叠片锂离子电池制备方法以及电池的制作方法
【专利摘要】本发明涉及锂离子电池领域，公开了一种叠片锂离子电池的制备方法以及电池。方法包括：层叠负极片、正极片得到层叠电芯体，固定所述层叠电芯体的中部，将所述层叠电芯体自然搁置于一弧形支架的顶部，热压所述层叠电芯体，静置所述层叠电芯体得到弧形层叠电芯体，在所述弧形层叠电芯体内，沿所述弧形层叠电芯体的弧形由内到外方向，所述正极片、负极片的自然长度由短到长变化；将所述弧形层叠电芯体置入铝塑膜壳体的电芯体凹位内，热封铝塑膜，使所述弧形层叠电芯体封装在所述铝塑膜壳体内，即得所述叠片锂离子电池。应用该技术方案有利于改善电池外观，提高其电化性能。
【专利说明】叠片锂离子电池制备方法以及电池
【技术领域】
[0001]本发明涉及锂离子电池领域，特别涉及一种叠片锂离子电池制备方法以及电池。【背景技术】
[0002]由于锂离子电池具有高能量密度，高输出电压，高输出功率等优点而被广泛应用。目前的锂离子电池主要为圆柱，方形，纽扣等形状，但随着锂离子电池的应用不断扩展到各个领域，其他形状的锂离子电池也越来越受到关注，比如应用在计步器上的电池，就需要一种弯曲的锂离子电池。
[0003]在进行本发明研究过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题:
[0004]目前市场上少有的弯曲的锂离子电池是在电池制作完成后用治具使其弯曲，很大程度上损坏了电池的极片和结构，降低了电池的电化学性能，还存在安全隐患；此外，弯曲电池的过程中使电池表面产生褶皱,外观难看。
【发明内容】
[0005]本发明实施例目的之一在于提供叠片锂离子电池的制备方法以及其制成的电池，应用该技术方案有利于改善电池外观，提高其电化性能。
[0006]本发明实施例提供的一种叠片锂离子电池的制备方法，包括:
[0007]层叠负极片、正极片得到层叠电芯体，在所述层叠电芯体内任一所述正极片、负极片之间分别间隔有一隔膜层，
[0008]固定所述层叠电芯体的中部，将所述层叠电芯体自然搁置于一弧形支架的顶部，在所述弧形支架上热压所述层叠电芯体至预定时间，使所述层叠电芯体内各隔膜层分别与所述隔膜层相邻的所述正极片、负极片相互粘结在一起；
[0009]在所述弧形支架上静置所述层叠电芯体直至所述层叠电芯体定型成与所述弧形支架相匹配的弧形，得到弧形层叠电芯体，其中，在所述弧形层叠电芯体内，沿所述弧形层叠电芯体的弧形由内到外方向，所述正极片、负极片的自然长度由短到长变化；
[0010]将所述弧形层叠电芯体置入铝塑膜壳体的电芯体凹位内，所述电芯体凹位的顶面的弧度与所述弧形层叠电芯体的弧度相匹配，使所述弧形层叠电芯体的底面与所述电芯体凹位的顶面面对面贴合，在所述弧形层叠电芯体的顶面覆盖所述铝塑膜壳体的铝塑膜壳体覆盖片，热封所述铝塑膜壳体，使所述弧形层叠电芯体封装在所述铝塑膜壳体内，即得所述叠片锂离子电池。
[0011]可选地，各所述隔膜层的顶面以及底面分别涂布有聚偏氟乙烯层；
[0012]使所述层叠电芯体内各隔膜层分别与所述隔膜层相邻的所述正极片、负极片相互粘结在一起，具体是:
[0013]在所述热压温度下，所述层叠电芯体内的各聚偏氟乙烯层与所述聚偏氟乙烯层相邻的所述正极片、负极片粘结在一起。
[0014]可选地，层叠负极片、正极片得到层叠电芯体，在所述层叠电芯体内任一所述正极片、负极片之间分别间隔有一隔膜层，具体是:
[0015]层叠所述负极片、正极片隔膜袋得到所述层叠电芯体，在所述由两隔膜层支撑的所述正极片隔膜袋内分别置入有一所述正极片
[0016]可选地，分别按照以下入袋工艺将各正极片装入各隔膜袋，得到各所述正极片隔膜袋；
[0017]所述入袋工艺为:在每正极片的顶面、底面分别放置第一隔膜、第二隔膜，使所述正极片被所述第一隔膜、第二隔膜上下正对覆盖，
[0018]热封所述第一隔膜、第二隔膜的至少两纵向边缘，在两所述纵向边缘上分别形成不相连续的至少两个热封封口，所述第一隔膜、第二隔膜在各所述热封封口处热熔连接，即得所述正极片隔膜袋。
[0019]可选地，分别按照以下入袋工艺将各正极片装入各隔膜袋，得到各所述正极片隔膜袋；
[0020]所述入袋工艺为:在每正极片的顶面、底面分别放置第一隔膜、第二隔膜，使所述正极片被所述第一隔膜、第二隔膜上下正对覆盖，
[0021]热封所述第一隔膜、第二隔膜的至少一宽度端部，在所述宽度端部上形成热封封口，所述第一隔膜、第二隔膜在所述热封封口处热熔连接，即得所述正极片隔膜袋。
[0022]可选地，在所述宽度端部上形成不相互连续的至少两个所述热封封口，或者，
