CN215589980U

CN215589980U - 电池制作设备

Info

Publication number: CN215589980U
Application number: CN202121265313.1U
Authority: CN
Inventors: 齐彬伟; 赵盛宇
Original assignee: Avic Lithium Xiamen Technology Co ltd; Shenzhen Hymson Laser Intelligent Equipment Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Haimuxing Laser Intelligent Equipment Co Ltd; Zhongchuangxin Aviation New Energy Xiamen Co ltd
Priority date: 2021-06-07
Filing date: 2021-06-07
Publication date: 2022-01-21
Anticipated expiration: 2031-06-07

Abstract

本申请涉及电池领域，公开一种电池制作设备。电池制作设备包括：压合工位，用于对负极极片、正极极片以及位于负极极片和正极极片之间的隔膜提供压力的工位；施胶装置，被配置为在负极极片进入压合工位之前向隔膜用于贴设负极极片的一侧表面和/或负极极片进行施胶；加热装置，被配置为在正极极片进入压合工位之前向隔膜用于贴设正极极片的一侧表面和/或正极极片进行加热。上述电池制作设备中，通过热压复合与胶粘复合两种工艺的配合使用，一方面保障了正极极片、负极极片与隔膜的复合效果，另一方面大大降低了粘结剂的使用量，减小粘结剂对电池性能发挥的不利影响；另外，其复合过程无需高温高压条件，能够避免高温高压对隔膜的不利影响。

Description

电池制作设备

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池制作设备。

背景技术

目前，电池制备过程普遍采用的叠片式工艺，为了提升叠片的效率，往往会选择在叠片之前，先将正极片和负极片与隔膜复合，目前工业普遍采用的是胶水复合，具体操作是：在隔膜或者正负极片的表面喷涂胶水，然后将三者粘结固定；对于胶水复合而言，为了提升粘结可靠性，往往需要用较多的胶水，而胶水对电池性能发挥存在不利影响。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池制作设备，用以降低正负极片与隔膜复合过程导致的不良影响，提高电池制作良率。

具体的，本实用新型实施例提供的一种电池制作设备，包括：

压合工位，用于对负极极片、正极极片以及位于所述负极极片和正极极片之间的隔膜提供压力的工位；

施胶装置，被配置为在负极极片进入压合工位之前向隔膜用于贴设负极极片的一侧表面和/或所述负极极片进行施胶；

加热装置，被配置为在正极极片进入压合工位之前向隔膜用于贴设正极极片的一侧表面和/或所述正极极片进行加热。

本申请提供的电池制作设备中，负极极片与隔膜之间通过胶粘进行复合，正极极片与隔膜之间通过热压进行复合。具体的，将正极极片采用热压方式进行复合，既能够保证正极极片与隔膜的复合效果，又可以避免粘结剂的使用。将负极极片采用胶粘方式进行复合，能够保证负极极片与隔膜的复合效果，同时也可以一定程度上减少粘结剂的使用。因此，本申请提供的电池制作设备中，通过热压复合与胶粘复合两种工艺的配合使用，一方面保障了正极极片、负极极片与隔膜的复合效果，另一方面可以大大降低粘结剂的使用量，有效减小粘结剂对电池性能发挥的不利影响。

另外，相对于将正极极片和负极极片均采用热压工艺进行复合的方式，本申请电池制作设备中所采用的两种工艺配合的方式，无需高温高压，对于正极极片一侧的热压复合仅施加较低的温度和压力即可，整体对于温度和压力的需求较低，可以有效避免高温高压对隔膜的不利影响，进一步保障电池制作良率。

附图说明

为了更好地理解本发明，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且有些相关的部件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。

图1为本实用新型实施例提供的一种电池制作设备的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的一种电池制作设备的结构示意图。

