專利名稱：一種鋰離子電池電芯卷繞方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池，尤其涉及一種鋰離子電池電芯卷繞方法。
背景技術(shù)：
新能源汽車(chē)將逐步替代傳統(tǒng)汽油車(chē)已經(jīng)成為各國(guó)發(fā)展汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的共識(shí)，作為核心部件的動(dòng)力電池則更被行業(yè)認(rèn)為是新能源汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵所在。目前的動(dòng)力鋰電池大體分為兩種制作方式，一種是疊片制備電芯，另一種是卷繞制備電芯，卷繞制備電芯又分為方形卷繞和環(huán)形卷繞。圖I為環(huán)形電池電芯結(jié)構(gòu)示意圖，其中包括電芯卷軸11、極片12和極耳13。圖2電芯材料卷繞后的每層電芯的結(jié)構(gòu)示意圖，包括負(fù)極片21、正極片23和隔膜22。在不同的工藝中，正極片和負(fù)極片的位置可以互換。每一層電芯都包含兩層隔膜、一層正極片和一層負(fù)極片。
在采用環(huán)形卷繞方式制備電池時(shí)，為了保證電池具備足夠大的容量，我們需要增加極片的長(zhǎng)度，而隨著極片長(zhǎng)度的增加，卷繞過(guò)程中保證極耳對(duì)齊就變得越加困難。因此，如何在激光切割過(guò)程中保證切割出來(lái)的每一個(gè)極耳位置，剛好是能保證我們卷繞后所有極耳重疊對(duì)齊所需要的位置就變得尤為重要，這也是大容量環(huán)形電池制備過(guò)程中最需要攻克的技術(shù)難題。目前行業(yè)內(nèi)所采用的間距計(jì)算方式是采用先卷繞，在卷繞電芯上相應(yīng)位置剪切出極耳來(lái)，然后將極片展開(kāi)人工測(cè)量每一個(gè)間距長(zhǎng)度作為最終的切割長(zhǎng)度。因?yàn)槊恳粋€(gè)電芯上往往需要大量的極耳，也就是需要求出大量的極耳間距，所以這種方法的工作量極大，而且因?yàn)槿藶闇y(cè)量誤差，很難一次性精確定位極耳，往往需要測(cè)量多次，測(cè)量結(jié)果在程序中輸入也相當(dāng)麻煩，會(huì)耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間。此外，如果更換材料或者工藝，之前所做的數(shù)據(jù)將全部失效，因此，在做大容量電池時(shí)，該種方法成功率很低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可提高效率的鋰離子電池電芯卷繞方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案加以解決一種鋰離子電池電芯卷繞方法，其特征在于，包括以下步驟A.準(zhǔn)備電芯材料；B.測(cè)量參數(shù)，按預(yù)定公式分別計(jì)算出內(nèi)層極片相鄰極耳間距和外層極片相鄰極耳間距；C.根據(jù)計(jì)算出的內(nèi)層極片相鄰極耳間距和外層極片相鄰極耳間距分別切割出極耳；D.將切割出極耳的內(nèi)層極片、切割出極耳的外層極片和隔膜按預(yù)定順序置放，然后卷繞成電芯。步驟B具體包括以下步驟
BI.測(cè)量設(shè)置在內(nèi)層的極片的厚度;設(shè)置在外層的極片厚度S# ;隔膜厚度Sik ；B2.確定每層電芯厚度σ，每層電芯包括兩層隔膜、一層正極片、一層負(fù)極片及它們之間的間隙；Β3.根據(jù)每層電芯厚度σ，根據(jù)公式①和公式②分別計(jì)算設(shè)置在內(nèi)層的極片材料的相鄰極耳實(shí)驗(yàn)間距L' (h)和設(shè)置在外層的極片材料的相鄰極耳實(shí)驗(yàn)間距L' (,hi)
權(quán)利要求
1.一種鋰離子電池電芯卷繞方法，其特征在于，包括以下步驟 A.準(zhǔn)備電芯材料； B.測(cè)量參數(shù)，按預(yù)定公式分別計(jì)算出內(nèi)層極片相鄰極耳間距和外層極片相鄰極耳間距； C.根據(jù)計(jì)算出的內(nèi)層極片相鄰極耳間距和外層極片相鄰極耳間距分別切割出極耳； D.將切割出極耳的內(nèi)層極片、切割出極耳的外層極片和隔膜按預(yù)定順序置放，然后卷繞成電芯。
2.如權(quán)利要求I所述的鋰離子電池電芯卷繞方法，其特征在于，步驟B具體包括以下步驟 BI.測(cè)量設(shè)置在內(nèi)層的極片的厚度S @ ;設(shè)置在外層的極片厚度S# ;隔膜厚度Sik ； B2.確定每層電芯厚度σ，每層電芯包括兩層隔膜、一層正極片、一層負(fù)極片及它們之間的間隙； B3.根據(jù)每層電芯厚度σ，根據(jù)公式①和公式②分別計(jì)算設(shè)置在內(nèi)層的極片材料的相鄰極耳實(shí)驗(yàn)間距L' (h)和設(shè)置在外層的極片材料的相鄰極耳實(shí)驗(yàn)間距L' (,hi)
3.如權(quán)利要求2所述的鋰離子電池電芯卷繞方法，其特征在于，所述每層電芯厚度σ具體可通過(guò)如下方法獲得測(cè)量m層電芯材料的總厚度D，則每層電芯厚度
4.如權(quán)利要求3所述的鋰離子電池電芯卷繞方法，其特征在于，所述步驟B3之后還包括 B4.根據(jù)計(jì)算出的L' (&)切割出內(nèi)層極片極耳，按照計(jì)算出的L' 切割出外層極片極耳； B5.將內(nèi)層極片、外層極片和隔膜卷繞成實(shí)驗(yàn)用電芯，測(cè)量每K個(gè)相鄰極耳之間的對(duì)齊總偏差 ^ mod(i/k); B6.根據(jù)公式③，計(jì)算出各階段間距補(bǔ)償值；
5.如權(quán)利要求I至4中任一所述的鋰離子電池電芯卷繞方法，其特征在于，每層電芯的內(nèi)層為負(fù)極片，外層為正極片；或者每層電芯的內(nèi)層為正極片，外層為負(fù)極片。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋰離子電池電芯卷繞方法，包括以下步驟A.準(zhǔn)備電芯材料；B.測(cè)量參數(shù)，按預(yù)定公式分別計(jì)算出內(nèi)層極片相鄰極耳間距和外層極片相鄰極耳間距；C.根據(jù)計(jì)算出的內(nèi)層極片相鄰極耳間距和外層極片相鄰極耳間距分別切割出極耳；D.將切割出極耳的內(nèi)層極片、切割出極耳的外層極片和隔膜按預(yù)定順序置放，然后卷繞成電芯。本發(fā)明由于先分別計(jì)算出內(nèi)層極片相鄰極耳間距和外層極片相鄰極耳間距，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果分別切割內(nèi)層極片極耳和外層極片極耳后，再將其卷繞成電芯，可精確確定極耳位置，不僅節(jié)省了工作時(shí)間，也節(jié)約了大量人力，提高了工作效率。
文檔編號(hào)H01M10/0587GK102881946SQ201110199328
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者吳學(xué)科, 馮慶枝, 王立松 申請(qǐng)人:深圳市吉陽(yáng)自動(dòng)化科技有限公司