[发明专利]一种锂离子电池Z字形叠片设备及其工艺

说明书

本发明公开了一种锂离子电池Z字形叠片设备及其工艺，锂离子电池Z字形叠片设备包括：隔膜，隔膜上表面上匀距设有若干个负极片，隔膜下表面上设有若干个正极片；热压复合装置；隔膜断切装置；叠片机构，锂离子电池Z字形叠片工艺包括如下步骤：(1)先将正极卷和负极卷进行模切或裁切，然后在隔膜的上表面和下表面分别粘接模切或裁切后的负极片和正极片，并且正极片与负极片交错分布；(2)然后将隔膜与各个负极片和正极片进行热压复合；(3)最后进行Z字形折叠并裁断隔膜。本发明使模切或裁切与Z字形叠片实现无缝对接，省去极片转移装置及设施，并且使用热压复合方式固定极片，降低了裸电芯在转移过程中，极片错位的风险。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池Z字形叠片设备及其工艺。

背景技术

锂离子电池是当前最热门的新能源储能器件，而电池组装过程中，裸电芯的组装是其中最重要的工序之一。裸电芯装配有三个基本要求：1.负极完全包裹正极；2.隔膜完全包裹涂层；3.电极中心对齐。裸电芯组装技术分卷绕和叠片两种大的技术路线，其中卷绕还分全极耳卷绕和多极耳卷绕，叠片分置袋式切片和Z字形叠片。

Z字形叠片技术是最简单易行的一种叠片工艺。首先，将正负极片分别模切或裁切成单片，如图1。

然后，隔膜采用Z字形方式运动，隔膜每次折叠，机械手抓取一片电极片放置在隔膜上，如图2。

上述叠片存在如下两个问题：

(1)模切或裁切工序与叠片工序是分隔开的，在自动化设备下，极片转移需要较长物流线，购买及维护成本高；或采用料盒进行极片转移，效率低下；

(2)叠片工序制成裸电芯后，由于极片与隔膜间无任何作用力，极耳焊接之前极片极易发生错位，存在安全隐患。

发明内容

本发明为了解决上述问题，从而提供一种锂离子电池Z字形叠片设备及其工艺。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种锂离子电池Z字形叠片设备，其特征在于，所述锂离子电池Z字形叠片设备包括：

隔膜，所述隔膜上表面上设有若干个负极片，所述隔膜下表面上设有若干个正极片，并且正极片与负极片交错分布；

热压复合装置，所述热压复合装置可对隔膜与各个负极片和正极片进行热压复合；

叠片机构，断切后的各段隔膜可进入到叠片机构内进行Z字形折叠并裁断隔膜；

隔膜断切装置，叠片机构叠片后通过隔膜断切装置将隔膜切断。

在本发明的一个优选实施例中，所述隔膜上表面和下表面分别设有粘结层，负极片和正极片分别通过粘结层粘接固定在隔膜上。

在本发明的一个优选实施例中，所述锂离子电池Z字形叠片设备还包括两个离型膜开卷装置和两个离型膜收卷装置，两个离型膜开卷装置对称设置在隔膜上下两侧，离型膜开卷装置可将离型膜平铺于隔膜的上表面或下表面，并分别与各个负极片或正极片接触，两个离型膜收卷装置对称设置在隔膜上下两侧，并位于热压复合装置一侧，离型膜收卷装置可将平铺在隔膜的上表面或下表面上的离型膜收回。

在本发明的一个优选实施例中，所述热压复合装置包括两个带有加热加压功能的金属辊轮，这两个金属辊轮对称设置在隔膜的上下两侧，并且金属辊轮位于离型膜开卷装置与离型膜收卷装置之间。

一种锂离子电池Z字形叠片工艺，所述锂离子电池Z字形叠片工艺包括如下步骤：

(1)先将正极卷和负极卷进行模切或裁切，然后在隔膜的上表面和下表面分别粘接模切或裁切后的负极片和正极片，并且正极片与负极片交错分布；

(2)然后将隔膜与各个负极片和正极片进行热压复合；