本发明公开了一种锂离子电池涂布自动取样装置，属于锂离子电池涂布技术辅助设备领域。所述取样装置安装于极片涂覆机上，包括设置于极片上方的取样单元，以及设置于极片下方的收集单元，还包括控制单元和导轨；所述取样单元包括上支撑轴和n个取样刀头，所述n个取样刀头均匀固定在上支撑轴上，其中，n为正整数；所述收集单元用于收集取样单元切割下来的极片；所述导轨设有两个，分别可滑动连接上支撑轴和收集单元长度方向上的两端；所述控制单元用于控制上支撑轴和收集单元在导轨上的移动，以及控制取样刀头旋转。本发明的取样装置设计合理、结构简单、成本低廉，并且能够在极片涂覆时在线对极片进行检测，以便及时对涂覆机械进行调整。