CN117790876A - 电芯卷绕设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电芯卷绕设备及方法,电芯卷绕设备包括放卷机构、卷针组件及极片切断装置,放卷机构构成为能够放卷第一极片、第二极片和隔离件;卷针组件构成为能够将放卷机构放卷的第一极片、第二极片和隔离件相重叠并绕制成卷绕结构,相邻的第一极片和第二极片之间夹置有至少一层隔离件。极片切断装置包括切断刀和调整机构,调整机构和切断刀的刀刃侧设有供第一极片经过的路径,调整机构构成为使第一极片的待切断分界区域与切断刀的刀刃相对,切断刀构成为能够在待切断分界区域处切断第一极片。电芯卷绕设备的调整机构能够将待切断分界区域调整至与切断刀的刀刃相对,切断刀能够准确地切断第一极片,提高裸电芯的一致性,提高电池的使用性能。
Description
技术领域
本申请涉及电池制造技术领域,尤其涉及电芯卷绕设备及方法。
背景技术
新能源电池在生活和产业中的应用越来越广泛,例如,搭载电池的新能源汽车已经被广泛使用,另外,电池还被越来越多地应用于储能领域等。卷绕电芯是一种常见的电池类型,卷绕电芯制造工艺相对简单,同时能够实现较高的电池能量密度和容量,因此被广泛应用于各种电子设备和移动电源中。
在电池的生产过程中,卷绕设备绕制裸电芯的一致性会影响到电池的使用性能,裸电芯的一致性差,会降低整个电池的可用电量和工作时间,加速电池中一些裸电芯的损耗和寿命缩短,而且,电池中一些裸电芯容易过热,甚至出现安全隐患。因此,提高裸电芯生产的一致性是业界所需研究的课题之一。
发明内容
为解决上述技术问题,本申请提供一种提高裸电芯生产一致性的电芯卷绕设备及方法。
本申请通过如下技术方案实现。
本申请的第一方面提供一种电芯卷绕设备,包括:放卷机构,构成为能够放卷第一极片、第二极片和隔离件;卷针组件,构成为能够将所述放卷机构放卷的所述第一极片、所述第二极片和所述隔离件相重叠并绕制成卷绕结构,任意相邻的所述第一极片和所述第二极片之间夹置有至少一层所述隔离件;及极片切断装置:包括切断刀;调整机构,所述调整机构和所述切断刀的刀刃侧设有供第一极片经过的路径,所述调整机构构成为使所述第一极片的待切断分界区域与所述切断刀的刀刃相对,所述切断刀构成为能够在所述待切断分界区域处切断所述第一极片;所述调整机构包括至少一个活动辊和至少两个定位辊,至少两个所述定位辊的位置固定,并沿着第一方向间隔分布,所述活动辊构成为能够在相邻的所述定位辊之间沿着与所述第一方向交叉的第二方向往复移动,各所述定位辊设于所述第一极片的一侧,各所述活动辊设于所述第一极片的另一侧。
使用该电芯卷绕设备卷绕裸电芯的过程中,放卷机构放卷第一极片、第二极片和隔离件,同时,卷针组件将放卷机构放卷的第一极片、第二极片和隔离件相重叠并绕制成卷绕结构,在一次卷绕周期即将结束时,通过调整机构将第一极片的待切断分界区域调整至与切断刀的刀刃相对,如此,切断刀能够准确地在待切断分界区域处切断第一极片,从而使得各个成形的裸电芯的第一极片的长度相一致,提高了裸电芯的一致性,提高了电池的使用性能。调整机构的具体结构实现了调整机构对第一极片位置的调整功能。而且,调整机构的结构简单,投入成本低,且操作简单。
在一些实施例中,所述调整机构还包括第一驱动件,所述第一驱动件驱动连接于所述活动辊,能够驱动所述活动辊在所述第二方向上往复移动。
第一驱动件用于驱动活动辊移动,实现了对活动辊的机械驱动,使得调整机构对第一极片的调整更加便捷、快速,提高了切断第一极片的效率,从而有利于提高电池的生产效率。
在一些实施例中,所述极片切断装置还包括检测器,所述检测器用于检测所述第一极片的所述待切断分界区域是否与所述刀刃相对。
检测器的设置,实现了对待切断分界区域移动位置的自动检测,有利于提高检测的准确性。
在一些实施例中,所述检测器包括编码器和/或检测相机。
如此,检测器能够对第一极片的待切断分界区域的位置进行检测,并且,检测的精准度较高。
在一些实施例中,所述切断刀的数量为至少两个,隔着所述路径相对设置。
如此,不仅提高了极片切断的效率,从而提高电池的生产效率,而且,还提高了切割位置的准确性,从而提高各裸电芯的一致性,进而提高电池的使用性能。
在一些实施例中,沿着所述第一极片的传输方向,所述切断刀在所述调整机构的上游。
如此,在切断第一极片后,切断刀上游侧的第一极片的自由端较短,便于进行下一次卷绕周期。
在一些实施例中,所述极片切断装置还包括极片夹辊组,所述极片夹辊组用于在所述第一极片的所述待切断分界区域相对所述刀刃时夹紧所述第一极片。
极片夹辊组能够夹紧第一极片,以限定住第一极片的位置,如此,更精准地保持住了待切断分界区域和刀刃的相对状态,从而提高切割的准确性,从而提高各裸电芯的一致性,进而提高电池的使用性能。
在一些实施例中,所述放卷机构包括至少两个放卷组件,各所述放卷组件均用于放卷所述第一极片、所述第二极片和所述隔离件,所述卷针组件包括至少两个卷针,至少两个所述卷针能够同时绕制至少两个所述卷绕结构,所述调整机构设置有至少两个,各所述调整机构构成为一一对应地调整各所述卷绕结构的所述第一极片。
如此,该电芯卷绕设备可以同时卷绕至少两个卷绕结构,提高了卷绕效率,而且,至少两个调整机构可以对至少两个卷绕结构的第一极片分别进行调整,切断刀能够将调整好的至少两个第一极片在待切断分界区域处一次性切断,从而在保持裸电芯的一致性的基础上同时提高了裸电芯的生产效率。
在一些实施例中,所述卷针组件还包括卷针安装轴,所述卷针同轴连接于所述卷针安装轴,至少两个所述卷针沿着所述卷针安装轴的轴向依次间隔设置,且能够随着所述卷针安装轴的转动同时转动。
至少两个卷针能够随着卷针安装轴的转动同时转动,从而同时卷绕至少两个卷绕结构,从而提高了裸电芯的制造效率。而且,仅需驱动一个卷针安装轴转动即可带动两个卷针转动,减少了驱动件的数量,减少了成本。
在一些实施例中,所述放卷组件包括:第一极片放卷辊,用于放卷所述第一极片;第二极片放卷辊,用于放卷所述第二极片;隔离件放卷辊,用于放卷所述隔离件;在同一个所述放卷组件中,所述第一极片放卷辊放卷的所述第一极片、所述第二极片放卷辊放卷的所述第二极片和所述隔离件放卷辊放卷的所述隔离件经一个所述卷针卷绕成一个所述卷绕结构。
