相对位置。第四纠偏机构115位于第一隔膜送料机构102和复合机构104之间，第四纠偏机构115用于调整第一极片121、第一隔膜123以及第二隔膜124之间的相对位置。第五纠偏机构116位于第二隔膜送料机构103和复合机构104之间，第五纠偏机构116用于调整第一极片121和第一隔膜123以及第二隔膜124之间的相对位置。第三纠偏机构114沿第一极片121的宽度方向调整第一极片121、第一隔膜123和第二隔膜124之间的相对位置，以使三者彼此对齐。第四纠偏机构115沿第一隔膜123的宽度方向调整第一极片121、第一隔膜123和第二隔膜124之间的相对位置，以使三者彼此对齐。第五纠偏机构116沿第二隔膜124的宽度方向调整第一极片121、第一隔膜123和第二隔膜124之间的相对位置，以使三者彼此对齐。

可选地，制造设备100还包括第三检测机构，第三检测机构分别与第三纠偏机构114、第四纠偏机构115和第五纠偏机构116通信连接，第三检测机构检测到第一极片121、第一隔膜123和第二隔膜124之间的对齐度不满足要求时，将信号发送至第三纠偏机构114、第四纠偏机构115和第五纠偏机构116中的至少一者，然后第三纠偏机构114、第四纠偏机构115和第五纠偏机构116中的至少一者执行纠偏操作，以调整第一极片121、第一隔膜123和第二隔膜124之间的对齐度。

在一些实施例中，制造设备100还包括第一张力机构117、第二张力机构118和第三张力机构119。第一张力机构117设置于复合机构104和卷绕机构106之间，第一张力机构117用于调整第一极片复合体125的张紧程度，以降低第一极片复合体125发生褶皱的风险，提高电极组件12的良品率。第二张力机构118设置于第二极片送料机构105和卷绕机构106之间，第二张力机构118用于调整第二极片122的张紧程度，以降低第二极片122发生褶皱的风险，提高电极组件12的良品率。第三张力机构119设置于第一极片送料机构101和复合机构104之间，第三张力机构119用于调整第一极片121的张紧程度，以降低第一极片121发生褶皱的风险，提高电极组件12的良品率。

在一些实施例中，第一极片送料机构101设置为两个，制造设备100还包括设置于第一极片送料机构101和复合机构104之间的第一换卷机构120，两个第一极片送料机构101分别设置于第一换卷机构120的两侧。两个第一极片送料机构101可以一备一用，在其中一个第一极片送料机构101的料卷用尽后，通过第一换卷机构120及时换卷，有利于提高生产效率。

在一些实施例中，第二极片送料机构105设置为两个，制造设备100还包括设置于第二极片送料机构105和卷绕机构106之间的第二换卷机构130，两个第二极片送料机构105分别设置于第二换卷机构130的两侧。两个第二极片送料机构105可以一备一用，在其中一个第二极片送料机构105的料卷用尽后，通过第二换卷机构130及时换卷，有利于提高生产效率。

在一些实施例中，制造设备100还包括隔膜抚平机构140和背胶粘胶机构150，隔膜抚平机构140用于压紧电极组件12，以使电极组件12不松卷。背胶粘胶机构150用于粘结电极组件12，以使电极组件12定形。

在一些实施例中，制造设备100还包括预压机构160，预压机构160用于将电极组件12压平为扁平状结构。电极组件12可先卷绕呈中空的柱形结构，卷绕后经预压机构160压平为扁平状。预压结束后的电极组件12通过运输组件170如运输皮带输送至后续工序。

本申请实施例还提供了一种电极组件的制造方法，可以利用上述实施例的制造设备执行该方法。

图4是本申请一些实施例提供的电极组件的制造方法的流程示意图。

如图4所示，该方法包括以下步骤：

S100，提供第一隔膜、第一极片和第二隔膜；

S200，将第一隔膜、第一极片和第二隔膜依次层叠复合为第一极片复合体；

S300，提供第二极片；

S400，将第一极片复合体和第二极片一同卷绕形成电极组件，其中，第一极片和第二极片通过第一隔膜和第二隔膜隔离设置。

在本申请实施例中，第一方面，预先将第一隔膜、第一极片和第二隔膜复合为一体，第一方面能够降低第一极片发生翘起、打折或褶皱的风险，提高电极组件的良品率。第二方面，由于第一极片、第一隔膜和第二隔膜预先对齐并复合为一体，将第一极片复合体和第二极片输送至卷绕机构卷绕，有效减少了进入卷绕机构的片体总数量，有利于降低第一极片、第一隔膜、第二隔膜和第二极片的对齐难度，尤其有利于提高第一极片和第二极片的对齐精度，进一步提高了电极组件的良品率。第三方面，第一极片在第一隔膜和第二隔膜的带动下进入卷绕机构，可以不设置引导第一极片入卷的入卷辅助机构，从而简化了设备结构，同时有利于提高卷绕的生产效率。

图5是本申请另一些实施例提供的电极组件的制造方法的流程示意图。

如图5所示，在一些实施例中，该方法还包括：

S500，将第二极片和第一极片复合体输送至卷绕工位并卷绕后，将第二极片切断和第一极片复合体切断。

第一极片复合体切断操作产生的粉尘基本不会对入卷操作造成影响，从而能够提高电极组件的安全性能。

虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (12)

