0571-85175569
1.全激光制片切叠一体机，其特征在于，包括：用于制备正极极片的正极极片制片设
备、用于制备负极极片的负极极片制片设备以及用于对正极极片以及负极极片进行叠片的
所述第一皮秒或飞秒激光切割系统中的激光切割器的激光功率为250W‑1000W；
所述第一皮秒或飞秒激光切割系统和所述第二皮秒或飞秒激光切割系统均包括第一
所述第二激光切割器用于切割所述片材，形成配置有极耳的正极极片或负极极片。
2.根据权利要求1所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述正极极片制片设备
的所述第一激光切割器以及所述第二激光切割器均为功率为250W‑1000W的皮秒或飞秒激
3.根据权利要求1所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述第二皮秒或飞秒激
4.根据权利要求2所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，每一个所述片材的宽度
与切割该所述片材得到的n个正极极片或负极极片的宽度和相同，n≥1且为自然数。
5.根据权利要求2所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述第一激光切割器包
6.根据权利要求2所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述第二激光切割器包
7.根据权利要求2所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述正极极片制片设备
8.根据权利要求7所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述预定位装置包括第
一旋转装置和依次等角度地环绕所述第一旋转装置分布的第一上料工位、第一定位工位、
所述第一旋转装置的旋转轴上固定连接有第一物料转移装置和第二物料转移装置；
所述第一物料转移装置可在所述第一上料工位、所述第一定位工位和所述第一下料工
所述第二物料转移装置可在所述第一上料工位、所述第二定位工位和所述第一下料工
所述第一定位工位和所述第二定位工位上均设置有一矫正装置，用于矫正所述片材的
所述第一上料工位与所述第一激光切割装置对接，所述第一下料工位与所述第二激光
9.根据权利要求8所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述矫正装置包括由上
10.根据权利要求9所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述第一旋转装置的
旋转轴固定连接有连接板，所述第一物料转移装置和所述第二物料转移装置通过所述连接
11.根据权利要求10所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述连接板为“十”字
状，所述连接板相邻的两个端部分别安装有一所述第一物料转移装置，所述连接板相邻的
12.根据权利要求11所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述第一物料转移装
13.根据权利要求7所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述第二激光切割装
置还包括第二旋转装置及绕所述第二旋转装置分布的第二上料工位、CCD检测工位、第二切
所述第二上料工位与所述预定位装置对接，所述CCD检测工位上设置有CCD检测装置，
14.根据权利要求1～13任意一项所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述正
极极片制片设备和所述负极极片制片设备包括用于输送卷料的上料装置，以及用于将制备
15.根据权利要求14所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述下料装置与所述
所述清洁检测设备用于对制备好的正极极片或负极极片进行检测以及清洁，并将检测
16.根据权利要求15所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述清洁检测设备包
17.根据权利要求1所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述叠片机包括与所
述正极极片制片设备连接的正极极片送料装置、与所述负极极片制片设备连接的负极极片
送料装置、用于对正极极片送料装置输送过来的正极极片以及所述负极极片装置输送过来
18.根据权利要求17所述的全激光制片切叠一体机，其特征在于，所述正极极片输送装
置和/所述负极极片输送装置包括第一真空输送带、第二真空输送带、打料机构以及第三真
