CN104934628B - 具有极片和隔膜检测的电芯制备***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有极片和隔膜检测的电芯制备***，包括极片带、隔膜带、极片成型模块、叠片模块和后续工序，极片成型模块、叠片模块和后续工序依序设置，还包括检测所述极片带质量的极片检测模块、检测所述隔膜带质量的隔膜检测模块、控制处理所述有缺陷的极片带或隔膜带的控制模块、第一废料箱和第二废料箱。本发明还公开一种具有极片和隔膜检测的电芯制备方法。所述具有极片和隔膜检测的电芯制备***及方法节约了资源，并提高了产品良品率。

Description

具有极片和隔膜检测的电芯制备***及方法

【技术领域】

本发明涉及电池电芯的制备领域，特别是涉及一种具有极片和隔膜检测的电芯制备***及方法。

【背景技术】

锂电池以其零污染、零排放、能量密度高、体积小和循环使用寿命长等优点，广泛应用于便携式电子产品、电动交通工具、大型动力电源、二次充电及储能等领域，已成为国内外动力电池发展和应用的主体，因此锂电池的品质问题尤为重要。

电极极片作为锂电池的主体，涂敷后的极片质量直接决定着锂离子电池的品质。极片存在的折痕、漏印、损伤、颗粒等表面缺陷，将导致锂电池出现存储时间短、自放电高、循环寿命短等质量问题。而且因为成卷的极片在冲切裁剪前未经过有效的检测手段检测极片涂层是否损坏等问题，所以受损极片还是会进行激光切割或者模具冲切，从而减少了模具等设备的有效寿命。

隔膜在电池电芯中的作用为防止电芯中的正负极直接碰触而短路。隔膜存在的漏陶瓷、破损、变形等损坏现象，将会导致在卷绕或叠片过程中正负极接触短路，直接导致制备的电芯不合格。而由于现有技术中，没有有效的对隔膜的检测装置，即时排除损坏的隔膜制备的不合格的电芯，所以对不合格电芯依然按流程进行后续工序，直至对电池成品进行检测才能发现不合格，从而大大浪费了后续各项资源，降低了生产良品率。

【发明内容】

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有极片和隔膜检测的电芯制备***，所述电芯制备***在电芯制备过程中，可以实时检测极片和隔膜的质量，并对有缺陷的极片和隔膜进行处理，提高了产品良品率，而且避免有缺陷的极片或隔膜进行后序工序，有效的节约了各项资源。

本发明采用如下技术方案：

一种具有极片和隔膜检测的电芯制备***，包括极片带、隔膜带、极片成型模块、叠片模块和后续工序，极片成型模块、叠片模块和后续工序依序设置，还包括检测所述极片带质量的极片检测模块、检测所述隔膜带质量的隔膜检测模块、控制处理所述有缺陷的极片带或隔膜带的控制模块、第一废料箱和第二废料箱；