[0023]在所述宽度端部上形成连续的所述热封封口。
[0024]可选地，热封所述第一隔膜、第二隔膜的第一宽度端部，所述正极片的极耳焊接部在所述第一宽度端部伸出。
[0025]可选地，分别按照以下入袋工艺将各正极片装入各隔膜袋，得到各所述正极片隔膜袋；
[0026]所述入袋工艺为:在每正极片的顶面、底面分别放置第一隔膜、第二隔膜，使所述正极片被所述第一隔膜、第二隔膜上下正对覆盖，
[0027]热封所述第一隔膜、第二隔膜的四个顶角的至少任意两个，形成热封封口，所述第一隔膜、第二隔膜在各所述热封封口处热熔连接，即得所述正极片隔膜袋。
[0028]可选地，热封所述第一隔膜、第二隔膜的四个顶角。
[0029]可选地，所述电芯体凹位呈凹陷的弧形，或者呈凸起的弧形。
[0030]可选地，所述弧形支架呈凸起的弧形状，或者呈凹陷的弧形状。
[0031]本实施例提供的上述之任一所述的叠片锂离子电池的制备方法得到的叠片锂离子电池。
[0032]由上可见，应用本实施例技术方案，由于本实施例在得到锂离子电池层叠电芯体后，通过将叠片体中部固定，让叠片体自然搁置于弧形支架802的顶部自然成型后在该弧形上进行弧形热压成型定型，然后装配进铝塑膜壳体的弧形电芯体凹位，然后进行铝塑膜封装得到。
[0033]相对于现有技术的以下技术方案:先按照现有技术制备顶面以及底面均为平直状的铝塑膜锂离子电池成品后，对该平直状的铝塑膜锂离子电池进行弯曲压制定型，在弯曲压制过程中，限位于铝塑膜固定空间内的锂离子电池内的极片以及隔膜发生皱折或者拉伸形变，容易导致电池极片的结构受损，降低电池的电化学性能，并且，在弯曲压制过程中铝塑膜壳体的各处也发生皱折或者被拉伸的形变，导致外观不良品的产生。
[0034]综上，应用本实施例技术方案，由于本实施例弧形锂离子电池内的各极片、隔膜以及铝塑膜壳体均处于自然状态而不通过形变拉伸成型，有利于确保锂离子电池的电化学性能的稳定性以及安全性，有利于降低产品的不良率。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]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，在附图中:
[0036]图1为本发明实施例1提供的叠片锂离子电池的制备工艺流程示意图；
[0037]图2为本发明实施例1提供的正极片隔膜袋制备方案一流程示意图；
[0038]图3为本发明实施例1提供的正极片隔膜袋制备方案二流程示意图；
[0039]图4为本发明实施例1提供的正极片隔膜袋制备方案三流程示意图；
[0040]图5为本发明实施例1提供的正极片隔膜袋制备方案一流程制得的正极片隔膜袋结构示意图；
[0041]图6为本发明实施例1提供的正极片隔膜袋制备方案二流程制得的正极片隔膜袋结构示意图；
[0042]图7为本发明实施例1提供的正极片隔膜袋制备方案三流程制得的正极片隔膜袋结构示意图；
[0043]图8为本发明实施例1、2提供将层叠电芯体自然搁置于用于锂离子叠片体成型的装置的结构示意图；
[0044]图9为本发明实施例1提供另一种用于锂离子叠片体成型的装置的结构示意图；
[0045]图10为本发明实施例1提供的一种铝塑膜壳体结构示意图；
[0046]图11为本发明实施例1提供的另一种铝塑膜壳体结构示意图；
[0047]图12为本发明实施例1、2提供的弧形的铝塑膜叠片锂离子电池(注液口所在边未热封)结构示意图；
[0048]图13为本发明实施例1、2提供的铝塑膜弧形叠片锂离子电池结构示意图；
[0049]图14为本发明实施例1、2中提供的弧形层叠电芯体结构示意图；
[0050]图15为本发明实施例1、2中提供的铝塑膜壳体弯曲侧封模具的主视结构示意图；
[0051]图16本发明实施例1、2中提供的铝塑膜壳体弯曲侧封模具的侧面结构示意图；
[0052]图17发明实施例1、2中提供的铝塑膜壳体弯曲侧封模具的俯视示意图；
[0053]图18发明实施例1、2中提供的铝塑膜壳体塑封的流程结构示意图。
[0054]附图标记:
[0055]
500;正极片；501:第一纵向边緣； 502:第二级向边缘；
601:第一宽度边缘;602:第二宽度边缘; 5001:极耳焊接部;
[0056]§01;层叠电芯体； 802:孤形支架；803:孤形压制模具；
902;弧形支架； 903:紙形压制模具: 1001:铝塑膜壳体覆盖片；
1002:电芯体凹位； 1102:电芯体凹位；1301:负极片；
1201;顶端;1401:热封模具的上封部;
1402:热封模具的第二下封部?