如此,实现了放卷组件放卷第一极片、第二极片和隔离件的功能,而且,放卷组件的结构简单,成本较低。
在一些实施例中,各所述卷针能够在卷绕工位和极片切断工位之间转移,所述卷针在转移至所述卷绕工位的情况下用于绕制所述卷绕结构,在所述卷针转移至所述极片切断工位的情况下,绕设于该卷针的所述卷绕结构的所述第一极片经过所述调整机构和所述切断刀的刀刃侧的所述路径,并通过所述切断刀在所述待切断分界区域处切断。
卷针在卷绕工位时进行卷绕作业,卷绕完毕之后转移至极片切断工位,在极片切断工位处进行切断第一极片的作业,此时,下一周期的卷绕作业在卷绕工位处开始进行,也即,相邻周期的卷绕作业在生产时间上有重合的部分,如此,提高了裸电芯的生产效率。
在一些实施例中,各所述第一极片放卷辊和所述卷针组件之间设置有第一极片张力控制机构,所述第一极片张力控制机构用于控制该第一极片放卷辊放卷的所述第一极片的张力;和/或,各所述第二极片放卷辊和所述卷针组件之间设置有第二极片张力控制机构,所述第二极片张力控制机构用于控制该第二极片放卷辊放卷的所述第二极片的张力;和/或,各所述隔离件放卷辊和所述卷针组件之间设置有隔离件张力控制机构,所述隔离件张力控制机构用于控制该隔离件放卷辊放卷的所述隔离件的张力。
如此,可以控制第一极片、第二极片和隔离件在卷绕过程中的张力,从而提高卷绕的均衡性,提高裸电芯的加工质量。
在一些实施例中,各所述第一极片放卷辊和所述卷针组件之间设置有第一极片纠偏系统,所述第一极片纠偏系统用于纠正该第一极片放卷辊放卷的所述第一极片在所述第一极片的卷绕轴向上的位置;和/或,各所述第二极片放卷辊和所述卷针组件之间设置有第二极片纠偏系统,所述第二极片纠偏系统用于纠正该第二极片放卷辊放卷的所述第二极片在所述第二极片的卷绕轴向上的位置;和/或,各所述隔离件放卷辊和所述卷针组件之间设置有隔离件纠偏系统,所述隔离件纠偏系统用于纠正该隔离件放卷辊放卷的所述隔离件在所述隔离件的卷绕轴向上的位置。
如此,可以纠正第一极片、第二极片和隔离件在卷绕过程中卷绕轴向上的位置,从而消除卷绕结构的偏差,提高裸电芯的均匀性和一致性。
本申请的第二方面提供一种电芯卷绕方法,使用电芯卷绕设备,所述电芯卷绕设备包括:放卷机构,构成为能够放卷第一极片、第二极片和隔离件;卷针组件,构成为能够将所述放卷机构放卷的所述第一极片、所述第二极片和所述隔离件相重叠并绕制成卷绕结构,任意相邻的所述第一极片和所述第二极片之间夹置有至少一层所述隔离件;及极片切断装置,包括切断刀和调整机构,所述调整机构和所述切断刀的刀刃侧设有供第一极片经过的路径,所述调整机构构成为使所述第一极片的待切断分界区域与所述切断刀的刀刃相对,所述切断刀构成为能够在所述待切断分界区域处切断所述第一极片;
所述电芯卷绕方法包括:
放卷步骤,所述放卷机构放卷第一极片、第二极片和隔离件;
绕制步骤,所述卷针组件按照设定圈数将卷绕所述第一极片、所述第二极片和所述隔离件卷绕制成卷绕结构后停止卷绕;
调整步骤,所述调整机构使所述第一极片的待切断分界区域与所述刀刃相对;
切断步骤,所述切断刀在所述待切断分界区域处切断所述第一极片;
所述调整机构包括至少一个活动辊和至少两个定位辊,至少两个所述定位辊的位置固定,并沿着第一方向间隔分布,所述活动辊构成为能够在相邻的所述定位辊之间沿着与所述第一方向交叉的第二方向往复移动,各所述定位辊设于所述第一极片的一侧,各所述活动辊设于所述第一极片的另一侧;
所述调整步骤包括:
移动步骤,所述活动辊沿着所述第二方向移动,带动所述第一极片沿所述路径传动;
对位停止步骤,所述第一极片的所述待切断分界区域移动到与所述刀刃相对时,所述活动辊停止移动。
在上述卷绕过程中,先通过活动辊的移动调整待切断分界区域的位置,待切断分界区域移动至刀刃相对时,活动辊停止移动,以保持住待切断分界区域和刀刃相对的状态,如此,切断刀能够准确地在待切断分界区域处切断第一极片,从而使得各个成形的裸电芯的第一极片的长度相一致,提高了裸电芯的一致性,提高了电池的使用性能。
在一些实施例中,所述调整机构包括检测器,所述检测器用于检测所述第一极片的所述待切断分界区域是否与所述刀刃相对;
所述对位停止步骤包括:
检测到位步骤,所述检测器检测所述待切断分界区域与所述刀刃是否相对,当相对时转至停止步骤,当不相对时转至所述移动步骤;
停止步骤,所述活动辊停止移动。
检测器检测到第一极片的待切断分界区域未与刀刃相对时,活动辊继续移动,在检测器检测到第一极片的待切断分界区域与刀刃相对时,活动辊停止移动,保持住待切断分界区域与刀刃相对的状态,然后,切断刀切割第一极片时,便可以使得切断刀准确地在待切断分界区域处切断第一极片。
在一些实施例中,所述极片切断装置还包括极片夹辊组,所述极片夹辊组用于在所述第一极片的所述待切断分界区域相对所述刀刃时夹紧所述第一极片;
所述停止步骤和所述切断步骤之间还包括:
夹紧步骤,所述极片夹辊组夹紧所述待切断分界区域与所述刀刃相对的所述第一极片。
极片夹辊组能够夹紧第一极片,以限定住第一极片的位置,如此,更精准地保持住了待切断分界区域和刀刃的相对状态,从而提高切割的准确性,从而提高各裸电芯的一致性,进而提高电池的使用性能。
在一些实施例中,所述放卷机构包括至少两个放卷组件,各所述放卷组件均用于放卷所述第一极片、所述第二极片和所述隔离件,所述卷针组件包括至少两个卷针, 至少两个所述卷针能够同时绕制至少两个所述卷绕结构,所述调整机构设置有至少两个,各所述调整机构构成为一一对应地调整各所述卷绕结构的所述第一极片;
所述放卷步骤,各所述放卷组件同时放卷各自的所述第一极片、所述第二极片和所述隔离件;
所述绕制步骤,至少两个所述卷针同时绕制至少两个所述卷绕结构;
所述调整步骤,至少两个所述调整机构同时且一一对应地调整各所述卷绕结构的所述第一极片;
所述切断步骤,所述切断刀同时切断至少两个所述第一极片。
如此,可以同时卷绕至少两个卷绕结构,提高了卷绕效率,而且,调整机构可以对至少两个卷绕结构的第一极片同时调整,切断刀能够将调整好的至少两个第一极片在待切断分界区域处一次性切断,从而在保持裸电芯的一致性的基础上同时提高了裸电芯的生产效率。
