电芯极片卷绕装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池生产制造的技术领域，具体涉及一种电芯极片卷绕装置。


背景技术：

2.在锂离子电池的制造过程中，需要对锂离子电池的电芯进行电解液浸润过程，如果电解液浸润效果不好，就会导致离子传输路径变远，从而阻碍了锂离子在正负极之间的穿梭，而未接触电解液的极片就无法参与电化学反应，这样，会导致电池的电阻增大，从而会影响锂离子电池的倍率性能、放电容量和使用寿命，因此，对电芯的正负极片的浸润是非常重要的。
3.随着电芯越做越大，以及电芯能量密度需求使电芯极片压实密度越做越高，导致电解液浸润电芯极片越来越困难。当前电芯制造工艺中主要是在电芯极组卷绕完成入壳之后再进行注液，在真空下完成电解液多次注入，而对于下液困难的电芯或大电芯需采用加长陈化时间的方式来使电解液充分浸润间电芯极片。
4.以上技术在电解液注入过程中需要专用的真空设备和注液设备，其成本较高。而注液后的电芯需要陈化，陈化需要场地，对于下液困难的电芯或大电芯需加长陈化时间使电解液充分浸润极片，使得因陈化导致的长生产周期进一步加长，降低生产效率。此外，下液困难的电芯和大电芯的极片吸液后一般会在极片中间区域形成吸液线，影响电芯性能。
5.综上所述，现有的电芯在电解液浸润阶段存在较多弊端，需要进行改良。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种电芯极片卷绕装置，能够在电芯卷绕工艺中实现点电芯极片浸润，无需设置陈化工序，极片的电解液浸润效果好，生产效率高，不会出现吸液线，提高了电芯的性能。
7.本实用新型提供一种电芯极片卷绕装置，包括用于释放正极片的正极卷、用于释放负极片的负极卷、用于释放第一隔膜片的第一隔膜卷、用于释放第二隔膜片的第二隔膜卷、传输组件、电解液箱和卷针，所述正极卷和所述负极卷设置于所述电解液箱的后端，所述第一隔膜卷、所述第二隔膜卷设置于所述电解液箱的前端，所述正极片和所述负极片传动连接设置于所述传输组件上，所述正极片与所述负极片从所述电解液箱后端经电解液箱内部传输至所述电解液箱前端，所述正极片、所述第一隔膜片、所述负极片、所述第二隔膜片间隔设置并与所述卷针卷绕配合。
8.较为优选的，所述传输组件包括用于传输所述正极片的第一传输组件和用于传输所述负极片的第二传输组件。
9.较为优选的，所述第一传输组件包括第一下滚筒和第一上滚筒，所述第一下滚筒设置于第一电解液箱内，所述第一上滚筒设置于第一电解液箱前端并位于所述第一隔膜卷上方，所述正极片与所述第一下滚筒的下缘和所述第一上滚筒的上缘传动连接。
10.较为优选的，所述第二传输组件包括第二下滚筒和第二上滚筒，所述第二下滚筒
设置于第二电解液箱内，所述第二上滚筒设置于第二电解液箱前端并位于所述第一隔膜卷与所述第二隔膜卷之间，所述负极片与所述第二下滚筒的下缘所述第二上滚筒的上缘传动连接。
11.较为优选的，所述正极片和所述负极片在所述电解液箱的前端传输段设有电解液回流板，所述电解液回流板分别设置于所述正极片和所述负极片的下方，所述电解液回流板的底部延伸至所述电解液箱内。
12.较为优选的，所述电解液回流板倾斜设置，所述电解液回流板的倾斜角度与所述正极片或所述负极片的传输角度一致。
13.较为优选的，所述电解液回流板的两侧设有防溢围边。
14.较为优选的，所述电解液回流板的板面上平行设有若干个导流槽，所述导流槽从所述电解液回流板的顶端向低端延伸。
15.本实用新型的有益效果为：
16.1、本装置通过以上结构，在电芯卷绕的工艺中随着传输组件的传输，同步实现正极片、负极片在电解液中的浸润。由于电解液浸润极片时极片还未被卷绕形成电芯，其浸润效果良好且迅速，无需专用的真空设备和注液设备进行电解液注入，节约了设备成本。省略了陈化工序，不需要设置陈化场地且节约了陈化时间，缩短了生产周期。通过以上方式实现的极片浸润良好，不会在电芯上出现吸液线，电芯性能更好。此外，电解液浸润极片的同时把极片软化，从而降低极片在卷绕过程中掉粉、脆片概率，进一步提高了电芯质量。