【具体实施方式】
[0057]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。
[0058]实施例1:
[0059]参见图1-18所示，本实施例提供了一种叠片锂离子电池的制备工艺，该工艺主要包括以下的步骤:
[0060]步骤101:叠片得到叠片体。
[0061]在本步骤中，层叠负极片1301、正极片500得到层叠电芯体801。在该得到的层叠电芯体801内任一层正极片500、负极片1301之间分别间隔有一隔膜层。
[0062]在本步骤中可以按照现有技术实现中采用单片正极片500、隔膜片、负极片1301
层叠工艺实现。
[0063]作为本步骤的实施示意，本发明人提供了以下的叠片技术方案:
[0064]将正极片500入隔膜袋得到正极片隔膜袋，使在每个正极片隔膜袋中分别置入有一正极片500，使在该正极片500的顶面、以及底面的活性涂料层均覆盖有隔膜层。在制的各正极袋后，分别将各负极片1301与各正极袋相互层叠即可。
[0065]其中正极片隔膜袋的制造可以按照现有技术实现，即在三面均封闭的隔膜袋中装入正极片500，使正极片500的极耳焊接部5001从正极片隔膜袋的宽度端部伸出。
[0066]作为本步骤的实施示意，本发明人还提供了以下的正极片隔膜袋的制备技术方案:
[0067]正极片隔膜袋制备方案一:分别按照以下入袋工艺将各正极片500装入各隔膜袋，得到各所述正极片隔膜袋，参见图2、5所示，入袋工艺如下:
[0068]步骤201:在每正极片500的顶面、底面分别放置第一隔膜、第二隔膜。
[0069]使该正极片500的活性成分涂布区被第一隔膜、第二隔膜上下正对覆盖，极耳焊接部5001从第一隔膜、第二隔膜的第一宽度端部伸出。
[0070]步骤202:热封第一隔膜、第二隔膜的至少两纵向边缘，在两纵向边缘上分别形成多个不相连续的热封封口。
[0071]第一隔膜、第二隔膜在各热封封口处热熔连接，即得正极片隔膜袋。
[0072]在本步骤中，可以仅在第一隔膜、第二隔膜的第一纵向边缘501、第二纵向边缘502上进行间隔热封形成不相连接的热封口 ；
[0073]在本步骤中，也可以在第一隔膜、第二隔膜的第一纵向边缘501、第二纵向边缘502、第一宽度边缘601上分别进行间隔热封形成不相连接的热封口 ；
[0074]在本步骤中，还可以在第一隔膜、第二隔膜的第一纵向边缘501、第二纵向边缘502、第一宽度边缘601、第二宽度边缘602上均进行间隔热封形成不相连接的热封口。
[0075]相对于现有技术，采用方案一所示的正极片500入袋工艺，一方面，实现了对隔膜袋中的正极片500的定位，避免正极片500移位而导致锂离子电池电性能不佳甚至短路、弓丨发安全隐患的问题；另一方面，本正极片隔膜袋制备方案一由于在隔膜袋封装采用不连续的间隔热封，使在隔膜袋的四周形成有对外连通的开口，这样在注液时，液体能更好地通过隔膜袋浸入正极片500，相对于现有技术有利于提高叠片锂离子电池的容量以及电性能。
[0076]正极片隔膜袋制备方案二:分别按照以下入袋工艺将各正极片500装入各隔膜袋，得到各所述正极片隔膜袋，参见图3、6所示，入袋工艺如下:
[0077]步骤301:在每正极片500的顶面、底面分别放置第一隔膜、第二隔膜。
[0078]使该正极片500的活性成分涂布区被第一隔膜、第二隔膜上下正对覆盖，极耳焊接部5001从第一隔膜、第二隔膜的第一宽度端部伸出。
[0079]步骤302:热封第一隔膜、第二隔膜的至少一宽度端部。
[0080]在本步骤中，热封第一隔膜、第二隔膜的至少一宽度端部，在被热封的宽度端部上形成有热封封口，第一隔膜、第二隔膜在热封封口处热熔连接，即得正极片隔膜袋。
[0081]在本步骤中，可以采用上述的不连续间隔热封的技术方案，也可以采用连续热封的技术方案。
[0082]在本步骤中，可以仅在第一隔膜、第二隔膜的极耳焊接位伸出的第一宽度端部进行热封，还可以但不限于在仅在极耳焊接位对端的第二宽度端部进行热封，还可以但不限于在两宽度端部均进行热封。
[0083]相对于现有技术，采用本正极片隔膜袋制备方案二所示的正极片500入袋工艺，一方面，实现了对隔膜袋中的正极片500的定位，避免正极片500移位而导致锂离子电池电性能不佳甚至短路、引发安全隐患的问题；另一方面，本正极片隔膜袋制备方案二由于在隔膜袋封装在隔膜的两宽度端部的任一或者两宽度端部进行热封，使在隔膜袋的至少两纵向边缘全部对外连通，这样在注液时，液体能更好地通过隔膜袋浸入正极片500，相对于现有技术有利于提高大大锂离子电池的容量以及电性能。