发明效果
通过本申请,提供了一种能够提高裸电芯生产一致性的电芯卷绕设备及方法。
附图说明
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请的一些实施例提供的极片切断装置的主视图;
图2为本申请的一些实施例提供的极片切断装置的侧视图;
图3为本申请的一些实施例提供的电芯卷绕设备的结构示意图;
图4为本申请的一些实施例提供的电芯卷绕设备的卷绕工位处的结构示意图;
图5为本申请的一些实施例提供的电芯卷绕方法的一种流程图;
图6为本申请的一些实施例提供的电芯卷绕方法中调整步骤的一种流程图;
图7为本申请的一些实施例提供的电芯卷绕方法中调整步骤的另一种流程图;
图8为本申请的一些实施例提供的电芯卷绕方法的另一种流程图。
附图标记说明
1000 卷绕结构;100 第一极片;101 待切断分界区域;200 第二极片;300 隔离件;10 极片切断装置;1 调整机构;11 活动辊;12 定位辊;2 切断刀;3 检测相机;4 极片夹辊组;41 夹辊;201 第一极片放卷辊;202 第二极片放卷辊;203 隔离件放卷辊;301 卷针;302 卷针安装轴;401 第一极片张力控制装置;402 第二极片张力控制装置;403 隔离件张力控制装置;501 第一极片纠偏装置;502 第二极片纠偏装置;60 第二极片切割装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文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;本文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。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”“第三”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是至少两个,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“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,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,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,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,技术术语“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“周向”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,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,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、操作或使用,因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,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,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“接触”应作广义理解,可以是直接接触,也可以是隔着中间媒介层的接触,可以是相接触的两者之间基本上没有相互作用力的接触,也可以是相接触的两者之间具有相互作用力的接触。
下面,对本申请进行详细说明。
目前,新能源电池在生活和产业中的应用越来越广泛。新能源电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
电池可以包括一个或多个电池单体。电池单体可以为二次电池,二次电池是指在电池单体放电后可通过充电的方式使活性材料激活而继续使用的电池单体。
电池单体可以为锂离子电池、钠离子电池、钠锂离子电池、锂金属电池、钠金属电池、锂硫电池、镁离子电池、镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池等,本申请实施例对此并不限定。
电池单体包括裸电芯(有时简称为“电芯”),裸电芯包括正极极片、负极极片以及隔离件,正极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,负极极片可以包括负极集流体及设置在负极集流体至少一个表面的负极活性材料,隔离件设置在正极极片和负极极片之间。
裸电芯可以包括卷绕结构。正极极片、负极极片以及隔离件卷绕成卷绕结构。
卷绕形的裸电芯制造工艺相对简单,同时能够实现较高的电池能量密度和容量,因此被广泛应用于各种电子设备和移动电源中。在电池的生产过程中,卷绕设备绕制裸电芯的一致性会影响到电池的使用性能,裸电芯的一致性差,会降低整个电池的可用电量和工作时间,加速电池中一些裸电芯的损耗和寿命缩短,而且,电池中一些裸电芯容易过热,甚至出现安全隐患。因此,提高裸电芯生产的一致性是业界所需研究的课题之一。
在电芯卷绕设备一次卷绕周期即将结束时,需要在极片的切断位蓝胶处切断极片,本申请的发明人注意到,现有的电芯卷绕设备在一次卷绕周期即将结束时,绕制成的卷绕结构从卷绕工位转移到极片切断工位,在极片切断工位处切断负极极片,这个转移的过程容易导致负极极片的切断位蓝胶相对于切断刀的刀刃发生偏移,切断刀对负极极片的切割不准确,从而使得该电芯卷绕设备卷绕出的裸电芯中的负极极片长度不一致,影响到裸电芯的生产一致性。
