一種卷繞式疊片電池的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域，具體涉及一種卷繞式疊片電池的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代數(shù)字化的消費(fèi)電子產(chǎn)品逐漸發(fā)展成熟，組件正趨向于輕、薄、短和小的目標(biāo)。而儲(chǔ)能電池是輕便可攜式電子產(chǎn)品的電力來(lái)源，對(duì)其需求是有增無(wú)減。此外，電動(dòng)交通工具、基于太陽(yáng)能與風(fēng)能的分散式電源供給系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)峰、儲(chǔ)備電源、綠色建筑、便攜式醫(yī)療電子設(shè)備、工業(yè)控制、航空航天、機(jī)器人、國(guó)家安全等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，迫切需要具有更高能量密度、更高功率密度、更長(zhǎng)循環(huán)壽命和更高安全性的可充放儲(chǔ)能器件。鋰離子電池由于其質(zhì)量輕、體積小、比能量高、自放電小、循環(huán)性能好、污染小和無(wú)記憶效應(yīng)等特點(diǎn)，成為了 21世紀(jì)最具應(yīng)用前景的綠色二次電池之一。
[0003]目前市場(chǎng)上的電芯一般都是卷繞方式，但是這種鋰電池由于具有內(nèi)阻大，大電流性能差，溫度高，安全性差等缺點(diǎn)，無(wú)法滿(mǎn)足一些特殊場(chǎng)合的性能需求，如動(dòng)力電池方面。為了克服這些缺點(diǎn)，尤其是滿(mǎn)足在電動(dòng)汽車(chē)方面的安全使用。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的鋰離子電池在尺寸放大后，其內(nèi)部一些由于特定結(jié)構(gòu)引起的不良反應(yīng)也隨之放大，此時(shí)迫切需要一種更優(yōu)化的電芯結(jié)構(gòu)來(lái)滿(mǎn)足大容量電池的設(shè)計(jì)要求，在此基礎(chǔ)上，疊片電池應(yīng)運(yùn)而生。
[0004]但是疊片電池的生產(chǎn)效率低，極片要沖切，斷面較多，易刺穿隔膜，易短路，易產(chǎn)生副反應(yīng)，電池的張力不易控制，使電池出現(xiàn)性能降低或安全等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:提供一種卷繞式疊片電池的制備方法，可改善現(xiàn)有疊片電池在制備過(guò)程中隔膜與極片發(fā)生錯(cuò)位，隔膜褶皺，易刺穿隔膜，易短路，易產(chǎn)生副反應(yīng)，電池的張力不易控制，使電池出現(xiàn)性能降低或安全等問(wèn)題，能有效提升電池的穩(wěn)定性及安全性，尤其是降低生產(chǎn)成本，大幅度提高生產(chǎn)效率。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種卷繞式疊片電池的制備方法，包括極片制備步驟，所述極片制備采用以下步驟:
[0008]在正、負(fù)集流體完成涂布、烘烤、輥壓、分切成條后，分別按照正、負(fù)極片設(shè)計(jì)尺寸剪裁規(guī)整，然后在正、負(fù)極片的拐角邊緣處粘上膠帶或膠水，分別與隔膜進(jìn)行粘結(jié)復(fù)合，形成不同的極片一隔膜復(fù)合體，然后再用所述不同的極片一隔膜復(fù)合體制備卷繞式疊片電池。
[0009]優(yōu)選地，所述卷繞式疊片電池的具體制備步驟如下:
[0010](1)將剪裁好的正極片的拐角處粘上膠帶或膠水后，按設(shè)計(jì)間距與隔膜粘結(jié)復(fù)合，形成正極片一隔膜復(fù)合體；
[0011](2)將剪裁好的負(fù)極片的拐角處粘上膠帶或膠水后，按設(shè)計(jì)間距與隔膜粘結(jié)復(fù)合，形成負(fù)極片一隔膜復(fù)合體；
[0012](3)將正極片一隔膜復(fù)合體與負(fù)極片一隔膜復(fù)合體按照負(fù)極包覆正極的方式制備成卷繞式疊片電池電芯，再通過(guò)組裝、注液、化成、分容后形成卷繞式疊片電池。
[0013]優(yōu)選地，所述正、負(fù)極片在生產(chǎn)線上與隔膜進(jìn)行膠帶或膠水粘結(jié)復(fù)合。
[0014]優(yōu)選地，所述膠帶/膠水主要成分為橡膠或酊脂高分子聚合物。
[0015]優(yōu)選地，所述電池的正極材料為磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁酸鋰材料中的一種或幾種。
[0016]優(yōu)選地，所述電池的負(fù)極材料為碳類(lèi)、硅類(lèi)、合金類(lèi)、鈦酸鋰材料中的一種或幾種。
[0017]優(yōu)選地，所述隔膜為聚乙烯膜、聚丙烯膜、陶瓷隔膜中的一種。
[0018]優(yōu)選地，所述隔膜比正、負(fù)極片寬2—6mm。