[0084]正极片隔膜袋制备方案三:分别按照以下入袋工艺将各正极片500装入各隔膜袋，得到各所述正极片隔膜袋，参见图4、7所示，入袋工艺如下:
[0085]步骤401:在每正极片500的顶面、底面分别放置第一隔膜、第二隔膜。
[0086]使该正极片500的活性成分涂布区被第一隔膜、第二隔膜上下正对覆盖，极耳焊接部5001从第一隔膜、第二隔膜的第一宽度端部伸出。
[0087]步骤402:热热封第一隔膜、第二隔膜的四个顶角的至少任意两个，形成热封封□。
[0088]在本步骤中，第一隔膜、第二隔膜在热封封口处热熔连接，即得正极片隔膜袋。
[0089]在本步骤中，可以仅在第一隔膜、第二隔膜的第一顶角、第二顶角、第三顶角、第四顶角的任意两个顶角、任三个顶角、或者四个顶角进行热封，本发明人在进行本发明研究过程中发现，仅在两顶角热封时，采用对角顶角热封的工艺有利于更好地对正极片500进行定位；采用四顶角热封，能够实现对正极片500的完全定位,避免任一方向的移位。
[0090]相对于现有技术，采用本正极片隔膜袋制备方案二所示的正极片500入袋工艺，一方面，实现了对隔膜袋中的正极片500的定位，避免正极片500移位而导致锂离子电池电性能不佳甚至短路、引发安全隐患的问题；另一方面，本正极片隔膜袋制备方案二由于在隔膜袋封装在隔膜的四个顶角的至少两个进行热封，使在隔膜袋的四个边缘全部对外连通，这样在注液时，液体能更好地通过隔膜袋浸入正极片500，相对于现有技术有利于提高大大锂离子电池的容量以及电性能。
[0091]步骤102:固定层叠电芯体801中部。
[0092]在步骤101得到层叠电芯体801后，可以但不限于通过胶纸粘贴的方式固定层叠电芯体801的中部，使层叠电芯体801的两端部可自然下垂或者在收到其他向上力的作用下自然向上卷起。
[0093]步骤103:弧形热压层叠电芯体801。
[0094]参见图8所示，将中部固定的层叠电芯体801自然搁置于用于锂离子叠片体成型的装置的弧形支架802的顶部，层叠电芯体801由于重力的作用，自然紧贴覆盖在弧形支架802的顶部形成与顶部弧形相同的弧形。
[0095]启动位于弧形支架802上方的弧形压制模具803，使该弧形压制模具803具备预定的温度、以预定的压力对位于弧形支架802顶部的叠片体进行压制，
[0096]弧形压制模具803的底部形成有与弧形支架802顶部弧形相匹配的第二弧形，当弧形压制模具803覆盖在弧形支架802顶部时，可与弧形支架802顶部面对面接触。当在对层叠电芯体801进行压制时，弧形压制模具803与位于弧形支架802顶部的层叠电芯体801面对面接触，均匀给予层叠电芯体801表面一定的压力以及温度，在热压的作用下，层叠电芯体801内各隔膜层分别与该隔膜层相邻的正极片500、负极片1301相互粘结在一起，即整个层叠电芯体801通过各隔膜层的粘结而相互粘结成一整体。
[0097]在本实施例中可以在隔膜层或者正极片500或者负极片1301表面涂覆各种可在高温时相互粘结的材料而实现隔膜层与其相邻的正极片500、负极片1301的粘结。
[0098]作为本实施例的示意之一，本发明人提供了在各隔膜袋的各隔膜层的顶面以及底面分别涂覆聚偏氟乙烯材料(Polyvinylidene Fluoride,简称PVDF),使在各隔膜层顶面以及底面均形成有PVDF层，在进行热压时，使热压温度达到预定的温度，使在弧形压制模具803的压力以及温度下，各隔膜层的各PVDF层在受热下软化(软化温度为112?145°C)从而与其相邻的正极片500、负极片1301相互粘结在一起实现各隔膜层于各正极片500、负极片1301的相互粘结。
[0099]在本步骤中，在热压时既可以使弧形压制模具803、弧形支架802之任一具备一定的温度，也可以使上述的两者均具备一定的温度，以提高热压效果，减少热压时间。
[0100]需要说明的是，本实施的用于锂离子叠片体成型的装置的结构可以如图8所示将弧形支架802的顶部设置成向上突起的弧形，也可以如图9所示的将弧形支架902的顶部设置成向底部凹陷的第一弧形，当叠片体置于第一弧形上时，在第一弧形的承载下形成向上凸起的弧形。将弧形压制模具903的底部设置成与第一弧形相互匹配的、向底部凸起的第二弧形，实现对叠片体的面对面压制。[0101]步骤104:层叠电芯体801静置定型，得到弧形层叠电芯体。
