技术领域
[0001] 本
发明涉及电池领域，具体涉及一种卷绕式叠片电池的制备方法。
背景技术
[0002] 现代数字化的
消费电子产品逐渐发展成熟，组件正趋向于轻、薄、短和小的目标。而储能电池是轻便可携式电子产品的电
力来源，对其需求是有增无减。此外，电动交通工具、基于
太阳能与
风能的分散式电源供给系统、
电网调峰、储备电源、绿色建筑、便携式医疗电子设备、工业控制、航空航天、
机器人、国家安全等领域的飞速发展，迫切需要具有更高
能量密度、更高功率密度、更长
循环寿命和更高安全性的可充放储能器件。
锂离子电池由于其
质量轻、体积小、比能量高、自放电小、循环性能好、污染小和无记忆效应等特点，成为了21世纪最具应用前景的绿色二次电池之一。
[0003] 目前市场上的电芯一般都是卷绕方式，但是这种锂电池由于具有内阻大，大
电流性能差，
温度高，安全性差等缺点，无法满足一些特殊场合的性能需求，如动力电池方面。为了克服这些缺点，尤其是满足在电动
汽车方面的安全使用。传统结构上的锂离子电池在尺寸放大后，其内部一些由于特定结构引起的不良反应也随之放大，此时迫切需要一种更优化的电芯结构来满足大容量电池的设计要求，在此
基础上，叠片电池应运而生。
[0004] 但是叠片电池的生产效率低，极片要冲切，断面较多，易刺穿隔膜，易
短路，易产生副反应，电池的
张力不易控制，使电池出现性能降低或安全等问题。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于：提供一种卷绕式叠片电池的制备方法，可改善现有叠片电池在制备过程中隔膜与极片发生错位，隔膜褶皱，易刺穿隔膜，易短路，易产生副反应，电池的张力不易控制，使电池出现性能降低或安全等问题，能有效提升电池的
稳定性及安全性，尤其是降低生产成本，大幅度提高生产效率。
[0006] 为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
[0007] 一种卷绕式叠片电池的制备方法，包括极片制备步骤，所述极片制备采用以下步骤：
[0008] 在正、负集
流体完成涂布、
烘烤、辊压、分切成条后，分别按照正、负极片设计尺寸剪裁规整，然后在正、负极片的拐
角边缘处粘上
胶带或胶
水，分别与隔膜进行粘结复合，形成不同的极片—隔膜
复合体，然后再用所述不同的极片—隔膜复合体制备卷绕式叠片电池。
[0009] 优选地，所述卷绕式叠片电池的具体制备步骤如下：
[0010] (1)将剪裁好的正极片的拐角处粘上胶带或胶水后，按设计间距与隔膜粘结复合，形成正极片—隔膜复合体；
[0011] (2)将剪裁好的负极片的拐角处粘上胶带或胶水后，按设计间距与隔膜粘结复合，形成负极片—隔膜复合体；
[0012] (3)将正极片—隔膜复合体与负极片—隔膜复合体按照负极包覆正极的方式制备成卷绕式叠片电池电芯，再通过组装、注液、
化成、分容后形成卷绕式叠片电池。
[0013] 优选地，所述正、负极片在生产线上与隔膜进行胶带或胶水粘结复合。
[0014] 优选地，所述胶带/胶水主要成分为
橡胶或酊脂高分子
聚合物。
[0015] 优选地，所述电池的
正极材料为
磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂或镍钴
铝酸锂材料中的一种或几种。
[0016] 优选地，所述电池的
负极材料为
碳类、
硅类、
合金类、
钛酸锂材料中的一种或几种。
[0017] 优选地，所述隔膜为聚乙烯膜、聚丙烯膜、陶瓷隔膜中的一种。
[0018] 优选地，所述隔膜比正、负极片宽2—6mm。
[0019] 优选地，所述电池的
电解液中的
电解质为
有机溶剂电解质或聚合物电解质。
[0020] 优选地，所述电池的
外壳为铝壳、
钢壳、塑料壳或铝塑膜材质制成。
[0021] 本发明的有益效果在于：与
