[發明專利]一種疊片式鋰離子動力電池及其制作方法

有效

• 申請號: 201210100197.7
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN102683752A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 王慶軍;朱承飛;李明勛
• 申請（專利權）人: 南京久兆新能源科技有限公司;南京工業大學
• 主分類號: H01M10/0585
• 分類號: H01M10/0585;H01M4/13
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池的制備技術，尤其涉及一種疊片式鋰離子動力電池及其制作方法。

背景技術

電動車用鋰離子動力電池因需要更大的散熱面積和更高的容量，一般采用層疊式結構。層疊式結構一般為負極片，隔膜，正極片一層層的疊加而成。對于目前的疊片式制備方法，需要首先將制成的電極極片按照成品電池尺寸切割成若干小塊，切割完畢后再按照正極極片-隔膜-負極極片-隔膜的順序循環疊放，工序繁瑣，而且已發生極片毛刺刺穿隔膜等造成隔膜破裂，正負極片連接而發生短路現象，降低了電池的安全性能。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述電池疊片制作方法的缺點，提供一種生產工藝簡單，活性物質不易脫落，且安全性能高的鋰離子動力電池及制備方法。

為實現上述目的，本發明采用了如下的技術方案：一種連續疊片結構的鋰離子動力電池，包括隔膜、正極極片、負極極片、正極和負極電極、電液和外殼；第一長條狀隔膜上以均勻間隔粘置條狀正極極片且極片兩側隔膜上設有均有折縫，第二長條狀隔膜上以均勻間隔粘置條狀負極極片且極片兩側隔膜上設有均有折縫，條狀正極極片與條狀負極極片的寬度相同且均略小于間隔，將粘置條狀負極極片第二長條狀隔膜覆蓋在第一長條狀隔膜的極片間隔上，連續在折縫處V型折疊，即對等面積的正負極片依次地連續V型折疊，直到達到電池的厚度。條狀正極極片在長度方向的一端引出正極電極，條狀負極極片在長度方向的另一端引出負極電極。

連續V型折疊，經熱壓成型構成電芯，折疊的面是矩形。正負極片均已經是至少一面覆有金屬箔的電極，完整的結構還包括在長方體外殼填充電芯，并引出正負極并充電液后電化成，構成電池。

一種連續疊片結構的鋰離子動力電池的制造方法，包括以下步驟：根據設計要求，制作條狀極性的極片，先將隔膜制成長條狀，將與隔膜寬度相當，寬度稍窄的正極性的極片依相同間隔粘接于隔膜上；第二長條狀隔膜上以均勻間隔粘置條狀負極極片且極片兩側隔膜上設有均有折縫，條狀正極極片與條狀負極極片的寬度相同且均略小于間隔，將粘置條狀負極極片第二長條狀隔膜覆蓋在第一長條狀隔膜的極片間隔上，連續在折縫處V型折疊，按“V”字型連續折疊N次（6-20次常用，如十次）。形成按照負極-隔膜-正極-隔膜的方式交叉疊放，形成用隔膜隔開的正負極片交替的層疊堆。熱壓成型，用沖壓設備分別沖出正負極耳，其中正極片和負極片經過特殊處理包含一層活性涂層。

本發明的有益效果是：電池結構簡單；尤其是應用于電動車用鋰離子動力電池結構，容易具有更大的散熱面積和更高的容量，不會產生層疊式結構切割、順序循環疊放導致的工序繁瑣，不會發生極片毛刺刺穿隔膜等造成隔膜破裂，正負極片連接而發生短路現象，提高了安全性能。本發明的生產工藝簡單，活性物質不易脫落，且安全性能高.主要制備工藝的重復性好，不易出現正負極片連接短路現象；大大簡化了生產工序；降低生產成本；有效提高生產效率。

附圖說明

圖1為極片隔膜條帶進行“Z”字形折疊成堆的示意圖。長條狀的某一極性極片的示意圖。

圖2為鋰離子電池充放電性能曲線。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做詳細的說明:選用磷酸鐵鋰動力電池電芯的疊片制作工藝作為實施例，來對本發明做詳細的說明。本實施例的工藝步驟如下：

A、?極片和隔膜的制作如圖1所示：

根據設計要求，正極極片1、負極極片2的面積尺寸是長為30-150mm，寬為20-60mm。本發明實施例尺寸為40*49mm，先制作條狀40*49mm(或其他尺寸)的正、負極片。具體的制備方法是：在隔膜3上采用印刷用切線刀對隔膜切線形成折縫；負極片1由負極集流體和均勻涂在兩面的活性涂料涂覆層構成。正極片2由正極集流體和均勻涂在兩面的活性涂料涂覆層構成。根據上述步驟要求將隔膜3制成40*500mm（或更長）的如圖所示。

B、?極片隔膜條帶的制作：

將制備好的的正、負極片粘置于隔膜相應位置，形成正、負極片在隔膜上連續均勻分布的隔膜條。

C、?極片疊堆，如圖所示：

第二長條狀隔膜上以均勻間隔粘置條狀負極極片且極片兩側隔膜上設有均有折縫，條狀正極極片與條狀負極極片的寬度相同且均略小于間隔，將粘置條狀負極極片第二長條狀隔膜覆蓋在第一長條狀隔膜的極片間隔上，連續在折縫處V型折疊，形成用隔膜隔開的正負極片交替的折疊堆。

D、?成型制作