[0019]優(yōu)選地，所述電池的電解液中的電解質(zhì)為有機(jī)溶劑電解質(zhì)或聚合物電解質(zhì)。
[0020]優(yōu)選地，所述電池的外殼為鋁殼、鋼殼、塑料殼或鋁塑膜材質(zhì)制成。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于:與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明制備而成的卷繞式疊片電池，減少置片不整齊而導(dǎo)致的安全以及電池性能差而報(bào)廢等冋題，提尚置片電池的合格率，有利于提尚置片電池的生廣效率和廣品質(zhì)量，大幅降低電池生廣成本，提尚置片電池的市場(chǎng)應(yīng)用，具有重要的生產(chǎn)指導(dǎo)意義和增加經(jīng)濟(jì)效益作用。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為膠水漏斗控制器示意圖；
[0023]圖2為粘連后的正極片一隔膜復(fù)合體示意圖；
[0024]圖3為粘連后的負(fù)極片一隔膜復(fù)合體示意圖；
[0025]圖4為卷繞式Z型疊片電池的制備示意圖；
[0026]圖5為同側(cè)同型電極片單隔膜卷繞式疊片電池的制備示意圖；
[0027]圖6為異型交替電極片單隔膜卷繞式疊片電池的制備示意圖；
[0028]圖7為正、負(fù)極復(fù)合式卷繞疊片電池的制備示意圖；
[0029]圖中，1為正極片；2為隔膜；3為膠帶或膠水；4為負(fù)極片。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，旨在便于對(duì)本發(fā)明的理解，但本發(fā)明并不局限于所列的實(shí)施例。
[0031]參見(jiàn)圖1至圖7，本發(fā)明提供了一種卷繞式疊片電池，包括正極一隔膜復(fù)合體、負(fù)極一隔膜復(fù)合體、膠帶或膠水。
[0032]所述的卷繞式疊片電池的制備方法，包括極片的制備步驟，所述極片制備采用以下步驟:在正、負(fù)集流體完成涂布、烘烤、輥壓、分切成條后，分別按照正、負(fù)極片設(shè)計(jì)尺寸剪裁規(guī)整，然后在正、負(fù)極片的拐角邊緣處粘上膠帶或膠水，與隔膜進(jìn)行粘結(jié)復(fù)合，形成不同的極片一隔膜復(fù)合體，然后再用所述不同的極片一隔膜復(fù)合體制備卷繞式疊片電池。
[0033]所述極片的剪裁大小應(yīng)以電池級(jí)組的尺寸相適應(yīng)，再與隔膜進(jìn)行膠粘粘合，避免極片與隔膜發(fā)生錯(cuò)位，產(chǎn)生褶皺，從而避免形成死區(qū)或析鋰現(xiàn)象發(fā)生。圖1為膠水漏斗控制器示意圖；圖2為粘連后的正極片一隔膜復(fù)合體示意圖；圖3為粘連后的負(fù)極片一隔膜復(fù)合體示意圖。
[0034]其中，所述電池的正極材料為磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁酸鋰材料中的一種或幾種；
[0035]所述膠帶/膠水主要成分為橡膠或酊脂高分子聚合物；
[0036]所述電池的負(fù)極材料為碳類(lèi)、硅類(lèi)、合金類(lèi)、鈦酸鋰材料中的一種或幾種；
[0037]所述隔膜為聚乙烯膜、聚丙烯膜、陶瓷隔膜中的一種；
[0038]所述隔膜比所述正、負(fù)極片寬2 — 6mm ;
[0039]所述電池的電解液中的電解質(zhì)為有機(jī)溶劑電解質(zhì)或聚合物電解質(zhì)；
[0040]所述電池的外殼為鋁殼、鋼殼、塑料殼或鋁塑膜材質(zhì)制成。
[0041]實(shí)施例1
[0042]參見(jiàn)圖4所示的卷繞式疊片電池，在正、負(fù)集流體完成涂布、烘烤、輥壓、分切成條后，分別按照正、負(fù)極片設(shè)計(jì)尺寸剪裁規(guī)整，按照同類(lèi)極片分布于同一隔膜同側(cè)的方式，即隔膜一側(cè)分布為正極片，另一側(cè)分布為負(fù)極片，采用設(shè)計(jì)的間隔距離排列整齊，再利用膠帶或膠水將其與隔膜膠粘粘合，形成正、負(fù)極片一隔膜復(fù)合一體化，經(jīng)導(dǎo)向板穿插于正、負(fù)極之間中心，進(jìn)行疊片電池極片的制備，完成極組單元的卷繞，再用一條隔膜包裹，形成卷繞式疊片電池極片。
[0043]所述隔膜比所述正、負(fù)極片寬2 — 6mm，所述同類(lèi)極片根據(jù)設(shè)計(jì)的距離分布于隔膜同側(cè)，且正、負(fù)極片應(yīng)居中在所述隔膜上，即與所述隔膜的側(cè)邊保持同樣的距離。
[0044]所述正、負(fù)極片分布于單隔膜兩側(cè)，在利用膠帶或膠水將其與隔膜粘結(jié)時(shí)，極片間需要預(yù)留合適的距離以便于形成疊片電池極片時(shí)，避免上、下層正、負(fù)極片錯(cuò)位，從而影響后期正、負(fù)極極耳的焊接。
[0045]所述正、負(fù)極片在生產(chǎn)線上與對(duì)應(yīng)的隔膜進(jìn)行膠粘粘合，然后再進(jìn)行Z型疊片操作，再通過(guò)組裝、注液、化成、分容后形成卷繞式疊片電池。
[0046]實(shí)施例2
[0047]參見(jiàn)圖5所示，同側(cè)異型