一种素子卷绕与滚涂的方法

技术领域

本发明涉及素子卷绕技术领域，尤其涉及了一种素子卷绕与滚涂的方法。

背景技术

对于卷绕式电容器或卷绕式电池，在常规的卷绕制程中，是将阳极箔、阴极箔分别与电解纸相叠卷绕成“素子”，并通过电子胶带或电子胶水固定卷绕的末端，而在接下来的含浸制程中，将素子抽真空后浸入电解液中，使电解纸能浸润电解液而具有电容量，但是此种含浸制程所需时间较长，且存在含浸不充分的隐患。针对此问题，业内提出了卷绕含浸一体制程的素子制作方法，即将含浸制程合并于卷绕制程中，并省去整个含浸装置的安装，可以大幅提高卷绕式电容器或电池的制作效率并降低制作成本。

如中国实用新型专利（公告号：CN207719348U、公告日：2018-08-10）公开了一种锂离子电池集卷绕和注液装置，包括卷绕机，卷绕机的前方设置有对锂电池电芯卷绕带进行电解液浸润处理的注液组件；其中，注液组件包括设置在卷绕机前方的供锂电池电芯卷绕带浸入的电解液槽，电解液槽处设置有将锂电池电芯卷绕带导入的导辊组件，电解液槽内设置有将锂电池电芯卷绕带压设在其中的压辊组件。又如中国发明专利申请（公开号：CN111899991A 公开日：2020-11-06）公开了一种卷绕喷涂一体化制程，适用于参与制作卷绕式电容器，所述卷绕喷涂一体化制程包含以下步骤： (A)制备卷芯、正箔、第一电解纸、负箔及第二电解纸，将所述正箔、所述第一电解纸、所述负箔与所述第二电解纸依序叠设且以所述卷芯为轴心卷绕；(B)制备正极喷头及负极喷头，于步骤(A)的卷绕过程中，所述正极喷头与所述负极喷头喷涂电解液而分别使所述第一电解纸与所述第二电解纸于卷绕过程中浸润电解液；(C)于步骤(A)卷绕预定长度后，所述正极喷头及所述负极喷头停止喷涂，裁切所述正箔、所述第一电解纸、所述负箔与所述第二电解纸，并进行卷绕的末端固定。

现有的卷绕含浸一体化制程中，其中含浸制程一般有两种方式：一是将卷绕带、电解纸、电极带、电极箔等组成料带在卷绕前完全浸没在电解液中进行边牵引边浸润，但是，由于料带是完全浸没在电解液中容易存在过度吸附电解液进而造成牵引过程的破裂问题或出现裂纹的隐患，不良率高，且不利于整批的成品性能的一致性；当停机或停班后，料带依然浸没在电解液内而超量吸附电解液造成料带无法继续使用的问题、极易牵引破裂的问题，即使能够制作，也会影响成品之间的一致。另一种是通过喷头在料带上进行电解液的喷涂，通过喷头进行喷涂可以更好的控制喷涂部位以及喷涂量，但是由于料带尺寸规格小所使用的喷头是微型喷头，其电解液的通道相对就小，而且电解液本身的成分特性，使得喷头的通道容易存在结晶堵塞造成喷涂量前后不一致的问题，特别是停班这阶段喷头通道内的残留电解液不流动更容易结晶堵塞；而且当切换了不同规格的料带时，喷头组件需要对应的拆装，过程繁琐且复杂，成本增加；再者，当使用一段时间后存在结晶堵塞，由于是微型喷头，清洗难度高，一般只能更换，属于易耗品，维护成本高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种素子卷绕与滚涂的方法。

为达到上述目的，本发明采用了如下所述的技术方案：

一种素子卷绕与滚涂的方法，其包括以下步骤：

将阳极箔与阴极箔之间夹入电解纸后以卷芯为轴心进行卷绕；

所述阳极箔、阴极箔和电解纸的至少一个在进入卷芯之前进行电解液的滚涂，以使得电解纸在卷绕过程中浸润有电解液；其中，所述阳极箔、阴极箔或电解纸滚涂时不浸没在电解液中；

