技术摘要:
本发明公开了一种锂离子电池卷芯的制备方法,具体包括以下步骤:(1)分别在正极片和负极片上焊接极耳,并在极耳位置和电极膏头尾部贴绝缘胶纸,分别得到带有极耳的正极片和;(2)将带有极耳的正极片、负极片和隔膜一起卷绕,得到卷芯;(3)利用压芯机将卷芯压扁,得到方形 全部
背景技术:
锂离子电池是目前商业化的具有最高比功率和能量密度的电池,已经广泛地运用 于笔记本电脑、手机、通讯基站和汽车电源等现代工具中。卷芯是锂离子电池最重要的部 件,为了提高卷芯的电性能和安全性能,同时节约生产成本及提高生产效率,优化与开发新 的卷芯设计显得十分重要。 目前,现有技术只能生产特定形状的卷芯,如圆柱形或方形,无法实现具有特殊形 状的电池。如申请号为CN201811498908.4的发明专利公开了一种卷绕式圆盘状聚合物锂电 池及其制作方法,但其腔体内部空间利用率低,且无法应用更加先进的高温加压化成工艺, 生产效率较低。 而现有的激光模切极片制备技术,如申请号为201510433680.0的发明专利公开了 一种锂离子电池用极片处理工艺,申请号为201810814516.8的发明专利公开了一种异形锂 电池及其制备方法,但都只是针对极片的切割,切割后需要重新卷绕或堆叠,并且需要控制 负极片的尺寸大于正极片,且生产效率较低。 因此,如何制作一种特殊形状的锂离子电池卷芯是本领域技术人员亟需解决的问 题。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种锂离子电池卷芯的制备方法,为生产具有 特定形状的锂离子电池提供解决方案,满足一些需要具有特定形状的电池的电子产品的需 求,以达到充分利用电子产品内部空间的目的,最大限度地提高电子产品的续航能力;特别 为异形电池的制作提供了一种方案,如圆饼形、L形、P形、凹形、M形电池等。 为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案: 一种锂离子电池卷芯的制备方法,具体包括以下步骤: (1)分别在正极片和负极片上焊接极耳,并在极耳位置和电极膏头尾部贴绝缘胶 纸,分别得到带有极耳的正极片和负极片; (2)利用自动卷绕机、半自动卷绕机或手工卷绕装置将经步骤(1)处理后的正极片 和负极片,与隔膜一起卷绕,得到卷芯; (3)利用压芯机将卷芯压扁,得到方形半成品卷芯; (4)利用激光切割机将方形半成品卷芯进行切割,并用胶水对切割后的卷芯外边 缘进行涂胶绝缘处理,烘干,使极片边缘包裹在绝缘体中,免于正负极片内部短路的发生, 即得锂离子电池卷芯。 进一步,上述步骤(1)中,正极片的宽度为8~15mm,优选为10mm;负极片的宽度为9 3 CN 111584946 A 说 明 书 2/5 页 ~16mm,优选为11mm。 采用上述进一步的有益效果在于,本发明选择负极片比正极片宽1~3mm,因为负 极片太小会造成锂离子无处嵌入产生锂枝晶,太大又会造成设计过量,从而造成原料浪费 和成本的升高; 进一步,上述步骤(2)中,隔膜的宽度为11~20mm,优选为13mm。 采用上述进一步的有益效果在于,本发明选择隔膜比负极片宽2~3mm,避免造成 极片内部短路,产生安全风险。 进一步,上述步骤(3)中,压芯机的压力为0.5~0.7MPa,温度为55~65℃,时间为 3s。 采用上述进一步的有益效果在于,利用压芯机压芯的目的是将卷芯压平,为后序 激光模切做准备,以上设计的温度和压力是经过优化而选定的,压力太大会存在将极片压 断的风险,压力太小起不到压力定型的作用;温度太高会造成隔膜闭孔,温度太低起不到温 度定型的作用。 进一步,上述步骤(4)中,激光切割机的功率为50~100W,激光直径为4~50μm,切 割速度为1~20m/min。 采用上述进一步的有益效果在于,本发明选定的激光切割器的参数是针对锂电池 卷芯及极片的特性而设定的,参数太高可能会将极片烤焦,参数太低会造成切不断现象。 进一步,上述步骤(4)中,烘干的温度为95~130℃,时间为1~5min。 采用上述进一步的有益效果在于,若温度过低或时间过短则不能完全去除水分烤 不干,温度过高或时间过长会造成隔膜收缩并降低生产效率。 进一步,上述步骤(4)中,切割后的锂离子电池卷芯为圆饼形,厚度为5.0mm,直径 为10.0mm,体积为393mm3。 采用上述进一步的有益效果在于,本发明圆饼形卷芯可替代现在市场上某些圆柱 电池。 经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明的有益效果如下: 1 .本发明主要优化了制作异形电池的制作工艺,简化了工艺流程,提升了生产效 率和合格率,并降低了生产成本;相对于传统模切工艺,本发明制备方法的切割精度高,杜 绝了切割过程中毛刺的产生; 2.通过本发明的制备方法,可以制作传统工艺或现有技术无法生产出来的电池, 如圆饼形、L形、P形、凹形、M形电池等; 3.本发明制备方法可直接对产品进行批量加工,免去了异形电池的开模过程,缩 短了研发周期,提升了企业竞争力; 4.特别的,对于生产圆饼形的小电池,本发明制备方法可以共用原有技术制作方 形电池的全套设备及工装夹具,生产成本低;并且,本发明制作的电池卷芯的能量密度更 高,内阻更低。