所述极片检测模块设置于极片成型模块前面，所述隔膜检测模块设置于叠片模块前面；

所述第一废料箱设置于所述极片成型模块之后，存在缺陷的极片带放置于所述第一废料箱中；

所述第二废料箱设置于所述叠片模块之后，包含缺陷隔膜带的叠片电芯放置于于所述第二废料箱中。

优选地，所述极片检测模块包括两个极片检测元件，所述两个极片检测元件分别设置于所述极片带的两侧。

优选地，所述极片检测元件为CCD检测元件。

优选地，所述隔膜检测模块包括两个隔膜检测元件，所述两个隔膜检测元件分别设置于所述隔膜带的两侧。

优选地，所述隔膜检测元件为对射式光纤检测元件。

本发明还提供一种采用上述任意一项的具有极片和隔膜检测的电芯制备***的电芯制备方法，包括对所述极片带进行检测：

S1：提供一极片带；

S2：采用所述极片检测模块检测极片带是否存在缺陷；

当所述极片带不存在缺陷时，进行S3、S4步骤：

S3：所述极片成型模块对极片带进行切割，得到切割极片；

S4：在所述叠片模块上将S3中的切割极片进行叠片；

当所述极片带存在缺陷时，进行S3’、S4’步骤：

S3’：所述控制模块控制所述极片成型模块不切割所述存在缺陷的极片带；

S4’：将S3’中存在缺陷的极片带收集进第一废料箱。

优选地，还包括对所述隔膜带进行检测：

A1：提供一隔膜带；

A2：采用所述隔膜检测模块检测隔膜带是否存在缺陷；

当隔膜带不存在缺陷时，进行A3、A4步骤：

A3：在所述叠片模块上对隔膜带进行叠制，得到一叠片电芯；

A4：将A3中得到的所述叠片电芯在后续工序进行处理；

当隔膜带存在缺陷时，进行A3’、A4’步骤：

A3’：在所述叠片模块上对存在缺陷的隔膜带进行叠制，得到一包含缺陷隔膜带的叠片电芯；

A4’：将A3’中包含缺陷隔膜带的叠片电芯收集进第二废料箱。

与现有技术相比，本发明的具有极片和隔膜检测的电芯制备***具有以下有益效果：通过极片检测模块和隔膜检测模块对极片带和隔膜带进行实时检测，控制模块控制***对有缺陷的极片或隔膜进行处理，从而节约了资源，并提高了产品良品率。

【附图说明】

图1是本发明的具有极片和隔膜检测的电芯制备***的示意图；

图2是本发明的对极片带进行检测的流程图；

图3是本发明的对隔膜带进行检测的流程图。

其中，附图标记说明如下：

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，展示了本发明的具有极片和隔膜检测的电芯制备***100的示意图。

电芯制备***100包括极片带10、极片检测模块20、极片成型模块30、第一废料箱40、隔膜带50、隔膜检测模块60、叠片模块70、第二废料箱80、后续工序90和控制模块(图未示)。

极片带10由极片送料装置(图未示)提供，而且极片带10以设定的速度匀速移动。隔膜带50由隔膜送料装置(图未示)提供，而且隔膜带50以设定的速度匀速移动。其中，极片带10和隔膜带50的移动速度根据电芯制备***100制备电芯的频率决定。

本实施方式中，为了更好的检测极片带10的质量，极片检测模块20包括两个极片检测元件201。两个极片检测元件201分别设置于极片带10的两侧，分别对极片带10的两个表面进行检测。本实施方式中，两个极片检测元件201为CCD检测元件。

极片检测模块20与控制模块电连接或无线连接。极片检测模块20检测到的极片质量信息实时传输至控制模块。

极片成型模块30设置于极片检测模块20之后。极片成型模块30用于对移动到其上的极片带10进行激光切割或模具切割，从而得到设定形状的切割极片(图未示)。

极片带10在极片成型模块30被切割后，继续移动至第一废料箱40。第一废料箱40设置于极片成型模块30之后，用于收集被切割后的极片带10的废料。

本实施方式中，为了更好的检测隔膜带50的质量，隔膜检测模块60包括两个隔膜检测元件601。两个隔膜检测元件601分别设置于隔膜带50的两侧，用于分别对隔膜带50的两个表面进行检测。本实施方式中，两个隔膜检测元件601为对射式光纤检测元件。

隔膜检测模块60与控制模块电连接或无线连接。隔膜检测模块60检测到的隔膜质量信息实时传输至控制模块。

叠片模块70设置于极片成型模块30和隔膜检测模块60之后，用于供切割极片和隔膜带50进行交错叠片，得到叠片电芯。

第二废料箱80设置于叠片模块70之后，用于收集在叠片模块70上叠制的不合格的叠片电芯。

后续工序90包括包胶、热压、分离、下料等电芯制备的其他工序，与现有技术中的其他工序一样，在此处不再一一描述。

本发明还提供一种采用具有极片和隔膜检测的电芯制备***100的电芯制备方法，其包括对极片带10进行检测和对隔膜带50进行检测。

请参考图2，对极片带10进行检测的步骤为：

S1：提供一极片带10。

S2：采用极片检测模块20检测极片带10是否存在缺陷。

本步骤中，为了更好的检测极片带10的质量，极片检测模块20包括两个极片检测元件201。两个极片检测元件201分别设置于极片带10的两侧，分别对极片带10的两个表面进行检测。本实施方式中，两个极片检测元件201为CCD检测元件。

当极片带10不存在缺陷时，进行S3、S4步骤：

S3：极片成型模块30对极片带10进行切割，得到切割极片。

本步骤中，极片成型模块30可以对移动到其上的极片带10进行激光切割或模具切割，从而得到设定形状的切割极片。

S4：在叠片模块70上将S3中的切割极片进行叠片。

当极片带10存在缺陷时，进行S3’、S4’步骤：

S3’：控制模块控制极片成型模块30不切割所述存在缺陷的极片带10。

S4’：将S3’中存在缺陷的极片带10收集进第一废料箱40。

请参考图3，对隔膜带50进行检测的步骤为：

A1：提供一隔膜带50。

A2：采用隔膜检测模块60检测隔膜带50是否存在缺陷。

本步骤中，为了更好的检测隔膜带50的质量，隔膜检测模块60包括两个隔膜检测元件601。两个隔膜检测元件601分别设置于隔膜带50的两侧，用于分别对隔膜带50的两个表面进行检测。本实施方式中，两个隔膜检测元件601为对射式光纤检测元件。

