[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。电芯包括极片和隔膜，电芯制造设备包括：卷针，被配置为将极片和隔膜卷绕；复合装置，位于卷针上游，复合装置被配置为润湿彼此相邻的极片和隔膜中的至少一者，以使进入卷针的彼此相邻的极片和隔膜连接。本申请提供的电芯制造设备，旨在解决电芯存在析锂的问题。

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

在动力电池生产过程中，需要使用卷绕设备将极片和隔膜卷绕成电芯。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，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，旨在解决电芯存在析锂的问题。

一方面，本申请提出了一种电芯制造设备，电芯包括极片和隔膜，电芯制造设备包括：

卷针，被配置为将极片和隔膜卷绕；复合装置，位于卷针上游，复合装置被配置为润湿相邻的极片和隔膜中的至少一者，以使进入卷针的相邻的极片和隔膜连接。

根据本申请实施例的电芯制造设备，通过卷针将极片和隔膜卷绕形成电芯。在极片和隔膜进入卷针之前，使用复合装置润湿极片和隔膜中的至少一者，以使进入卷针的相邻的极片和隔膜复合连接，从而使得电芯中的隔膜不再处于自由状态，而是受到约束。将完成卷绕后的电芯拉伸至扁平状后，由于隔膜受到约束，因此隔膜自身不易蓄积拉伸应力且不易发生回缩，也不易发生塌落，从而降低因隔膜发生回缩而带动极片向内移动，导致相邻极片之间间隙过大的可能性，进而降低出现析锂的可能性。由于极片和隔膜之间通过润湿方式实现连接，使得极片和隔膜之间并不是刚性连接，因此极片和隔膜彼此之间可以相对错动，但彼此不易分离，从而在从卷针上取下电芯以及压扁电芯的过程中，隔膜不易出现褶皱的情况。

根据本申请的一个实施例，复合装置被配置为：在卷针将极片卷绕第一圈的过程中，复合装置润湿相邻的第一圈的极片和隔膜中的至少一者。

由于完成卷绕的电芯在压扁后，卷绕第一圈的极片所对应的隔膜相对于靠外的隔膜更加容易回缩变形或塌落，因此可以对卷绕初始圈的隔膜和极片进行复合连接，从而在保证极片和隔膜不易分离的情况下，有利于缩短润湿时长和减小润湿区域，有利于降低润湿工序对整个卷绕工作效率的影响和润湿工序的成本。

根据本申请的一个实施例，卷针包括下料让位槽，复合装置被配置为：润湿下料让位槽的开口对应的极片和隔膜的至少一部分。

在电芯被压扁后，下料让位槽的开口对应的极片和隔膜的至少一部分位于电芯的弯折区，从而有效降低电芯在弯折区的隔膜发生回缩而导致弯折区的相邻极片之间间隙过大的可能性，进而降低弯折区出现析锂的可能性。

根据本申请的一个实施例，卷针包括卷绕区域，复合装置包括液体释放装置，液体释放装置被配置为：在相邻的极片和隔膜中至少一者上释放液体以形成润湿区域，并且沿卷针的轴向，润湿区域的轴向尺寸小于卷绕区域的轴向尺寸。

极片和隔膜在卷针的轴向上具有相对的两个边缘。极片或隔膜上形成润湿区域时，润湿区域位于两个边缘之间，并且润湿区域与两个边缘之间形成有非润湿区域。由于液体具有一定的流动性，因此极片和隔膜进入卷针后彼此会挤压液体，从而导致卷绕后的极片和隔膜之间的液体外溢出润湿区域。外溢出润湿区域的液体会流动到润湿区域与两个边缘之间形成的非润湿区域，从而不易从两个边缘溢出，进而降低液体外溢至卷针而导致电芯和卷针彼此粘连而使得卷针出现拔针不良的可能性，也降低液体外溢或溢出后飞溅到其它结构件而导致结构件腐蚀损坏的可能性。

根据本申请的一个实施例，液体释放装置被配置为释放的液体呈液滴状。