本发明公开了一种锂离子电池卷芯的制备方法,具体包括以下步骤:(1)分别在正极片和负极片上焊接极耳,并在极耳位置和电极膏头尾部贴绝缘胶纸,分别得到带有极耳的正极片和;(2)将带有极耳的正极片、负极片和隔膜一起卷绕,得到卷芯;(3)利用压芯机将卷芯压扁,得到方形 全部
背景技术:
锂离子电池是目前商业化的具有最高比功率和能量密度的电池,已经广泛地运用 于笔记本电脑、手机、通讯基站和汽车电源等现代工具中。卷芯是锂离子电池最重要的部 件,为了提高卷芯的电性能和安全性能,同时节约生产成本及提高生产效率,优化与开发新 的卷芯设计显得十分重要。 目前,现有技术只能生产特定形状的卷芯,如圆柱形或方形,无法实现具有特殊形 状的电池。如申请号为CN201811498908.4的发明专利公开了一种卷绕式圆盘状聚合物锂电 池及其制作方法,但其腔体内部空间利用率低,且无法应用更加先进的高温加压化成工艺, 生产效率较低。 而现有的激光模切极片制备技术,如申请号为201510433680.0的发明专利公开了 一种锂离子电池用极片处理工艺,申请号为201810814516.8的发明专利公开了一种异形锂 电池及其制备方法,但都只是针对极片的切割,切割后需要重新卷绕或堆叠,并且需要控制 负极片的尺寸大于正极片,且生产效率较低。 因此,如何制作一种特殊形状的锂离子电池卷芯是本领域技术人员亟需解决的问 题。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种锂离子电池卷芯的制备方法,为生产具有 特定形状的锂离子电池提供解决方案,满足一些需要具有特定形状的电池的电子产品的需 求,以达到充分利用电子产品内部空间的目的,最大限度地提高电子产品的续航能力;特别 为异形电池的制作提供了一种方案,如圆饼形、L形、P形、凹形、M形电池等。 为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案: 一种锂离子电池卷芯的制备方法,具体包括以下步骤: (1)分别在正极片和负极片上焊接极耳,并在极耳位置和电极膏头尾部贴绝缘胶 纸,分别得到带有极耳的正极片和负极片; (2)利用自动卷绕机、半自动卷绕机或手工卷绕装置将经步骤(1)处理后的正极片 和负极片,与隔膜一起卷绕,得到卷芯; (3)利用压芯机将卷芯压扁,得到方形半成品卷芯; (4)利用激光切割机将方形半成品卷芯进行切割,并用胶水对切割后的卷芯外边 缘进行涂胶绝缘处理,烘干,使极片边缘包裹在绝缘体中,免于正负极片内部短路的发生, 即得锂离子电池卷芯。 进一步,上述步骤(1)中,正极片的宽度为8~15mm,优选为10mm;负极片的宽度为9 3 CN 111584946 A 说 明 书 2/5 页 ~16mm,优选为11mm。 采用上述进一步的有益效果在于,本发明选择负极片比正极片宽1~3mm,因为负 极片太小会造成锂离子无处嵌入产生锂枝晶,太大又会造成设计过量,从而造成原料浪费 和成本的升高; 进一步,上述步骤(2)中,隔膜的宽度为11~20mm,优选为13mm。 采用上述进一步的有益效果在于,本发明选择隔膜比负极片宽2~3mm,避免造成 极片内部短路,产生安全风险。 进一步,上述步骤(3)中,压芯机的压力为0.5~0.7MPa,温度为55~65℃,时间为 3s。 采用上述进一步的有益效果在于,利用压芯机压芯的目的是将卷芯压平,为后序 激光模切做准备,以上设计的温度和压力是经过优化而选定的,压力太大会存在将极片压 断的风险,压力太小起不到压力定型的作用;温度太高会造成隔膜闭孔,温度太低起不到温 度定型的作用。 进一步,上述步骤(4)中,激光切割机的功率为50~100W,激光直径为4~50μm,切 割速度为1~20m/min。 采用上述进一步的有益效果在于,本发明选定的激光切割器的参数是针对锂电池 卷芯及极片的特性而设定的,参数太高可能会将极片烤焦,参数太低会造成切不断现象。 进一步,上述步骤(4)中,烘干的温度为95~130℃,时间为1~5min。 采用上述进一步的有益效果在于,若温度过低或时间过短则不能完全去除水分烤 不干,温度过高或时间过长会造成隔膜收缩并降低生产效率。 进一步,上述步骤(4)中,切割后的锂离子电池卷芯为圆饼形,厚度为5.0mm,直径 为10.0mm,体积为393mm3。 采用上述进一步的有益效果在于,本发明圆饼形卷芯可替代现在市场上某些圆柱 电池。 经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明的有益效果如下: 1 .本发明主要优化了制作异形电池的制作工艺,简化了工艺流程,提升了生产效 率和合格率,并降低了生产成本;相对于传统模切工艺,本发明制备方法的切割精度高,杜 绝了切割过程中毛刺的产生; 2.通过本发明的制备方法,可以制作传统工艺或现有技术无法生产出来的电池, 如圆饼形、L形、P形、凹形、M形电池等; 3.本发明制备方法可直接对产品进行批量加工,免去了异形电池的开模过程,缩 短了研发周期,提升了企业竞争力; 4.特别的,对于生产圆饼形的小电池,本发明制备方法可以共用原有技术制作方 形电池的全套设备及工装夹具,生产成本低;并且,本发明制作的电池卷芯的能量密度更 高,内阻更低。