所述第三真空输送带设于所述第二真空输送带下方且垂直于所述第二真空输送带，所
述第三真空输送带具有部分输送段与第二真空输送带在竖直方向重叠，所述第三真空输送
所述第二真空输送带设于所述第一真空输送带上方，且具有部分输送段与所述第一真
所述正极极片或负极极片在所述第一真空输送带以及所述第二真空输送带的作用下，
可从所述第一真空输送带上与所述第二真空输送带重合的输送段转移至所述第二输送带
或从所述第二真空输送带上与所述第一真空输送带重合的输送段转移至所述第一真空输
所述打料机构安装于所述第二真空输送带上与所述第三真空输送带重叠的输送段位
置，用于将所述第二真空输送带上的正极极片或负极极片打落至所述第三真空输送带。
锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电
子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用(消费电池)，而且也广泛应用
于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面(动力电池)，以及太阳能发
叠片式电池是锂电池中的一种，其具有能量密度高、内阻小、放电平台好、便于大
电流快充快放、没有死角等优势，随着全球首部叠片电池应用白皮书《中国车规级动力高速
叠设形成电池。但是，由于正极极片材料相比于负极极片材料的材料组成更为复杂，现有常
规的纳秒激光切割器无法切割正极材料的涂覆区，导致正极材料的涂覆区只能使用五金模
切工艺进行切割。然而，五金模切工艺中刀具的使用寿命短，使用一段时间之后切割效果变
差，切割正极极片时容易产生毛刺且掉粉，影响极片的生产质量，进而使得叠片良率底，电
芯安全性能受影响。再者，由于刀模的使用寿命短，也就需要经常打磨并更换，长期维护成
本高昂，而且针对多种尺寸切割需求，需要开多套模，换型麻烦，不能实现柔性生产。可见，
目前在正极极片的制片中仍存在制片效率低、制片质量不稳定以及制片成本高等不足，而
为达到上述技术目的，本申请提供了全激光制片切叠一体机，包括：用于制备正极
极片的正极极片制片设备、用于制备负极极片的负极极片制片设备以及用于对正极极片以
进一步地，所述第二皮秒或飞秒激光切割系统中激光功率也为250W‑1000W的皮秒
进一步地，所述连接板为“十”字状，所述连接板相邻的两个端部分别安装有一所
述第一物料转移装置，所述连接板相邻的另两个端部分别安装有一所述第二物料转移装
所述第二上料工位与所述预定位装置对接，所述CCD检测工位上设置有CCD检测装
上料装置，以及用于将制备好的正极极片或负极极片输送至所述叠片设备的下料装置。
与所述负极极片制片设备连接的负极极片送料装置、用于对正极极片送料装置输送过来的
正极极片以及所述负极极片装置输送过来的负极极片进行叠片的叠台装置、以及将叠好的
带，所述第三真空输送带具有部分输送段与第二真空输送带在竖直方向重叠，所述第三真
用下，可从所述第一真空输送带上与所述第二真空输送带重合的输送段转移至所述第二输
送带或从所述第二真空输送带上与所述第一真空输送带重合的输送段转移至所述第一线]
段位置，用于将所述第二真空输送带上的正极极片或负极极片打落至所述第三线]
正极极片的正极极片制片设备、用于制备负极极片的负极极片制片设备以及用于对正极极
片以及负极极片进行叠片的叠片设备。其中，正极极片制片设备包括第一皮秒或飞秒激光
切割系统，负极极片制片设备包括第二皮秒或飞秒激光切割系统，第一皮秒或飞秒激光切
割系统中激光功率设计为250W‑1000W。将正极极片制片设备的激光功率设计为250W‑
1000W，能够很好的实现对正极极片的激光切割，具有热影响区小、不易产生粉尘、熔珠飞溅
少以及边缘毛刺控制效果好等优势，不仅提高了正极极片制片质量稳定性，而且也提升了
正极极片的制片效率，实现了全激光切叠一体的电池生产方式，进一步提高叠片效率以及
叠片良率。而且第一皮秒或飞秒激光切割系统和第二皮秒或飞秒激光切割系统均设计包括
第一激光切割装置以及第二激光切割装置，其中，第一激光切割器用于切割卷料形成片材，
第二激光切割器用于切割片材形成配置有极耳的正极极片或负极极片，这种先切断后切割
极耳的切割设计能够更好的实现极片生产的连续性，有助于提高制片效率，进而提高叠片
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可
图中：100、正极极片制片设备；200、负极极片制片设备；300、叠片设备；
30、预定位装置；311、第一上料工位；312、第一定位工位；313、第一下料工位；314、
第二定位工位；32、第一旋转装置；33、第一物料转移装置；34、第二物料转移装置；35、矫正
装置；351、检测单元；352、移位单元；36、连接板；37、吸盘单元；
