[发明专利]一种锂离子电池的叠片工装及叠片方法

说明书

本发明提供了一种锂离子电池的叠片工装，包括叠片台，叠片台上安装有压片结构，压片结构包括均匀分布在叠片台上叠片区外周的至少2个压片组件。压片组件包括支架，支架下端转动安装在叠片台上；支架上面向叠片区方向的位置沿竖直方向设有轨道，轨道上安装有叠片压块，且叠片压块内设有第一加热结构。叠片工装还包括控制结构，控制结构包括运动控制结构、第一加热控制结构，运动控制结构用于控制叠片压块变换与叠片区之间的位置，第一加热控制结构用于控制第一加热结构对叠片压块加热。还提供了一种叠片方法，包括以叠片、加热、降温为小组进行多次操作形成电池芯片。本发明的叠片工作和叠放方法具有操作简单、效率高的优点。

技术领域

本发明涉及锂离子电池制造技术领域，具体为一种锂离子电池的叠片工装及叠片方法。

背景技术

锂离子电池通常采用叠片式电芯，通过将正极片、隔膜、负极片依次叠放后形成一个扁平、松散的立方体电芯，然后输出至下一个工序进行相应的操作。

目前，由于叠放后的立方体电芯呈松散状态，在向后工序移送过程中，极其容易发生正极片、负极片错位情况，若错位尺寸过大则可能会发生正极片与负极片(如图1所示)接触情况，进而在电池充放电时造成短路，甚至起火爆炸的安全事故。

发明内容

为了解决正极片、隔膜、负极片依次叠放后形成的立方体电芯成松散状态，在向后工序移送过程由于发生错位的情况而导致电芯变形，或正极片与负极片接触发生短路情况等问题，本发明设计了一种结构简单、操作方便的锂离子电池的叠片工装及叠片方法，其能够保证叠放后形成的立方体电芯为一个整体，以避免由于正极片与负极片错位而引起的锂离子电池质量不合格的问题，也确保了锂离子电池的使用安全性。

实现发明目的的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种锂离子电池的叠片工装，用于将正极片、负极片、带胶层隔膜多次叠放后形成电池电芯，叠片工装包括叠片台，叠片台上安装有压片结构，压片结构包括均匀分布在叠片台上叠片区外周的至少2个压片组件。

其中，压片组件包括支架，支架下端转动安装在叠片台上；支架上面向叠片区方向的位置沿竖直方向设有轨道，轨道上安装有叠片压块，且叠片压块内设有第一加热结构。

其中，叠片工装还包括控制结构，控制结构包括运动控制结构、第一加热控制结构，运动控制结构用于控制叠片压块变换与叠片区之间的位置，第一加热控制结构用于控制第一加热结构对叠片压块加热。

本发明通过对电池电芯的叠片工装进行设计，一方面通过设计压片组件及运动控制结构，方便叠片过程中将叠片压块及时移出或移入叠片区进行相应的操作；另一方面通过设计第一加热结构和第一加热控制结构，能够及时对各个阶段的叠放后的未成形叠放电池芯片进行加热，使带胶层隔膜的胶层融化将其两侧的正极片或负极片粘住，以避免后续操作中，正极片、负极片、带胶层隔膜之间发生移位而影响电池的质量。

进一步的，上述运动控制结构包括第一运动控制结构、第二运动控制结构，第一运动控制结构用于控制支架在叠片台的安装孔内转动，第二运动控制结构用于控制叠片压块在轨道上向上或向下移动。

进一步的，上述各叠片压块与未成形叠放电池芯片的接触面积为未成形叠放电池芯片表面积的1/15～1/30。

更进一步的，上述叠片压块为圆形、正方形、长方形中的一种。

在本发明的一个实施例中，叠片台内设有第二加热结构，第二加热结构位于叠片压块压持位置的正下方。

控制结构还包括第二加热控制结构，第二加热控制结构用于控制第二加热结构对叠片台加热。

第二方面，本发明还提供了一种锂离子电池的叠片方法，采用第一方面的叠片工装进行叠片操作，包括以下步骤：

S1、运动控制结构控制叠片压块移出叠片区，以消除叠片压块对叠片区的遮挡；