[发明专利]一种方型电芯卷绕方法及装置

说明书

本发明公开了一种方型电芯卷绕装置及方法，包括支架，极片输送组件和隔膜输送组件，设置在卷针组件侧边；卷针组件，安装于支架上，设置有第一卷针片和第二卷针片，极片和隔膜夹持在第一卷针片和第二卷针片之间；压辊组件，设置于极片输送组件与卷针组件连线一侧或隔膜输送组件与卷针组件连线一侧，压辊组件至少设置有一个。通过压辊组件将隔膜与极片压合，使隔膜和极片从同一位置入卷，实现两种料带的入卷速度恒定，提高电芯卷绕质量。

技术领域

本发明涉及电池加工技术领域，具体涉及一种方型电芯卷绕方法及装置。

背景技术

锂电池电芯制作过程中，通过卷针的旋转运动卷绕正极片、负极片以及夹置于两者之间起绝缘作用的隔膜以形成电芯。其中料带张力控制是一个非常重要的生产工艺指标，张力控制是锂电池电芯卷绕设备的技术重点和难点，特别对于方型锂电池卷绕设备。与圆形锂电池卷绕设备相比，采用的是方型或菱形的卷针，当卷针恒角速度转动时，引起料带的线速度周期性变化，造成卷绕过程中张力的大幅度波动，从而导致张力周期性变化难以控制。张力波动过大时，首先会引起卷绕的不平稳，容易造成料带拉断，影响生产效率及合格率；其次，当张力的波动超过额定指标时，会造成电芯内部电极产生膨胀，造成电芯变形、卷绕不整齐、电池表面不平整等，影响电池的容量和寿命。

而为了解决该问题，现有技术提出了加厚卷针、卷针自传同时加入公转、加入调速机械凸轮、加入主动送料电机等方法，同时配合变角速度控制，使线速度趋于恒定，实现变角速度卷绕。由于方型卷针为左右两半可自动张紧松开的卷针设计而成，当料带以同一角度或对称插入两卷针形成的方型卷针中时，均可用上述方法实现线速度恒定，参照图1所示，即为利用Mat l ab平台拟合出的料带与卷针相切点半径与卷针角速度之间的关系。随着料带与卷针相切点半径的周期性变化，为保持恒线速度，卷针的角速度随之周期性变化。

但当隔膜和极片料带从卷针的不同部位入卷时，例如本申请人先前申请的发明专利CN2019100262492，只能以隔膜和极片之一的入卷位置为基准来改变卷针旋转速度，不能两者兼顾，则必然会导致一种料带(隔膜或极片)的入卷速度不恒定，导致料带张力忽大忽小，使料带受损。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种方型电芯卷绕方法，不论料带以何种角度插入卷针，均能够保证隔膜和极片料带的入卷速度稳定，避免料带受损。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种方型电芯卷绕装置，包括极片输送组件、隔膜输送组件、卷针组件、压辊组件和支架，其中，

所述极片输送组件和隔膜输送组件，设置在卷针组件侧边；

所述卷针组件，安装于所述支架上，设置有第一卷针片和第二卷针片，极片和隔膜夹持在所述第一卷针片和第二卷针片之间；

所述压辊组件，设置于所述极片输送组件与卷针组件连线一侧或所述隔膜输送组件与卷针组件连线一侧，所述压辊组件至少设置有一个。

进一步的，所述压辊组件包括连接板、气缸、压辊安装板和压辊，所述压辊转动连接于所述压辊安装板一端，所述压辊安装板由所述气缸驱动，所述气缸通过连接板安装于所述支架上。

进一步的，所述极片输送组件和隔膜输送组件位于所述卷针组件一侧，所述压辊组件设置有两个，所述压辊组件分别设置在所述极片输送组件和隔膜输送组件外两侧。

进一步的，所述极片输送组件和/或隔膜输送组件设置于所述卷针组件两侧，所述压辊组件将所述极片输送组件和/或隔膜输送组件输送的料带中心对称压合于所述卷针组件两侧。

进一步的，所述极片输送组件包括正极片输送组件和负极片输送组件，所述正极片输送组件和负极片输送组件位于所述卷针组件两个，且两者之间的夹角大于170度且小于190度，所述压辊组件将隔膜料带压向极片料带。

进一步的，所述正极片输送组件、卷针组件和负极片输送组件的连线为直线。