17.2、本方案采用滚筒传输组件实现极片传输，通过在电解液箱内设置传输滚筒，能在实现极片传输的同时实现极片的电解液浸润，使极片在卷绕工序同步实现电解液浸润，无需在卷绕成电芯后单独进行注液，缩短了电芯的生产周期。
18.3、本方案在电解液箱上设置电解液回流板，用于在正极片和负极片的前端传输段对极片上多于的电解液进行收集。多余的电解液重新回流到电解液箱中，不会出现电解液浪费，相比传统注液方式减少电解液损耗，降低生产成本。
附图说明
19.图1为本实用新型结构示意图；
20.图中：1-正极卷；2-正极片；3-负极卷；4-负极片；5-第一隔膜卷；6-第二隔膜卷；7-卷针；8-第一电解液箱；9-第二电解液箱；10-第一下滚筒；11-第一上滚筒11；12-第二下滚筒；13-第二上滚筒；14-电解液回流板；15-第一隔膜片；16-第二隔膜片。
具体实施方式
21.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
22.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
23.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
24.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
25.在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。“多个”表示“两个或两个以上”。
26.实施例一
27.图1示出了本技术较佳实施例(图1示出了本技术第一实施例)提供的一种电芯极片卷绕装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
28.一种电芯极片卷绕装置，包括用于释放正极片2的正极卷1、用于释放负极片4的负极卷3、用于释放第一隔膜片15的第一隔膜卷5、用于释放第二隔膜片16的第二隔膜卷6、传输组件、电解液箱和卷针7，所述正极卷1和所述负极卷3设置于所述电解液箱的后端，所述第一隔膜卷5、所述第二隔膜卷6设置于所述电解液箱的前端，所述正极片2和所述负极片4传动连接设置于所述传输组件上，所述正极片2与所述负极片4从所述电解液箱后端经电解液箱内部传输至所述电解液箱前端，所述正极片2、所述第一隔膜片15、所述负极片4、所述第二隔膜片16间隔设置并与所述卷针7卷绕配合。其中，卷针所处的一端为前端，正极卷、负极卷所处的一端为后端，极片在传输组件的传输下，其从头部至尾部被前端的卷针逐渐卷绕，以形成电芯。
29.本装置通过以上结构，在电芯卷绕的工艺中随着传输组件的传输，同步实现正极片、负极片在电解液中的浸润。由于电解液浸润极片时极片还未被卷绕形成电芯，其浸润效果良好且迅速，无需专用的真空设备和注液设备进行电解液注入，节约了设备成本。省略了陈化工序，不需要设置陈化场地且节约了陈化时间，缩短了生产周期。通过以上方式实现的极片浸润良好，不会在电芯上出现吸液线，电芯性能更好。此外，电解液浸润极片的同时把极片软化，从而降低极片在卷绕过程中掉粉、脆片概率，进一步提高了电芯质量。
30.在一个实施例中，所述传输组件包括用于传输所述正极片2的第一传输组件和用于传输所述负极片4的第二传输组件。
31.在一个实施例中，所述第一传输组件包括第一下滚筒10和第一上滚筒11，所述第一下滚筒10设置于第一电解液箱8内，所述第一上滚筒11设置于第一电解液箱8前端并位于所述第一隔膜卷5上方，所述正极片2与所述第一下滚筒10的下缘和所述第一上滚筒11的上缘传动连接。
