一种大容量锂离子动力电池极组制作方法
【技术领域】
[0001]本发明具体涉及一种大容量锂离子动力电池极组制作方法。
【背景技术】
[0002]锂离子动力电池主要应用于储能以及电动汽车、电动叉车等，分为功率型和能量型，作为能量型锂离子动力电池，电池体积大，重量大，容量高，能量密度大，这对于电池的安全性、稳定性具有很高的要求。而对于大容量的动力型电池，电极尺寸相对较大，极片与隔膜容易发生错位，产生褶皱，形成死区或析锂，这对电池的稳定性和安全性有较大的影响，同时制备大尺寸的电极也有一定难度。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于解决上述的技术问题而提供一种大容量锂离子动力电池极组制作方法，其可克服现有大容量叠片电池在使用过程中由于振动、颠簸以及长期使用而造成的电池内部隔膜与极片发生错位、隔膜褶皱，使电池出现性能降低或安全等问题，能有效的提高电池的稳定性及安全性。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]一种大容量锂离子动力电池极组制作方法，采用以下步骤:
[0006]包括极片制作步骤，所述极片制作采用以下步骤:
[0007]在电池极片完成涂敷、碾压、分切成条后，先采用冲切方式将该分切成条的正、负极片分别按照预设尺寸冲切好，再分别与隔膜进行电晕热合，形成不同的极片-隔膜复合体，然后再用所述不同的极片-隔膜复合体制作叠片式极组或卷绕式极组。
[0008]所述叠片式极组的具体制作步骤如下:
[0009]将冲切好的正极片按预设间距与一条隔膜热合，将冲切好的负极片按预设间距与另一条隔膜热合，形成两个极片-隔膜复合体，再将所述两个极片-隔膜复合体进行分切，将分切好的极片-隔膜复合体按照正、负极次第相叠的方式进行叠片制作极组，叠片完成后再用一条隔膜卷绕包裹成型，形成叠片式极组。
[0010]所述冲切好的正、负极片在不同的生产线与对应的两条隔膜进行电晕热合，在电晕热合之后再进行所述极片-隔膜复合体的分切、叠片。
[0011]所述卷绕式极组的制作采用以下步骤:
[0012]将冲切好的正、负极片按照正、负相间的次序连续热合在同一条隔膜上，形成正负极片相隔的极片-隔膜复合体，且所述冲切好的正、负极片之间预设相同的间隔距离，再将与所述正负极片相隔的极片-隔膜复合体直接卷绕形成卷绕式极组。
[0013]所述隔膜比所述冲切好的正、负极片宽4_6mm。
[0014]本发明制备的大容量动力电池，可克服现有大容量叠片电池在使用过程中由于振动、颠簸以及长期使用而造成的电池内部隔膜与极片发生错位、隔膜褶皱，使电池出现性能降低或安全等问题，能有效的提高电池的稳定性及安全性。
【附图说明】
[0015]图1a为分切后未与隔膜热合的负极片示意图；
[0016]图1b为分切后的负极片与隔膜热合形成的负极片-隔膜复合体的示意图；
[0017]图1c为分切后未与隔膜热合的正极片示意图；
[0018]图1d为分切后的正极片与隔膜热合在形成的正极片-隔膜复合体的示意图；
[0019]图2所示为本发明叠片式极组的制作示意图；
[0020]图3所示为本发明卷绕式极组的制作示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。
[0022]本发明所述的一种大容量锂离子动力电池极组制作方法，包括极片的制作步骤，所述极片制作采用以下步骤:
[0023]在电池极片完成涂敷、碾压、分切成条后，先采用冲切方式将该分切成条的正、负极片分别按照预设尺寸大小冲切好，再分别与隔膜进行电晕热合，形成不同的极片-隔膜复合体，然后再用所述不同的极片-隔膜复合体制作叠片式极组或卷绕式极组。
[0024]所述分切成条的极片的冲切大小应以电池级组的尺寸相适应，冲切好的极片再与隔膜进行热合，这样可以保证极片与隔膜热合效果好，有效地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。
[0025]参见图la-d所示，其中，图1a为分切后尚未与隔膜热合的负极片1，图1b为分切后负极片I与隔膜3热合在形成的负极片-隔膜复合体11。图1c为分切后未与隔膜热合的正极片2，图1d为正极片2与隔膜3热合在形成的正极片-隔膜复合体21。
[0026]需要说明的是，由于制作叠片式极组与卷绕式极组的制作方法不同，因此，在制作叠片式极组所用的极片-隔膜复合体的步骤与制作卷绕式极组所用的极片-隔膜复合体的制作步骤有所区别，但共同点在于，正极片或负极片在与隔膜热合前，均要分切成适应极组大小的尺寸，且正极片或负极片与隔膜采用热合方式进行，优选的，采用电晕热合方式。
[0027]具体的，所述电池极片的正极材料为磷酸铁锂，负极材料为石墨。
[0028]作为本发明的一个实施例，参见图2所示，所述叠片式极组的具体制作步骤如下:
