[发明专利]电芯制造设备及其方法

说明书

本申请涉及一种电芯制造设备及其方法。电芯制造设备用于制作电芯，电芯包括第一极片、第二极片和隔膜，电芯具有位于内侧的卷绕起始段，电芯制造设备包括：卷针，被配置为将第一极片、第二极片和隔膜卷绕形成电芯；下料组件，被配置为从卷针取下电芯，下料组件包括内侧加热针，内侧加热针被配置为抵压并加热卷绕起始段，以使卷绕起始段的第一极片和第二极片中的至少一者与隔膜热复合。本申请提供的电芯制造设备，旨在解决电芯内圈部分存在析锂的问题。

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电芯制造设备及其方法。

背景技术

在电池生产过程中，需要使用卷绕设备将极片和隔膜卷绕成电芯。卷绕初始步骤，卷针可以预先卷绕一定层数的隔膜，然后将极片送至卷针处，并最终使得极片和隔膜一同被卷针卷绕以形成电芯。经过卷绕和预压定型后的电芯呈扁平状结构。然而，经过卷绕和预压定型后的电芯，在使用过程中，内圈部分存在析锂的情况，影响电芯的使用安全性。

发明内容

本申请提供一种电芯制造设备及其方法，旨在解决电芯内圈部分存在析锂的问题。

一方面，本申请提出了一种电芯制造设备，用于制作电芯，电芯包括第一极片、第二极片和隔膜，电芯具有位于内侧的卷绕起始段，电芯制造设备包括：卷针，被配置为将第一极片、第二极片和隔膜卷绕形成电芯；下料组件，被配置为从卷针取下电芯，下料组件包括内侧加热针，内侧加热针被配置为抵压并加热卷绕起始段，以使卷绕起始段的第一极片和第二极片中的至少一者与隔膜热复合。

根据本申请实施例的电芯制造设备，通过卷针将第一极片、第二极片和隔膜卷绕形成电芯。使用下料组件将电芯从卷针上取下。下料组件的内侧加热针可以对卷绕起始段加热以使第一极片和第二极片中至少一者与隔膜热复合连接，从而隔膜不再处于自由状态，而是受到第一极片和/或第二极片的约束。使用下料组件将取下的电芯拉伸至扁平状后，由于位于内圈部分的隔膜受到约束，因此当下料组件移走后，内圈部分的隔膜不易发生回缩，从而降低因隔膜发生回缩而带动正极片和负极片向内移动，导致内圈部分的正极片和负极片彼此之间间隙过大的可能性，进而降低出现析锂问题的可能性。

根据本申请的一个实施例，内侧加热针包括沿竖直方向相对设置的第一抵压面和第二抵压面，第一抵压面和第二抵压面中的至少一者是水平面，内侧加热针通过第一抵压面和第二抵压面中的至少一者对电芯的卷绕起始段热复合。

第一抵压面和/或第二抵压面为水平面的实施例中，水平面可以与电芯接触贴合良好，从而一方面有利于保证加热效果良好，降低第一抵压面和/或第二抵压面与电芯之间贴合不良出现缝隙而导致加热效果不均一的可能性，另一方面，从电芯的外侧对电芯施加压力时，水平面可以对电芯的预定区域形成良好支撑，使得水平面与电芯接触的区域不易出现应力集中问题，降低第一极片、第二极片和隔膜中的至少一者因应力集中而出现裂纹的可能性。

根据本申请的一个实施例，第一抵压面和第二抵压面中，至少一者沿竖直方向的正投影的宽度小于内侧加热针沿竖直方向的正投影的宽度，宽度为沿与电芯的轴向相垂直的方向测量的尺寸。

第一抵压面或第二抵压面自身面积较小，在电芯的外侧施加的压力有上限值要求的情况下可以有利于增大内侧加热针对电芯的压强，保证内侧加热针与电芯之间接触贴合并且保证第一极片和第二极片中的至少一者与隔膜的熔融部分在预定压强作用下粘接牢固。

根据本申请的一个实施例，电芯制造设备还包括第一压板和第二压板，沿竖直方向，第一压板和第二压板被配置为分别从电芯的两侧抵压电芯。

第一压板和第二压板分别从电芯的两侧对电芯施加压力，可以使得内侧加热针上下两侧受力均衡，降低内侧加热针向上或向下发生弯曲变形的可能性，降低内侧加热针自身抗弯曲变形能力的要求。

根据本申请的一个实施例，内侧加热针包括第三抵压面以及沿竖直方向相对设置的第一抵压面和第二抵压面，第三抵压面连接第一抵压面和第二抵压面，第三抵压面为弧形面，内侧加热针通过第三抵压面对电芯的卷绕起始段热复合。