卷绕式锂离子电芯体以及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锂离子电池制备领域，尤其涉及一种卷绕式锂离子电芯体以及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 随着电子技术的发展，小型化的设备越来越多，特别是智能手机的市场化，导致对 电源的要求也越来越高。锂离子电池凭借着其卓越的性能，因此被广泛的应用在人们日常 生活的方方面面。
[0003] 根据锂离子电池内部结构或生产方式来划分，锂离子电池可分为两类：卷绕式和 叠片式等结构。根据不同的生产领域的产品特点，各企业的硬件设备的不同，所以锂离子电 池内部卷芯的结构也是有差异的。目前本公司生产的锂离子电池采用一种卷绕式结构。
[0004] 相对而言，其卷绕式结构的锂离子电池的生产效率高，因此在当今市场化的产品 结构中属于主流生产方式，但是此生产方式所生产的锂离子电池也存在缺陷，这样给锂离 子电池制造企业带来困难，最终影响产品质量或降低产品合格率，导致生产成本增加。特别 是卷绕式结构的电池，无论是手工，还是机械化卷绕后，均存在不同程度的变形机率，但是 采用机械进行卷绕所产生变形的机率较高，其原因是随着极片长度的增加，采用机械卷绕 时，由于卷绕过程中离心力的作用，极片与极片之间接触较紧，另外，加上设备因素、各种材 料物性、生产过程中由于烘烤导致隔膜的收缩以及锂离子电池工作原理等影响，其变形的 机率增大。另外极片在注液后以及化成以后充放电过程中以及在电池充放电过程中，锂离 子嵌入或者脱出，电芯也会产生膨胀或者收缩，电池内部的张力没有释放空间，或者各处的 张力释放空间不均匀，因此卷绕式锂离子电池的变形几率增大，特别是厚度在6. Omm以上 的电池，变形超厚比例尤为突出，严重影响锂离子电池质量（如：外观和厚度），最终导致电 池因变形达不到客户的要求，而不能作为合格品出货。同时，从设备的角度来看，卷绕过程 中离心力是不可避免的，卷绕过程中的离心力的大小与极片长度、卷绕速度等有关，极片越 长，卷绕离心力相对较大；速度越快，卷绕离心力就越大，因此采用卷绕机生产的锂离子电 池变形的机率相对高一些。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例的目的之一在于提供一种卷绕式锂离子电芯体以及其制备方法，应 用本技术方案，有利于降低卷绕过程中由于离心力作用而引起的各卷绕层之间的卷绕张力 的差异，有利于提高各卷绕层的均匀度。
[0006] 本发明实施例提供的一种卷绕式锂离子电芯体的制备方法，包括：
[0007] 在卷绕设备的卷针上卷绕所述正极片、隔膜以及负极片，得到形成在所述卷针外 的卷芯体，使在卷绕体上，所述隔膜间隔在所述正极片与所述负极片之间；
[0008] 当卷绕至预定的程度时，暂停卷绕，往当前卷芯体外放置一垫板，继续卷绕，使后 续的正极片、隔膜以及负极片卷绕在所述垫板外，直到卷绕完毕，固定所述卷绕体，所述垫 板位于当前所述卷芯体内；
[0009] 从所述卷芯内抽出所述垫板，即得卷绕式锂离子电芯体。
[0010] 可选地，所述垫板的厚度为〇? 5mm-3. 0mm。
[0011] 可选地，所述垫板的长度为所述卷芯体长度的1至3倍。
[0012] 可选地，放置所述垫板后的卷绕速度小于放置所述垫板前的卷绕速度。
[0013] 第二方面，本发明实施例提供的一种卷绕式锂离子电芯体，其包括：
[0014] 卷芯体，所述卷芯体呈由内到外的卷绕状，所述卷绕体由正极片、负极片以及隔膜 卷绕而成，所述隔膜间隔在所述正极片与所述负极片之间；
[0015] 在所述卷绕体内还插有一方向与所述卷绕体的卷绕轴方向相同的垫板。
[0016] 可选地，所述垫板的厚度为0? 5mm-3. 0mm。
[0017] 可选地，所述垫板的长度为所述卷芯体长度的1至3倍。
[0018] 由上可见，采用本实施例技术方案，应用本实施例技术方案，由于本实施例在卷绕 时，实现分段卷绕而非连续卷绕的技术方案，有利于降低卷绕过程中由于离心力作用而引 起的各卷绕层之间的卷绕张力的差异，有利于提高最终得到的电池的各卷绕层的均匀度。
【附图说明】
[0019] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不 构成对本发明的不当限定。
[0020] 图1为本发明提供的卷绕电芯体时插入垫板时的结构示意图；
[0021] 图2为本发明提供的卷绕完毕后垫板位于电芯体位置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022] 下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例 以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0023] 本实施例提供了一种卷绕式锂离子电芯体的制备方法，本实施例的卷绕式锂离子 电芯体在原有的卷绕工艺的基础上进行了改进，本方法主要包括以下步骤：
[0024] 在卷绕设备的卷针105上卷绕正极片101、隔膜102以及负极片104,得到形成在 卷针外的卷芯体。其中在卷绕体上隔膜102间隔在正极片101与负极片104之间，参见图 1、2所示，当卷绕至预定的程度时，暂停卷绕，往当前卷芯体外放置一垫板103,继续卷绕， 使后续的正极片101、隔膜102以及负极片104卷绕在垫板103外，直到卷绕完毕，自卷针 105上取下本实施例的卷绕体，固定该卷绕体（譬如在卷绕体外贴胶布实现卷绕体的固定 定型），此时垫板103被卷绕在置入垫板103前的卷绕体与置入垫板103后的的后半圈卷绕 层之间，然后沿卷绕体的卷绕轴向方向，沿卷绕轴方向从卷芯内抽出垫板103,即得本实施 例的卷绕式锂离子电芯体。
[0025] 由上可见，应用本实施例技术方案，由于本实施例在卷绕时，实现分段卷绕而非连 续卷绕的技术方案，有利于降低卷绕过程中由于离心力作用而引起的各卷绕层之间的卷绕 张力的差异，有利于提高各卷绕层的均匀度。
[0026] 另外，在锂离子电池的化成和分容过程中，由于卷绕式锂离子电池的锂离子嵌入 或脱出负极片104石墨层的过程，会引起负极厚度产生一定程度的膨胀和收缩，这种锂离 子电池固有的特性，无法从原理上改变。而如果采用传统的卷绕方式电芯的卷芯方式，卷绕 式锂离子电芯体的内部空间紧凑，导致极片膨胀时没有空间，导致锂离子电池因极片膨胀 而变形。而采用本实施例技术方案，在卷绕过程中增加垫板103 -起卷绕，然后在卷绕结束 后拔出该垫板103,从而可以在最终得到的卷绕式锂离子电芯体中间部位预留一定程度的 空间，故采用本实施例技术方案得到的锂离子电池不会因极片膨胀而导致变形。
[0027] 作为本实施例的示意，本实施的垫板103的厚度以及长度可以根据当前的卷绕式 锂离子电芯体的规格尺寸确定，电芯体越厚，垫板103的厚度越厚，该垫板103的厚度一般 为0.5毫米至3毫米之间。
[0028] 该垫板103的长度一般设置为卷芯体长度的1至3倍，便于垫板103置入以及垫 板