[發明專利]提升鋁殼卷繞結構循環壽命的方法、系統及卷繞裝置

在審

• 申請號: 201810962836.8
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109216778A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 劉行冰;賈坤;賀夢江;張耀
• 申請（專利權）人: 欣旺達電子股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0587
• 分類號: H01M10/0587
• 代理公司: 深圳市明日今典知識產權代理事務所(普通合伙) 44343
• 代理人: 王杰輝

本發明揭示了一種提升鋁殼卷繞結構循環壽命的方法，包括如下步驟：在卷繞前去除正極片和負極片中的水分；將正極片、隔離膜和負極片分別上料至卷繞設備；當正極片和負極片走帶至卷繞設備中點膠裝置對應位置時，點膠裝置按照設定的參數對正極片和負極片進行點膠處理；正極片和負極片走帶至卷繞設備中卷針位置時，在卷針上卷繞正極片、隔離膜以及負極片得到裸電芯，使在裸電芯上隔離膜間隔在正極片與負極片之間；將裸電芯進行冷壓整形并入殼，注入電解液，點膠物質溶解于電解液中，使得正極片和負極片之間形成一定空間位置。本發明優化卷繞極片層間空間大小，在正負極片之間預留一定的膨脹空間，提升鋁殼卷繞結構循環壽命，進而提高電池循環壽命。

技術領域

本發明涉及到鋰離子電池生產制造領域，特別是涉及到一種提升鋁殼卷繞結構循環壽命的方法、系統及卷繞裝置。

背景技術

新能源產業的崛起帶動了鋰離子電池的迅猛發展，尤其是近一兩年，鋰離子電池作為動力電池更是取得了前所未有的進步，份額占據了新能源汽車市場很大一部分。隨著技術的不斷突破與創新，以及自身潛在的優勢，在未來的一段時間里，鋰離子電池的發展將會更上一層樓，其應用也將會更為普遍。

目前，鋰電子電池生產中主要采用疊片和卷繞工藝，疊片工藝由于其效率低下，很難滿足當前的產能需求，其主要應用在軟包電池的生產中。相反，卷繞工藝生產效率高、制作工藝簡單，受到了行業的普遍青睞，廣泛應用在動力電池制造領域。

卷繞工藝其特點就是將正極膜片、負極膜片、上隔離膜、下隔離膜通過卷針將其卷繞貼合在一起，收尾貼膠形成一個由多個極片組構成的橢圓結構的裸電芯。然而，卷繞形成的電芯由于橢圓結構以及內部極片/隔膜彼此間緊密貼合的影響，也面臨著一些問題，如電芯充放電過程中極片不斷膨脹，與此同時，又受到電芯內部結構的束縛，應力增強，導致電芯變形，從而對電池循環后期性能及壽命產生了很大影響。此外，貼合過緊的卷芯結構，后續還會造成極片/極片、極片/隔膜之間電解液浸潤不充分，不利于化成SEI膜的形成，對電池容量的發揮以及循環性能造成嚴重影響，最終影響電池循環壽命。

為了提高電池循環壽命，必須解決極片浸潤以及電池充電過程中的變形問題，優化卷繞極片層間空間大小，因此采用一種新型的、合理的提升電池卷繞結構循環壽命的方法是非常有必要的，而且，通過該方法的使用，在滿足當前生產效率的前提下，也能保證卷繞設備的穩定性和樣品結構的一致性，最終實現其自身價值。

發明內容

本發明的主要目的為提供一種提升鋁殼卷繞結構循環壽命的方法、系統及卷繞裝置，優化卷繞極片層間空間大小，在正負極片之間預留一定的膨脹空間，讓極片層空間大小能夠定量化、精確化實現，合理利用極片在走帶過程中自動進行點膠操作，不僅在操作上更便捷、更智能化，還大大節省了時間，提高了生產效率，提升鋁殼卷繞結構循環壽命，進而提高電池循環壽命。

本發明提出一種提升鋁殼卷繞結構循環壽命的方法，包括如下步驟：

在卷繞前去除正極片和負極片中的水分；

將正極片、隔離膜和負極片分別上料至卷繞設備；

當正極片和負極片走帶至卷繞設備中點膠裝置對應位置時，點膠裝置按照設定的參數對正極片和負極片進行點膠處理；

正極片和負極片走帶至卷繞設備中卷針位置時，在卷針上卷繞正極片、隔離膜以及負極片得到裸電芯，使在裸電芯上隔離膜間隔在正極片與負極片之間；

將裸電芯進行冷壓整形并入殼，注入電解液，點膠物質溶解于電解液中，使得正極片和負極片之間形成一定空間位置。

進一步地，當正極片和負極片走帶至卷繞設備中點膠裝置對應位置時，點膠裝置按照設定的參數對正極片和負極片進行點膠處理的步驟之前，還包括：

把點膠物質置于點膠機構中進行熔融，點膠物質由一種電解液添加劑與膠體物質按一定比例混合制成。