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一种多极片锂电池卷芯的卷绕方法

阅读:506发布:2024-02-09

专利汇可以提供一种多极片锂电池卷芯的卷绕方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种多极片锂 电池 卷芯的卷绕方法,将N对正极片、负极片交叉依次插入到隔膜,并通过U型卷针转动卷绕,得到电池卷芯。本 发明 一种多极片锂电池卷芯的卷绕方法,采用现有的U型卷针,多条隔膜重叠,分步骤交叉插入相同对数的正极片、负极片,使正极片、负极片对应的多个正极 耳 、负极耳分别重叠,然后绕制造成卷芯。该方法不增加工序、省工时,尤其适合制备各种高倍率的电池卷芯。,下面是一种多极片锂电池卷芯的卷绕方法专利的具体信息内容。

1.一种多极片锂电池卷芯的卷绕方法,其特征在于包括以下步骤,
1)、将多条隔膜(1)完全重叠,重叠好的隔膜(1)穿过U型卷针(2)中间间隙(2.1),所述重叠好的隔膜(1)套紧U型卷针(2)一侧,并对折绷紧,U型卷针(2)转动半圈;
2)、将第一正极片(3)插入第一层隔膜与第二层隔膜之间,第一正极片(3)的第一正极(3.1)露出,U型卷针(2)转动半圈;
3)、将第一负极片(4)插入第二层隔膜与第三层隔膜之间,第一负极片(4)的第一负极耳(4.1)露出,U型卷针(2)转动半圈;
4)、将第二正极片插入第三层隔膜与第四层隔膜之间,第二正极片的极耳露出,U型卷针(2)转动半圈,第二正极片的极耳与第一正极片的极耳重叠;
5)、将第二负极片插入第四层隔膜与第五层隔膜之间,第二负极片的极耳露出,U型卷针(2)转动半圈,第二负极片的极耳与第一负极片的极耳重叠;
6)、将第三正极片插入第五层隔膜与第六层隔膜之间,第三正极片的极耳露出,U型卷针(2)转动半圈,第三正极片的极耳与第一正极片、第二正极片的极耳重叠;
7)、将第三负极片插入第六层隔膜与第七层隔膜之间,第三负极片的极耳露出,U型卷针(2)转动半圈,第三负极片的极耳与第一负极片、第二负极片的极耳重叠;
依据上述步骤,将N对正极片、负极片交叉依次插入到隔膜(1),并通过U型卷针(2)转动卷绕,得到电池卷芯。
2.根据权利要求1所述一种多极片锂电池卷芯的卷绕方法,其特征在于,所述N≥3。
3.根据权利要求1所述一种多极片锂电池卷芯的卷绕方法,其特征在于,所述正极片、负极片的极耳外露于U型卷针(2)同一侧。
4.根据权利要求1所述一种多极片锂电池卷芯的卷绕方法,其特征在于,所述第一正极片(3)的第一正极耳(3.1)、第一负极片(4)的第一负极耳(4.1)上设有极耳胶。
5.根据权利要求1所述一种多极片锂电池卷芯的卷绕方法,其特征在于,所述电池卷芯的重叠的正极片的极耳、负极片的极耳分别通过激光焊机熔焊

说明书全文

一种多极片锂电池卷芯的卷绕方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种多极片锂电池卷芯的卷绕方法,属于锂电池制备领域。

背景技术

[0002] 现在一般倍率型的卷绕电池,其电芯卷绕方式有如下几种:
[0003] 第一种采用的是双卷芯方式,该方式存在如下弊端:
[0004] 1)、需要更多的材料,两个卷芯均需进行单独包尾,如:隔膜,箔以及绝缘胶带均要加量。
[0005] 2)、卷绕效率慢,要卷两个卷芯。
[0006] 3)、两卷芯重叠时容易错位,还增加工序。
[0007] 4)、卷绕后两对正负极分别并联焊接,距离远不利于焊接。中间还要采用胶带绝缘隔离。
[0008] 5)、纯粹将两卷芯并联,若两卷芯质量不一,则影响整体倍率放电性能。
[0009] 第二种采用的是单卷芯,正负极片两端各均点焊有极耳的方式;该方式存在如下弊端:
[0010] 1)、极片两端各点焊一个极耳,卷绕过程中的松紧度很难达到一致,最后导致极片的首尾极耳很难重叠,很容易造成两极耳并联错位。
[0011] 2)、此工艺对极片的尺寸要求高,主要是极片的涂料长度、空箔长度以及极片整体长度,如有尺寸超标,则会造成两极耳并联错位。
[0012] 3)、卷绕后两对正负极耳分别并联焊接,距离远不利于焊接及中间还要用胶带绝缘。