现有技术相比较，本发明制备而成的卷绕式叠片电池，减少叠片不整齐而导致的安全以及电池性能差而报废等问题，提高叠片电池的合格率，有利于提高叠片电池的生产效率和产品质量，大幅降低电池生产成本，提高叠片电池的市场应用，具有重要的生产指导意义和增加经济效益作用。
附图说明
[0023] 图2为粘连后的正极片—隔膜复合体示意图；
[0024] 图3为粘连后的负极片—隔膜复合体示意图；
[0025] 图4为卷绕式Z型叠片电池的制备示意图；
[0026] 图5为同侧同型
电极片单隔膜卷绕式叠片电池的制备示意图；
[0027] 图6为异型交替电极片单隔膜卷绕式叠片电池的制备示意图；
[0028] 图7为正、负极复合式卷绕叠片电池的制备示意图；
[0029] 图中，1为正极片；2为隔膜；3为胶带或胶水；4为负极片。
具体实施方式
[0030] 以下结合附图和实例对本发明作进一步详细描述，旨在便于对本发明的理解，但本发明并不局限于所列的
实施例。
[0031] 参见图1至图7，本发明提供了一种卷绕式叠片电池，包括正极—隔膜复合体、负极—隔膜复合体、胶带或胶水。
[0032] 所述的卷绕式叠片电池的制备方法，包括极片的制备步骤，所述极片制备采用以下步骤：在正、负集流体完成涂布、烘烤、辊压、分切成条后，分别按照正、负极片设计尺寸剪裁规整，然后在正、负极片的拐角边缘处粘上胶带或胶水，与隔膜进行粘结复合，形成不同的极片—隔膜复合体，然后再用所述不同的极片—隔膜复合体制备卷绕式叠片电池。
[0033] 所述极片的剪裁大小应以电池级组的尺寸相适应，再与隔膜进行胶粘粘合，避免极片与隔膜发生错位，产生褶皱，从而避免形成死区或析锂现象发生。图1为胶水漏斗控制器示意图；图2为粘连后的正极片—隔膜复合体示意图；图3为粘连后的负极片—隔膜复合体示意图。
[0034] 其中，所述电池的正极材料为磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂材料中的一种或几种；
[0035] 所述胶带/胶水主要成分为橡胶或酊脂高分子聚合物；
[0036] 所述电池的负极材料为碳类、硅类、合金类、钛酸锂材料中的一种或几种；
[0037] 所述隔膜为聚乙烯膜、聚丙烯膜、陶瓷隔膜中的一种；
[0038] 所述隔膜比所述正、负极片宽2—6mm；
[0039] 所述电池的电解液中的电解质为
有机溶剂电解质或聚合物电解质；
[0040] 所述电池的外壳为铝壳、钢壳、塑料壳或铝塑膜材质制成。
[0041] 实施例1
[0042] 参见图4所示的卷绕式叠片电池，在正、负集流体完成涂布、烘烤、辊压、分切成条后，分别按照正、负极片设计尺寸剪裁规整，按照同类极片分布于同一隔膜同侧的方式，即隔膜一侧分布为正极片，另一侧分布为负极片，采用设计的间隔距离排列整齐，再利用胶带或胶水将其与隔膜胶粘粘合，形成正、负极片—隔膜复合一体化，经导向板穿插于正、负极之间中心，进行叠片电池极片的制备，完成极组单元的卷绕，再用一条隔膜包裹，形成卷绕式叠片电池极片。
[0043] 所述隔膜比所述正、负极片宽2—6mm，所述同类极片根据设计的距离分布于隔膜同侧，且正、负极片应居中在所述隔膜上，即与所述隔膜的侧边保持同样的距离。
[0044] 所述正、负极片分布于单隔膜两侧，在利用胶带或胶水将其与隔膜粘结时，极片间需要预留合适的距离以便于形成叠片电池极片时，避免上、下层正、负极片错位，从而影响后期正、负极极
耳的
焊接。
[0045] 所述正、负极片在生产线上与对应的隔膜进行胶粘粘合，然后再进行Z型叠片操作，再通过组装、注液、化成、分容后形成卷绕式叠片电池。
[0046] 实施例2
[0047] 参见图5所示，同侧异型电极片单隔膜卷绕式叠片电池的制备示意图。在正、负集流体完成涂布、烘烤、辊压、分切成条后，分别按照正、负极片设计尺寸剪裁规整，按照同类极片分布于同一隔膜同侧的方式，即隔膜一侧分布为正极片，另一侧分布为负极片，采用设计的间隔距离排列整齐，再利用胶带或胶水将其与隔膜胶粘粘合，形成正、负极片—隔膜复合一体化，经卷芯按照顺、逆