[0102]在热压至一定时间后，停止热压，使层叠电芯体801在弧形支架802的顶部静置一定的时长，使其弧形定型得到弧形层叠电芯体。
[0103]在层叠电芯体801静置的过程中，可以常温静置，也可以冷却静置；在静置时可以使弧形压制模具803给层叠电芯体801施加一定力的作用，也可以不施加使该层叠电芯体801由于本身重力的作用自然贴于弧形支架802的顶部定型成型。
[0104]步骤105:铝塑膜入壳封装。
[0105]本实施还提供了一种铝塑膜壳体，参见图10示，本实施例的铝塑膜壳体包括有铝塑膜壳体覆盖片1001、相对铝塑膜壳体覆盖片1001低位的电芯体凹位1002。电芯体凹位1002的顶面呈圆弧状，铝塑膜壳体覆盖片1001延伸在电芯体凹位1002的顶部，以便在将弧形叠片电芯体装配于电芯体凹位1002后，将铝塑膜壳体覆盖片1001覆盖与电芯体凹位1002顶面使其在铝塑膜壳体覆盖片1001的重力作用下自然与其内的弧形电芯体的顶面紧贴，然后进行铝塑膜热封实现封装，得到自然呈弧形状的铝塑膜弧形电池。
[0106]在本步骤中，本实施例铝塑膜壳体的电芯体凹位1002的顶面可以设计成如图10所示的向上底部凹陷的弧形，也可以如图11所示的将电芯体凹位1102的顶面设计成向顶部凸起的弧形。
[0107]在本实施例中，由于铝塑膜壳体的电芯体凹位1002为弧形，故在将铝塑膜壳体覆盖片1001覆盖在电芯体凹位1002顶部后，进行电芯体凹位1002四周任一边缘的塑封时，均配合该电芯体凹位1002的弧形采用弧形状的塑封模具进行塑封，使得到图12所示的弧形的铝塑膜叠片锂离子电池。
[0108]作为本实施例的一种示意:在进行铝塑膜壳体热封时，可以先将图12中的顶端1201进行铝塑膜热封，然后将电芯体凹位1002侧、与铝塑膜壳体覆盖片1001延伸边缘相邻的一弧形侧边进行铝塑膜热封，将另一弧形边缘预留为开口作为注液口进行电解液灌注，然后进行再该注液口所在端部封气囊袋、化成、在气囊袋内侧进行抽真空二次热封，即可得到图13所示的铝塑膜弧形叠片电芯体锂离子电池。
[0109]另外，作为本实施例的示意，在本实施例中可以但不限于如图13所示的进一步:选用长度各不相同的正极片500、负极片1301，使配合弧形叠片电芯体的弧形弯度，沿弧形层叠电芯体的弧形由内到外方向，正极片500、负极片1301的自然长度由短到长变化，从而得到在弧形层叠电芯体两端部相平的、外形良好整齐的叠片体，进一步有利于提高叠片锂离子电池的规格一致性。
[0110]作为本步骤的实施示意之一，本实施例提供了一种特别适用于本实施例弧形锂离子电池封装的铝塑膜封装模具，该模具可用于封装弧形锂离子电池的弧形侧边。
[0111]参见图15、图16、图17所示，该铝塑膜封装模具主要包括上封部1401、下封部1402。上封部1401的底部为第一曲面，下封部1402的顶部分别为第二曲面，第一曲面、第二曲面可相互面对面紧贴配合。从而在对弧形锂离子电池的弧形侧面进行封装时可以配合该弧形的封装曲面进行封装，既保证了封装的铝塑膜能够紧贴弧形电芯体，又避免了对铝塑膜的拉伸，避免铝塑膜发生形变导致外观不良品的产生。
[0112]在本实施例中，可以如图15、图16、图17所示将上封部1401的第一曲面设计成向下凸起的弧面，将下封部1402的第二曲面设计成向下凹进的弧面。还可以将上封部1401的第一曲面设计成面向上凹进的弧面，将下封部1402的第二曲面设计成向上凸起的弧面。具体根据被封装的铝塑膜壳体内的电芯体凹位1002的弧形进行设计。
[0113]在进行铝塑膜封装时，可以通过气缸或者其他的推进动力装置移动上封部1401、下封部1402的任一或者两者，并且使上封部1401、下封部1402的任一或者两者分别具备一定的温度，在上封部1401、下封部1402对铝塑膜进行塑封时，在压力以及温度下，上下层的铝塑膜热熔结合在一起实现密封连接。
[0114]作为本步骤的实施示意之一，本实施例还提供了一种利用上述的铝塑膜模具对弧形锂离子电池的铝塑膜封装的方法，参见图18所示，该方法主要包括:
[0115]步骤1801:装入弧形层叠电芯体。
[0116]在本步骤中，将弧形层叠电芯体置于所述铝塑膜壳体的电芯体凹位1002内，该电芯体凹位1002的顶面的弧度与弧形层叠电芯体的弧度相匹配，使弧形层叠电芯体的底面与所述电芯体凹位1002的顶面面对面贴合。
[0117]进一步详细介绍可以但不限于参见图10、图11、图12以及上文的相应描述。
[0118]步骤1802:覆盖铝塑膜壳体覆盖片1001。