本申请的发明人经过研究发现,在电芯卷绕设备中增加能够使得负极极片的切断位蓝胶与切断刀的刀刃相对的调整机构,在电芯卷绕设备一次卷绕周期即将结束时,通过调整机构将负极极片的切断位蓝胶调整至与切断刀的刀刃相对,如此,切断刀能够准确地在切断位蓝胶处切断负极极片,从而各成形的裸电芯的负极极片的长度相一致,提高了裸电芯的一致性,提高了电池的使用性能。
基于这样的设计构思,本申请的发明人设计了一种电芯卷绕设备,电芯卷绕设备包括放卷机构、卷针组件及极片切断装置,极片切断装置包括切断刀和调整机构,调整机构和切断刀的刀刃侧设有供第一极片经过的路径,调整机构构成为使第一极片的待切断分界区域与刀刃相对,切断刀构成为能够在待切断分界区域处切断第一极片。
使用该电芯卷绕设备卷绕裸电芯的过程中,由于通过调整机构可以使得负极极片的切断位蓝胶与刀刃相对,因此,切断刀能够准确地在切断位蓝胶处切断负极极片,从而各成形的裸电芯的负极极片的长度相一致,提高了裸电芯的一致性,提高了电池的使用性能。
下面,参照图1至图8对本申请的一些实施例进行详细的说明。
图1为本申请的一些实施例提供的极片切断装置的主视图;图2为本申请的一些实施例提供的极片切断装置的侧视图;图3为本申请的一些实施例提供的电芯卷绕设备的结构示意图;图4为本申请的一些实施例提供的电芯卷绕设备的卷绕工位处的结构示意图。
在本申请的一些实施例中,为便于说明,设定了第一方向、第二方向和第三方向,第一方向、第二方向和第三方向是彼此交叉的方向,此处,彼此交叉包括彼此垂直交叉。为便于理解本申请的实施例,在图1至图4所示的实施例中,以第一方向、第二方向、第三方向是彼此垂直交叉的方向的例子来进行说明,但本领域技术人员应当理解,本申请的实施例并不限于该三个方向彼此垂直交叉的情况。为便于说明,如图1、图2和图4中的箭头所示,以箭头X所在的方向为第一方向,以箭头Y所在的方向为第二方向,以箭头Z所在方向为第三方向。
如图1和图2所示,本申请实施例提供了一种电芯卷绕设备,包括放卷机构、卷针组件及极片切断装置10,放卷机构构成为能够放卷第一极片100、第二极片200和隔离件300;卷针组件构成为能够将放卷机构放卷的第一极片100、第二极片200和隔离件300相重叠并绕制成卷绕结构1000,任意相邻的第一极片100和第二极片200之间夹置有至少一层隔离件300,极片切断装置10包括切断刀2和调整机构1,调整机构1和切断刀2的刀刃侧设有供第一极片100经过的路径,调整机构1构成为使第一极片100的待切断分界区域101与刀刃相对,切断刀2构成为能够在待切断分界区域101处切断第一极片100。
第一极片100可以为负极极片,调整机构1可以使负极极片的待切断分界区域101与刀刃相对,切断刀2构成为能够在待切断分界区域101处切断负极极片。
负极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、泡沫金属或复合集流体。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、或钛等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、或泡沫合金等。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。在一些实施例中,正极集流体的材料可以为铝,负极集流体的材料可以为铜。
第一极片100可以为正极极片,调整机构1可以使正极极片的待切断分界区域101与刀刃相对,切断刀2构成为能够在待切断分界区域101处切断正极极片。
正极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、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。其中,含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂(如LiFePO4(也可以简称为LFP))、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂(如LiMnPO4)、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料中的至少一种。
在一些实施例中,正极集流体可以采用泡沫金属。泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、或泡沫合金等。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。
隔离件300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。
在一些实施方式中,隔离件300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。
待切断分界区域101包括负极极片或正极极片的切断位蓝胶。切断位蓝胶是一种胶带材料,在电池生产中,切断位蓝胶被粘贴于极片上,用于标记或定位切割位置,以便在制造步骤中进行精确的切割操作。
使用该电芯卷绕设备卷绕裸电芯的过程中,放卷机构放卷第一极片100、第二极片200和隔离件300,同时,卷针组件将放卷机构放卷的第一极片100、第二极片200和隔离件300相重叠并绕制成卷绕结构1000,在一次卷绕周期即将结束时,通过调整机构1将第一极片100的待切断分界区域101调整至与切断刀2的刀刃相对,如此,切断刀2能够准确地在待切断分界区域101处切断第一极片100,从而使得各个成形的裸电芯的第一极片100的长度相一致,提高了裸电芯的一致性,提高了电池的使用性能。
在本申请的一些实施例中,调整机构1包括至少一个活动辊11和至少两个定位辊12,至少两个定位辊12的位置固定,并沿着第一方向间隔分布,活动辊11构成为能够在相邻的定位辊12之间沿着与第一方向交叉的第二方向往复移动,各定位辊12设于第一极片100的一侧,各活动辊11设于第一极片100的另一侧。
示例性地,调整机构1包括一个活动辊11和两个定位辊12,两个定位辊12的位置固定,并沿着第一方向间隔分布,活动辊11构成为能够在两个定位辊12之间沿着与第一方向交叉的第二方向往复移动,两个定位辊12设于第一极片100的一侧,活动辊11设于第一极片100的另一侧。