发明内容

[0013] 本发明提供一种多极片锂电池卷芯的卷绕方法,采用现有的U型卷针,多条隔膜重叠,分步骤交叉插入相同对数的正极片、负极片,使正极片、负极片对应的多个正极耳、负极耳分别重叠,然后绕制造成卷芯。该方法不增加工序、省工时,尤其适合制备各种高倍率 的电池卷芯。
[0014] 本发明的目的是这样实现的:一种多极片锂电池卷芯的卷绕方法,包括以下步骤,[0015] 1)、将多条隔膜完全重叠,重叠好的隔膜穿过U型卷针中间间隙,所述重叠好的隔膜套紧U型卷针一侧,并对折绷紧,U型卷针转动半圈;
[0016] 2)、将第一正极片插入第一层隔膜与第二层隔膜之间,第一正极片的极耳露出,U型卷针转动半圈;
[0017] 3)、将第一负极片插入第二层隔膜与第三层隔膜之间,第一负极片的极耳露出,U型卷针转动半圈;
[0018] 4)、将第二正极片插入第三层隔膜与第四层隔膜之间,第二正极片的极耳露出,U型卷针转动半圈,第二正极片的极耳与第一正极片的极耳重叠;
[0019] 5)、将第二负极片插入第四层隔膜与第五层隔膜之间,第二负极片的极耳露出,U型卷针转动半圈,第二负极片的极耳与第一负极片的极耳重叠;
[0020] 6)、将第三正极片插入第五层隔膜与第六层隔膜之间,第三正极片的极耳露出,U型卷针转动半圈,第三正极片的极耳与第一正极片、第二正极片的极耳重叠;
[0021] 7)、将第三负极片插入第六层隔膜与第七层隔膜之间,第三负极片的极耳露出,U型卷针转动半圈,第三负极片的极耳与第一负极片、第二负极片的极耳重叠;
[0022] 依据上述步骤,将N对正极片、负极片交叉依次插入到隔膜,并通过U型卷针转动卷绕,得到电池卷芯。
[0023] 本发明一种多极片锂电池卷芯的卷绕方法的有益效果如下:
[0024] 一个电池卷芯就能制备得到高倍率的锂电池,比起获取等容量的一般倍率锂电池。该方法节省了原材料,如:隔膜、绝缘胶带、铜箔、铝箔等。同时也省工时,不增加制备工序。
[0025] 所述正极片、负极片的极耳外露于U型卷针同一侧,两极耳就近重叠,不错位,更有利于并联焊接。
[0026] 所述第一正极片、第一负极片的极耳上设有极耳胶,一是便于电池卷芯的正负极耳与塑封袋密封口粘接,二是粘接同时加压密封更牢固。
[0027] 所述电池卷芯的重叠的正极片的极耳、负极片的极耳分别通过激光焊机熔焊,能有效避免脱焊,使极片、极耳焊接更为牢固。附图说明
[0028] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
[0029] 图1为本发明U型卷针结构图。
[0030] 图2为本发明实施例所述重叠好的隔膜穿过U型卷针中间间隙示意图。
[0031] 图3为本发明实施例所述重叠好的隔膜套紧U型卷针一侧并对折绷紧示意图。
[0032] 图4为本发明实施例所述对折绷紧后的隔膜在U型卷针转动半圈后示意图。
[0033] 图5为本发明实施例所述第一正极片与隔膜绕制示意图。
[0034] 图6为本发明实施例所述第一负极片与隔膜绕制示意图。
[0035] 图7为本发明实施例所述3对正极片、负极片的电池卷芯结构示意图。

具体实施方式

[0036] 一种多极片锂电池卷芯的卷绕方法,包括以下步骤,
[0037] 1)、将三条隔膜(1)完全重叠,重叠好的隔膜(1)穿过U型卷针(2)中间间隙(2.1),如图2所示。
[0038] 所述重叠好的隔膜(1)套紧U型卷针(2)一侧,并对折手拉绷紧,如图3所示。
[0039] 开启卷绕机开关,U型卷针(2)转动半圈,如图4所示。
[0040] 2)、将第一正极片(3)插入第一层隔膜与第二层隔膜之间,第一正极片(3)的极耳(3.1)露出,U型卷针(2)转动半圈;如图5所示。
[0041] 3)、将第一负极片(4)插入第二层隔膜与第三层隔膜之间,第一负极片(4)的极耳(4.1)露出,U型卷针(2)转动半圈;如图6所示。
[0042] 4)、将第二正极片插入第三层隔膜与第四层隔膜之间,第二正极片的极耳露出,U型卷针(2)转动半圈,第二正极片的极耳与第一正极片的极耳重叠;
[0043] 5)、将第二负极片插入第四层隔膜与第五层隔膜之间,第二负极片的极耳露出,U型卷针(2)转动半圈,第二负极片的极耳与第一负极片的极耳重叠;
[0044] 6)、将第三正极片插入第五层隔膜与第六层隔膜之间,第三正极片的极耳露出,U型卷针(2)转动半圈,第三正极片的极耳与第一正极片、第二正极片的极耳重叠;
[0045] 7)、将第三负极片插入第六层隔膜与第七层隔膜之间,第三负极片的极耳露出,U型卷针(2)转动半圈,第三负极片的极耳与第一负极片、第二负极片的极耳重叠。
[0046] 通过上述步骤,得到三对正极片、负极片的电池卷芯,如图7所示。所述三对正极片、负极片的极耳外露于U型卷针(2)同一侧。所述第一正极片(3)、第一负极片(4)的极耳(3.1)、(4.1)上设有极耳胶。电池卷芯的重叠的正极片的极耳、负极片的极耳分别通过激光焊机熔焊。
[0047] N≥3时,依据上述步骤,将N对正极片、负极片交叉依次插入到隔膜(1)中,并通 过U型卷针(2)转动卷绕,得到N对正极片、负极片的电池卷芯。
[0048] 本发明工艺的极片长度比现有技术中工艺的极片长度短,可以有效的降低极片报废率,试验对比数据如表1:本发明中N=3时,其中,原工艺表示背景技术中第一种方法所述单独卷芯并联方式。
[0049] 电池制程中极片报废数量对比
[0050]
[0051] 电池制程中短路率数据对比
[0052]
[0053] 电池基本性能测试
[0054]
[0055] 电池容量测试
[0056]
[0057] 本发明工艺的极片长度比现有技术中工艺的极片长度短,可以有效的降低极片报废率,试验对比数据如表2:本发明中N=6时,其中,原工艺表示背景技术中第一种方法所述单独卷芯并联方式。
[0058] 电池制程中短路率数据对比
[0059]
[0060] 电池基本性能测试
[0061]
[0062] 电池容量测试
[0063]
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