卷绕至预定长度后，停止滚涂电解液，裁切所述阳极箔、阴极箔和电解纸，最后固定所述卷绕的末端。

作为本发明提供的所述的素子卷绕与滚涂的方法的一种优选实施方式，所述进行电解液的滚涂是通过滚涂机构进行电解液的滚涂。

作为本发明提供的所述的素子卷绕与滚涂的方法的一种优选实施方式，所述滚涂机构包括滚涂辊及供液部，所述供液部用于向所述滚涂辊提供电解液，所述滚涂辊与所述阳极箔或阴极箔或电解纸滚动接触以将所述滚涂辊吸附的电解液滚涂在所述阳极箔或阴极箔或电解纸上。

作为本发明提供的所述的素子卷绕与滚涂的方法的一种优选实施方式，所述供液部为液槽，所述滚涂辊滚涂时一部分浸入到所述液槽内的电解液内，一部分露出电解液液面且抵接到所述阳极箔或阴极箔或电解纸。

作为本发明提供的所述的素子卷绕与滚涂的方法的一种优选实施方式，所述滚涂机构包括至少一个滚涂辊。可以设置一个滚涂辊，也可以设置多个滚涂辊，避免一次滚涂不充分。

作为本发明提供的所述的素子卷绕与滚涂的方法的一种优选实施方式，所述滚涂机构还包括驱动器，其与所述滚涂辊连接，以驱动所述滚涂辊抵接或远离所述阳极箔或阴极箔或电解纸，还可以通过所述驱动器调节所述阳极箔或阴极箔或电解纸的张力，如所述驱动器驱动所述滚涂辊上升刚抵接到所述阳极箔或阴极箔或电解纸达到可滚涂状态，继续上升可以提高阳极箔或阴极箔或电解纸的牵引张力，不仅有助于卷绕的张紧度同时有利于滚涂。

作为本发明提供的所述的素子卷绕与滚涂的方法的一种优选实施方式，所述滚涂机构还包括压辊，其与所述滚涂辊相对应设置，所述阳极箔或阴极箔或电解纸介于所述压辊和滚涂辊之间。

作为本发明提供的所述的素子卷绕与滚涂的方法的一种优选实施方式，所述滚涂辊为周表面带有吸附部的滚涂辊。

作为本发明提供的所述的素子卷绕与滚涂的方法的一种优选实施方式，所述阳极箔、阴极箔和电解纸的至少一个在进入卷芯之前进行电解液的滚涂是指以下任一情形：

（1）对所述电解纸进行电解液的滚涂；

（2）分别对所述阳极箔和阴极箔进行电解液的滚涂；

（3）分别对所述阳极箔、阴极箔和电解纸进行电解液的滚涂。

作为本发明提供的所述的素子卷绕与滚涂的方法的一种优选实施方式，固定所述卷绕的末端时，所述素子卷绕的最外圈为不滚涂电解液的空白外圈。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的素子卷绕与滚涂的方法，其中所述阳极箔、阴极箔和电解纸的至少一个在进入卷芯之前进行电解液的滚涂，以使得电解纸在卷绕过程中浸润有电解液；其中，所述阳极箔、阴极箔或电解纸滚涂时不浸没在电解液中，即不浸入到电解液液面下，如此可避免素子组成料带（所述阳极箔、阴极箔和电解纸统称为组成料带）浸没在电解液后吸附过多的电解液使得组成料带被牵引过程中容易出现破裂或者微裂纹的问题，也解决了当停机或者停班后组成料带还是依然浸没在电解液内而超量吸附电解液造成组成料带无法继续使用的问题。

通过滚涂机构的滚涂辊进行电解液的滚涂，其中所述滚涂辊滚涂时一部分浸入到电解液内，一部分露出电解液液面且抵接到组成料带，如此设计，当所述组成料带被牵引拉动，也带动抵接的所述滚涂辊自转，自转过程中所述滚涂辊浸入到电解液液面后吸附电解液，离开电解液液面后接触到所述组成料带进而将吸附的电解液滚涂在所述组成料带表面上，滚涂过程中所述组成料带不浸入电解液内，结构简单，便于集成到现有卷绕设备。进一步地，所述滚涂辊连接驱动器，其用以驱动所述滚涂辊抵接或远离组成料带，即可灵活选择是否滚涂（抵接组成料带即为滚涂），当停机或停班后，所述滚涂辊可离开而不接触组成料带，完全避免停工阶段所述滚涂辊对组成料带的影响，如所述滚涂辊表面吸附有电解液，停工阶段如果所述滚涂辊持续抵接在组成料带上，则组成料带上相接触的区域持续吸附电解液，当重新启动时此区域存在破裂的隐患；也解决了采用微型喷头喷涂时，停班这阶段喷头通道内的残留电解液不流动更容易结晶堵塞造成喷涂量前后不一致的问题进而影响成品之间的一致性问题，还有当切换了不同规格的料带时，喷头组件需要对应的拆装，过程繁琐且复杂，造成成本增加的问题；存在结晶堵塞的微型喷头，清洗难度高，一般只能更换，属于易耗品，维护成本高等问题。