[0119]参见图10、9所示，将铝塑膜壳覆盖片过盈覆盖在弧形层叠电芯体的顶面，使该铝塑膜壳覆盖片过盈覆盖电芯体凹位1002顶面。
[0120]本实施例将铝塑膜壳体覆盖片1001在电芯体凹位1002的延伸连接端部记为第一弧形端部，将与第一弧形端部相对的另一弧形端部记为第二弧形端部。
[0121]步骤1803:平面热封工艺封装第二弧形端部。
[0122]本步骤可以但不限于采用现有技术实现平面热封工艺封装第一弧形端部，即于铝塑膜壳覆盖片延伸连接端相对的端部。即采用水平面对面相对的第一上封部1401、第一下封部1402热封位于所述第一上封部1401、第一下封部1402之间的第二弧形端部的铝塑膜，使第二弧形端部处的所述铝塑膜壳体覆盖片1001与所述电芯体凹位1002外的铝塑膜热熔
密封在一起。
[0123]步骤1804:弧形曲面热封一弧形侧面。
[0124]将此处在被封装的弧形侧面记为第一弧形侧面。
[0125]采用图14、图15、图16所示的模具(将上封部1401记为第二上封部1401，将下封部1402记为第二下封部1402)热封位于第二上封部1401、第二下封部1402之间的第一弧形侧面，使第一弧形侧面处的铝塑膜壳体覆盖片1001与电芯体凹位1002外的铝塑膜热熔
密封在一起。
[0126]同理，采用步骤1804的方法可以实现对第二弧形侧面的铝塑膜热封，得到弧形铝塑膜锂离子电池。
[0127]为了进一步方便人们对本实施例的理解，以下结合锂离子电池的制备工艺进行进
一步讲解。
[0128]在步骤1804后，还执行以下:
[0129]步骤1805:高温烘烤。
[0130]按照现有技术的锂离子电池制备工艺进行高温烘烤，去除水分。
[0131]步骤1806:注液。
[0132]以当前未进行铝塑膜热封的第二弧形侧面为注液口，往电芯体凹位1002内灌注电解液，使弧形层叠电芯体充盈浸泡在所述电解液中。
[0133]在注液后进行化成，使具体的注液工艺可以但不限于参见现有技术。
[0134]步骤1807:封气囊袋。
[0135]采用与步骤1804的原理相同的弧面侧封工艺，在第二弧形侧面的右边距离电芯体凹位1002 —定距离的位置进行气囊袋封装。
[0136]步骤1808:化成。
[0137]本步骤使电解液充分反应，使其中的水分以及反应中产生的气体排出在气囊袋，以便后续被真空抽出。
[0138]步骤1809:抽真空弧面侧封第二弧形侧面。
[0139]在气囊袋内靠近电芯体凹位1002外，采用与步骤1804的原理相同的弧面侧封电芯体凹位1002的第二弧形侧面，此时剪除多余的铝塑膜即得弧形锂离子电池成品。
[0140]由上可见，应用本实施例技术方案，由于本实施例在得到锂离子电池层叠电芯体801后，通过将叠片体中部固定，让叠片体自然搁置于弧形支架802的顶部自然成型后在该弧形上进行弧形热压成型定型，然后装配进铝塑膜壳体的弧形电芯体凹位1002，然后进行铝塑膜封装得到。
[0141]相对于现有技术的以下技术方案:先按照现有技术制备顶面以及底面均为平直状的铝塑膜锂离子电池成品后，对该平直状的铝塑膜锂离子电池进行弯曲压制定型，在弯曲压制过程中，限位于铝塑膜固定空间内的锂离子电池内的极片以及隔膜发生皱折或者拉伸形变，容易导致电池极片的结构受损，降低电池的电化学性能，并且，在弯曲压制过程中铝塑膜壳体的各处也发生皱折或者被拉伸的形变，导致外观不良品的产生。
[0142]综上，应用本实施例技术方案，由于本实施例弧形锂离子电池内的各极片、隔膜以及铝塑膜壳体均处于自然状态而不通过形变拉伸成型，有利于确保锂离子电池的电化学性能的稳定性以及安全性，有利于降低产品的不良率。
[0143]实施例2:
[0144]参见图13所示，本实施例提供的锂离子电池的叠片锂离子电池，其包括:弧形层叠电芯体以及铝塑膜壳体。其中各部分的结构以及连接关系如下:
[0145]弧形层叠电芯体的结构参见图14所示，弧形层叠电芯体由层叠的自然成型呈弧形的负极片1301、正极片500构成，任一正极片500、负极片1301之间分别间隔有一自然成型呈弧形的隔膜层，各隔膜层分别与本隔膜层相邻的所述正极片500、负极片1301相互粘结。具体的制备工艺可以但不限于参见实施例1中的相应介绍。
[0146]铝塑膜壳体的结构参见图10或9所示，在铝塑膜壳体上形成有电芯体凹位1002，弧形层叠电芯体限位在电芯体凹位1002内，被铝塑膜壳体密封。具体的制备工艺可以但不限于参见实施例1中的相应介绍。