1.一种电极组件的制造设备，其特征在于，包括：

第一极片送料机构，用于输送第一极片；

第一隔膜送料机构，用于输送第一隔膜；

第二隔膜送料机构，用于输送第二隔膜；

复合机构，设置于所述第一极片送料机构、所述第一隔膜送料机构和所述第二隔膜送料机构的下游，所述复合机构用于将所述第一隔膜、所述第一极片和所述第二隔膜依次层叠复合为第一极片复合体；

第二极片送料机构，用于输送第二极片，所述第二极片和所述第一极片的极性相反；以及

卷绕机构，设置于所述复合机构和所述第二极片送料机构的下游，并用于将所述第一极片复合体和所述第二极片卷绕以形成电极组件。

2.根据权利要求1所述的电极组件的制造设备，其特征在于，

所述卷绕机构包括卷针和第一极片入卷导辊组，所述第一极片入卷导辊组设置于所述卷针的上游，所述第一极片入卷导辊组用于将所述第一极片复合体输送至所述卷针。

3.根据权利要求2所述的电极组件的制造设备，其特征在于，

所述制造设备还包括送料导向机构，所述送料导向机构设置于所述第二极片送料机构和所述卷绕机构之间，所述送料导向机构用于将所述第二极片输送至所述卷针，以使所述第一极片复合体包覆于所述第二极片外。

4.根据权利要求2所述的电极组件的制造设备，其特征在于，

所述卷绕机构还包括旋转底座以及至少两个所述卷针，至少两个所述卷针环绕所述旋转底座的转动轴线并间隔设置于所述旋转底座。

5.根据权利要求4所述的电极组件的制造设备，其特征在于，

所述制造设备还包括第一切断机构，所述第一切断机构位于至少两个所述卷针之间，且用于切断所述第一极片复合体；和/或

所述制造设备还包括第二切断机构，所述第二切断机构位于所述第二极片送料机构和所述卷绕机构之间，且用于切断所述第二极片。

6.根据权利要求1所述的电极组件的制造设备，其特征在于，

所述制造设备还包括第一检测机构，所述第一检测机构位于所述复合机构和所述卷绕机构之间，且所述第一检测机构用于检测所述第一极片、所述第一隔膜和所述第二隔膜的复合对齐度。

7.根据权利要求1所述的电极组件的制造设备，其特征在于，

所述制造设备还包括第一纠偏机构和第二纠偏机构，所述第一纠偏机构位于所述复合机构和所述卷绕机构之间，所述第一纠偏机构用于调整所述第一极片复合体和所述第二极片的相对位置；

所述第二纠偏机构位于所述第二极片送料机构和所述卷绕机构之间，所述第二纠偏机构用于调整所述第一极片复合体和所述第二极片的相对位置。

8.根据权利要求1所述的电极组件的制造设备，其特征在于，

所述制造设备还包括第三纠偏机构、第四纠偏机构和第五纠偏机构；

所述第三纠偏机构位于所述第一极片送料机构和所述复合机构之间，所述第三纠偏机构用于调整所述第一极片、所述第一隔膜以及所述第二隔膜之间的相对位置；

所述第四纠偏机构位于所述第一隔膜送料机构和所述复合机构之间，所述第四纠偏机构用于调整所述第一极片、所述第一隔膜以及所述第二隔膜之间的相对位置；

所述第五纠偏机构位于所述第二隔膜送料机构和所述复合机构之间，所述第五纠偏机构用于调整所述第一极片和所述第一隔膜以及所述第二隔膜之间的相对位置。

9.根据权利要求1所述的电极组件的制造设备，其特征在于，

所述制造设备还包括第一张力机构、第二张力机构和第三张力机构；

所述第一张力机构设置于所述复合机构和所述卷绕机构之间，所述第一张力机构用于调整所述第一极片复合体的张紧程度；

所述第二张力机构设置于所述第二极片送料机构和所述卷绕机构之间，所述第二张力机构用于调整所述第二极片的张紧程度；

所述第三张力机构设置于所述第一极片送料机构和所述复合机构之间，所述第三张力机构用于调整所述第一极片的张紧程度。

10.根据权利要求1所述的电极组件的制造设备，其特征在于，

所述第一极片送料机构设置为两个，所述制造设备还包括设置于所述第一极片送料机构和所述复合机构之间的第一换卷机构，两个所述第一极片送料机构分别设置于所述第一换卷机构的两侧；和/或

所述第二极片送料机构设置为两个，所述制造设备还包括设置于所述第二极片送料机构和所述卷绕机构之间的第二换卷机构，两个所述第二极片送料机构分别设置于所述第二换卷机构的两侧。

11.一种电极组件的制造方法，其特征在于，包括：

提供第一隔膜、第一极片和第二隔膜；

将所述第一隔膜、所述第一极片和所述第二隔膜依次层叠复合为第一极片复合体；

提供第二极片；

将所述第一极片复合体和所述第二极片一同卷绕形成电极组件，其中，所述第一极片和所述第二极片通过所述第一隔膜和所述第二隔膜隔离设置。

12.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于，还包括：

将所述第二极片和所述第一极片复合体输送至卷绕工位并卷绕后，将所述第二极片切断和所述第一极片复合体切断。

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