32.在一个实施例中，所述第二传输组件包括第二下滚筒12和第二上滚筒13，所述第
二下滚筒12设置于第二电解液箱9内，所述第二上滚筒13设置于第二电解液箱9前端并位于所述第一隔膜卷5与所述第二隔膜卷6之间，所述负极片4与所述第二下滚筒12的下缘所述第二上滚筒13的上缘传动连接。
33.本方案采用滚筒传输组件实现极片传输，通过在电解液箱内设置传输滚筒，能在实现极片传输的同时实现极片的电解液浸润，使极片在卷绕工序同步实现电解液浸润，无需在卷绕成电芯后单独进行注液，缩短了电芯的生产周期。
34.本方案的各个部件在具体设置时，其高度采用以下方式进行布置。
35.正极卷的高度高于第一下滚筒，低于第一上滚筒。负极片的传输整体低于正极片，即负极卷设置于正极卷正下方，负极卷高度高于第二下滚筒，低于第二上滚筒。第一隔膜卷设置于第一上滚筒下方，第二隔膜卷设置于第二上滚筒下方。卷针低于第一上滚筒、第一隔膜卷、第二上滚筒和第二隔膜卷。从而实现正极片、第一个隔膜片、负极片、第二个膜片实现的极片带在位于低点的卷针处实现卷绕。以上高度设置能实现极片带传输同时进行电解液浸润，并通过高度差使多余的电解液回流收集，防止电解液浸润过多造成浪费。
36.在一个实施例中，所述正极片2和所述负极片4在所述电解液箱的前端传输段设有电解液回流板14，所述电解液回流板14分别设置于所述正极片2和所述负极片4的下方，所述电解液回流板14的底部延伸至所述电解液箱内。
37.本方案在电解液箱上设置电解液回流板，用于在正极片和负极片的前端传输段对极片上多于的电解液进行收集。多余的电解液重新回流到电解液箱中，不会出现电解液浪费，相比传统注液方式减少电解液损耗，降低生产成本。电解液回流板14采用倾斜设置，所述电解液回流板14的倾斜角度与所述正极片2或所述负极片4的传输角度一致。即，正极片在第一下滚筒10和第一上滚筒11之间传输段形成的传输角度与电解液回流板14一致，从而能保证从正极片上溢出的电解液能以最快的速度从电解液回流板14上向下滑落，该设计能提高电解液的收集效率。负极片下方的电解液回流板14也采用同样的方式进行设置。
38.在不同的电芯卷绕工序中，第一下滚筒10和第一上滚筒11之间传输段的传输角度可能会存在差异，为了提高本装置的适配性。可采用电解液回流板14倾角可调的方式固定。
39.在一个实施例中，所述电解液回流板14的两侧设有防溢围边。该防溢围边可防止电解液从两侧溢出，使电解液全部被收集于电解液箱内。
40.在一个实施例中，所述电解液回流板14的板面上平行设有若干个导流槽，所述导流槽从所述电解液回流板14的顶端向低端延伸。导流槽的设置能加速电解液的流速，加强收集效率。
41.实施例二
42.本实施例提供了一种在电解液回流板的较优实施方式，其结构具体如下：
43.电解液回流板14整体置于电解液箱内，电解液箱的侧壁顶部对称焊接一对螺母，螺母上螺纹连接一对螺栓。电解液回流板14背部水平设置挡块，用于与螺栓抵接，从而实现倾角。螺栓与螺母配合的方式一方面实现电解液回流板的固定，另一方面可实现电解液回流板的倾角调节。在需要对电解液回流板14的倾角进行调节时，通过旋转螺栓，从而实现螺栓伸出长度的调节，从而可改变电解液回流板的倾角调节。
44.本装置的工作过程如下：
45.负极片和正极片在传输滚筒的传输力作用下，分别从负极卷和正极卷中引出，分
别进入电解液箱中电解液浸泡之后再被传输滚筒传输出电解液箱。负极片和正极片出电解液箱时会带出多余电解液，带出来的电解液再随着极片爬坡电解液会回落到电解液回流板上，再回到电解液箱中，之后再把浸润好的负极片和正极片与隔膜片一起在卷针上卷绕成电池卷芯。
46.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。