专利名称：极片裁切的制造方法及使用此方法的极片、二次电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及电池领域，尤其涉及一种极片裁切的制造方法及使用此制造方法的极片、二次电池。
背景技术：
二次电池，特别是锂离子电池的极片制作，一般采用将电化学活性物质、导电剂、 黏着剂、稀释剂等材料混合成浆料状，在以喷墨、挤压、印刷转移等方式涂布浆料在极片基板材质(如铝箔、铜箔)上，经过烘烤步骤使涂布的浆料固体化后，再经过辊压步骤把涂布的浆料材质压实，最后将极片依照制作电池所需的极片大小裁切。叠片结构的锂离子电池依照正极极片、隔离膜、负极极片的方式叠放，需要将极片裁切成接近电池壳具的面积大小，需要较多的裁切工作，往往采用自下刀位置开始裁切形状，最后再回到下刀位置将极片形状切割出来的裁切方法。然而，裁切时的下刀位置因为也是收刀位置容易造成扯断的痕迹如毛刺，虽然可藉由设备、刀具的改良减少此现象发生的机率，但效果有限无法完全避免，且终究会对电池性能造成影响，特别是在正、负极材料的涂布区域。有鉴于此，有必要对现有的极片裁剪的制造方法予以改进，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种极片裁切的制造方法，其能够根据调整极片裁切制造的下刀位置、裁切方式，避免在极片上产生毛刺或扯断痕迹，特别是材料涂布区域，提高电池的性能和寿命。本发明的目的还在于提供一种使用上述极片裁切的制造方法制作的极片。本发明的目的还在于提供一种使用上述极片裁切的制造方法制作的二次电池。为实现上述发明目的之一，本发明的一种极片裁切的制造方法，包括以下步骤
(1)在极片基板一端设有极耳预留位置，用于裁切形成若干极耳，所述极片基板另一端设有材料涂布区，所述极耳预留位置设有起始位置，使用刀具自所述起始位置开始裁切；
(2)沿着裁切线裁切并最后回到起始位置，形成一个具有极耳的极片；
(3)将裁切完成的极片分离。进一步地，所述极耳设有极耳顶端和侧边，所述步骤(3 )还包括对每一极片的极耳顶端进行裁剪。进一步地，所述极耳顶端的裁剪包括全部裁剪或者部分裁剪。进一步地，所述起始位置设置于所述极耳顶端或者所述侧边。进一步地，所述刀具为若干。进一步地，所述极片基板涂覆有浆料，所述浆料包括电化学活性物质、导电剂、粘着剂、稀释剂。为实现上述另一目的，本发明的一种极片裁切的制造方法制作的极片，所述材料涂布区边缘光滑。进一步地，所述极耳顶端设有倒角或者直角。进一步地，所述倒角包括圆角或者钝角。为实现上述另一目的，本发明的一种极片裁切的制造方法制作的二次电池，包括正极电极、负极电极以及隔离正极电极和负极电极的隔离膜，所述正极电极、隔离膜、负极电极一层一层叠放，所述正极电极的每一极片的极耳焊接在一起，所述负极电极的每一极片的极耳焊接在一起，所述材料涂布区边缘光滑。与现有技术相比，本发明的有益效果是自预留极耳位置开始裁切，避免在材料涂布区的边缘产生毛刺或扯断痕迹，从而防止隔离膜的穿破或者穿刺，进而提升电池的使用性能和寿命。
图1是现有技术极片裁切方法示意图2是本发明第一实施方式和第二实施方式裁切方法示意图； 图3是本发明极片裁切的制造方法的第三实施方式示意图； 图4是本发明极片裁切的制造方法的流程图。
具体实施例方式以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。如图1中所示，现有技术极片裁切方法为对极片基板1"进行裁切，所述极片基板 1"包括材料涂布区12"，裁切时，使用至少一个刀具，从一个极片的材料涂布区12"的侧面 2"的起始位置3"开始裁切，沿着裁切线4"裁切到另一个极片的材料涂布区12"的侧面2" 的起始位置3"，依次裁切下一个极片材料涂布区12"侧面2"的起始位置3"，如此，裁切多个极片后再回到各个极片材料涂布区12"的起始位置3"，并最后回到最初的起始位置3"， 形成极片形状，并分离裁好的极片，此种方法一刀可以裁切多个极片，但是起始位置3"因为是下刀位置也是收刀位置，容易造成扯断的痕迹，例如毛刺等等。图2是本发明极片裁切的制造方法的第一实施方式示意图。如图2所示，所述极片基板1 一端设有极耳预留位置11，另一端为材料涂布区12。所述极片基板1由铝箔或者铜箔制成，所述材料涂布区12涂覆有浆料，经过烘烤等步骤使涂布的浆料固化，再经过滚压步骤把涂布的浆料压实。所述浆料包括电化学活性物质、导电剂、粘着剂、稀释剂等， 当然，还可以包括其他的化学材料。所述极耳预留位置11用于裁切形成若干极耳111。所述极耳111在远离材料涂布区12 —端设有极耳顶端1111，在所述极耳顶端1111和所述材料涂布区12之间连接有侧边1114。所述极耳顶端1111如图2中虚线所示，所述极耳顶端 1111设有起始位置3，刀具从所述起始位置3开始裁切，沿着裁切线4裁切并回到所述起始位置3形成极片形状，最后将裁切完成的极片分离，得到单独一个极片。优选地，可以使用若干个刀具同时进行裁切，一刀裁切一个极片，从而对应个数的极片。此时，由于操纵的便利性，得到的极片极耳111比普通极片的极耳长度要长。