定位辊12和活动辊11分别位于第一极片100的相对两侧,因此,活动辊11沿着第二方向朝向第一极片100移动时,带动第一极片100传动,第一极片100沿着刀刃侧的路径移动,因此,待切断分界区域101可以移动至正对于刀刃,在待切断分界区域和刀刃相对时,活动辊11停止移动,保持住待切断分界区域和刀刃相对的状态,此时,切断刀2可以在待切断分界区域处切断第一极片100。
如此,实现了调整机构1对第一极片100位置的调整功能。而且,调整机构1的结构简单,投入成本低,且操作简单。
在本申请的一些实施例中,调整机构1还包括第一驱动件,第一驱动件驱动连接于活动辊11,能够驱动活动辊11在第二方向上往复移动。
第一驱动件包括但不限于电机。作为一个具体的例子,例如可以使用伺服电机。
第一驱动件用于驱动活动辊11移动,实现了对活动辊11的机械驱动,使得调整机构1对第一极片100的调整更加便捷、快速,提高了切断第一极片的效率,从而有利于提高电池的生产效率。
在本申请的一些实施例中,极片切断装置10包括检测器,检测器用于检测第一极片100的待切断分界区域101是否与刀刃相对。
检测器检测到第一极片100的待切断分界区域101未与刀刃相对时,活动辊11继续移动,在检测器检测到第一极片100的待切断分界区域101与刀刃相对时,活动辊11停止移动,保持住待切断分界区域101与刀刃相对的状态,然后,切断刀2切割第一极片100时,便可以使得切断刀2准确的在待切断分界区域101处切断第一极片100。
检测器的设置,实现了对待切断分界区域101移动位置的自动检测,有利于提高检测的准确性。
在本申请的一些实施例中,检测器包括编码器和/或检测相机3。
示例性地,检测器包括编码器,编码器和驱动第一极片100卷绕的驱动系统结合使用,可以实现第一极片100的待切断分界区域101的位置的精准控制和定位,从而提高检测的准确性。
示例性地,检测器包括检测相机3,检测相机3通过拍摄第一极片100的与刀刃相对的部位的图像,并通过对比该图像和预存的图像来确定出第一极片100的待切断分界区域101是否与刀刃相对。
示例性地,检测器包括编码器和检测相机3。两种检测器相结合对待切断分界区域101的位置进行检测,更提高了检测的准确性。
关于编码器和检测相机3的选用,只要适合应用于该极片切断装置10,本申请对其没有特别限定,可以自制,也可以购买市售产品。
如此,检测器能够对第一极片100的待切断分界区域101的位置进行检测,并且,检测的精准度较高。
在本申请的一些实施例中,切断刀2的数量为至少两个,隔着路径相对设置。
示例性地,切断刀2的数量为两个,隔着路径相对设置。
在切断的过程中,相对的切断刀2相互靠近,刀刃在靠近的过程中会分别接触到第一极片100的待切断分界区域101的相对两侧,两侧的刀刃同时切割第一极片100,提高了切断的效率,而且,在从切断刀2接触待切断分界区域101到第一极片100断开的过程中,待切断分界区域101被夹在两侧的切断刀2之间,不会发生移动,因此,切断刀2能够准确地在待切断分界区域101处切断第一极片100。
如此,不仅提高了极片切断的效率,从而提高电池的生产效率,而且,还提高了切割位置的准确性,从而提高各裸电芯的一致性,进而提高电池的使用性能。
在本申请的一些实施例中,沿着第一极片100的传输方向,切断刀2在调整机构1的上游。
如此,在切断第一极片100后,切断刀2上游侧的第一极片100的自由端较短,便于进行下一次卷绕周期。
在本申请的一些实施例中,极片切断装置10还包括极片夹辊组4,极片夹辊组4用于在第一极片100的待切断分界区域101相对刀刃时夹紧第一极片100。
极片夹辊组4能够夹紧第一极片100,以限定住第一极片100的位置,如此,更精准地保持住了待切断分界区域101和刀刃的相对状态,从而提高切割的准确性,从而提高各裸电芯的一致性,进而提高电池的使用性能。
示例性地,极片夹辊组4接近切断刀2设置,能够很好地限定住第一极片100的位置,极片夹辊组4可以设置在切断刀2和调整机构1之间,也可以设置在切断刀2远离调整机构1的一侧。
在本申请的一些实施例中,极片夹辊组4包括至少两个夹辊41,至少两个夹辊41隔着第一极片100相对设置,且至少两个夹辊41能够在第二驱动件的作用下相互靠近或相互远离。
示例性地,极片夹辊组4包括两个夹辊41,两个夹辊41隔着第一极片100相对设置,且两个夹辊41能够在第二驱动件的作用下相互靠近或相互远离。
第二驱动件包括但不限于电机。作为一个具体的例子,例如可以使用伺服电机。
在待切断分界区域101和刀刃的相对时,第一极片100相对两侧的夹辊41相互靠近,夹紧第一极片100,限定住第一极片100的位置,如此,更精准地保持住待切断分界区域101和刀刃的相对状态,从而提高切割的准确性,从而提高各裸电芯的一致性,进而提高电池的使用性能。
在本申请的一些实施例中,放卷机构包括至少两个放卷组件,各放卷组件均用于放卷第一极片100、第二极片200和隔离件300,卷针组件包括至少两个卷针301, 至少两个卷针301能够同时绕制至少两个卷绕结构1000,调整机构1设置有至少两个,各调整机构1构成为一一对应地调整各卷绕结构1000的第一极片100。
如此,该电芯卷绕设备可以同时卷绕至少两个卷绕结构1000,提高了卷绕效率,而且,至少两个调整机构1可以对至少两个卷绕结构1000的第一极片100分别进行调整,切断刀2能够将调整好的至少两个第一极片100在待切断分界区域101处一次性切断,从而在保持裸电芯的一致性的基础上同时提高了裸电芯的生产效率。
在本申请的一些实施例中,卷针组件还包括卷针安装轴302,卷针301同轴连接于卷针安装轴302,至少两个卷针301沿着卷针安装轴302的轴向依次间隔设置,且能够随着卷针安装轴302的转动同时转动。
需要说明的是,卷针安装轴302沿着均与第一方向和第二方向交叉的第三方向延伸,因此,卷针301沿着第三方向延伸,第一极片100、第二极片200和隔离件300绕着第三方向转动,也即,第一极片100、第二极片200和隔离件300的卷绕轴向均为第三方向。
