[发明专利]电动汽车用锂离子电池芯包生产系统以及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及在构成在汽车用锂离子电池内的芯包的生产工序中，对阳极、阴极和分离膜进行缠绕（winding）从而生产芯包的系统和方法。

背景技术

一般来说，锂离子电池因为锂的反应性太强，难以解决安全性问题而无法商用化，直到最近才开始进行商用化，但是锂离子电池与其它电池相比具有很多优点。

第一，因为锂金属比其它任何金属都轻，所以锂离子电池非常轻且能量密度很高。第二，锂离子电池的电动势大。第三，因为没有记忆效果（memory effect：充电前必须对电池进行完全放电的性质），所以在未进行完全放电而以一定程度进行充电的状态下也能进行充电。第四，由于自放电而造成的电力损耗非常小。

具有这些优点的锂离子二次电池，通过阴极的充电反应比较快地进行的锂离子的流入（intercalation）反应能进行快速充电，因为以锂离子的状态存在，所以是具有稳定性的高电压电池，从而因其充电容量大且能进行小型化而主要被移动电话或笔记本电脑等便携式电子设备所采用，近来还被用作电动汽车的电池。

将阳极（anode）活性物质和阴极（cathode）活性物质涂覆在金属箔（铝或铜箔）制造阳极和阴极，在两电极之间放入分离膜（separator）并进行缠绕而制作的芯包（jelly roll），将制作的芯包插入到圆筒形或多边形金属容器中，填充电解液（electrolyte）并进行密封，从而完成锂离子二次电池。

像这样，锂离子二次电池的生产工序可分为电极制造工序和组装工序，其中，电极制造工序划分为搅拌、涂覆、干燥和压附切割（slitting），组装工序可分为缠绕、芯包插入以及电解液注入以及封入工序。

锂离子二次电池的特性会根据阳极和阴极的状态以及层叠、缠绕方法而大不相同。

因此，本发明涉及在所述的组装工序中对所述制造的电极进行缠绕从而生产芯包的芯包生产系统以及芯包生产方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供如下的电动汽车用锂离子电池芯包生产系统和芯包生产方法，即，在对已制造的阳极、阴极和分离膜进行缠绕从而生产芯包时，在以芯包的一个图案为单位构成切割面时，通过在阳极切割面进行粘带，从而通过切割倒角效果防止产生短路，用缠绕起始点胶带进行加固，使得能进行没有阳极板变形的稳定的缠绕，提供高效率的锂离子二次电池。

本发明的电动汽车用锂离子电池芯包生产系统是对阳极极板、分离膜和阴极极板进行缠绕制作芯包的芯包生产系统，其特征在于，该生产系统的组成包括：图案切割面制作部，该图案切割面制作部将从阳极极板供给部供给的阳极极板切割为图案单位的长度，并在切割部位进行粘带，形成芯包的一个图案的切割面；胶带供给部，该胶带供给部用于对所述图案切割面粘接用胶带进行收容保管，并向胶带切割部供给胶带；胶带切割部，该胶带切割部用于接收从所述胶带供给部提供的所述胶带，并将所述胶带切割为所述图案切割面的粘接大小，供给到所述图案切割面制作部；缓冲器部，该缓冲器部用于对从所述图案切割面制作部供给的所述阳极极板进行缠绕保管，以为进行芯包缠绕而进行供给；以及阳极图案切割部，该阳极图案切割部用于对所述缓冲器部供给的所述阳极极板的所述图案切割面进行切割，以构成芯包的一个图案，供给到缠绕部。

在这样的本发明的电动汽车用锂离子电池芯包生产系统中的生产方法，其特征在于，该生产方法的组成包括：图案切割面制作过程，该图案切割面制作过程包括根据阳极极板的图案单位的长度进行切割，在所述阳极极板的切割面粘接胶带以连接切割的阳极极板从而制作图案切割面，临时对制作有所述图案切割面的阳极极板进行收容储存，并且与缠绕过程相配合为进行所述图案切割面的切割进行供给；阳极图案切割过程，该阳极图案切割过程包括对通过所述图案切割面制作过程提供的所述阳极极板的所述图案切割面进行识别，切割所述图案切割面，并且将在所述阳极极板的末端粘接有胶带的图案单位的所述阳极极板供给到缠绕过程；分离膜图案切割过程，该分离膜图案切割过程包括以图案单位将分离膜供给到缠绕过程；阴极极板切割过程，该阴极极板切割过程包括以图案单位将阴极极板供给到缠绕过程；以及芯包缠绕过程，该芯包缠绕过程包括按照通过所述过程供给的所述阴极极板、所述分离膜和所述阳极极板的顺序进行覆盖缠绕，形成芯包，所述阳极极板隔着所述分离膜包裹所述阴极极板，最后由所述分离膜包裹所述阳极极板并用外部表面进行覆盖，用封装胶带粘接所述分离膜的末端，制作完成所述芯包并进行排出。