[發(fā)明專利]一種分切疊片卷繞式軟包裝鋰離子電池電芯的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810707438.1
• 申請(qǐng)日: 2018-07-02
• 公開（公告）號(hào): CN109004260B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭恒志;賁晴;吳波濤;陳懷勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江衡遠(yuǎn)新能源科技有限公司;山東衡遠(yuǎn)新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0525
• 分類號(hào): H01M10/0525;H01M10/0583
• 代理公司: 臺(tái)州市方圓專利事務(wù)所(普通合伙) 33107
• 代理人: 林米良

本發(fā)明提供了一種分切疊片卷繞式軟包裝鋰離子電池電芯的制備方法，屬于鋰離子電池制造技術(shù)領(lǐng)域。它解決如何避免生產(chǎn)效率低、一致性差的問題。本方法包括：將正極分卷沖切成帶正極極耳的正極卷帶，負(fù)極分卷沖切成帶負(fù)極極耳的負(fù)極卷帶；相鄰正極極耳和負(fù)極極耳均以兩相鄰極耳的沖切位對(duì)稱設(shè)置；每切割下正極單片直接放置于連續(xù)的卷繞隔膜一上形成正極片/隔膜帶，每切割下負(fù)極單片直接放置于連續(xù)的卷繞隔膜二上形成負(fù)極片/隔膜帶；將正極片/隔膜帶位于負(fù)極片/隔膜帶上方重合后層疊，從而形成覆合疊片極組，并將覆合疊片極組進(jìn)行熱壓復(fù)合形成極組復(fù)合體；對(duì)極組復(fù)合體進(jìn)行卷繞，形成分切疊片卷繞式單體電池卷芯。有效提高了生產(chǎn)效率和一致性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種分切疊片卷繞式軟包裝鋰離子電池電芯的制備方法。

背景技術(shù)

鋰離子電池具有電壓高、比能量高、循環(huán)使用次數(shù)多、存儲(chǔ)時(shí)間長等優(yōu)點(diǎn)。鋰離子電池作為電動(dòng)汽車關(guān)鍵部件，其各電化學(xué)性能的表現(xiàn)將直接成為影響電動(dòng)汽車廣泛推廣應(yīng)用的主要限制條件之一。而作為鋰離子電池的核心部件，電芯的制作將直接影響到鋰離子電池的各相關(guān)性能。

現(xiàn)有技術(shù)中有卷繞式電芯和疊片式電芯。.卷繞式電芯適合小容量電池，且卷繞過程不易控制，容易偏繞，由于極片與極片、極片與隔膜之間的普通貼合方式造成了卷繞之后的電芯不緊實(shí)，且由于引力作用還會(huì)出現(xiàn)“S”型變形，導(dǎo)致尺寸過大、卷芯過厚等缺陷。疊片式電芯，是由負(fù)極極片和正極極片交替放入隔離膜中。疊片式電芯的層數(shù)以及極片的尺寸不受限制，電池的性能發(fā)揮好，適合大容量電池電芯制作。但是疊片式電芯在疊片的過程中容易出現(xiàn)錯(cuò)位的現(xiàn)象，在化成后容易夾雜氣泡，造成后續(xù)鋰離子電池生產(chǎn)過程中出現(xiàn)偏繞、短路、鼓包和尺寸不良等缺陷。對(duì)于大容量鋰離子電池的電芯，常規(guī)的卷繞式和疊片式制作方法都不是最佳的選擇。

中國專利文獻(xiàn)公開了申請(qǐng)?zhí)枮?01610424893.1的一種卷繞式鋰離子疊片電池的快速制備方法，包括(1)選取多個(gè)分切好的正極單片、負(fù)極單片和條形隔膜備用；(2)將多個(gè)正極單片和負(fù)極單片以正極單片、負(fù)極單片、負(fù)極單片、正極單片為單元的順序依次設(shè)置在隔膜表面并固定形成復(fù)合極片；(3)通過卷針對(duì)復(fù)合極片進(jìn)行卷繞，使卷繞后的正極單片、隔膜與負(fù)極單片相互層疊形成疊片電池。該專利雖然省去了多層結(jié)構(gòu)單元的制作、分切、固定及轉(zhuǎn)移步驟，但分切后單層疊片的制作方式使得相同的厚度電芯需要的隔膜卷帶長度比雙層的隔膜卷帶長了一倍，過長的隔膜卷帶不僅增加了卷繞難度，使得單條生產(chǎn)線過長，放置排列正負(fù)極極片形成單層的復(fù)合極片時(shí)的工藝難度加大。不能和分切工位對(duì)接，需要分切準(zhǔn)備后需要上料工位過程形成復(fù)合極片，這個(gè)過程通過吸盤吸取極片或復(fù)合極片放置在隔膜上容易出現(xiàn)多吸、擺放不正、錯(cuò)位，從而導(dǎo)致生產(chǎn)效率低等一系列問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提出了一種分切疊片卷繞式軟包裝鋰離子電池電芯的制備方法。該方法解決了如何在連貫的生產(chǎn)流程中避免偏繞、錯(cuò)位、難定位、多吸等導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下和一致性差的問題。

本發(fā)明通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種分切疊片卷繞式軟包裝鋰離子電池電芯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、將正極分卷沖切成具有正極極耳的正極卷帶，使正極卷帶相鄰正極極耳以相鄰兩正極極耳之間的沖切位對(duì)稱設(shè)置，負(fù)極分卷沖切成具有負(fù)極極耳的負(fù)極卷帶，負(fù)極卷帶相鄰負(fù)極極耳以相鄰兩負(fù)極極耳之間的沖切位對(duì)稱設(shè)置，且正極卷帶和負(fù)極卷帶層疊重合時(shí)，正極極耳和負(fù)極極耳對(duì)應(yīng)錯(cuò)開；

B、將步驟A中的正極卷帶切割成若干個(gè)帶有正極極耳的正極單片，負(fù)極卷帶切割成若干個(gè)帶有負(fù)極極耳的負(fù)極單片，每切割下的一個(gè)正極單片直接放置于卷繞隔膜一上，同步每切割下一個(gè)負(fù)極單片直接放置于卷繞隔膜二上，正極單片依次排布于卷繞隔膜一形成正極片/隔膜帶，負(fù)極單片依次排布于卷繞隔膜二上形成負(fù)極片/隔膜帶；

C、將正極片/隔膜帶位于負(fù)極片/隔膜帶上方重合后層疊，從而形成具有正極單片、卷繞隔膜一、負(fù)極單片、卷繞隔膜二分層順序的覆合疊片極組，并將覆合疊片極組進(jìn)行熱壓復(fù)合形成極組復(fù)合體；