当隔膜带50不存在缺陷时，进行A3、A4步骤：

A3：在叠片模块70上对隔膜带50进行叠制，得到一叠片电芯。

A4：将A3中得到的所述叠片电芯在后续工序90进行处理。

当隔膜带50存在缺陷时，进行A3’、A4’步骤：

A3’：在叠片模块70上对存在缺陷的隔膜带50进行叠制，得到一包含缺陷隔膜带50的叠片电芯。

A4’：将A3’中包含缺陷隔膜带50的叠片电芯收集进第二废料箱80。

与现有技术相比，本发明的具有极片和隔膜检测的电芯制备***100及其方法，具有以下有益效果：通过极片检测模块20和隔膜检测模块60对极片带10和隔膜带50进行实时检测，当发现极片带10存在缺陷时，不对有缺陷的极片带10做切割动作，并使有缺陷的极片带10直接进入第一废料箱40，从而提高了切割设备的寿命，节约了资源，提高了产品良品率；当发现隔膜带50存在缺陷时，待包含有缺陷的隔膜带50的叠片电芯叠置完成后，直接将该有缺陷的叠片电芯送件第二废料箱80，不进入后续工序90，从而节约了后续工序资源，降低了成本，而且提高了产品良品率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有极片和隔膜检测的电芯制备***，包括极片带、隔膜带、极片成型模块、叠片模块和后续工序，极片成型模块、叠片模块和后续工序依序设置，其特征在于，还包括检测所述极片带质量的极片检测模块、检测所述隔膜带质量的隔膜检测模块、控制处理有缺陷的极片带或隔膜带的控制模块、第一废料箱和第二废料箱；

所述极片检测模块设置于极片成型模块之前，所述隔膜检测模块设置于叠片模块之前；

所述第一废料箱设置于所述极片成型模块之后，存在缺陷的极片带收集于所述第一废料箱中；

所述第二废料箱设置于所述叠片模块之后，包含缺陷隔膜带的叠片电芯收集于所述第二废料箱中；

所述极片检测模块、所述隔膜检测模块分别将极片质量信息、隔膜质量信息实时传送至所述控制模块；

所述隔膜检测模块包括两个隔膜检测元件，所述两个隔膜检测元件分别设置于所述隔膜带的两侧；所述隔膜检测元件为对射式光纤检测元件。

2.根据权利要求1所述的具有极片和隔膜检测的电芯制备***，其特征在于，所述极片检测模块包括两个极片检测元件，所述两个极片检测元件分别设置于所述极片带的两侧。

3.根据权利要求2所述的具有极片和隔膜检测的电芯制备***，其特征在于，所述极片检测元件为CCD检测元件。

4.采用如权利要求1至3中任意一项的具有极片和隔膜检测的电芯制备***的电芯制备方法，其特征在于，包括对所述极片带进行检测：

S1：提供一极片带；

S2：采用所述极片检测模块检测极片带是否存在缺陷；

当所述极片带不存在缺陷时，进行S3、S4步骤：

S3：所述极片成型模块对极片带进行切割，得到切割极片；

S4：在所述叠片模块上将S3中的切割极片进行叠片；

当所述极片带存在缺陷时，进行S3’、S4’步骤：

S3’：所述控制模块控制所述极片成型模块不切割所述存在缺陷的极片带；

S4’：将S3’中存在缺陷的极片带收集进第一废料箱。

5.根据权利要求4所述的电芯制备方法，其特征在于，还包括对所述隔膜带进行检测：

A1：提供一隔膜带；

A2：采用所述隔膜检测模块检测隔膜带是否存在缺陷；

当隔膜带不存在缺陷时，进行A3、A4步骤：

A3：在所述叠片模块上对隔膜带进行叠制，得到一叠片电芯；

A4：将A3中得到的所述叠片电芯在后续工序进行处理；

当隔膜带存在缺陷时，进行A3’、A4’步骤：

A3’：在所述叠片模块上对存在缺陷的隔膜带进行叠制，得到一包含缺陷隔膜带的叠片电芯；

A4’：将A3’中包含缺陷隔膜带的叠片电芯收集进第二废料箱。

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