至少两个卷针301能够随着卷针安装轴302的转动同时转动,从而同时卷绕至少两个卷绕结构1000,从而提高了裸电芯的制造效率。而且,仅需驱动一个卷针安装轴302转动即可带动两个卷针301转动,减少了驱动件的数量,减少了成本。
在本申请的一些实施例中,放卷组件包括第一极片放卷辊201、第二极片放卷辊202及隔离件放卷辊203,第一极片放卷辊201用于放卷第一极片100;第二极片放卷辊202用于放卷第二极片200;隔离件放卷辊203用于放卷隔离件300;在同一个放卷组件中,第一极片放卷辊201放卷的第一极片100、第二极片放卷辊202放卷的第二极片200和隔离件放卷辊203放卷的隔离件300经一个卷针301卷绕成一个卷绕结构1000。
如此,实现了放卷组件放卷第一极片100、第二极片200和隔离件300的功能,而且,放卷组件的结构简单,成本较低。
可以理解的是,在卷绕结构1000中,第一极片100和第二极片200之间设有隔离件300,因此,同一放卷组件中设有两个隔离件放卷辊203,用于各自放卷一个隔离件300。
需要说明的是,各第一极片放卷辊201、各第二极片放卷辊202及各隔离件放卷辊203均连接有驱使各自转动的驱动件,以实现放卷第一极片100、第二极片200和隔离件300的功能。
在本申请的一些实施例中,各卷针301能够在卷绕工位和极片切断工位之间转移,卷针301在转移至卷绕工位的情况下用于绕制卷绕结构1000,在卷针301转移至极片切断工位的情况下,绕设于该卷针301的卷绕结构1000的第一极片100经过调整机构1和切断刀2的刀刃侧的路径,并通过极片切断装置10在待切断分界区域101处切断。
卷针301在卷绕工位时进行卷绕作业,卷绕完毕之后转移至极片切断工位,在极片切断工位处进行切断第一极片100的作业,此时,下一周期的卷绕作业在卷绕工位处开始进行,也即,相邻周期的卷绕作业在生产时间上有成重合的部分,如此,提高了裸电芯的生产效率。
在本申请的一些实施例中,第一极片100为负极极片,第二极片200为正极极片,电芯卷绕设备还包括第二极片切割装置60,第二极片切割装置60用于将位于卷绕工位处的卷绕结构1000的第二极片200切断。
如此,在电芯卷绕设备一次卷绕周期即将结束时,第二极片切割装置60切断正极极片,然后,卷绕结构1000由卷绕工位转移至极片切断工位,使得负极极片和与负极极片重叠粘接的隔离件300进入调整机构1和切断刀2的刀刃侧的路径,之后,调整机构1将负极极片调整至待切断分界区域101与刀刃相对,切断刀2在待切断分界区域101处切断负极极片。
在本申请的一些实施例中,各第一极片放卷辊201和卷针组件之间设置有第一极片张力控制装置401,第一极片张力控制装置401用于控制该第一极片放卷辊201放卷的第一极片100的张力;和/或,各第二极片放卷辊202和卷针组件之间设置有第二极片张力控制装置402,第二极片张力控制装置402用于控制该第二极片放卷辊202放卷的第二极片200的张力;和/或,各隔离件放卷辊203和卷针组件之间设置有隔离件张力控制装置403,隔离件张力控制装置403用于控制该隔离件放卷辊203放卷的隔离件300的张力。
如此,可以控制第一极片100、第二极片200和隔离件300在卷绕过程中的张力,从而提高卷绕的均衡性,提高裸电芯的加工质量。
在本申请的一些实施例中,各第一极片放卷辊201和卷针组件之间设置有第一极片纠偏装置501,第一极片纠偏装置501用于纠正该第一极片放卷辊201放卷的第一极片100在第一极片100的卷绕轴向上的位置;和/或,各第二极片放卷辊202和卷针组件之间设置有第二极片纠偏装置502,第二极片纠偏装置502用于纠正该第二极片放卷辊202放卷的第二极片200在第二极片200的卷绕轴向上的位置;和/或,各隔离件放卷辊203和卷针组件之间设置有隔离件纠偏装置,隔离件纠偏装置用于纠正该隔离件放卷辊203放卷的隔离件300在隔离件300的卷绕轴向上的位置。
如此,可以纠正第一极片100、第二极片200和隔离件300在卷绕过程中卷绕轴向上的位置,从而消除卷绕结构1000的偏差,提高裸电芯的均匀性和一致性。
图5为本申请的一些实施例提供的电芯卷绕方法的一种流程图。
本申请实施例提供了一种电芯卷绕方法,使用电芯卷绕设备,电芯卷绕设备包括:放卷机构,构成为能够放卷第一极片100、第二极片200和隔离件300;卷针组件,构成为能够将放卷机构放卷的第一极片100、第二极片200和隔离件300相重叠并绕制成卷绕结构1000,任意相邻的第一极片100和第二极片200之间夹置有至少一层隔离件300;及极片切断装置10,包括切断刀2和调整机构1,调整机构1和切断刀2的刀刃侧设有供第一极片100经过的路径,调整机构1构成为使第一极片100的待切断分界区域101与刀刃相对,切断刀2构成为能够在待切断分界区域101处切断第一极片100。
如图5所示,电芯卷绕方法包括:
S1,放卷步骤:放卷机构放卷第一极片、第二极片和隔离件。
S2,绕制步骤:卷针组件按照设定圈数卷绕第一极片、第二极片和隔离件卷绕制成卷绕结构后停止卷绕。
S3,调整步骤:调整机构使第一极片的待切断分界区域与刀刃相对。
S4,切断步骤:切断刀在待切断分界区域处切断第一极片。
在上述卷绕过程中,通过调整机构1将第一极片100的待切断分界区域101调整至与切断刀2的刀刃相对,如此,切断刀2能够准确地在待切断分界区域101处切断第一极片100,从而各成形的裸电芯的第一极片100的长度相一致,提高了裸电芯的一致性,提高了电池的使用性能。
图6为本申请的一些实施例提供的电芯卷绕方法中调整步骤的一种流程图;图7为本申请的一些实施例提供的电芯卷绕方法中调整步骤的另一种流程图。
在本申请的一些实施例中,调整机构1包括至少一个活动辊11和至少两个定位辊12,至少两个定位辊12的位置固定,并沿着第一方向间隔分布,活动辊11构成为能够在相邻的定位辊12之间沿着与第一方向交叉的第二方向往复移动,各定位辊12设于第一极片100的一侧,各活动辊11设于第一极片100的另一侧。
