[發明專利]鋰離子電芯制備方法

有效

• 申請號: 201310261428.7
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103346354B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 何平;方宏新;張柏清;李滿森;陳大偉
• 申請（專利權）人: 東莞新能源科技有限公司;寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 王基才,王冬華

技術領域

本發明涉及鋰離子電池領域，更具體地說，本發明涉及一種階梯型鋰離子電芯的制備方法。

背景技術

由于移動電子設備中很多電子元器件的排布經常呈現出階梯形狀或其它不規則的形狀，因此留給電池的放置空間并不總是規則的長方體。現有的鋰離子電池一般都是規則的長方體形，使用在移動電子設備中通常會造成內部空間的部分閑置浪費。為此，業界提出將電池設計為階梯式形狀，以提升電池部分在移動電子設備中的空間利用率，使相同外形尺寸的移動電子設備獲得更大的體積與能量發揮。

然而，實踐時發現，上述電池因為形狀特殊，使得其電芯制造工藝復雜而低效，使用現有電芯制造工藝很難實現量產或連續高效生產。

有鑒于此，確有必要提供一種能夠連續高效生產階梯型鋰離子電芯的方法。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種能夠連續高效生產階梯型鋰離子電芯的方法，以提升移動電子設備的空間利用率。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種鋰離子電芯制備方法，其包括以下步驟：

1)涂布：沿著集流體卷料的放卷方向進行涂布，涂布區域為一條或多條，每一條涂布區域的兩個側邊均留有用作極耳成型部分的未涂布區域；

2)壓實：將上述涂布后的卷料進行壓實，得到達到設定壓實密度的已壓實涂布卷料；

3)極片切割成型：將步驟2)制得的已壓實卷料切割成型為不同尺寸的帶極耳和倒圓角的正/負極片；

4)制備單電芯和半電芯：將尺寸相匹配的正/負極片與雙面具有粘性的隔離膜進行熱復合，復合完成后裁切隔離膜并使其具有倒圓角，倒圓角的位置與正/負極片倒圓角的位置相同，從而得到不同尺寸的單電芯或半電芯；

5)階梯型裸電芯堆疊：將各尺寸的單電芯和半電芯按順序堆疊為階梯型裸電芯；

6)熱壓成型：對堆疊后的裸電芯進行熱壓成型，通過正/負極片與隔離膜的粘合將裸電芯形成一個整體。

作為本發明鋰離子電芯制備方法的一種改進，所述步驟1)中的涂布區域優選為兩條以上的斑馬條紋狀圖案，相鄰涂布區域之間留有未涂布區域。

作為本發明鋰離子電芯制備方法的一種改進，所述每一涂布區域的優選寬度為所需極片的長度的兩倍，相鄰涂布區域之間的未涂布區域的寬度為卷料單個側邊處未涂布區域寬度的兩倍。

作為本發明鋰離子電芯制備方法的一種改進，所述步驟2)中的壓實方式為冷壓或熱壓，優選為熱壓。

作為本發明鋰離子電芯制備方法的一種改進，當所述步驟1)的涂布區域為多條時，所述步驟3)中的切割成型步驟為：首先根據涂布的條紋圖案，將已壓實卷料沿著位于涂布區域之間的未涂布區域的中線進行切割，得到極片條；再按極片的預設寬度將極片條橫向切割為與極片等寬的小極片條；最后對小極片條進行倒圓角和極耳成型，得到正/負極片。

作為本發明鋰離子電芯制備方法的一種改進，所述步驟3)中的切割成型步驟為：直接在已壓實卷料的預形成倒圓角處形成倒圓角，并在已壓實卷料的未涂布區域上成型出極耳，然后再將帶極耳和倒圓角的已壓實卷料切割為正/負極片。

作為本發明鋰離子電芯制備方法的一種改進，所述步驟4)中的正/負極片與隔離膜的熱復合包括以下熱復合方式中的一種或幾種：①隔離膜與正極片雙層復合；②隔離膜與負極片雙層復合；③隔離膜、負極片和正極片按照隔離膜、負極片、隔離膜、正極片的順序四層復合；④隔離膜與負極片按照隔離膜、負極片、隔離膜的順序三層復合；⑤隔離膜與正極片按照隔離膜、正極片、隔離膜的順序三層復合。

作為本發明鋰離子電芯制備方法的一種改進，所述步驟4)的裁切隔離膜是利用感應極耳定位技術進行裁切的。

作為本發明鋰離子電芯制備方法的一種改進，所述步驟3)、4)中的切割方式分別優選為激光切割。

作為本發明鋰離子電芯制備方法的一種改進，所述步驟6)中，裸電芯的熱壓溫度為60～110攝氏度，熱壓時間為1～600秒。

與現有技術相比，本發明鋰離子電芯制備方法通過涂布區域和未涂布區域的合理設置，實現了倒圓角與極耳的連續成型，保證了生產的流暢與高效，使生產效率不會因電芯的形狀特殊而大幅降低，因此特別適用于生產各種與不規則空間形狀相匹配的鋰離子電池電芯。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式，對本發明鋰離子電芯制備方法及其有益效果進行詳細說明，其中：

圖1為本發明可生產的一種階梯型鋰離子電芯的結構主視圖。

圖2為圖1中階梯型鋰離子電芯的結構俯視示意圖。