專利名稱：一種卷繞式鋰離子動力電池的制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子動力電池技術(shù)領(lǐng)域，更具體來說涉及一種卷繞式鋰離子動力電池的制作工藝。
背景技術(shù)：
動力型鋰離子電池廣泛地應(yīng)用到大型便攜式電動工具、電動自行車、電動汽車、UPS備用電源以及儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域的電池。越來越多的領(lǐng)域?qū)恿﹄姵氐囊蟪擞休^大的容量之外，還需要有良好地倍率性能，以滿足設(shè)備大功率大電流的要求。大容量動力電池普遍采取兩種極片組合形式(1)疊片式；(2)卷繞式。第一種形式為疊片式，疊片式動力電池是將正負極片和隔膜一層一層間隔開，然后將留白和極耳焊接到一起的方式。疊片式的優(yōu)點是極片內(nèi)部并聯(lián)，內(nèi)阻小，倍率性能良 好。缺點是工藝復(fù)雜，成本高，并且生產(chǎn)效率低。第二種形式為卷繞式，卷繞式動力電池模塊是將正極片、負極片和隔膜采取纏繞的方式卷成方形卷芯，再放入電池殼體中制成電池。這種方式的特點是，正負極片的留白和極耳是在極片端部。如果卷芯過長，則其倍率性能會下降，雖然可以通過增加極耳的個數(shù)來提升倍率性能，但是與疊片式動力電池的倍率性能還是有差距。同時增加極耳個數(shù)也使工藝更為復(fù)雜，增加了制作難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供一種新型卷繞式動力電池的制作工藝，主要解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，克服了疊片式工藝復(fù)雜、產(chǎn)能低的缺點，并克服了卷繞式動力電池倍率性能不佳的缺點。為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的主要步驟包括涂布、分條、卷繞、極耳連接以及殼體連接，所述的步驟具體為
(I)、將正、負極片連續(xù)涂膜，然后經(jīng)分條得到的其中一邊均設(shè)有連續(xù)留白的正、負極片；即正、負極片的涂層和留白均采取不間斷連續(xù)涂布方式。(2)、將正、負極片以及隔膜依次層疊，且將正、負極板中設(shè)有連續(xù)留白的一邊分別位于兩側(cè)；然后將層疊好的正、負極片以及隔膜卷繞成卷芯，卷芯的形狀可以為圓形或者方形；
(3)、將卷芯兩側(cè)的的多層正、負極板的留白分別與正、負極耳連接；
(4)、將正、負極耳與殼體的正負接口連接。上述方案還可以進一步改進為
所述的正、負極片分條采用對稱分條的連續(xù)切片方式，保證分條后的極片完全一致。所述的留白和極耳的連接方式采用超聲波焊接。注意焊點不能過多，以便給給卷芯的注液預(yù)留一定的空間。所述的正、負極耳與殼體的連接方式采用激光焊接或者螺母固定。
所述的極耳在卷芯留白外部焊接，或者插入卷芯留白內(nèi)部焊接；比如可將一定寬度的極耳兩邊夾住卷芯正、負留白箔材，然后采取超聲波焊接技術(shù)將多層箔材與極耳焊接到一起；也可以將合適形狀的極耳插入卷芯留白箔材中間與多層箔材焊接到一起。所述分條后負極片的長度和寬度要稍大于正極片的長度和寬度，且層疊時保證負極涂層包住正極涂層，隔膜包住極片。所述的殼體為鋼殼、鋁殼或者塑料殼。所述的正、負極極耳通過保護膠帶與殼體隔離。與普通卷繞式鋰離子電池多極耳工藝相比較，本發(fā)明中所有留白箔材都參與導(dǎo)電，縮短了極片上電子移動的距離，使這種工藝的鋰離子電池具有更好的倍率特性，且具有工藝簡單、產(chǎn)能高的優(yōu)點。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面對實施例或現(xiàn)有技術(shù)的描述中所需要使用的附圖做簡單地介紹
圖I為本發(fā)明實施例提供的新型卷繞式動力鋰離子電池的主視 圖2為圖I的側(cè)視 圖3為圖I的俯視 圖4為本發(fā)明實施例提供的新型卷繞式動力鋰離子電池的極片涂布示意 圖5為本發(fā)明實施例提供的新型卷繞式動力鋰離子電池的極片分切示意 圖6為本發(fā)明實施例提供的新型卷繞式動力鋰離子電池的極片卷繞方式平面示意圖； 圖7為本發(fā)明實施例提供的新型卷繞式動力鋰離子電池的極片卷繞方式俯視示意圖； 圖8為本發(fā)明實施例提供的新型卷繞式動力鋰離子電池的卷芯及極耳焊接平面示意
圖9為本發(fā)明實施例提供的新型卷繞式動力鋰離子電池的卷芯及極耳焊接側(cè)視示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例，基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。請參閱圖I一圖7，圖I為卷繞式鋰離子動力電池的主視圖，圖2為圖I的側(cè)視圖，圖3為圖I的俯視圖。其中，圖I-圖3中a為電極接線柱，b為防爆閥，c為殼體，d為卷
-I-H
心；