如图6所示,调整步骤包括:
S31,移动步骤,活动辊沿着第二方向移动,带动第一极片沿路径传动;
S32,对位停止步骤,第一极片的待切断分界区域移动到与刀刃相对时,活动辊停止移动。
先通过活动辊11的移动调整待切断分界区域101的位置,待切断分界区域101移动至刀刃相对时,活动辊11停止移动,以保持住待切断分界区域101和刀刃相对的状态,以便于后续切断刀2能够准确切割待切断分界区域101,从而提高切割的准确性。
在本申请的一些实施例中,调整机构1包括检测器,检测器用于检测第一极片100的待切断分界区域101是否与刀刃相对。
如图7所示,对位停止步骤包括:
S321,检测到位步骤:检测器检测待切断分界区域与刀刃是否相对,当相对时转至停止步骤,当不相对时转至移动步骤;
S322,停止步骤:活动辊停止移动。
检测器检测到第一极片100的待切断分界区域101未与刀刃相对时,活动辊11继续移动,在检测器检测到第一极片100的待切断分界区域101与刀刃相对时,活动辊11停止移动,保持住待切断分界区域101与刀刃相对的状态,然后,切断刀2切割第一极片100时,便可以使得切断刀2准确地在待切断分界区域101处切断第一极片100。
如此,实现了对待切断分界区域101移动位置的自动检测,有利于提高检测的准确性。
在本申请的一些实施例中,极片切断装置10还包括极片夹辊组4,极片夹辊组4用于在第一极片100的待切断分界区域101相对刀刃时夹紧第一极片100。
停止步骤和切断步骤之间还包括:
S33,夹紧步骤:极片夹辊组夹紧待切断分界区域与刀刃相对的第一极片。
极片夹辊组4能够夹紧第一极片100,以限定住第一极片100的位置,如此,更精准地保持住了待切断分界区域101和刀刃的相对状态,从而提高切割的准确性,从而提高各裸电芯的一致性,进而提高电池的使用性能。
图8为本申请的一些实施例提供的电芯卷绕方法的另一种流程图。
在本申请的一些实施例中,放卷机构包括至少两个放卷组件,各放卷组件均用于放卷第一极片100、第二极片200和隔离件300,卷针组件包括至少两个卷针301, 至少两个卷针301能够同时绕制至少两个卷绕结构1000,调整机构1设置有至少两个,各调整机构1构成为一一对应地调整各卷绕结构1000的第一极片100。
如图8所示,电芯卷绕方法包括:
S1,放卷步骤:各放卷组件同时放卷各自的第一极片、第二极片和隔离件;
S2,绕制步骤:至少两个卷针同时绕制至少两个卷绕结构;
S3,调整步骤:至少两个调整机构同时且一一对应地调整各卷绕结构的第一极片;
S4,切断步骤:切断刀同时切断至少两个第一极片。
如此,可以同时卷绕至少两个卷绕结构1000,提高了卷绕效率,而且,调整机构1可以对至少两个卷绕结构1000的第一极片100同时调整,切断刀2能够将调整好的至少两个第一极片100在待切断分界区域101处一次性切断,从而在保持裸电芯的一致性的基础上同时提高了裸电芯的生产效率。
下面,结合附图说明本申请的一些实施例的具体例子。
作为一个具体的例子,电芯卷绕设备包括两个放卷组件、两个卷针301及两个调整机构1,各放卷组件均用于放卷负极极片(第一极片100)、正极极片(第二极片200)和隔膜(隔离件300),两个卷针301用于分别绕制卷绕结构1000,各调整机构1用于一一对应地调整各卷绕结构1000的第一极片100,两个调整机构1调整的两个第一极片100通过切断刀2同时切断。
如此,实现一台电芯卷绕设备单次卷绕流程完成后生产2个裸电芯,同时不影响到单次电芯卷绕的时间,很大程度上提高了裸电芯卷绕工序的生产效率,降低了单个裸电芯的生产成本,通过调整机构1可以将负极极片的切断位蓝胶与切断刀2相对,如此,切断刀2能够准确地在切断位蓝胶处切断负极极片,从而各成形的裸电芯的负极极片的长度相一致,提高了裸电芯的一致性,提高了电池的使用性能。
以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各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,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,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范围,其均应涵盖在本申请的说明书的范围当中。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。
Claims (17)
1.一种电芯卷绕设备,其特征在于,包括:
放卷机构,构成为能够放卷第一极片、第二极片和隔离件;
卷针组件,构成为能够将所述放卷机构放卷的所述第一极片、所述第二极片和所述隔离件相重叠并绕制成卷绕结构,任意相邻的所述第一极片和所述第二极片之间夹置有至少一层所述隔离件;及
极片切断装置:包括切断刀和调整机构,所述调整机构和所述切断刀的刀刃侧设有供所述第一极片经过的路径,所述调整机构构成为使所述第一极片的待切断分界区域与所述切断刀的刀刃相对,所述切断刀构成为能够在所述待切断分界区域处切断所述第一极片;
所述调整机构包括至少一个活动辊和至少两个定位辊,至少两个所述定位辊的位置固定,并沿着第一方向间隔分布,所述活动辊构成为能够在相邻的所述定位辊之间沿着与所述第一方向交叉的第二方向往复移动,
各所述定位辊设于所述第一极片的一侧,各所述活动辊设于所述第一极片的另一侧。
2.根据权利要求1所述的电芯卷绕设备,其特征在于,所述调整机构还包括第一驱动件,所述第一驱动件驱动连接于所述活动辊,能够驱动所述活动辊在所述第二方向上往复移动。
3.根据权利要求1所述的电芯卷绕设备,其特征在于,所述极片切断装置还包括检测器,所述检测器用于检测所述第一极片的所述待切断分界区域是否与所述刀刃相对。
4.根据权利要求3所述的电芯卷绕设备,其特征在于,所述检测器包括编码器和/或检测相机。
5.根据权利要求1所述的电芯卷绕设备,其特征在于,所述切断刀的数量为至少两个,隔着所述路径相对设置。
6.根据权利要求1所述的电芯卷绕设备,其特征在于,沿着所述第一极片的传输方向,所述切断刀在所述调整机构的上游。