附图说明

图1为本发明滚涂机构的一种实施方式的结构示意图，其中前侧板透视状态。

具体实施方式

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

一种素子卷绕与滚涂的方法，其包括以下步骤：

（1）将阳极箔与阴极箔之间夹入电解纸后以卷芯为轴心进行卷绕。

具体实现时，将阳极箔、阴极箔、第一电解纸和第二电解纸分别经过上料输送组件送料以一定的张力输送至同一卷芯，使得所述阳极箔、第一电解纸、阴极箔及第二电解纸依序叠设且以所述卷芯为轴心进行卷绕。

（2）所述第一电解纸和第二电解纸分别在进入卷芯之前通过滚涂机构进行电解液的滚涂，以使得电解纸在卷绕过程中浸润有电解液；其中，所述阳极箔、阴极箔或电解纸滚涂时不浸没在电解液中。

提供2个滚涂机构，其分别设置在所述第一电解纸及第二电解纸的送料路径上，以将所述第一电解纸及第二电解纸的表面分别滚涂上电解液。

其中，如图1所示，所述滚涂机构包括固定架（图中未显示）及设置在所述固定架上的滚涂辊1和供液部，所述供液部用于向所述滚涂辊1提供电解液2，所述滚涂辊1与所述阳极箔或阴极箔或电解纸滚动接触以将所述滚涂辊1吸附的电解液2滚涂在所述阳极箔或阴极箔或电解纸上。所述供液部为液槽3，用于容纳电解液2。所述滚涂辊1为设置在所述固定架上的一个滚涂辊1，且可相对所述固定架自转，具体地，所述滚涂辊1滚涂时一部分浸入到所述液槽3内的电解液2内，一部分露出电解液2液面且抵接到所述第一电解纸或第二电解纸。

所述滚涂机构还包括压辊4，其与所述滚涂辊1相对应设置，所述第一电解纸或第二电解纸介于所述压辊4和滚涂辊1之间，通过压辊4的挤压作用使得所述滚涂辊1吸附的电解液2能够更好更均匀地滚涂到所述第一电解纸或第二电解纸的表面上。

所述滚涂辊1为周表面带有吸附部的滚涂辊1，如此能够更好的吸附电解液2以及便于后续更换维护。

（3）卷绕至预定长度后，停止滚涂电解液，裁切所述阳极箔、阴极箔和电解纸，最后固定所述卷绕的末端。

具体实现时，所述预定长度依所欲制作的所述电容器的规格而定。达到预定长度后，首先停止喷涂电解液，然后裁切所述阳极箔、阴极箔、第一电解纸和第二电解纸，接着固定所述卷绕的末端，完成素子的卷绕。

实施例2

与实施例1不同之处在于：步骤（2）中，通过滚涂机构分别对所述阳极箔和阴极箔进行电解液的滚涂，而不对第一电解纸和第二电解纸进行滚涂，具体是通过所述阳极箔和阳极箔滚涂上的电解液在卷绕过程中浸润到相近的第一电解纸或第二电解纸上。

实施例3

与实施例1不同之处在于：步骤（2）中，通过滚涂机构分别对所述阳极箔、阴极箔、第一电解纸和第二电解纸进行电解液的滚涂。每一所述滚涂机构包括2个所述滚涂辊。

实施例4

一种素子卷绕与滚涂的方法，其包括以下步骤：

（1）将阳极箔与阴极箔之间夹入电解纸后以卷芯为轴心进行卷绕。

具体实现时，将阳极箔、阴极箔、第一电解纸和第二电解纸分别经过上料输送组件送料以一定的张力输送至同一卷芯，使得所述阳极箔、第一电解纸、阴极箔及第二电解纸依序叠设且以所述卷芯为轴心进行卷绕。