附图标记：

1-压合工位

2-施胶装置

3-加热装置31-红外灯管

4-隔膜

51-负极极片52-正极极片

61-第一压辊62-第二压辊

71-第一极片传送装置72-第二极片传送装置

8-隔离体

A-第一极片吸附区B-第二极片吸附区

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。

特别地，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，可以结合附图以及文中对于方案的具体描述进行理解。

本实用新型提供一种电池制作设备，如图1和图2所示，该电池制作设备包括压合工位1，施胶装置2，以及加热装置3。压合工位1为用于对负极极片51、正极极片52以及位于负极极片51和正极极片52之间的隔膜4提供压力的工位，即在压合工位1处，负极极片51、正极极片52以及隔膜4被压合贴附在一起。施胶装置2被配置为在负极极片51进入压合工位1之前向隔膜4用于贴设负极极片51的一侧表面和/或负极极片51进行施胶，隔膜4朝向负极极片51的一侧表面在复合时用于与负极极片51相接触，本实施例中，向隔膜4朝向负极极片51的一侧表面以及负极极片51两者中的至少一者进行施胶，然后再将两者压合，可以使得负极极片51与隔膜4之间通过胶粘实现复合。加热装置3被配置为在正极极片52进入压合工位1之前向隔膜4用于贴设正极极片52的一侧表面和/或正极极片52进行加热，隔膜4朝向正极极片52的一侧表面在复合时用于与正极极片52相接触，本实施例中，向隔膜4朝向正极极片52的一侧表面以及正极极片52两者中的至少一者进行加热，然后再将两者压合，可以使得正极极片52与隔膜4之间通过热压实现复合。

本申请提供的电池制作设备中，负极极片51与隔膜4之间通过胶粘进行复合，正极极片52与隔膜4之间通过热压进行复合。

具体的，正极极片52和负极极片51都是在箔层表面涂覆活性物质制作而成；其中，正极极片52的活物质中粘结剂体系为非极性(PVDF)，其与粘性隔膜4表面(粘性隔膜4表面也为非极性)仅需较低温度、较低压力即可以实现压合；并且，热压时更偏向于希望两个接触面相对光滑，而正极极片52表面比较光滑，更容易通过热压粘合；因此，将正极极片52采用热压方式进行复合，既能够保证正极极片52与隔膜4的复合效果，又可以避免粘结剂的使用，进而避免粘接剂对电池性能发挥的不利影响。负极极片51的活物质粘结剂体系为极性(CMC)，其与粘性隔膜4表面存在界面相容性问题，不容易粘合，并且，负极极片51表面相对粗糙，通过胶水粘结时可以提供更大的粘结面积，无需太多的胶水即可以粘合的比较牢固；因此，将负极极片51采用胶粘方式进行复合，能够保证负极极片51与隔膜4的复合效果，同时也可以一定程度上减少粘结剂的使用。

综上所述，本申请提供的电池制作设备中，通过热压复合与胶粘复合两种工艺的配合使用，一方面保障了正极极片52、负极极片51与隔膜4的复合效果，另一方面可以大大降低粘结剂的使用量，有效减小粘结剂对电池性能发挥的不利影响。

另外，相对于将正极极片52和负极极片51均采用热压工艺进行复合的方式，本申请电池制作设备中所采用的两种工艺配合的方式，无需高温高压，对于正极极片52一侧的热压复合仅施加较低的温度和压力即可，例如，温度和压力条件可以大大低于常规热复合的设计温度和设计压力(90℃，4.5MPa)，在某些具体工艺条件下，甚至无需加热，即加热装置3可以不工作，仅在环境温度条件下也可以实现正极极片52的有效复合，因此，本申请提供的电池制作设备，对于温度和压力的需求较低，可以有效避免高温高压对隔膜4的不利影响，进一步保障电池制作良率。

一些实施例中，加热装置3被配置为对正极极片52进行加热。

具体的，相对于隔膜4，极片的吸热速度更快，可以在较短时间内吸收足够的热量，从而可以节约工序耗时。并且，不直接对隔膜4加热，可以避免隔膜4受热较多所导致的收缩等不良影响，提高电池制作良率。