[0147]由上可见，应用本实施例技术方案，由于本实施例在得到锂离子电池层叠电芯体801各极片、隔膜以及铝塑膜壳体均处于自然状态而不通过形变拉伸成型。
[0148]相对于现有技术的以下技术方案:先按照现有技术制备顶面以及底面均为平直状的铝塑膜锂离子电池成品后，对该平直状的铝塑膜锂离子电池进行弯曲压制定型，在弯曲压制过程中，限位于铝塑膜固定空间内的锂离子电池内的极片以及隔膜发生皱折或者拉伸形变，容易导致电池极片的结构受损，降低电池的电化学性能，并且，在弯曲压制过程中铝塑膜壳体的各处也发生皱折或者被拉伸的形变，导致外观不良品的产生。故应用本实施例技术方案有利于确保锂离子电池的电化学性能的稳定性以及安全性，有利于降低产品的不良率。
[0149]作为本实施例的示意一,参见图5所示,在本实施例弧形层叠电芯体内，各所述正极片500可分别装配在各隔膜袋中，隔膜袋包括:第一隔膜、第二隔膜。其中第一隔膜、第二隔膜分别正对位于各正极片500的顶部、底部；在第一隔膜、第二隔膜的至少两纵向边缘上分别形成不相连续的至少两个热封封口，所述第一隔膜、第二隔膜在各所述热封封口处热熔连接。进一步具体的制备工艺以及有益效果可以但不限于参见实施例1中的相应介绍。
[0150]可选地，在本实施例弧形层叠电芯体内，在各正极片隔膜袋中，各不相连续的间隔热封封口分别设置在第一隔膜、第二隔膜的四周边缘上。进一步具体的制备工艺以及有益效果可以但不限于参见实施例1中的相应介绍。
[0151]作为本实施例的示意二,参见图6所示,在本实施例弧形层叠电芯体内，各所述正极片500可分别装配在各隔膜袋中，隔膜袋包括:第一隔膜、第二隔膜。其中第一隔膜、第二隔膜分别正对位于各所述正极片500的顶部、底部；在第一隔膜、第二隔膜的至少一宽度端部上分别形成热封封口，第一隔膜、第二隔膜在所述热封封口处热熔连接。
[0152]可选地，在本实施例弧形层叠电芯体内，形成在宽度端部上的热封口可以为不相连续的间隔热封口，也可以为一连续的热封封口。
[0153]可选地，在本实施例弧形层叠电芯体内，可以分别在第一隔膜、第二隔膜上、正极片500的极耳焊接部5001所伸出的第一宽度端部上设置上述的热封封口，也可以在与正极片500的极耳焊接部5001相对的第二宽度端部上设置上述的热封封口，还可以在两端部均设置上述的热封口。进一步具体的制备工艺以及有益效果可以但不限于参见实施例1中的相应介绍。
[0154]作为本实施例的示意三,参见图7所示,在本实施例弧形层叠电芯体内，各所述正极片500可分别装配在各隔膜袋中，隔膜袋包括:第一隔膜、第二隔膜。其中第一隔膜、第二隔膜分别正对位于各所述正极片500的顶部、底部；在第一隔膜、第二隔膜的四个顶角的至少任意两个上分别形成有热封封口，第一隔膜、第二隔膜在热封封口处热熔连接。
[0155]可选地，在本实施例弧形层叠电芯体内，可以仅在第一隔膜、第二隔膜的第一顶角、第二顶角、第三顶角、第四顶角的任意两个顶角、任三个顶角、或者四个顶角进行热封，本发明人在进行本发明研究过程中发现，仅在两顶角热封时，采用对角顶角热封的工艺有利于更好地对正极片500进行定位；采用四顶角热封，能够实现对正极片500的完全定位，避免任一方向的移位。进一步具体的制备工艺以及有益效果可以但不限于参见实施例1中的相应介绍。
[0156]实施例3:
[0157]本实施例提供本实施例提供的锂离子电池的叠片锂离子电池与实施例2所不同之处仅在于，在本实施例中，选用长度各不相同的正极片500、负极片1301，使配合弧形叠片电芯体的弧形弯度，沿弧形层叠电芯体的弧形由内到外方向，正极片500、负极片1301的自然长度由短到长变化，从而得到在弧形层叠电芯体两端部相平的、外形良好整齐的叠片体，进一步有利于提高叠片锂离子电池的规格一致性。
[0158]试验对比分析:[0159]为了进一步说明本实施例的技术效果，以下通过相同型号规格的对照例与本发明实施例的对比文件试验分析进行说明:
[0160]对照例:用现有技术，直接将上下平面的铝塑膜锂离子电池进行弯曲压制得到的弧形锂离子电池；
[0161]实施例1:采用本实施例1，得到自然非形变成型的弧形层叠电芯体，装配于弧形电芯体凹位内进行铝塑膜封装得到的弧形锂离子电池，其中极片袋采用正极片隔膜袋制备
方案一;
[0162]实施例2:采用本实施例1，得到自然非形变成型的弧形层叠电芯体，装配于弧形电芯体凹位内进行铝塑膜封装得到的弧形锂离子电池，其中极片袋采用正极片隔膜袋制备
方案ニ ；