所述极耳顶端1111设置有水平位置1112和与所述水平位置相邻的竖直位置 1113，所述水平位置1112和竖直位置1113构成直角。优选地，所述起始位置3设置于所述水平位置1112。自起始位置3开始裁切，则下刀位置和收刀位置也存在于所述水平位置 1112，使得所述水平位置1112会产生毛刺或者其他扯断的痕迹。而材料涂布区12边缘因为不是下刀位置也不是收刀位置，其材料涂布区12边缘光滑没有毛刺或者扯断痕迹。这样，由于极耳长度的需要，可以将极耳顶端1111全部或者部分裁去，避免极耳过长。如此， 处于水平位置1112的毛刺或者扯断痕迹必然随着极耳顶端1112的剪去而消失。其中，所述竖直位置1113的长度随着裁剪的改名而改变，但是不管怎么裁剪，只要裁剪所述极耳顶端1111，水平位置1112上的毛刺必将一起裁剪掉。在其他实施例中，所述起始位置3也可以设置于所述竖直位置1113，由于极耳111 过长而需要裁剪极耳顶端1111，如果将极耳顶端1111全部裁剪，处于所述竖直位置1113的毛刺也将被裁去，如果极耳顶端1111部分裁剪，所述竖直位置1113的毛刺可能被裁去或者留下，但是，由于远离材料涂布区12，故不会有太大影响。此外，所述起始位置3还可以设置于所述极耳111上不属于所述极耳顶端1111的侧边1114上，如果由于极耳111过长而需要裁剪极耳顶端1111，则毛刺将留在所述侧边1114上，但是由于毛刺不存在于所述材料涂布区12边缘，对二次电池的电池性能的影响不是太大。在第二实施方式中，如图2所示，本发明极片裁切方法同第一实施例相同，从起始位置3为极耳顶端1111的水平位置1112或者极耳顶端的竖直位置1113或者侧边1114开始裁切，沿着裁切线4裁切并最后回到起始位置3。由于二次电池包括正极电极、负极电极以及隔离正极电极和负极电极的隔离膜，所述正极电极、隔离膜、负极电极一层一层叠放， 裁切好的正极电极的极耳焊接在一起形成一个极耳，负极电极的极耳焊接在一起形成一个极耳，然后进行加工。当裁切好的极片的极耳111焊接在一起时，处于所述极耳111上的毛刺或者扯断痕迹会随着极耳的点焊而不明显。若所述起始位置3设置于所述极耳顶端1111 的水平位置1112，则毛刺或者扯断痕迹将随着极耳顶端1111的全部裁剪或者部分裁剪而消失；若所述起始位置3设置于所述极耳顶端1111的竖直位置1113，如果极耳顶端1111 全部裁剪，则处于竖直位置1113的毛刺或者扯断痕迹会裁剪掉，如果极耳顶端1111部分裁剪，处于竖直位置1113的毛刺或者扯断痕迹有可能还保留，但是由于点焊后毛刺或者扯断痕迹已经不明显，且远离材料涂布区12，故没有太大影响；若所述起始位置3设置于所述极耳111上的侧边1114上，因为毛刺或者扯断痕迹已经随着点焊而不怎么明显，即使不随着极耳顶端1111的全部或者部分裁剪而消失，也不会影响二次电池的电池性能和寿命。如图3所示，在本发明所述的极片裁切制造方法第三实施方式中，所述极片基板1 包括极耳预留位置11和与所述极耳预留位置11相邻的材料涂布区12。所述极耳预留位置 11用于裁切极耳111，所述极耳111包括远离材料涂布区12的极耳顶端1111，如图3中虚线所示，以及不属于所述极耳顶端1111并连接所述极耳顶端1111和材料涂布区12的侧边 1114。所述极耳顶端1111包括水平位置1112以及两个倒角1115以及连接倒角1115和侧边1114的竖直位置1113，所述倒角1115可以是圆角或者钝角。优选地，所述起始位置3设置于所述水平位置1112，自水平位置1112的起始位置3开始裁切，沿着裁切线4裁切并回到起始位置3，形成具有圆角或者钝角极耳的极片形状，最后将裁切完成的极片分离，此种方法一刀裁切一个极片。其中，所述起始位置3可以设置于所述水平位置1112的任意一处包括水平位置1112与倒角1115连接的地方，即直线与曲线交汇处。此时，将裁切好的极片的极耳111焊接在一起，起始位置3因为下刀和收刀而产生的毛刺或者扯断痕迹将会不太明显，再将极耳顶端1111全部或者部分裁去，毛刺或者扯断痕迹将会随着裁剪而消失。