一些实施例中，加热装置3为红外加热装置。

具体的，短时间的红外加热，可以使得正极极片52面向加热装置3的一侧(也就是正极极片52与隔膜4贴合的一侧)快速受热，由于时间短，热量未完全传递到正极极片52的另一侧，如此，在热复合时，极片可顺利粘附在隔膜4上，不会被另一侧的载体(例如第二压辊62)粘附，从而可以避免极片黏辊导致的复合失败。

一些实施例中，施胶装置2可以包括喷涂装置或者刷涂装置。

一些实施例中，施胶装置2被配置为对隔膜4用于贴设负极极片51的一侧进行施胶。

当然，加热装置3以及施胶装置2的选择并不限于上述实施例，其作用对象也不限于上述情况，具体可以根据实际情况进行调整。

一种具体的实施例中，如图1所示，电池制作设备还可以包括：第一极片传送装置71、第二极片传送装置72以及压合机构。其中，第一极片传送装置71用于将负极极片51向压合工位1传送；第二极片传送装置72用于将正极极片52向压合工位1传送；压合机构包括并列设置的第一压辊61和第二压辊62，第一压辊61与第二压辊62之间被配置为压合工位1；第一压辊61设置在第一极片传送装置71的上方，用于从第一极片传送装置71上吸取负极极片51并带动负极极片51转动至压合工位1；第二压辊62设置在第二极片传送装置72的上方，用于从第二极片传送装置72上吸取正极极片52并带动正极极片52转动至压合工位1。

具体的，如图1和图2所示，加热装置3设置在正极极片52转动经过的路径处，并向正极极片52背离第二压辊62的一侧表面加热；即正极极片52在随第二压辊62转动走过一段弧形路径的过程中，会经过加热装置3的作用区域，从而实现加热过程。

进一步的，施胶装置2设置在隔膜4向压合工位1移动的路径上；即隔膜4在到达压合工位1之前的一段运动路径上，施胶装置2会向隔膜4用于贴设负极极片51的一侧表面进行施胶。

示例性的，如图1所示，隔膜4由下至上运动经过第一压辊61与第二压辊62之间的压合工位1，加热装置3位于隔膜4朝向第二压辊62的一侧，并面向第二压辊62设置，用于向第二压辊62上的正极极片52进行加热；施胶装置2位于隔膜4朝向第一压辊61的一侧，并面向隔膜4设置，用于向隔膜4表面进行施胶。

示例性的，如图1和图2所示，加热装置3包括至少一根红外灯管31，红外灯管31的延伸方向与第二压辊62的中心轴平行。这样，可以使得正极极片52经过红外灯管31时表面能够均匀受热。

示例性的，加热装置3的功率为1500W-2500W，加热装置3与第二压辊62表面之间最近的距离为1cm-10cm，这样，可以保证正极极片52到达加热装置3的作用区域时，短时间内即能够被加热至热压所需温度，并且不会被烧伤。

示例性的，如图1和图2所示，本实施例提供的电池制作设备，还可以包括设置在加热装置3与第二压辊62之间的隔离体8，该隔离体8被配置能够防止正极极片52与加热装置3接触，且可透过红外光。

具体的，该隔离体8可以采用透明隔离板，例如石英玻璃板，可以透过红外光，同时耐高温，不仅可以使得红外线能够正常穿过，实现对极片的加热，同时可以有效避免极片与红外灯管31接触而导致烧伤。

示例性的，如图2所示，第一压辊61的辊体表面可以包括第一极片吸附区A，第一极片吸附区A用于吸附负极极片51的前端；沿第一压辊61的周向，第一极片吸附区A的宽度小于负极极片51的宽度。第一压辊61抓取负极极片51时，通过第一极片吸附区A将负极极片51的前端吸附，负极极片51的后端呈自由状态，如此，在负极极片51逐渐进入压合工位1被压合的过程中，可以保证压合的平整度，从而提高电池制作良率。

