一种高度集成的极片生产系统的制作方法

专利检索2026-01-24  6


本发明涉及电池制造设备,尤其是涉及一种高度集成的极片生产系统。


背景技术:

1、传统的电池极片生产是分线体、分车间进行,通常分为正极极片生产线和负极极片生产线,在正、负极生产线下,又各自分成配料车间、涂布车间、辊压车间、分切/模切车间和卷绕车间,车间之间需要对极片收放卷后进行周转,频繁地极片接带导致生产不连续,一方面频繁收放卷、频繁接带,产生物料报废增多,且影响生产效率,另一方面周转过程异常风险高,最终会影响极片的一致性;人工的过多介入导致不良发生频次增多。同时,分散的车间布局不利于集中管控和无人化监管,过于依赖员工操作的熟练程度,增加生产线的运营成本,且使得厂房利用率低、能耗增加,大大增加电池生产的成本。

2、当今新能源产业发展日趋成熟,在激烈的市场竞争环境下,必须对传统的生产模式进行革新,新一代的技术突破无疑是要朝着打造高产能、低成本、低不良的无人化电池生产线的目标迈进。

3、因此,如何提供一种高度集成的极片生产系统是本领域技术人员急需解决的技术问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高度集成的极片生产系统,以解决传统分线体、分车间的生产模式存在生产线很长,不利于提高生产速度,过程一致性低,导致生产良率下降,使得产品的成本增加,市场竞争力下降的技术问题。

2、本发明提供的一种高度集成的极片生产系统,包括:机架、设置于所述机架上的正极极片生产线和负极极片生产线;

3、所述正极极片生产线和所述负极极片生产线层叠设置;

4、所述正极极片生产线用于将正极箔材制成正极极片,所述负极极片生产线用于将负极箔材制成负极极片,且所述正极极片生产线和所述负极极片生产线能够同步生产。

5、作为一种进一步的技术方案,还包括智能配料装置;

6、所述正极极片生产线的上游设置有所述智能配料装置,所述智能配料装置用于配制正极浆料,且能够将所述正极浆料输送至所述正极极片生产线,所述正极极片生产线能够将所述正极浆料涂布于所述正极箔材上下表面的敷料区;

7、所述负极极片生产线的上游设置有所述智能配料装置,所述智能配料装置用于配制负极浆料,且能够将所述负极浆料输送至所述负极极片生产线,所述负极极片生产线能够将所述负极浆料涂布于所述负极箔材上下表面的敷料区。

8、作为一种进一步的技术方案,所述智能配料装置包括原材料拆装机构、预混机构、分散机构、储浆机构和自动导引车,所述原材料拆装机构用于对原材料进行拆包装并输送至所述预混机构,所述预混机构用于对所述原材料进行搅拌并输送至所述分散机构,所述分散机构用于对所述原材料进行分散得到浆料并输送至所述储浆机构,所述储浆机构用于真空储存并恒温搅拌所述浆料,所述自动导引车用于将所述原材料由仓库运送至所述原材料拆装机构和将所述储浆机构运送至对应的所述正极极片生产线或所述负极极片生产线的浆料上料位点。

9、作为一种进一步的技术方案,还包括至少一个第一自动放卷接带装置和至少一个第二自动放卷接带装置,所述第一自动放卷接带装置位于所述正极极片生产线的上游,且用于对所述正极箔材放卷接带,所述第二自动放卷接带装置位于所述负极极片生产线的上游,且用于对所述负极箔材放卷接带;

10、沿所述正极极片生产线的生产方向,所述正极极片生产线包括依次设置的至少一个第一双面涂布装置、至少一个第一悬浮式烘烤装置、至少一个第一辊压装置和至少一个第一制片装置,且所述第一双面涂布装置用于在所述正极箔材上下表面的敷料区涂布正极浆料,所述第一悬浮式烘烤装置用于烘干所述正极箔材上下表面的正极浆料,所述第一辊压装置用于辊压所述正极箔材上下表面的敷料区,所述第一制片装置用于制成所述正极极片;

11、和/或,沿所述负极极片生产线的生产方向,所述负极极片生产线包括依次设置的至少一个第二双面涂布装置、至少一个第二悬浮式烘烤装置、至少一个第二辊压装置、至少一个第三辊压装置和至少一个第二制片装置,且所述第二双面涂布装置用于在所述负极箔材上下表面的敷料区涂布负极浆料,所述第二悬浮式烘烤装置用于烘干所述负极箔材上下表面的负极浆料,所述第二辊压装置和所述第三辊压装置均用于辊压所述负极箔材上下表面的敷料区,所述第二制片装置用于制成所述负极极片。

