一种提高方形聚合物锂离子电芯极片活性物质涂覆量的方法与流程

文档序号:15563796发布日期:2018-09-29 02:51阅读:211来源:国知局
本发明涉及一种方形聚合物锂离子电池,具体涉及一种提高方形聚合物锂离子电芯极片活性物质涂覆量的方法。
背景技术
:目前,主流的锂电池封装形式主要有三种,即圆柱、方形和软包,不同的封装结构意味着不同的特性,它们各有优缺点。从最近几年的市场发展趋势来看,软包电池的占比越来越高,专家预计未来软包电池的市场份额有望超过50%。软包电池的包装材料和结构使其拥有一系列优势,比如,安全性能好,软包电池在结构上采用铝塑膜包装,发生安全问题时,软包电池一般会鼓气裂开,而不像钢壳或铝壳电芯那样发生爆炸;重量轻,软包电池重量较同等容量的钢壳锂电池轻40%,较铝壳锂电池轻20%;内阻小,软包电池的内阻较锂电池小,可以极大的降低电池的自耗电;循环性能好,软包电池的循环寿命更长,100次循环衰减比铝壳少4%~7%;设计灵活,外形可变任意形状,可以更薄,可根据客户的需求定制,开发新的电芯型号。在数码领域,消费类电子产品对于电池的要求向着体积小、轻薄化的趋势发展,软包替代方形铝壳的速度不断加快,软包聚合物锂电池凭借其优异的综合性能,在智能手机、平板电脑、可穿戴设备等消费类电子产品中广泛使用,且增长速度远超过锂电池行业平均水平。此外,动力电池领域的应用也在加快,经调研发现,北汽、长安、东风等国内中高端新能源乘用车上都开始采用软包动力电池。随着软包电池生产规模的不断扩大和应用领域的不断拓展,同时响应国家关于新能源电池能量密度三步走逐渐提高的战略,提高电芯的能量密度成为行业内一个主流的发展方向。提高能量密度的方法有很多,主要包括活性材料的开发与改良及电芯结构的创新性设计等。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种提高方形聚合物锂离子电芯极片活性物质涂覆量的方法,该方法是基于电芯结构优化设计,尤其是极片结构优化设计,在保持极片尺寸不变的同时提高活性物质涂覆量从而提高电芯的能量密度等优点。方形聚合物锂离子电池在装配时一般采用极片卷绕的方式,其极片在涂布制片时一般采用如下方法:正负极涂布为间隙涂布,间隙位置为极耳焊接位置。正极涂布时极片正面由一个小涂层与一个大涂层构成,大小涂层之间留有定量间隙,反面有一个大涂层,正反面涂层头部边缘位置是对齐的,正极耳焊接在正面头部涂层的边缘位置,正面大涂层尾部比反面大涂层尾部多出一定长度以实现卷绕时卷芯铝箔外包。负极涂布时极片正反面各有一个大涂层,正反面涂层头尾都是对齐的,负极耳焊接在正面头部涂层的边缘位置。与传统的纸片方法相比,本发明是这样来实现的,一种提高方形聚合物锂离子电芯极片活性物质涂覆量的方法,其特征在于:(1)正负极涂布工序反面涂布时涂层加长一个极耳位的长度,使反面涂层比正极正面小涂长涂层或负极正面涂层沿极片头部方向错位一个极耳位距离,长度范围为10~30mm;(2)正负极制片工序在极片焊接极耳时需将极耳焊接在反面涂层头部边缘的空箔上,极片裁切时与原极片长度相比,头部多预留一个极耳位长度,长度范围为10~30mm;(3)将焊接完毕的极耳位沿反面涂层头部边缘向极片正面对折,对折后极片整体长度不变。本发明的优点是:(1)正负极片的长宽及涂层面密度等参数不变,保证了电芯整体结构不变,不会给生产线的设备及操作增加额外负担,保证了电芯制程流畅。(2)充分利用了极片的空箔空间,增加了极片敷料量,提高了电芯能量密度。(3)在保证生产流畅的同时又提高能量密度,从而在宏观上来说降低了成本。附图说明图1为传统极片涂布及制片示意图。图2为本发明极片涂布及制片示意图。图3为按照本发明方法制备的极片示意图。在图中,1为正极片正面头部小涂层2、正极集流体铝箔3、正极片正面大涂层4、正极片反面涂层5、负极片正面涂层6、负极片集流体铜箔7、负极片反面涂层8、正负极片正面极耳焊接位9、极片反面极耳焊接位10、极片极耳对折方向。具体实施方式以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述,但本实施例并不用于限制本发明,凡是采用本发明的相似结构及其相似变化,均应列入本发明的保护范围。对比例,选取某种型号的电芯,制片按照图1进行,其正负极片尺寸参数如表1所示:表1对比例某型号电芯极片尺寸极性宽度正面头部小涂层正面大涂层反面涂层正极70mm10mm160mm160mm负极71mm/200mm200mm实施例,实施例的电芯型号与对比例相同,如图2所示,其制片方法如下:(1)正负极涂布工序反面涂布时涂层加长一个极耳位的长度,使反面涂层比正极正面小涂长涂层或负极正面涂层沿极片头部方向错位一个极耳位距离,长度为15mm。(2)正负极制片工序在极片焊接极耳时需将极耳焊接在反面涂层头部边缘的空箔上。极片裁切时与原极片长度相比,头部多预留一个极耳位长度,长度15mm。(3)将焊接完毕的极耳位沿反面涂层头部边缘向极片正面对折,对折后极片整体长度不变。采用上述方法制出的片的尺寸如表2所示:表2实施例某型号电芯极片尺寸将上述对比例与实施例的活性物质涂覆量进行对比,如表3所示:表3对比例与实施例极片活性物质涂覆量计算值活性物质涂覆量的计算结果表明,依照本发明方法制成的正负极片与传统方法制成的极片相比,活性物质涂覆量提高了3~5%。当前第1页12
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