和/或，第二压辊62的辊体表面可以包括第二极片吸附区B，第二极片吸附区B用于吸附正极极片52的前端；沿第二压辊62的周向，第二极片吸附区B的宽度小于正极极片52的宽度。第二压辊62抓取正极极片52时，通过第二极片吸附区B将正极极片52的前端吸附，正极极片52的后端呈自由状态，如此，在正极极片52逐渐进入压合工位1被压合的过程中，可以保证压合的平整度，从而提高电池制作良率。另外，虽然正极极片52的后端呈自由状态，但是由于在加热装置3与第二压辊62之间设有隔离体8，可以保证正极极片52的后端不会与加热装置3接触，因此，不会出现正极极片52烧伤的问题。

可以理解的是，本申请中提到的“极片的前端”，是指按照工艺流程顺序，极片率先抵达确定位置的一个端部，本实施例中，“极片的前端”即是指极片中率先到达压辊吸取位置并在压辊的带动下率先抵达压合工位的一个端部。

另外，本申请中提到的‘极片吸附区’，是指压辊表面能够吸附极片的区域，例如，具体可以是指设有真空吸附孔的区域。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims

1.一种电池制作设备，其特征在于，包括：

压合工位，为用于对负极极片、正极极片以及位于负极极片和正极极片之间的隔膜提供压力的工位；

2.如权利要求1所述的电池制作设备，其特征在于，所述加热装置为红外加热装置。

3.如权利要求1所述的电池制作设备，其特征在于，所述施胶装置包括喷涂装置或者刷涂装置。

4.如权利要求1所述的电池制作设备，其特征在于，所述加热装置被配置为对正极极片进行加热。

5.如权利要求1-4任一项所述的电池制作设备，其特征在于，包括：

第一极片传送装置，用于将负极极片向压合工位传送；

第二极片传送装置，用于将正极极片向压合工位传送；

压合机构，包括并列设置的第一压辊和第二压辊，所述第一压辊与所述第二压辊之间被配置为压合工位；所述第一压辊设置在所述第一极片传送装置的上方，用于从所述第一极片传送装置上吸取负极极片并带动所述负极极片转动至所述压合工位；所述第二压辊设置在所述第二极片传送装置的上方，用于从所述第二极片传送装置上吸取正极极片并带动所述正极极片转动至所述压合工位；

所述加热装置设置在所述正极极片转动经过的路径处，并向所述正极极片背离所述第二压辊的一侧表面加热。

6.如权利要求5所述的电池制作设备，其特征在于，所述加热装置包括至少一根红外灯管，所述红外灯管的延伸方向与所述第二压辊的中心轴平行。

7.如权利要求6所述的电池制作设备，其特征在于，所述加热装置的功率为1500W-2500W，所述加热装置与所述第二压辊表面之间最近的距离为1cm-10cm。

8.如权利要求6所述的电池制作设备，其特征在于，还包括设置在所述加热装置与所述第二压辊之间的隔离体，所述隔离体被配置能够防止所述正极极片与所述加热装置接触，且可透过红外光。

9.如权利要求8所述的电池制作设备，其特征在于，所述第一压辊的辊体表面包括第一极片吸附区，所述第一极片吸附区用于吸附所述负极极片的前端；沿所述第一压辊的周向，所述第一极片吸附区的宽度小于所述负极极片的宽度；

和/或，所述第二压辊的辊体表面包括第二极片吸附区，所述第二极片吸附区用于吸附所述正极极片的前端；沿所述第二压辊的周向，所述第二极片吸附区的宽度小于所述正极极片的宽度。

10.如权利要求5所述的电池制作设备，其特征在于，所述施胶装置设置在所述隔膜向所述压合工位移动的路径上。