[發明專利]一種內雙極柱疊片式卷繞電池裝配方法

有效

• 申請號: 202110652563.9
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113451660B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 葛科;余峰;趙紅偉;蔣倩;吳曉琴
• 申請（專利權）人: 江蘇海基新能源股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0587
• 分類號: H01M10/0587;H01M10/0525;H01M4/04
• 代理公司: 江陰市揚子專利代理事務所(普通合伙) 32309
• 代理人: 隋玲玲

本發明涉及一種內雙極柱疊片式卷繞電池裝配方法，屬于鋰離子電池技術領域。在實施時，首先制作正負極鋰離子極片；激光模切按預定的設計尺寸進行切割；將正負極極片及隔膜按卷繞規則卷繞成卷芯，卷芯的極耳按四股錯位分布；通過熱壓整形獲得具備一定剛性的卷芯。隨后，根據重量進行配對形成P?cell。通過偏心預焊，固定極耳，調整P?cell極耳位置。2個P?cell與多個轉接片成“非”字形焊接。隨后，轉接片與蓋板進行激光焊接；2各P?cell極耳內折并貼合形成M?cell，表面包裹絕緣膜。最后入殼進行焊接組成半成品電池。本發明將卷繞裝配工藝和疊片裝配工藝結合，具備兩者優點的同時又避免了缺陷。

技術領域

本發明涉及一種內雙極柱疊片式卷繞電池裝配方法，屬于鋰離子電池技術領域。

背景技術

現有技術下，鋰離子電池因具有能量密度高、循環壽命長、自放電小、充放電倍率高等優點，被廣泛應用于動力及儲能等領域。電芯結構通常包括正極、負極、隔膜；這三者通過疊片或卷繞等方式組合成卷芯；一個或多個卷芯并在一起形成電芯。疊片組合裝配工藝因極耳數量多，具有內阻低、電流密度分布均勻等優點；但受制于超聲波焊接極限能力（一般不超過80層）及折極耳內應力影響，電芯厚度提升空間有限，很難制作出大容量電芯及高體積能量密度電芯；同時，生產效率較低；多極耳卷繞裝配工藝生產效率高，克服了疊片裝配工藝的缺點；但因極耳數量較疊片工藝少一半；其內阻增大；導熱導流能力差；電芯工作時內部電流密度分布不均勻。

例如專利公開號為CN101083342B的中國發明專利公開了一種卷繞式軟包裝鋰離子電池的電池單元，所述電池單元由正、負極片及隔膜卷繞成卷繞體，正極片與負極片的卷繞起始端分別設有極耳連接區，所述正極片與負極片中，至少一個極片的卷繞起始端部與極耳連接區之間還設有定位區。

上述發明還公開了包括該電池單元的電池以及該電池單元及電池的制備方法，它通過在極耳連接區與極片末端之間設置定位區，從而能夠通過設定定位區的寬度來方便、精確地預先設定電池單元上正、負極耳之間的距離，解決了極耳間距難以控制的問題。

但是，該卷繞式軟包裝鋰離子電池的電池單元，因極耳數量較疊片工藝少，同樣會產生其內阻增大，導熱導流能力不好的問題。

因此，為解決上述背景問題，研發一種內雙極柱疊片式卷繞電池裝配方法是迫在眉睫的。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述背景問題中提出的問題，提供一種內雙極柱疊片式卷繞電池裝配方法，它能解決電芯內阻高、生產效率低、導熱導流能力差，極片電流密度分布不均勻、單體容量低等缺點；尤其適合“類似刀片或半刀片”大容量電芯裝配。

本發明的目的是這樣實現的：一種內雙極柱疊片式卷繞電池裝配方法，包括以下步驟：

步驟一：合漿，將正極活性物質、導電劑、粘結劑、溶劑按比例混合分散均勻形成正極漿料；將負極活性物質、導電劑、粘結劑、溶劑按比例混合分散均勻形成負極漿料；

步驟二：涂布，將正負極漿料均勻涂覆在箔材上，烘干后分別制成正極片和負極片；

步驟三：輥壓，通過輥壓機對正負極片進一步壓實，使活性物與導電劑及基材結合更緊密，同時保證一定的孔隙率；

步驟四：激光模切及分切，激光通過振鏡掃描方式對正負極留白區進行切割，形成高密度分布的梯形極耳；

步驟五：卷繞，正負極片及隔膜在卷針的帶動下順時針或逆時針旋轉形成卷芯，逆時針方向旋轉卷芯為A卷芯，順時針方向旋轉卷芯為B卷芯；

步驟六：預熱及熱壓，通過高溫高壓方式對卷芯進行壓合，使隔膜與正極，隔膜與負極緊緊貼合在一起，形成有一定剛性的卷芯；

步驟七：稱重配對，分別對逆時針及順時針制作的卷芯稱重，分為多檔A卷芯和多檔B卷芯，并將對應的A卷芯與B卷芯配對貼膠組合成P-cell；

步驟八：P-cell極耳預焊裁切，將每一組極耳預焊在一起并裁切整齊，記背靠背的極耳組為極耳一，面對面的極耳組為極耳二，分別有正極極耳一，正極極耳二，負極極耳二，負極極耳一；