12、作为一种进一步的技术方案,所述第一自动放卷接带装置和所述第二自动放卷接带装置均包括放卷机构、定位机构、裁断机构、第一贴胶机构、第一缓存机构、下料机构、接驳机构和第一纠偏机构;

13、所述放卷机构用于对新一卷的箔材进行放卷,所述定位机构用于对旧一卷的箔材末端进行固定,所述裁断机构用于对旧一卷的箔材末端进行裁断,所述第一贴胶机构用于对旧一卷的箔材末端进行贴双面胶,所述第一缓存机构用于储存行进中的箔材,所述下料机构用于将旧一卷箔材末端被裁断后的旧卷筒卸下,所述接驳机构用于将新一卷箔材的起始端与旧一卷箔材的末端通过所述双面胶连接,所述第一纠偏机构用于对箔材进行纠偏。

14、作为一种进一步的技术方案,所述正极极片生产线包括所述第一双面涂布装置,且所述第一双面涂布装置包括第一牵引机构、第一涂布模头和第二涂布模头,所述第一牵引机构用于牵引所述正极箔材,所述第一涂布模头和所述第二涂布模头分别位于所述正极箔材的上下两侧;

15、所述负极极片生产线包括所述第二双面涂布装置,且所述第二双面涂布装置包括第二牵引机构、第三涂布模头和第四涂布模头,所述第二牵引机构用于牵引所述负极箔材,所述第三涂布模头和所述第四涂布模头分别位于所述负极箔材的上下两侧。

16、作为一种进一步的技术方案,所述正极极片生产线包括所述第一悬浮式烘烤装置,所述负极极片生产线包括所述第二悬浮式烘烤装置,且所述第一悬浮式烘烤装置和所述第二悬浮式烘烤装置均包括多节烤箱;

17、所述烤箱中设置有上出风口、上排风口、下出风口和下排风口。

18、作为一种进一步的技术方案,所述正极极片生产线包括所述第一辊压装置,所述负极极片生产线包括所述第二辊压装置和所述第三辊压装置,且所述第一辊压装置、所述第二辊压装置和所述第三辊压装置均包括第三牵引机构、轧辊机构、第二展平机构、第二缓存机构、第二纠偏机构和第一检测机构;

19、所述第三牵引机构用于牵引极片依次经过所述第二缓存机构、所述第二纠偏机构、所述轧辊机构和所述第一检测机构,且所述第二缓存机构用于缓存极片,所述第二纠偏机构用于对极片进行纠偏,所述轧辊机构用于辊压箔材上下表面的敷料区,所述第二展平机构用于展平极片,所述第一检测机构用于检测出所述轧辊机构后的所述极片的厚度。

20、作为一种进一步的技术方案,所述正极极片生产线包括所述第一制片装置,所述负极极片生产线包括所述第二制片装置,且所述第一制片装置和所述第二制片装置均包括第四牵引机构、第三缓存机构、第三纠偏机构、第二检测机构和切割机构;

21、所述第四牵引机构用于牵引极片依次经过所述第三缓存机构、所述第三纠偏机构、所述切割机构和所述第二检测机构,且所述第三缓存机构用于缓存极片,所述第三纠偏机构用于对极片进行纠偏,所述切割机构用于切割极片,所述第二检测机构用于检测极片的外观。

22、作为一种进一步的技术方案,还包括卷绕装置,所述卷绕装置设置于所述正极极片生产线和所述负极极片生产线的下游,且用于将所述正极极片和所述负极极片制成卷芯。

23、与现有技术相比,本发明提供的一种高度集成的极片生产系统所具有的技术优势为:

24、本发明提供的高度集成的极片生产系统,包括:机架、设置于机架上的正极极片生产线和负极极片生产线;正极极片生产线和负极极片生产线层叠设置;正极极片生产线用于将正极箔材制成正极极片,负极极片生产线用于将负极箔材制成负极极片,且正极极片生产线和负极极片生产线能够同步生产。

25、正极极片生产线和负极极片生产线层叠设置,将正极极片生产线和负极极片生产线进行上、下层垂直整合集中在同一生产区域,突破传统分段生产的模式,提高生产效率和产品的一致性,减小产线的长度,大大减少厂房用地,节省能耗,降低生产成本,取消频繁收放卷,使生产更简洁和智能,同时层叠设置,使正极极片生产线和负极极片生产线能够单独控制单独生产,避免相互干扰,另外由于正极极片生产线和负极极片生产线层叠设置,使制成的正极极片和负极极片能够直接进入卷绕装置制成卷芯,能够进一步提高生产效率和产品的一致性。

26、本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。


技术特征:

1.一种高度集成的极片生产系统,其特征在于,包括:机架、设置于所述机架上的正极极片生产线和负极极片生产线;

2.根据权利要求1所述的高度集成的极片生产系统,其特征在于,还包括智能配料装置(34);

3.根据权利要求2所述的高度集成的极片生产系统,其特征在于,所述智能配料装置(34)包括原材料拆装机构、预混机构(1)、分散机构(2)、储浆机构(3)和自动导引车(4),所述原材料拆装机构用于对原材料进行拆包装并输送至所述预混机构(1),所述预混机构(1)用于对所述原材料进行搅拌并输送至所述分散机构(2),所述分散机构(2)用于对所述原材料进行分散得到浆料并输送至所述储浆机构(3),所述储浆机构(3)用于真空储存并恒温搅拌所述浆料,所述自动导引车(4)用于将所述原材料由仓库运送至所述原材料拆装机构和将所述储浆机构(3)运送至对应的所述正极极片生产线或所述负极极片生产线的浆料上料位点。

4.根据权利要求1所述的高度集成的极片生产系统,其特征在于,还包括至少一个第一自动放卷接带装置(39)和至少一个第二自动放卷接带装置(40),所述第一自动放卷接带装置(39)位于所述正极极片生产线的上游,且用于对所述正极箔材放卷接带,所述第二自动放卷接带装置(40)位于所述负极极片生产线的上游,且用于对所述负极箔材放卷接带;

5.根据权利要求4所述的高度集成的极片生产系统,其特征在于,所述第一自动放卷接带装置(39)和所述第二自动放卷接带装置(40)均包括放卷机构(5)、定位机构、裁断机构(7)、第一贴胶机构、第一缓存机构(10)、下料机构(6)、接驳机构和第一纠偏机构(11);

6.根据权利要求4所述的高度集成的极片生产系统,其特征在于,所述正极极片生产线包括所述第一双面涂布装置(41),且所述第一双面涂布装置(41)包括第一牵引机构(9)、第一涂布模头(12)和第二涂布模头(13),所述第一牵引机构(9)用于牵引所述正极箔材,所述第一涂布模头(12)和所述第二涂布模头(13)分别位于所述正极箔材的上下两侧;

7.根据权利要求4所述的高度集成的极片生产系统,其特征在于,所述正极极片生产线包括所述第一悬浮式烘烤装置(42),所述负极极片生产线包括所述第二悬浮式烘烤装置(46),且所述第一悬浮式烘烤装置(42)和所述第二悬浮式烘烤装置(46)均包括多节烤箱;

8.根据权利要求4所述的高度集成的极片生产系统,其特征在于,所述正极极片生产线包括所述第一辊压装置(43),所述负极极片生产线包括所述第二辊压装置(47)和所述第三辊压装置,且所述第一辊压装置(43)、所述第二辊压装置(47)和所述第三辊压装置均包括第三牵引机构(51)、轧辊机构(18)、第二展平机构(20)、第二缓存机构(53)、第二纠偏机构(54)和第一检测机构(19);

9.根据权利要求4所述的高度集成的极片生产系统,其特征在于,所述正极极片生产线包括所述第一制片装置(44),所述负极极片生产线包括所述第二制片装置(48),且所述第一制片装置(44)和所述第二制片装置(48)均包括第四牵引机构(52)、第三缓存机构(55)、第三纠偏机构(56)、第二检测机构和切割机构;

10.根据权利要求1-9任意一项所述的高度集成的极片生产系统,其特征在于,还包括卷绕装置(38),所述卷绕装置(38)设置于所述正极极片生产线和所述负极极片生产线的下游,且用于将所述正极极片和所述负极极片制成卷芯。


技术总结
本发明涉及电池制造设备技术领域,尤其是涉及一种高度集成的极片生产系统。本发明提供的高度集成的极片生产系统,包括:机架、设置于机架上的正极极片生产线和负极极片生产线;正极极片生产线和负极极片生产线层叠设置;正极极片生产线用于将正极箔材制成正极极片,负极极片生产线用于将负极箔材制成负极极片,且正极极片生产线和负极极片生产线能够同步生产。正极极片生产线和负极极片生产线层叠设置,将正极极片生产线和负极极片生产线进行上、下层垂直整合集中在同一生产区域,突破传统分段生产的模式,提高生产效率和产品的一致性,减小产线的长度,大大减少厂房用地,节省能耗,降低生产成本,取消频繁收放卷,使生产更简洁和智能。

技术研发人员:彭建林,袁浩森,范国康,张炘,张宝生
受保护的技术使用者:深圳市曼恩斯特科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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