[0163]实施例3:采用本实施例1，得到自然非形变成型的弧形层叠电芯体，装配于弧形电芯体凹位内进行铝塑膜封装得到的弧形锂离子电池，其中极片袋采用正极片隔膜袋制备
方案三；
[0164]分别在1000颗电池试样，进行测试锂离子电池的电化学性能，得到表一所示的数据:
[0165]表一:电性能实验数据结果对比表
【权利要求】
1.一种叠片锂离子电池的制备方法，其特征是，包括: 层叠负极片、正极片得到层叠电芯体，在所述层叠电芯体内任一所述正极片、负极片之间分别间隔有一隔膜层， 固定所述层叠电芯体的中部，将所述层叠电芯体自然搁置于一弧形支架的顶部，在所述弧形支架上热压所述层叠电芯体至预定时间，使所述层叠电芯体内各隔膜层分别与所述隔膜层相邻的所述正极片、负极片相互粘结在一起； 在所述弧形支架上静置所述层叠电芯体直至所述层叠电芯体定型成与所述弧形支架相匹配的弧形，得到弧形层叠电芯体，其中，在所述弧形层叠电芯体内，沿所述弧形层叠电芯体的弧形由内到外方向，所述正极片、负极片的自然长度由短到长变化； 将所述弧形层叠电芯体置入铝塑膜壳体的电芯体凹位内，所述电芯体凹位的顶面的弧度与所述弧形层叠电芯体的弧度相匹配，使所述弧形层叠电芯体的底面与所述电芯体凹位的顶面面对面贴合，在所述弧形层叠电芯体的顶面覆盖所述铝塑膜壳体的铝塑膜壳体覆盖片，热封所述铝塑膜壳体，使所述弧形层叠电芯体封装在所述铝塑膜壳体内，即得所述叠片锂离子电池。
2.根据权利要求1所述的叠片锂离子电池的制备方法，其特征是， 各所述隔膜层的顶面以及底面分别涂布有聚偏氟乙烯层； 使所述层叠电芯体内各隔膜层分别与所述隔膜层相邻的所述正极片、负极片相互粘结在一起，具体是: 在所述热压温度下，所述层叠电芯体内的各聚偏氟乙烯层与所述聚偏氟乙烯层相邻的所述正极片、负极片粘结在一起。
3.根据权利要求1所述的叠`片锂离子电池的制备方法，其特征是， 层叠负极片、正极片得到层叠电芯体，在所述层叠电芯体内任一所述正极片、负极片之间分别间隔有一隔膜层，具体是: 层叠所述负极片、正极片隔膜袋得到所述层叠电芯体，在所述由两隔膜层支撑的所述正极片隔膜袋内分别置入有一所述正极片
4.根据权利要求3所述的叠片锂离子电池的制备方法，其特征是， 分别按照以下入袋工艺将各正极片装入各隔膜袋，得到各所述正极片隔膜袋； 所述入袋工艺为:在每正极片的顶面、底面分别放置第一隔膜、第二隔膜，使所述正极片被所述第一隔膜、第二隔膜上下正对覆盖， 热封所述第一隔膜、第二隔膜的至少两纵向边缘，在两所述纵向边缘上分别形成不相连续的至少两个热封封口，所述第一隔膜、第二隔膜在各所述热封封口处热熔连接，即得所述正极片隔膜袋。
5.根据权利要求3所述的叠片锂离子电池的制备方法，其特征是， 分别按照以下入袋工艺将各正极片装入各隔膜袋，得到各所述正极片隔膜袋； 所述入袋工艺为:在每正极片的顶面、底面分别放置第一隔膜、第二隔膜，使所述正极片被所述第一隔膜、第二隔膜上下正对覆盖， 热封所述第一隔膜、第二隔膜的至少一宽度端部，在所述宽度端部上形成热封封口，所述第一隔膜、第二隔膜在所述热封封口处热熔连接，即得所述正极片隔膜袋。
6.根据权利要求5所述的叠片锂离子电池的制备方法，其特征是，在所述宽度端部上形成不相互连续的至少两个所述热封封口，或者， 在所述宽度端部上形成连续的所述热封封口。
7.根据权利要求5所述的叠片锂离子电池的制备方法，其特征是， 热封所述第一隔膜、第二隔膜的第一宽度端部，所述正极片的极耳焊接部在所述第一宽度端部伸出。
8.根据权利要求3所述的叠片锂离子电池的制备方法，其特征是， 分别按照以下入袋工艺将各正极片装入各隔膜袋，得到各所述正极片隔膜袋； 所述入袋工艺为:在每正极片的顶面、底面分别放置第一隔膜、第二隔膜，使所述正极片被所述第一隔膜、第二隔膜上下正对覆盖， 热封所述第一隔膜、第二隔膜的四个顶角的至少任意两个，形成热封封口，所述第一隔膜、第二隔膜在各所述热封封口处热熔连接，即得所述正极片隔膜袋。
9.根据权利要求8所述的叠片锂离子电池的制备方法，其特征是， 热封所述第一隔膜、第二隔膜的四个顶角。
10.一种权利要求1至9之任一所述的叠片锂离子电池的制备方法得到的叠片锂离子电 池。
【文档编号】H01M10/0585GK103441307SQ201310416522
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年5月31日
【发明者】周晓玲, 何安轩, 殷振国 申请人:深圳市格瑞普电池有限公司