[实用新型]一种极片与隔离膜热复合设备

说明书

本实用新型公开了一种极片与隔离膜热复合设备，包括预热机构、热辊压机构、连杆张紧机构、整形辊、磁条、吸尘腔及收料卷，预热机构包括至少二套，预热机构依次并列间隔设置于机架的侧壁上；热辊压机构设置于预热机构的侧部；连杆张紧机构设置在热辊压机构的侧部，覆膜极片经连杆张紧机构张紧；整形辊、磁条及吸尘腔依次间隔设置，覆膜极片依次穿过整形辊、磁条及吸尘腔时，进行整形、磁吸附极片表面金属及极片表面除尘；收料卷包括二个，两收料卷上下间隔设置，覆膜极片上下面的隔离膜表面的保护膜端部连接在收料卷上。本实用新型实现极片与隔离膜自动预热、热辊压复合、带自动张紧、极片表面金属及粉尘去除及保护膜自动收卷功能。

技术领域

本实用新型涉及锂电池领域，特别指一种极片与隔离膜热复合设备。

背景技术

当前,全球锂电池企业主要聚集在韩国、中国和日本。日本在21世纪之前垄断了全球的裡电池产业,其主要产品是二次锂电池。后来,随着韩国和中国对锂电池生产技术的研究和开发而逐渐地在全球占据了一定的市场。国外著名的锂电池生产厂家有三洋、博世、三星、松下、索尼、丰田、东芝、福特、通用、奔驰等。这些厂家一般都有一整套完善的锂电池生产线，其中包含锂电池卷绕设备和极耳焊接设备，这些设备一般由专门的设备生产商提供。调查统计，2016年中国锂电池电芯设备规模为75亿元，同比增长超过100%。其中国产设备占55亿元，预计未来国产比例将提升。目前动力电池的产能和性能，远不能满足终端电动车及储能市场的新增需求，未来3-5年将是锂电设备高速增长期。受动力电池大规模扩张影响，单体动力电池容量较大，用叠片工艺生产效率和性能更优异。许多国内领先电芯制造商都有方形铝壳电池扩产规划，2016年以来对叠片工艺设备需求随之增多。我国锂电池叠片机设备行业，由过去格林晟一家独大，到现在群雄割据的局面。由于动力电池性能要求较高，对设备稳定性、精细度、高速性等要求严格，因此企业在采购中会优先考虑高性能设备，这将加速设备市场向实力型设备企业集中化，同时也倒逼低端市场设备企业竞争加大，小企业为了生存迫使下降价格走薄利多销道路。动力锂电池主要由隔离膜、阴极、阳极、电解液四部分组成，按成型工艺主要分为三种：切片锂电池、叠片锂电池和卷绕锂电池。切片锂电池，由于隔离膜非常柔软，在加工过程中难以保证隔离膜的对齐度，使电池质量下降，因此，在工业中很少使用该方案。叠片锂电池，从结构上看叠片工艺比切片工艺的锂电池加工工艺简单，因为隔离膜在整块锂电池当中为连续的，而且其性能与切片锂电池几乎一样，在工业中常用叠片锂电池替代切片锂电池。方形卷绕锂电池，在整个电池中只有一张阴极极片和一张阳极极片，其加工工艺更为简单，因此卷绕锂电池目前被广泛应用。

在没有出现叠片锂电池之前几乎都是用方形卷绕锂电池，但随着行业内的不断研究，随着电池能量密度要求逐步提高，电芯企业有将电池越做越大的趋势，单电芯做大最主要存在问题在于安全性、生产效率、极片与隔膜卷绕或对叠的控制、产线集体效率等问题。叠片锂电池的优越性能慢慢呈现，叠片锂电池的普及是将来的一大趋势，而解决叠片锂电池的加工效率问题是推广叠片锂电池的必须途径，且随着国内叠片装备企业的不断革新进步，以及大型锂电装备企业的横向延伸，叠片工艺仍会是主流趋势。高工产研锂电研究所GGII数据显示，2019年1-10月我国软包电池装机量约3.99GWh，同比下降10%，仅占总装机量8.6%去年占总装机量13.4%。方形电池，装机量约39.12GWh，同比增长49%，占总装机量84.35%。

叠片工艺是软包电池制造过程中的关键工艺，在进行叠片之前带状的极片的上下表面需要覆合隔离膜，覆膜完成后的极片需要进行复合工序，并将隔离膜表面的保护膜进行收集；在对上述工艺自动化设计过程中存在以下技术难点需要解决：1、极片与隔离膜的自动预热；2、极片与隔离膜的自动热复合；3、极片在导出及裁切过程中需要保持一致的张紧力，以保证传送及裁切精度，因此需要设计一种带料自动张紧机构；4、极片表面金属及粉尘的去除；5、隔离膜表面保护膜的自动收卷。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种实现极片与隔离膜自动预热、热辊压复合、带自动张紧、极片表面金属及粉尘去除及保护膜自动收卷功能的极片与隔离膜热复合设备。