（2）所述第一电解纸和第二电解纸分别在进入卷芯之前通过滚涂机构进行电解液的滚涂，以使得电解纸在卷绕过程中浸润有电解液；其中，所述阳极箔、阴极箔或电解纸滚涂时不浸没在电解液中。

提供2个滚涂机构，其分别设置在所述第一电解纸及第二电解纸的送料路径上，以将所述第一电解纸及第二电解纸的表面分别滚涂上电解液。

其中，所述滚涂机构包括固定架及设置在所述固定架上的滚涂辊和供液部，所述供液部用于向所述滚涂辊提供电解液，所述滚涂辊与所述阳极箔或阴极箔或电解纸滚动接触以将所述滚涂辊吸附的电解液滚涂在所述阳极箔或阴极箔或电解纸上。所述供液部为液槽，用于容纳电解液。所述滚涂辊为设置在所述固定架上的一个滚涂辊，且可相对所述固定架自转，具体地，所述滚涂辊滚涂时一部分浸入到所述液槽内的电解液内，一部分露出电解液液面且抵接到所述第一电解纸或第二电解纸。

所述滚涂机构还包括压辊，其与所述滚涂辊相对应设置，所述第一电解纸或第二电解纸介于所述压辊和滚涂辊之间，通过压辊的挤压作用使得所述滚涂辊吸附的电解液能够更好更均匀地滚涂到所述第一电解纸或第二电解纸的表面上。

所述滚涂辊为周表面带有吸附部的滚涂辊，如此能够更好的吸附电解液以及便于后续更换维护。

所述滚涂机构还包括驱动器，其与所述滚涂辊连接，以驱动所述滚涂辊抵接或远离所述第一电解纸或第二电解纸。如此即可灵活选择是否滚涂（抵接组成料带即为滚涂），当停机或停班后，所述驱动器带动所述滚涂辊离开而不接触组成料带，完全避免停工阶段所述滚涂辊对组成料带的影响，如所述滚涂辊表面吸附有电解液，停工阶段如果所述滚涂辊持续抵接在组成料带上，则组成料带上相接触的区域持续吸附电解液，当重新启动时此区域存在破裂的隐患；也解决了采用微型喷头喷涂时，停班这阶段喷头通道内的残留电解液不流动更容易结晶堵塞造成喷涂量前后不一致的问题进而影响成品之间的一致性问题，还有当切换了不同规格的料带时，喷头组件需要对应的拆装，过程繁琐且复杂，造成成本增加的问题；存在结晶堵塞的微型喷头，清洗难度高，一般只能更换，属于易耗品，维护成本高等问题。

（3）卷绕至预定长度后，停止滚涂电解液，裁切所述阳极箔、阴极箔和电解纸，最后固定所述卷绕的末端；其中，固定所述卷绕的末端时，所述素子卷绕的最外圈为不滚涂电解液的第一电解纸和第二电解纸的空白外圈。

具体实现时，所述预定长度依所欲制作的所述电容器的规格而定。达到预定长度后，首先停止喷涂电解液，然后裁切所述阳极箔、阴极箔，但继续卷绕第一电解纸和第二电解纸至少一圈获得一段不滚涂电解液的空白外圈，接着裁切第一电解纸和第二电解纸，然后再通过胶带输送组件将胶带卷一圈包住空白外圈，实现完全自动化固定所述卷绕的末端，完成素子的卷绕。相比实施例1-3的末端固定方法，本实施例特别将第一电解纸和第二电解纸延长且不滚涂电解液进行形成包绕在所述素子最外圈的空白外圈，不仅实现了真实意义上的全自动贴胶带或点胶固定，而且卷绕的末端不仅容易被固定，再者固定状态比较稳定，解决了实施例1-3末端固定方法中素子最外圈是直接滚涂有电解液的电解纸或由次外圈滚涂有电解液而间接浸润电解液的电解纸进而造成点胶或胶带贴胶位置存在湿的电解纸，而较难甚至无法采用全自动贴胶带或点胶固定的新的技术问题。

实施例5

与实施例4不同之处在于：步骤（3）中，固定所述卷绕的末端时，所述素子卷绕的最外圈为不滚涂电解液的阳极箔、阳极箔、第一电解纸和第二电解纸的空白外圈。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。