[发明专利]一种锂电池电芯主动预卷方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂电池加工领域的技术方案，特别是一种锂电池电芯主动预卷方法及装置。

背景技术

当前消费类锂电池，向薄型化，小型化、异形化发展，在保证电池容量的情况下，裸电芯尽可能做得薄或小；

同时锂电池快冲技术的发展，一类电芯宽度变宽，高度变低的电芯大量应用，因为其卷绕的特殊性，这类电芯均在内层预卷部分发生形变，致使整个软包电芯变形程度加剧，严重影响其的电性能及优率。

预卷时因为需要把极片和隔膜压在一起，由隔膜把极片带入卷针，因此预卷时隔膜所受的张力（拉力）包括隔膜带路自身设定张力、极片带路设定张力、摩擦力等，受力远远大于隔膜带路设定张力，造成隔膜拉伸，在电芯脱离卷针后，其缓慢恢复预卷过程拉伸产生的形变，使卷绕后电芯产生变形。

所述种种缺陷导致电芯存在容易产生变形、电芯的合格率及优良率低下、电芯的性能差等技术缺陷，所述种种缺陷严重限制了本领域进一步向前发展和推广应用。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新的技术方案以解决现存的技术缺陷。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种锂电池电芯主动预卷方法及装置，解决了现有电芯在预卷过程中容易产生变形、电芯优良率低下、电芯性能不佳等技术缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种锂电池电芯主动预卷方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一：数据采集，本步骤中采集的数据为极片预卷时负极入料驱动辊及正极入料驱动辊的转动角速度或极片预卷时下隔膜及上隔膜所受到的张力大小；

步骤二：建立数据关联，将步骤一中采集的数据与预卷过程进行数据关联；

步骤三：主动预卷，在本步骤中，所述负极片入料驱动辊及正极片入料驱动辊根据步骤二中建立的数据关联主动驱动负极入料驱动辊及正极入料驱动辊转动并主动驱动负极片及正极片进行预卷；当步骤一采集的数据为转动角速度时，所述负极入料驱动辊及正极入料驱动辊根据采集的转动角度进行转动；当步骤一采集的数据为下隔膜）及上隔膜的张力大小时，所述负极入料驱动辊及正极入料驱动辊提供可抵消下隔膜及上隔膜张力的扭矩。

作为上述技术方案的改进，当步骤一所采集的数据为负极片入料驱动辊及正极片入料驱动辊的转动角速度时，那么步骤二建立的数据关联为负极片入料驱动辊及正极片入料驱动辊的转动角速度与时间的关联；当步骤一采集的数据为上隔膜及下隔膜的张力大小时，那么步骤二建立的数据关联为上隔膜及下隔膜的张力大小与时间的关联。

作为上述技术方案的进一步改进，当步骤一采集的数据为当步骤一所采集的数据为负极片入料驱动辊及正极片入料驱动辊的转动角速度时，所述步骤三的主动预卷过程为：负极片入料驱动辊及正极片入料驱动辊的主动转动的角速度与步骤一中采集的转动角速度的数据同步。

作为上述技术方案的进一步改进，当步骤一所采集的数据为上隔膜及下隔膜的张力大小时，所述步骤三的主动预卷过程为：负极片入料驱动辊及正极片入料驱动辊的主动转动的扭矩与步骤一中采集的张力形成的阻力扭矩的的数据同步。

作为上述技术方案的进一步改进，所述负极片入料驱动辊及正极片入料驱动辊分别通过负极片入料驱动电机及正极片入料驱动电机提供驱动力。

作为上述技术方案的进一步改进，当步骤一所采集的数据为上隔膜及下隔膜的张力大小时，所述下隔膜张力包括下隔膜带路自身设定张力、下隔膜辊总阻力、负极片带路设定张力、负极片卷绕段过辊总阻力及负极片入料夹紧辊与负极片入料驱动辊之间的摩擦阻力，所述上隔膜张力包括上隔膜带路自身设定张力、上隔膜辊总阻力、正极片带路设定张力、正极片卷绕段过辊总阻力及正极片入料夹紧辊正负极片入料驱动辊之间的摩擦阻力。

本发明还提供了一种锂电池电芯主动预卷装置，包括中间预卷模块及左预卷模块、右预卷模块，所述中间预卷模块上安装有负极片入料驱动辊组件及正极片入料夹紧辊，所述左预卷模块包括负极片入料夹紧辊及左入料对辊，所述右预卷模块包括正极片入料驱动辊组件及右入料对辊，所述负极片入料夹紧辊可配合负极片入料驱动辊组件驱动下隔膜及负极片预卷，所述正极片入料驱动辊组件可配合正极片入料夹紧辊驱动上隔膜及正极片预卷。