40、第二激光切割装置；41、第二激光切割器；42、第二旋转装置；431、第二上料工
位；432、CCD检测工位；433、第二切割工位；434、第二下料工位；44、CCD检测装置；45、载料
60、皮秒或飞秒激光单元；61、正极极片送料装置；62、负极极片送料装置；70、叠台
01、卷料；02、片材；03、极片；031、极耳；04、第一线、第二线、第三线、打料机构。
下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述
的实施例是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实
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，都属
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、
“竖直”、“水平”、“内”、“外”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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。此外，
术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安
装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地
连接，可以是机械连接，也可以是电连接，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术
用于制备正极极片的正极极片制片设备100、用于制备负极极片的负极极片制片
其中，正极极片制片设备100包括第一皮秒或飞秒激光切割系统，负极极片制片设
备200包括第二皮秒或飞秒激光切割系统，第一皮秒或飞秒激光切割系统中激光功率设计
为250W‑1000W。将正极极片制片设备100的激光功率设计为250W‑1000W，能够很好的实现对
正极极片的激光切割，具有热影响区小、不易产生粉尘、熔珠飞溅少以及边缘毛刺控制效果
好等优势，不仅提高了正极极片制片质量稳定性，而且也提升了正极极片的制片效率，进一
如图1、图4以及图6所示，第一皮秒或飞秒激光切割系统和第二皮秒或飞秒激光切
割系统均包括第一激光切割装置20以及第二激光切割装置40；第一激光切割装置20包括第
一激光切割器21；第一激光切割器21用于切割卷料01，形成片材02。第二激光切割装置40包
括第二激光切割器41；第二激光切割器41用于切割片材02，形成配置有极耳031的正极极片
或负极极片。这种先切断后切割极耳031的切割设计能够更好的实现极片03生产的连续性，
进一步地，第二皮秒或飞秒激光切割系统中激光功率也设计为250W‑1000W。也即
是正/负极极片的切割均采用功率为250W‑1000W的皮秒或飞秒激光切割器进行切割，设备
统一，整体安装维护更加方便，同时使得正极极片的制片节拍与负极极片的制片节拍更易
进一步地，为了避免片材02切割形成极片03时增加多余的边角料，片材02的宽度
可以是设计为与切割该片材02得到的n个极片03的宽度和相同，n≥1且为自然数。以一个片
材02输出两个极片03来说，那么一个片材02的宽度即刚好为切割出来的两个极片03的宽度
和，以此类推。一出多的制片流程能够更进一步缩减单个极片03的制片时间，提高制片效
率。以一出二设计流程来说，其单个极片03的制片时间可以达到0 .5s及以上，也即是实现
进一步地，为了实现更大宽幅的片材02切割，例如宽幅为250mm以上的极片材料，
第一激光切割器21可以设计为包括至少两个皮秒或飞秒激光单元60，而至少两个皮秒或飞
秒激光单元60按第一预设阵列规则阵列设置。就皮秒或飞秒激光单元来说，包括扫描振镜
以及激光器，通过扫描振镜接收激光器发出的激光光束，按照预设切割路径对卷料或片材
进行切割。以590电池极片为例，实际长度530mm(也即是用于制备590电池极片的极片材料
宽幅在530mm以上)，通过270mm+270mm拼接就可实现切割，故增加振镜数量以进一步加大振
如图8所示，以两个皮秒或飞秒激光单元60为例，其可以沿与卷料01的送料方向垂
直的方向进行相邻设置。对于片材02与卷料01的分割来说，其中一个皮秒或飞秒激光单元
60负责片材02与卷料01的上部分割，另一个皮秒或飞秒激光单元60负责片材02与卷料01的
下部分割，即对于片材02的左侧分割线而言，通过两个皮秒或飞秒激光单元60分割实现。
进一步地，为了能够将更大宽幅的片材02一次切割出多个极片03，第二激光切割
器41同样可以设计为包括至少两个皮秒或飞秒激光单元60，而至少两个皮秒或飞秒激光单
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