一種卷繞式鋰離子電池的制作方法及卷繞式鋰離子電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種卷繞式鋰離子電池的制作方法及 卷繞式鋰離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)境污染和能源危機(jī)是目前人類(lèi)面臨的兩大課題，而燃油汽車(chē)的大量普及則是造 成上述問(wèn)題的主要原因之一。發(fā)展電動(dòng)車(chē)是有效解決上述問(wèn)題的重要手段，因?yàn)殡妱?dòng)車(chē)具 有能源多樣化、污染排放少和能源利用效率高的優(yōu)點(diǎn)。發(fā)展電動(dòng)車(chē)的技術(shù)瓶頸問(wèn)題是迄今 為止還沒(méi)有哪種電池使電動(dòng)車(chē)的性?xún)r(jià)比能與燃油汽車(chē)相比。通過(guò)比較各類(lèi)動(dòng)力電池的典型 性能，可以看出鋰離子電池具有單體電壓高、比能量大和自放電小的優(yōu)點(diǎn)，但也存在安全 性差、成本高和長(zhǎng)期循環(huán)和貯存后性能下降的問(wèn)題。為了充分利用并發(fā)揮鋰離子電池的優(yōu) 勢(shì)，克服其存在的缺點(diǎn)，世界各主要國(guó)家的政府、汽車(chē)制造商和相關(guān)科技人員都對(duì)大容量、 高功率動(dòng)力用鋰離子蓄電池的研究非常重視。
[0003] 在中國(guó)，國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)科技界普遍認(rèn)為，混合動(dòng)力是當(dāng)前更具有現(xiàn)實(shí)推廣意義 的技術(shù)，但屬于過(guò)渡技術(shù)，未來(lái)方向會(huì)走向純電動(dòng)。不論清潔柴油技術(shù)還是混合動(dòng)力技術(shù)還 是純電動(dòng)，要面對(duì)的環(huán)境似乎更復(fù)雜。相比發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車(chē)市場(chǎng)，中國(guó)市場(chǎng)盡管總量龐大， 當(dāng)仍處在起步階段，國(guó)內(nèi)企業(yè)多是選擇了多元化、重點(diǎn)突破的技術(shù)路線(xiàn)。似乎可以說(shuō)，新能 源應(yīng)用的這個(gè)過(guò)渡期，在中國(guó)要顯得更為漫長(zhǎng)。加之過(guò)渡期的地位重要，在這些新能源技術(shù) 中如何選擇，成為一個(gè)重要的命題。
[0004] 鋰離子二次電池單元（電芯）的生產(chǎn)工藝目前主要采取兩種技術(shù)路線(xiàn)，即卷繞法或 "Z"字形疊片法。目前卷繞式生產(chǎn)工藝應(yīng)用較為普遍，其生產(chǎn)速度較快，產(chǎn)品一致性有保證； "Z"字形疊片式主要是隔膜采用Z字形連續(xù)折疊圍合，正極或負(fù)極極板分別占據(jù)Z字形隔膜 折疊圍繞的凹位中；隔膜也可制成全圍合的袋型，口袋除極耳處留有一個(gè)極耳寬的出口外， 其余部分作間斷性封閉，口袋只裝正極或負(fù)極極板的一種，另一極則成自由式放置。負(fù)極的 極板比另一極正極的極板面積略大一點(diǎn)。其生產(chǎn)工藝較卷繞式復(fù)雜，但電池的尺寸設(shè)計(jì)更 為靈活并且電芯寬度可以做的相對(duì)較大，如方形等，從電池的散熱角度講設(shè)計(jì)也較合理，此 外疊層式結(jié)構(gòu)的電池可以最大限度地降低電池的內(nèi)阻，降低電池放電時(shí)的壓降，提高功率 性能。二者互有所長(zhǎng)、各具特色。鋰動(dòng)力電池主要性能評(píng)價(jià)指標(biāo)是比能量、安全性、循環(huán)壽 命和成本。不論何種生產(chǎn)工藝，在對(duì)鋰電池產(chǎn)品的安全性、一致性的要求上都是一致的，如 何提高工藝裝備的技術(shù)水平，提升自動(dòng)化程度和降低成本成為行業(yè)技術(shù)突破的關(guān)鍵點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提出一種卷繞式鋰離子電池的制作方法及卷繞式鋰離子電池，解決了現(xiàn)有 技術(shù)中鋰離子電池常規(guī)"Z"字形疊片電池生產(chǎn)效率低、"Z"字形疊片工藝電池正極片和負(fù) 極片在裝配過(guò)程中由于錯(cuò)位而引發(fā)的安全隱患，常規(guī)卷結(jié)構(gòu)電池的內(nèi)阻相對(duì)較大、循環(huán)性 能較差、難以實(shí)現(xiàn)大電流的放電，提高"Z"字形疊片電池生產(chǎn)效率、減少"Z"字形疊片工藝 電池正極片和負(fù)極片在裝配過(guò)程中由于錯(cuò)位而引發(fā)的安全隱患等問(wèn)題，同時(shí)降低常規(guī)卷結(jié) 構(gòu)電池的內(nèi)阻、提高循環(huán)性能和實(shí)現(xiàn)大電流的放電。