[发明专利]一种电池电芯制备装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种电池电芯制备装置，包括底座，还包括设于底座上的电芯叠片装置、输送装置和压紧装置；所述电芯叠片装置将电池的正极极片、隔膜、负极极片依次层叠制成层叠电芯，所述压紧装置将所述层叠电芯进行压紧处理；所述输送装置设于所述电芯叠片装置和压紧装置底部，其在所述电芯叠片装置底部承接加工后的层叠电芯，并将所述层叠电芯送至所述压紧装置底部进行压紧处理。本发明提供了一种能够简单实现叠片式电芯制造的制备装置，使用该装置实现了全机械化操作，从而使叠片速度大幅提升，提升了生产效率。在叠片过程中，装置不使用额外的夹治具，操作简单易行、操作过程中极片不错位。

技术领域

本发明属于电池制造领域，具体涉及一种电池电芯的制备装置及其使用方法。

背景技术

锂离子电池的电芯是由正极极片、隔膜、负极极片构成，目前锂电池多采用叠片式电芯。叠片式电芯制造技术是使用隔膜将正极极片和负极极片进行隔离，然后依次叠加使其成为电芯的过程。“Z形”叠片式锂电池中重要的叠片方式之一，其制备过程为：通过放卷机构将卷绕于其上的隔膜放出，通过叠片装置的往复运动将隔膜折叠为“Z形”，然后将正极极片和负极极片依次插入，隔膜将正极极片和负极极片隔开，经过多次重复上述过程后，最终制成设定厚度的锂电池电芯。

上述“Z形”叠片式电芯制造过程较为复杂，需要大量时间和精力来执行顺序堆叠过程，存在以下技术难点：

(1)将隔膜进行“Z形”折叠不容易实现机械化操作，从而导致叠片速度慢、生产效率低；

(2)形成“Z形”折叠后，将正极极片和负极极片插入隔膜中时，还需先将极片放置到专门的夹具上，然后再通过机械手将极片插入，操作复杂易出错；

(3)插片完成进行压紧时，容易出现极片错位；

(4)现有的叠片设备占用的工厂面积大，整体占用的空间体积大。

发明内容

为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种能够简单实现叠片式电芯制造的制备装置，使用该装置实现了全机械化操作，从而使叠片速度大幅提升，提升了生产效率。在叠片过程中，装置不使用额外的夹治具，操作简单易行、操作过程中极片不错位。本发明中的制备装置体积小、占位小、成本低，其使用方法简单易行，适合批量化生产使用。

本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：

本发明中提供的电池电芯制备装置，包括底座，还包括设于底座上的电芯叠片装置、输送装置和压紧装置；所述电芯叠片装置将电池的正极极片、隔膜、负极极片依次层叠制成层叠电芯，所述压紧装置将所述层叠电芯进行压紧处理；所述输送装置设于所述电芯叠片装置和压紧装置底部，其在所述电芯叠片装置底部承接加工后的层叠电芯，并将所述层叠电芯送至所述压紧装置底部进行压紧处理。

进一步地，所述电芯叠片装置包括正极片叠片机构、负极片叠片机构、隔膜放卷机构、芯轴和支架轴，所述芯轴包括正极芯轴与负极芯轴，所述支架轴包括正极片支架轴和负极片支架轴；所述正极叠片机构和所述负极叠片机构按照设定数量进行叠加，且设于正极芯轴与负极芯轴之间、正极片支架轴和负极片支架轴之间；所述隔膜放卷机构沿所述正极片叠片机构和负极片叠片机构放卷隔膜。

进一步地，所述隔膜放卷机构固定连接于所述正极片支架轴和/或负极片支架轴上，包括隔膜轴以及设于所述隔膜轴上的环形滚筒，待使用隔膜卷料即设于所述环形滚筒上，所述环形滚筒两侧设有滚筒挡片；在所述正极片叠片机构和负极片叠片机构下端还设有隔膜夹紧装置。