一种锂离子电池极组的制备方法与流程

本发明属于锂离子电池技术领域，更具体的说，是涉及一种新型锂离子电池极组制备方法。

背景技术：

锂离子电池以其能量密度高，循环寿命长，自放电率低，环境友好等特点而成为目前电动汽车、储能系统使用的主流电池。当前，我国的新能源产业处于快速增长时期，对锂离子动力电池的需求量猛增。但是，目前许多企业的锂离子动力电池产量不能满足电动汽车快速增长的需求，其根本原因在于，锂离子电池生产工艺复杂，特别是大容量的锂离子动力电池，生产工序繁多，而且工艺控制对锂离子电池的电化学性能和安全性有着至关重要的影响，这就导致大容量的锂离子动力电池的生产效率较低。

电芯极组制备是锂离子电池制造工艺中的一个重要工序，目前锂离子电池的极组制备主要采用卷绕和叠片方式。卷绕方式效率较高，生产出的电池的一致性较好，但是极片压实密度较低，限制电池容量提升，另外极片在循环过程中出现褶皱等问题，也会影响电池性能。而大容量锂离子动力电池一般采用叠片方式制造，即将制得的正极片和负极片的极卷进行裁切，制成所需大小的极片，然后将裁切后的正极片、负极片和隔膜按照一定次序叠放制成极组。该方法制得的电池阻抗小，散热性能好，但是这种方式相对于卷绕式电池的制备效率较低，叠片时，极片与隔膜之间的位置需要进行严格对齐，避免出现错位，导致部分极片的容量无法充分利用，或者导致正极片和负极片接触引起短路进而引发安全性问题。为了保证极片和隔膜之间不会出现错位，通常情况下会采用较为复杂的工装来进行控制极片和隔膜的位置及移动，此外，负极片由于流转工序较多，容易磕伤出现掉粉，引发安全性问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足之处，兼具卷绕和叠片方式的优点，二提供一种新型锂离子电池极组制备方法。

为了实现以上目的，本发明锂离子电池极组的制备方法，

极组包括a极片，隔膜，b极片，其中a为负极片，b为正极片或者a为正极片，b为负极片；所述a极片为一条连续的带状极片，属于卷绕形式的极片；所述b极片为多个独立的单元极片，属于叠片形式的极片；所述隔膜为一条连续的带状隔膜；

制备方法按照下述步骤进行：连续的带状隔膜先包覆一条连续的带状a极片，然后呈“z”型折叠，所述b极片依次插装在包覆隔膜的带状a极片折叠形成的“v”型空间内，使制成的极组从一端到另一端按照隔膜、a极片、隔膜、b极片、隔膜…的顺序排列。

优选地a为负极片，b为正极片。

连续带状的a极片为全箔极耳结构或为切极耳结构。

独立的单元极片b极片为全箔极耳结构或为切极耳结构。

与现有技术相比，本发明的优点效果在于：

1.由于a极片（优选a极片为负极片）为连续带状结构，不需要裁切成小片，减少极片磕伤及掉粉情况，减少安全隐患。

2.由于a极片呈“z”型折叠，与传统卷绕相比，结构更接近叠片式，有效改善了循环过程中极片褶皱问题。

3.由于b极片是依次插装在所述带状a极片（隔膜包覆）折叠形成的“v”型空间内，极片与隔膜的位置较叠片方式更好控制，生产效率提高，电池一致性较好。

4.由于b极片为叠片式极片，其压实密度较高，比卷绕式结构易于提升电池容量。

附图说明

图1为本发明的电池极组的结构示意图；

图2为a极片结构示意图；

图3为b极片结构示意图；

图4a为单侧出极耳结构；

图4b为双侧出极耳结构。

具体实施方式

为了更加清楚的阐述本发明，下面是本发明的实施方式，但不仅仅限于下面的具体实例。

实施例

本实施例的锂离子电池为sp4360143型软包电池。

1．电池极组制备：所述极组包括负极片，隔膜，正极片；

如图2所示，负极片，为一条连续的带状极片，双面涂覆，极片长920mm，粉宽127mm，铜箔宽8mm；其中0﹤y≤l，0≤x≤l-y。

如图3所示，正极片，为多个独立的正极单元极片，正极单元极片：粉长125mm，极片宽56.5mm铝箔极耳宽8mm；其中0﹤b≤c，0≤a≤c-b。

隔膜，为一条连续的带状隔膜，长度1840mm，宽度129mm；

2.电池极组制备，如图1所示，先将连续的带状隔膜1包覆a极片2，然后呈“z”型折叠，所述b极片3依次插装在所述带状a极片（隔膜包覆）折叠形成的“v”型空间内，使制成的极组从一端到另一端按照隔膜、负极、隔膜、正极、隔膜…的顺序排列；

3.最后，极组四周贴胶带固定，完成极组制作。如图4a所示，为单侧出极耳结构，其中a极耳4、b极耳5；如图4b所示，为双侧出极耳结构。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种锂离子电池极组制备方法。本发明的电池极组制备方法为连续的带状隔膜先包覆一条连续的带状A极片，然后呈“Z”型折叠，所述B极片依次插装在所述带状A极片（隔膜包覆）折叠形成的“V”型空间内，使制成的极组从一端到另一端按照隔膜、A极片、隔膜、B极片极、隔膜…的顺序排列。本发明的电池极组制备方法兼具卷绕和叠片方式的优点，有效改善卷绕式极组循环过程中极片褶皱问题，相较于叠片式，生产效率和电池一致性显著提高。

技术研发人员：李亚娥;张绍丽;蔡昌彬;张坤;卜绍乾;伍绍中
受保护的技术使用者：天津力神电池股份有限公司
技术研发日：2018.09.28
技术公布日：2019.03.08