时针交替的方式，进行叠片电池极片的制备，完成极组单元的卷绕，再用一条隔膜包裹，形成卷绕式叠片电池极片。
[0048] 所述隔膜比所述正、负极片宽2—6mm，所述同类极片根据设计的距离分布于隔膜同侧，且正、负极片应居中在所述隔膜上，即与所述隔膜的侧边保持同样的距离。
[0049] 所述正、负极片分布于单隔膜两侧，在利用胶带或胶水将其与隔膜粘结时，极片间需要预留合适的距离以便于形成叠片电池极片时，避免上、下层正、负极片错位，从而影响后期正、负极极耳的焊接。
[0050] 所述正、负极片最好在不同的生产线与对应隔膜进行胶粘粘合，然后再进行卷绕式叠片操作，再通过组装、注液、化成、分容后形成卷绕式叠片电池。
[0051] 实施例3
[0052] 参见图6所示，异型交替电极片单隔膜卷绕式叠片电池的制备示意图。在正、负集流体完成涂布、烘烤、辊压、分切成条后，分别按照正、负极片设计尺寸剪裁规整，按照异型极片交替分布于同一隔膜上的方式，采用设计的间隔距离排列整齐，再利用胶带或胶水将其与隔膜胶粘粘合，形成正、负极片—隔膜复合一体化，经卷芯按照顺时针或者逆时针同一方向卷绕的方式，进行叠片电池极片的制备，完成极组单元的卷绕，形成卷绕式叠片电池极片，再通过组装、注液、化成、分容后形成卷绕式叠片电池。
[0053] 所述隔膜比所述正、负极片宽2—6mm，所述异型极片根据设计的距离交替排列于隔膜上，且正、负极片应居中在所述隔膜上，即与所述隔膜的侧边保持同样的距离。
[0054] 所述正、负极片交替排列于隔膜上，在利用胶带或胶水将其与隔膜粘结时，极片间需要预留合适的距离以便于形成叠片电池极片时，避免上、下层正、负极片错位，从而影响后期正、负极极耳的焊接。
[0055] 所述正、负极片与隔膜进行胶粘粘合，第一个负极片前端与隔膜留有距离能够完全包裹负极片边缘，防止进行下一步卷绕时，正、负极边缘
接触，避免后续工艺制备电池后，发生短路；最后一个极片末端与隔膜留有距离能够与已卷绕的隔膜重叠，以便绝缘胶带粘合。
[0056] 实施例4
[0057] 参见图7所示，正、负极复合式卷绕叠片电池的制备示意图。在正、负集流体完成涂布、烘烤、辊压、分切成条后，分别按照正、负极片设计尺寸剪裁规整，按照异型极片排列于不同隔膜上的方式，采用设计的间隔距离排列整齐，再利用胶带或胶水将其与隔膜胶粘粘合，形成正、负极片—隔膜复合一体化，经卷芯按照顺或者逆时针同一方向卷绕的方式，进行叠片电池极片的制备，完成极组单元的卷绕，形成卷绕式叠片电池极片，再通过组装、注液、化成、分容后形成卷绕式叠片电池。
[0058] 所述隔膜比所述正、负极片宽2—6mm，所述异型极片根据设计的距离交替排列于隔膜上，且正、负极片应居中在所述隔膜上，即与所述隔膜的侧边保持同样的距离。
[0059] 所述正、负极片交替排列于隔膜上，在利用胶带或胶水将其与隔膜粘结时，极片间需要预留合适的距离以便于形成叠片电池极片时，避免上、下层正、负极片错位，从而影响后期正、负极极耳的焊接。
[0060] 所述正、负极片与隔膜进行胶粘粘合，第一个负极片前端与隔膜留有距离能够完全包裹负极片边缘，防止进行下一步卷绕时，正、负极边缘接触，避免后续工艺制备电池后，发生短路；最后一个极片末端与隔膜留有距离能够与已卷绕的隔膜重叠，以便绝缘胶带粘合。
[0061] 综上所述，本发明实施例所提供的卷绕式叠片电池，有利于减少叠片不整齐发生错位，易刺穿隔膜，易短路而导致的安全以及电池性能差而报废等问题，提高叠片电池的合格率，提升生产效率和产品质量，大幅降低电池生产成本。
[0062] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明实施例。对这些实施例的多种
修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，在本
申请公开、附图和
权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的设计特点相一致的最宽的范围。