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種卷繞式鋰離子電池的制作方法，包括如下 步驟： A、 將活性物質(zhì)分別涂敷在鋁箔或銅箔等集流體表面形成正極極片和負(fù)極極片，然后通 過(guò)極片裁切機(jī)將正極極片一側(cè)邊緣的箔材和負(fù)極極片的一側(cè)邊緣的箔材分別沖切成鋸齒 狀，形成鋸齒狀正極極片和鋸齒狀負(fù)極極片，鋸齒狀正極極片的一側(cè)的鋸齒狀結(jié)構(gòu)的箔材 部分稱(chēng)為正極極耳，鋸齒狀負(fù)極極片一側(cè)的鋸齒狀結(jié)構(gòu)的箔材部分稱(chēng)為負(fù)極極耳，正極極 耳兩側(cè)與鍋齒狀正極極片邊緣形成第一圓倒角，第一圓倒角的半徑為1. 5~5. 0_，負(fù)極極 耳與鋸齒狀負(fù)極極片邊緣形成第二圓倒角，第二圓倒角的半徑為1. 5~5. 0_;將一張比負(fù) 極極片的總寬多出2~10mm的隔離膜以層疊方式布置于一片鋸齒狀正極極片和一片鋸齒 狀負(fù)極極片之間形成極片隔離膜復(fù)合層； B、 卷繞整個(gè)極片隔離膜復(fù)合層，使位于極片隔離膜復(fù)合層一端的正極極耳形成多層正 極極耳，使位于極片隔離膜復(fù)合層另一側(cè)的負(fù)極極耳形成多層負(fù)極極耳，被卷繞后的整個(gè) 極片隔離膜復(fù)合層形成多層正極極耳和多層負(fù)極極耳分布于兩側(cè)的卷繞式裸電芯； C、 將卷繞式裸電芯的多層正極極耳與用于引出封裝的封裝用正極極耳焊接在一起，將 卷繞式裸電芯的多層負(fù)極極耳與用于引出封裝的封裝用負(fù)極極耳焊接在一起，形成待封裝 的卷繞式裸電芯； D、 將待封裝的卷繞式裸電芯收裝入成型后復(fù)合鋁塑膜中，將待封裝的卷繞式裸電芯熱 封于成型后復(fù)合鋁塑膜中，形成半成品電芯，對(duì)半成品電芯進(jìn)行干燥，除去半成品電芯中的 水份，然后將電解液注入到除去水份的半成品電芯中； E、 通過(guò)化成、老化、真空除氣封裝、切邊、折邊和燙邊形成卷繞式鋰離子電池。
[0007] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟C中所述的焊接采用鉚接、鏍絲鉚接或超聲波焊 接。
[0008] -種卷繞式鋰離子電池，包括外復(fù)合鋁塑膜、設(shè)置于外復(fù)合鋁塑膜內(nèi)部的卷繞結(jié) 構(gòu)的多極耳鋰離子電芯，多極耳鋰離子電芯內(nèi)部裝有電解液，所述多極耳鋰離子電芯包括 經(jīng)先依次層疊后再卷繞的正負(fù)極極片、隔離膜和負(fù)極極片，還包括用于引出封裝的封裝用 正極極耳和封裝用負(fù)極極耳，其特征在于，所述正負(fù)極極片的一側(cè)邊緣為一排均勻排布的 鋸齒狀結(jié)構(gòu)的正極極耳，所述負(fù)極極片的一側(cè)邊緣為一排均勻排布的鋸齒狀結(jié)構(gòu)的負(fù)極極 耳，經(jīng)過(guò)卷繞的正極極耳形成多層正極極耳，經(jīng)過(guò)卷繞的負(fù)極極耳形成多層負(fù)極極耳，多層 正極極耳與封裝用正極極耳焊接在一起，多層負(fù)極極耳與封裝用負(fù)極極耳焊接在一起。
[0009] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述多層負(fù)極極耳的負(fù)極極耳也均相互對(duì)齊。
[0010] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述多層負(fù)極極耳的負(fù)極極耳也均相互對(duì)齊。
[0011] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述多極耳鋰離子電芯的一側(cè)為多層正極極耳，多極 耳鋰離子電芯的另一側(cè)為多層負(fù)極極耳，所述多層正極極耳與多層負(fù)極極耳寬度相等。
[0012] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述正極極耳兩側(cè)與正極極片邊緣還形成第一圓倒 角，第一圓倒角的半徑為1. 5~5. 0mm。
[0013] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述負(fù)極極耳兩側(cè)與負(fù)極極片邊緣還形成第二圓倒 角，第二圓倒角的半徑為1. 5~5. 0mm。
[0014] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述多層正極極耳的寬度大于或等于15mm，小于或等 于電芯寬度減去2. 0mm。
[0015] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述多層負(fù)極極耳的寬度大于或等于15mm，小于或等 于電芯寬度減去2. 0mm。
[0016] 本發(fā)明一種卷繞式鋰離子電池的制作方法及卷繞式鋰離子電池有益效果如下： (1)本發(fā)明中的軟包裝卷繞式鋰離子電池的制作方法，采用卷繞式多極耳極片，即在常 規(guī)卷繞式電芯的正極極片一側(cè)和負(fù)極極片的