7.根据权利要求1所述的电芯卷绕设备,其特征在于,所述极片切断装置还包括极片夹辊组,所述极片夹辊组用于在所述第一极片的所述待切断分界区域相对所述刀刃时夹紧所述第一极片。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电芯卷绕设备,其特征在于,所述放卷机构包括至少两个放卷组件,各所述放卷组件均用于放卷所述第一极片、所述第二极片和所述隔离件,
所述卷针组件包括至少两个卷针,至少两个所述卷针能够同时绕制至少两个所述卷绕结构,
所述调整机构设置有至少两个,各所述调整机构构成为一一对应地调整各所述卷绕结构的所述第一极片。
9.根据权利要求8所述的电芯卷绕设备,其特征在于,所述卷针组件还包括卷针安装轴,所述卷针同轴连接于所述卷针安装轴,至少两个所述卷针沿着所述卷针安装轴的轴向依次间隔设置,且能够随着所述卷针安装轴的转动同时转动。
10.根据权利要求8所述的电芯卷绕设备,其特征在于,所述放卷组件包括:
第一极片放卷辊,用于放卷所述第一极片;
第二极片放卷辊,用于放卷所述第二极片;
隔离件放卷辊,用于放卷所述隔离件;
在同一个所述放卷组件中,所述第一极片放卷辊放卷的所述第一极片、所述第二极片放卷辊放卷的所述第二极片和所述隔离件放卷辊放卷的所述隔离件经一个所述卷针卷绕成一个所述卷绕结构。
11.根据权利要求8所述的电芯卷绕设备,其特征在于,各所述卷针能够在卷绕工位和极片切断工位之间转移,所述卷针在转移至所述卷绕工位的情况下用于绕制所述卷绕结构,在所述卷针转移至所述极片切断工位的情况下,绕设于该卷针的所述卷绕结构的所述第一极片经过所述调整机构和所述切断刀的刀刃侧的所述路径,并通过所述切断刀在所述待切断分界区域处切断。
12. 根据权利要求10所述的电芯卷绕设备,其特征在于,
各所述第一极片放卷辊和所述卷针组件之间设置有第一极片张力控制机构,所述第一极片张力控制机构用于控制该第一极片放卷辊放卷的所述第一极片的张力;和/或
各所述第二极片放卷辊和所述卷针组件之间设置有第二极片张力控制机构,所述第二极片张力控制机构用于控制该第二极片放卷辊放卷的所述第二极片的张力;和/或
各所述隔离件放卷辊和所述卷针组件之间设置有隔离件张力控制机构,所述隔离件张力控制机构用于控制该隔离件放卷辊放卷的所述隔离件的张力。
13. 根据权利要求10所述的电芯卷绕设备,其特征在于,
各所述第一极片放卷辊和所述卷针组件之间设置有第一极片纠偏系统,所述第一极片纠偏系统用于纠正该第一极片放卷辊放卷的所述第一极片在所述第一极片的卷绕轴向上的位置;和/或
各所述第二极片放卷辊和所述卷针组件之间设置有第二极片纠偏系统,所述第二极片纠偏系统用于纠正该第二极片放卷辊放卷的所述第二极片在所述第二极片的卷绕轴向上的位置;和/或
各所述隔离件放卷辊和所述卷针组件之间设置有隔离件纠偏系统,所述隔离件纠偏系统用于纠正该隔离件放卷辊放卷的所述隔离件在所述隔离件的卷绕轴向上的位置。
14.一种电芯卷绕方法,其特征在于,使用电芯卷绕设备,所述电芯卷绕设备包括:
放卷机构,构成为能够放卷第一极片、第二极片和隔离件;
卷针组件,构成为能够将所述放卷机构放卷的所述第一极片、所述第二极片和所述隔离件相重叠并绕制成卷绕结构,任意相邻的所述第一极片和所述第二极片之间夹置有至少一层所述隔离件;及
极片切断装置,包括切断刀和调整机构,所述调整机构和所述切断刀的刀刃侧设有供第一极片经过的路径,所述调整机构构成为使所述第一极片的待切断分界区域与所述切断刀的刀刃相对,所述切断刀构成为能够在所述待切断分界区域处切断所述第一极片;
所述电芯卷绕方法包括:
放卷步骤,所述放卷机构放卷第一极片、第二极片和隔离件;
绕制步骤,所述卷针组件按照设定圈数将所述第一极片、所述第二极片和所述隔离件卷绕制成卷绕结构后停止卷绕;
调整步骤,所述调整机构使所述第一极片的待切断分界区域与所述刀刃相对;
切断步骤,所述切断刀在所述待切断分界区域处切断所述第一极片;
所述调整机构包括至少一个活动辊和至少两个定位辊,至少两个所述定位辊的位置固定,并沿着第一方向间隔分布,所述活动辊构成为能够在相邻的所述定位辊之间沿着与所述第一方向交叉的第二方向往复移动,各所述定位辊设于所述第一极片的一侧,各所述活动辊设于所述第一极片的另一侧;
所述调整步骤包括:
移动步骤,所述活动辊沿着所述第二方向移动,带动所述第一极片沿所述路径传动;
对位停止步骤,所述第一极片的所述待切断分界区域移动到与所述刀刃相对时,所述活动辊停止移动。
15.根据权利要求14所述的电芯卷绕方法,其特征在于,所述调整机构包括检测器,所述检测器用于检测所述第一极片的所述待切断分界区域是否与所述刀刃相对;
所述对位停止步骤包括:
检测到位步骤,所述检测器检测所述待切断分界区域与所述刀刃是否相对,当相对时转至停止步骤,当不相对时转至所述移动步骤;
停止步骤,所述活动辊停止移动。
16.根据权利要求15所述的电芯卷绕方法,其特征在于,所述极片切断装置还包括极片夹辊组,所述极片夹辊组用于在所述第一极片的所述待切断分界区域相对所述刀刃时夹紧所述第一极片;
所述停止步骤和所述切断步骤之间还包括:
夹紧步骤,所述极片夹辊组夹紧所述待切断分界区域与所述刀刃相对的所述第一极片。
17. 根据权利要求14所述的电芯卷绕方法,其特征在于,所述放卷机构包括至少两个放卷组件,各所述放卷组件均用于放卷所述第一极片、所述第二极片和所述隔离件,所述卷针组件包括至少两个卷针, 至少两个所述卷针能够同时绕制至少两个所述卷绕结构,所述调整机构设置有至少两个,各所述调整机构构成为一一对应地调整各所述卷绕结构的所述第一极片;
所述放卷步骤,各所述放卷组件同时放卷各自的所述第一极片、所述第二极片和所述隔离件;
所述绕制步骤,至少两个所述卷针同时绕制至少两个所述卷绕结构;
所述调整步骤,至少两个所述调整机构同时且一一对应地调整各所述卷绕结构的所述第一极片;
所述切断步骤,所述切断刀同时切断至少两个所述第一极片。
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