[0029]将冲切好的正极片2与一条隔膜3按预设间距通过电晕热合单元4进行热合，将冲切好的负极片I与另一条隔膜按预设间距通过电晕热合单元4进行热合，分别与所述隔膜热合在一起后，再将所述正、负极片与隔膜热合形成的两条极片-隔膜复合体(一个正极片-隔膜复合体，一个负极片-隔膜复合体)用切刀5在按预设间距处中心线上进行分切，分切好的正极片-隔膜复合体、负极片-隔膜复合体尺寸大小一致，在叠片单元6中按照正、负极次第相叠的方式进行叠片制作极组，叠片完成后在极组打包单元7，再用一条隔膜3卷绕包裹成型，形成叠片式极组8。
[0030]较优的，所述隔膜比所述冲切好的正、负极片宽4_6mm，且所述冲切好的正、负极片应居中在所述隔膜上，即与所述隔膜的侧边保持相同的距离。
[0031]需要说明的是，所述冲切好的正、负极片分别与两条隔膜热合时，多个极片间要预留有一定距离以便于后期的极片-隔膜复合体的冲切，即在热合时，多个冲切好的正极片或负极片按预设间距相隔开与对应的隔膜热合在一起。
[0032]需要说明的是，所述热合形成的极片-隔膜复合体在进行分切时，要以极片为单元进行，自所述极片的间隔处中心线片分切，且分切后形成的多个极片-隔膜复合体大小相同，以便于后序叠片的制作。
[0033]需要说明的是，所述冲切好的正、负极片最好在不同的生产线与对应的隔膜进行电晕热合，在电晕热合之后再进行所述极片-隔膜复合体的分切、然后再进行叠片操作。
[0034]作为本发明的另一个实施例，参见图3所示，所述卷绕式极组的制作采用以下步骤:
[0035]将冲切好的正极片2、负极片I按照正、负相间的序次排列通过多个电晕热合单元4连续热合在同一条隔膜3上，且所述冲切好的正、负极片之间预设相同的热合间隔距离，以便于卷绕形成极组，然后再将所述极片与隔膜热合在一起形成正、负极片间隔设置形成的极片-隔膜复合体，在极组卷绕单元9中按所示卷绕方法，直接卷绕形成卷绕式极组10。
[0036]较优的，所述隔膜比所述冲切好的正、负极片宽4_6mm，且所述冲切好的正、负极片应居中在所述隔膜上，即与所述隔膜的侧边保持相同的距离。
[0037]本发明所述的制作方法，正、负极片采用冲切方式制作，按规格冲切好的正、负极片分别与隔膜进行电晕热合，热合好的极片可以按照叠片或卷绕的方式制作极组，最后再组装电池。采用本发明制作的大容量锂离子动力电池，很好的解决了大体积电池极片与隔膜发生错位、以及极片褶皱的问题，减少了死区和析锂，电化学性能稳定，安全性好。本发明特别适合于制作大体积、高容量的锂离子电池，适用于电动汽车及储能。
[0038]尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
[0039]更具体地说，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。
【主权项】
1.一种大容量锂离子动力电池极组制作方法，其特征在于，包括极片制作步骤，所述极片制作采用以下步骤: 在电池极片完成涂敷、碾压、分切成条后，先采用冲切方式将该分切成条的正、负极片分别按照预设尺寸冲切好，再分别与隔膜进行电晕热合，形成不同的极片-隔膜复合体，然后再用所述不同的极片-隔膜复合体制作叠片式极组或卷绕式极组。
2.如权利要求1所述大容量锂离子动力电池极组制作方法，其特征在于，所述叠片式极组的具体制作步骤如下: 将冲切好的正极片按预设间距与一条隔膜热合，将冲切好的负极片按预设间距与另一条隔膜热合，形成两个极片-隔膜复合体，再将所述两个极片-隔膜复合体进行分切，将分切好的极片-隔膜复合体按照正、负极次第相叠的方式进行叠片制作极组，叠片完成后再用一条隔膜卷绕包裹成型，形成叠片式极组。
3.如权利要求2所述大容量锂离子动力电池极组制作方法，其特征在于，所述冲切好的正、负极片在不同的生产线与对应的两条隔膜进行电晕热合，在电晕热合之后再进行所述极片-隔膜复合体的分切、叠片。
4.如权利要求1所述大容量锂离子动力电池极组制作方法，其特征在于，所述卷绕式极组的制作采用以下步骤: 将冲切好的正、负极片按照正、负相间的次序连续热合在同一条隔膜上，形成正负极片相隔的极片-隔膜复合体，且所述冲切好的正、负极片之间预设相同的间隔距离，再将与所述正负极片相隔的极片-隔膜复合体直接卷绕形成卷绕式极组。
5.如权利要求1所述大容量锂离子动力电池极组制作方法，其特征在于，所述隔膜比所述冲切好的正、负极片宽4-6mm。
【专利摘要】本发明提供一种大容量锂离子动力电池极组制作方法，包括极片制作步骤，所述极片制作采用以下步骤：在电池极片完成涂敷、碾压、分切成条后，先采用冲切方式将该分切成条的正、负极片分别按照预设尺寸冲切好，再分别与隔膜进行电晕热合，形成不同的极片-隔膜复合体，然后再用所述不同的极片-隔膜复合体制作叠片式极组或卷绕式极组。本发明制备的大容量动力电池，可克服现有大容量叠片电池在使用过程中由于振动、颠簸以及长期使用而造成的电池内部隔膜与极片发生错位、隔膜褶皱，使电池出现性能降低或安全等问题，能有效的提高电池的稳定性及安全性。
【IPC分类】H01M10-0587, H01M10-058
【公开号】CN104638304
【申请号】CN201510076168
【发明人】刘萍, 张俊英
【申请人】天津力神电池股份有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月12日