当然，所述起始位置3也可以设置于竖直位置1113，此时如果将极耳顶端1111全部裁去，则毛刺也将随着裁剪而消失，如果只是裁剪极耳顶端1111 一部分，则竖直位置1113上的毛刺或者扯断痕迹可能不完全裁去或者不裁去，但是因为点焊的作用且远离材料涂布区12，对二次电极的电池性能和寿命影响不大。在其他实施方式中，所述起始位置3还可以设置于侧边1114，此时不管极耳顶端1111是否全部裁去，侧板1114上的毛刺或者扯断痕迹必将存在，但是由于点焊的作用以及远离材料涂布区，对二次电极的电池性能和寿命影响也不大。其中，如果所述极耳顶端1111不完全裁剪，则倒角1115将不会被完全裁剪，可以保留倒角1115的若干部分，使得所述极耳111没有过于尖锐的直角。在二次电池的制造过程中，为避免正极、负极极片的极耳与电池盖接触，会以绝缘片或绝缘胶带将极耳与金属电池盖隔开。倒角1115的设计可以避免或者减少极耳穿透绝缘片或绝缘胶带的机会，从而较少短路等故障。如图4所示，本发明极片裁切的制造方法的流程具体包括，开始裁切步骤包括在极片基板一端设有极耳预留位置，用于裁切形成若干极耳，所述极耳预留位置设有起始位置，使用刀具自所述起始位置开始裁切；裁切步骤包括沿着裁切线裁切并最后回到起始位置，形成一个具有极耳的极片；裁切结束步骤包括将裁切完成的极片分离，并对极耳顶端进行全部或者部分裁剪。本发明极片裁切的制造方法制作的极片，其材料涂布区12边缘不产生毛刺或者扯断痕迹，从而确保极片与隔离膜叠片时不会穿透隔离膜而造成短路。因为隔离膜一般采用有机聚合物，且厚度仅约20微米，而极片毛刺或者扯断痕迹为金属集流体产生的尖锐状金属，多为铜箔或者铝箔产生的铜、铝材质的尖锐物，容易穿破相对脆弱的隔离膜。而随着电池冲放电而自然产生的膨胀现象，造成隔离膜因两端拉扯而绷紧，更容易发生穿刺。所以，本发明极片裁切的制造方法制作得到的二次电池，电池性能好且寿命长。应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种极片裁切的制造方法，其特征在于，包括以下步骤(1)在极片基板一端设有极耳预留位置，用于裁切形成若干极耳，所述极片基板另一端设有材料涂布区，所述极耳预留位置设有起始位置，使用刀具自所述起始位置开始裁切；(2)沿着裁切线裁切并最后回到起始位置，形成一个具有极耳的极片；(3)将裁切完成的极片分离。
2.根据权利要求1所述的极片裁切的制造方法，其特征在于，所述极耳设有极耳顶端和侧边，所述步骤(3 )还包括对每一极片的极耳顶端进行裁剪。
3.根据权利要求2所述的极片裁切的制造方法，其特征在于，所述极耳顶端的裁剪包括全部裁剪或者部分裁剪。
4.根据权利要求2所述的极片裁切的制造方法，其特征在于，所述起始位置设置于所述极耳顶端或者所述侧边。
5.根据权利要求1所述的极片裁切的制造方法，其特征在于，所述刀具为若干。
6.根据权利要求1所述的极片裁切的制造方法，其特征在于，所述极片基板涂覆有浆料，所述浆料包括电化学活性物质、导电剂、粘着剂、稀释剂。
7.根据权利要求1所述的极片裁切的制造方法制作的极片，其特征在于，所述材料涂布区边缘光滑。
8.根据权利要求2所述的极片裁切的制造方法制作的极片，其特征在于，所述极耳顶端设有倒角或者直角。
9.根据权利要求8所述的极片裁切的制造方法制作的极片，其特征在于，所述倒角包括圆角或者钝角。
10.根据权利要求2所述的极片裁切的制造方法制作的二次电池，包括正极电极、负极电极以及隔离正极电极和负极电极的隔离膜，所述正极电极、隔离膜、负极电极一层一层叠放，所述正极电极的极耳焊接在一起，所述负极电极的极耳焊接在一起，其特征在于，所述材料涂布区边缘光滑。
全文摘要
本发明提供一种极片裁切的制造方法及使用此方法的极片、二次电池，所述制造方法包括如下步骤(1)在极片基板一端设有极耳预留位置，用于裁切形成若干极耳，所述极片基板另一端设有材料涂布区，所述极耳预留位置设有起始位置，使用刀具自所述起始位置开始裁切；(2)沿着裁切线裁切并最后回到起始位置，形成一个具有极耳的极片；(3)将裁切完成的极片分离。本发明的有益效果是自预留极耳位置开始裁切，避免在材料涂布区的边缘产生毛刺或扯断痕迹，从而防止隔离膜的穿破或者穿刺，进而提升电池的使用性能和寿命。
文档编号B21D28/02GK102427125SQ20111039515
公开日2012年4月25日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者曾裕, 黄仁治 申请人:冠硕新能源(香港)有限公司, 苏州冠硕新能源有限公司