[发明专利]一种多极片叠片隔膜切断工艺及其装置

说明书

本发明公开了一种多极片叠片隔膜切断工艺，包括如下工艺步骤：叠底层隔膜；压隔膜；隔膜切断及叠极片；叠中部隔膜；压隔膜；隔膜切断及叠极片；循环叠片切隔膜；叠顶层隔膜；隔膜切断及压隔膜；整体转移；隔膜层整体切断；CCD复检。多极片叠片隔膜切断装置，包括分别设置于叠片工位及切断工位处的叠片切断机构及压片切断机构，叠片工位处还设有平台及压膜机构，压膜机构对应设置在叠片平台的两侧；叠片切断机构设置在叠片平台上方；压片切断机构设置在平台上方。本发明采用压隔膜同步多极片叠片，并联动切隔膜，通过压隔膜保证叠片精度，同时联动叠片与切隔膜有效提升叠片效率，且具备压片切断联动功能，保证裁切精度的同时提升切断效率。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，特别指锂离子动力电池领域中的一种多极片叠片隔膜切断工艺及其装置。

背景技术

随着国家大力推动新能源发展，各行各业对锂离子动力电池的需求日益增长，锂离子动力电池的组成结构中电芯是其核心部件，电芯一般由正负极片相互交错叠合而成。电芯组成结构包括上下交错叠合的多片正负极片，正负极片之间通过隔膜进行隔离绝缘。

目前电芯的制成工艺根据隔膜插入工艺不同包括带状叠片和单片叠两种方式，即叠片时采用连续的隔膜和单片隔膜叠片。对于带状叠片工艺，叠片时正负极片轮换地放置在叠片平台上，带状的隔膜在叠片平台上方来回循环拉动，在正极片或负极片叠好后覆盖在正极片或负极片的表面，叠片完成后再将隔膜裁断；该种叠片方式，叠片过程中带状隔膜张紧并被来回拉动，内部存在应力，在裁断后隔膜表面会出现起皱等情况，影响电芯质量。对于单片叠工艺，叠片前先将隔膜裁断为单片结构，正负极片叠放后将单片的隔膜叠放在正极片或负极片表面实现叠片，该种叠片工艺需要多次取隔膜叠隔膜，导致叠片效率低下，为保证每次叠片位置精度，叠合前还需对隔膜进行对位，叠片位置精度难以有效保证。

目前国内技术比较先进的锂电池设备主要掌握在国外设备供应商手中，国内高端锂电叠片设备目前主要依靠进口，属于国内企业需要突破的技术。相比于带状叠工艺和单片叠工艺，目前较为先进的是韩国LG公司的叠片设备，该设备采用的制成工艺将负极片和正极片同步向前直线传动，形成两条上下平行间隔的直线传送路径，同时对应地将两卷带状隔膜在负极片传送路径下方及正负极传送路径之间，并将带状隔膜水平拉出，并连同正负极片穿过上下间隔设置的热压滚轮之间，进行热复合后，沿水平方向相邻两极片之间的间隙将带状隔膜进行裁断，形成了由上至下依次为隔膜、负极片、隔膜、正极片的单元体，再将单元体通过CCD对位后逐次叠片形成电芯；该种制成工艺通过增加中间单元体的制成，将隔膜裁断前先热复合粘合在正负极片的表面，在一定程度上解决了带状隔膜直接叠片存在的内部应力问题，同时，通过单元体叠片时CCD对位部分提升了对位精度。但是，该制成工艺在单元体制成工艺中，单元体的制成采用盲叠方式，即正负极片同步直线传送并进行叠片，上下设置的正负极片之间缺少对位，无法保证单元体内正负极片精度，同时，目前的现状是如果对每片上下设置的正负极片增加对位工序，则与现有的单片叠工艺耗时相同，同样需要消耗大量时间，无法保证叠片效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种属于单片隔膜叠片工艺，采用压隔膜同步多极片叠片，并联动切隔膜，通过压隔膜替代单次检测，保证叠片精度，同时联动叠片与切隔膜有效提升叠片效率，且具备压片切断联动功能，保证裁切精度的同时提升切断效率的多极片叠片隔膜切断工艺及其装置。

本发明采取的技术方案如下：一种多极片叠片隔膜切断工艺，包括如下工艺步骤：

S1、叠底层隔膜：带状结构的隔膜水平拉出张开并叠放在叠片平台上；

S2、压隔膜：步骤S1中带状隔膜经叠片平台两侧的压膜机构从叠片平台的左右两侧将隔膜压紧；

S3、隔膜切断及叠极片：叠片切断机构将步骤S2中叠片平台的左右两侧压紧的隔膜切断，同时将四片一组吸附的极片叠放在隔膜上；所述叠片切断机构同时吸附四片极片，并带动四片极片同步下降将极片放置于隔膜时，联动地将隔膜切断；