圖4-圖5為卷繞式動力鋰離子電池的極片涂布以及極片分條示意圖，其中，I為極片留白，2為涂層，3為極片分條位置。圖6和圖7為新型卷繞式動力鋰離子電池的極片卷繞方式主視圖和俯視圖，其中I’和I”為正負留白箔材，2’和2”為正負極片，4為隔膜，5為正極片和負極片重疊區(qū)域。圖8和圖9為新型卷繞式動力鋰離子電池的卷芯及極耳焊接平面和側(cè)視示意圖，、其中I’和I”為正負留白箔材，101和101’為鎳帶(銅帶)和鋁帶，5為正極片和負極片重疊區(qū)域。本發(fā)明公開的一種新型卷繞式鋰離子動力電池制作工藝，其正、負極片的留白和涂層均連續(xù)不間斷，采取正、負極片留白箔材在兩邊的卷繞方式，連續(xù)不間斷的留白箔材均為導(dǎo)電極耳。較佳的是，實現(xiàn)這種工藝的涂布方式如圖4所示，涂層和留白均采取連續(xù)不間斷的涂布方式。這樣的設(shè)置有利于涂布面密度具有良好的一致性。上述涂布工藝中，負極的涂層寬度要大于正極的涂層寬度。較佳的是，實現(xiàn)這種工藝分條方式如圖5所示，采取對稱分條的工藝。制片時負極片的長度和寬度要稍大于正極片的長度和寬度。較佳的是，實現(xiàn)這種工藝卷繞環(huán)節(jié)如圖6a和圖6b所示，將正負極片和2層隔膜依次層疊，正負極片留白箔材必須分別靠兩邊，層疊時保證負極涂層包住正極涂層，隔膜包住極片。卷繞后的方形卷芯如圖7a和圖7b所示。 較佳的是，實現(xiàn)這種工藝的焊接正負極耳方式如圖7a和圖7b所示，采用超聲波焊接的形式，目的是能夠?qū)⒍鄬硬囊约皹O耳焊接到一起。采用上述焊接工藝后，與普通卷繞式鋰離子電池多極耳工藝相比較，這種工藝所有留白箔材都參與導(dǎo)電，縮短了極片上電子移動的距離，使這種工藝的鋰離子電池具有更好的倍率特性。同時為卷芯的注液預(yù)留一定的空間。較佳的是，實現(xiàn)這種工藝的極耳與電池殼體的連接環(huán)節(jié)中，可以采取激光焊接將極耳和殼體的連接體連接到一起。較佳的是，實現(xiàn)這種工藝的極耳與電池殼體的連接環(huán)節(jié)中，也可采取螺母緊固將極耳和殼體的連接體連接到一起。較佳的是，正負極極耳可以采取保護膠帶保護的形式，防止極耳與殼體接觸。較佳的是，正負極極耳也可以采取塑料保護殼保護的形式，防止極耳與殼體接觸。對于所公開的實施例的上述說明，僅為本發(fā)明較佳的實施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍。即凡是依照本發(fā)明申請專利范圍內(nèi)的內(nèi)容作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求
1.一種卷繞式鋰離子動力電池制作工藝，主要步驟包括涂布、分條、卷繞、極耳連接以及殼體連接，其特征在于，所述的步驟具體為 (1)、將正、負極片連續(xù)涂膜，然后經(jīng)分條得到的其中一邊均設(shè)有連續(xù)留白的正、負極片; (2)、將正、負極片以及隔膜依次層疊，且將正、負極板中設(shè)有連續(xù)留白的一邊分別位于兩側(cè)；然后將層疊好的正、負極片以及隔膜卷繞成卷芯； (3)、將卷芯兩側(cè)的的多層正、負極板的留白分別與正、負極耳連接； (4)、將正、負極耳與殼體的正負接口連接。
2.如權(quán)利要求I所描述的卷繞式鋰離子動力電池制作工藝，其特征在于，所述的正、負極片分條采用對稱分條的連續(xù)切片方式。
3.如權(quán)利要求I所描述的卷繞式鋰離子動力電池制作工藝，其特征在于，所述的留白和極耳的連接方式采用超聲波焊接。
4.如權(quán)利要求I所描述的卷繞式鋰離子動力電池制作工藝，其特征在于，所述的正、負極耳與殼體的連接方式采用激光焊接或者螺母固定。
5.如權(quán)利要求3所描述的卷繞式鋰離子動力電池制作工藝，其特征在于，所述的極耳在卷芯留白外部焊接，或者插入卷芯留白內(nèi)部焊接。
6.如權(quán)利要求I或2所描述的卷繞式鋰離子動力電池制作工藝，其特征在于，所述分條后負極片的長度和寬度要稍大于正極片的長度和寬度，且層疊時保證負極涂層包住正極涂層，隔膜包住極片。
7.如1-5任一權(quán)利要求所述的卷繞式鋰離子動力電池制作工藝，其特征在于，所述的殼體為鋼殼、鋁殼或者塑料殼。
8.如1-5任一權(quán)利要求所述的卷繞式鋰離子動力電池制作工藝，其特征在于，所述的正、負極極耳通過保護膠帶與殼體隔離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型卷繞式鋰離子動力電池的制作工藝。該工藝主要解決了現(xiàn)有卷繞工藝倍率性能差的問題，同時解決了現(xiàn)有疊片工藝產(chǎn)能低、工藝復(fù)雜、成本高的問題。本發(fā)明的具體步驟為(1)、將正、負極片連續(xù)涂膜，然后經(jīng)分條得到的其中一邊均設(shè)有連續(xù)留白的正、負極片；(2)、將正、負極片以及隔膜依次層疊，且將正、負極板中設(shè)有連續(xù)留白的一邊分別位于兩側(cè)；然后將層疊好的正、負極片以及隔膜卷繞成卷芯；(3)、將卷芯兩側(cè)的多層正、負極板的留白分別與正、負極耳連接；(4)、將正、負極耳與殼體的正負接口連接。本發(fā)明涉及的鋰離子動力電池，具備了良好的倍率性能，且具有工藝簡單、產(chǎn)能高的優(yōu)點。
文檔編號H01M10/0587GK102751540SQ20121026331
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者孟慶帥, 朱玉法, 柳艾美 申請人:山東天陽新能源有限公司