一种具有高性能的多极耳锂离子电池的制作方法

本发明涉及锂离子电池的，具体涉及一种具有高性能的多极耳锂离子电池。

背景技术：

1、电动车充电时效是仅次于长续航之后的重要性能指标，对整车消费体验的重要性不言而喻。当前，车企与电池公司正在推动充电倍率从1c-2c向4c甚至6c升级。基于这样的背景，提升动力电池的快充性能是提高动力电池竞争力的核心。

2、现有锂离子高倍率电池仅局限叠片电池，但叠片电池存在目前工艺复杂，新设备要求较高，生产效率低等问题。传统的锂电池公司大部分仍延续卷绕结构，基本使用一圈一极耳结构，无法满足3-6c的高倍率需求。

3、现有专利cn201711393284.5提出一种多极耳电池涂布机的涂辊及多极耳电池极片的涂布方法，对涂棍要求高且极片凹槽容易漏金属，使大容量动力电池存在极大的安全风险。

4、现有专利cn202122854780.4提出一种多极耳电池，在电池本体的电池侧面上设置至少三处极耳的方法，该方法设置多处极耳造成电池存在多个正负极端子，然而用电器只有一对正负极，无法匹配使用，故无法量产使用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有高性能的多极耳锂离子电池，以解决现有技术中导致的上述缺陷。

2、一种具有高性能的多极耳锂离子电池，由多极耳正极片、多极耳负极片及隔膜组成，并且采用卷绕工艺制作成电池电芯，每圈的极片不仅有一个传统的单侧正/负极极耳，而且又设有一个新增的单侧正/负极极耳，并且新增的正/负极极耳与传统的正/负极极耳之间对称分布。

3、优选的，这种具有高性能的多极耳锂离子电池的制备方法如下：

4、s1：先通过理论计算计算出新增的正/负极极耳位置，然后通过摸切机切除需要的多极耳正/负极极片，再通过卷绕设备将多极耳正极片、多极耳负极片及隔膜卷绕成电池电芯；

5、s2：将电池电芯装入壳体中，然后注入电解液；

6、s3：将电池充电至充电截止电压，然后在55～60℃下老化预定时间；

7、s4：化成得到具有多极耳的锂离子电池。

8、优选的，通过理论计算计算出第一个正极极耳x1距离r角的距离l1；需要使用的参数有：正极片厚度a，负极片厚度b，隔膜厚度c，卷芯直径d，正/负极极耳外侧间距e；基于以上参数：l1＝(d+a*1+b*1+c*2*1-e)/2；因为“一圈一对正/负极极耳”技术较为成熟，所以认为第一个正极极耳x1的距离x1是已知的，因此对于新增正极耳y1的距离y1＝x2-2l1；而对应的第二个正极极耳x1因此也发生变化，x2′＝2l1。

9、基于上述的计算逻辑，第n圈的第n个正极极耳xn距离r角的距离ln，则ln＝(d+a*n+b*n+c*2*n-e)/2；因此对于新增正极耳yn的距离yn＝xn+1-2ln；而对应的第n个正极极耳xn因此也发生变化，xn′＝2ln。

10、优选的，通过理论计算计算出第一个负极极耳u1距离r角的距离d1；需要使用的参数有：正极片厚度a，负极片厚度b，隔膜厚度c，卷芯直径d，正/负极极耳外侧间距e；基于以上参数：d1＝(d+a*1+b*1+c*2*1-e)/2；因为“一圈一对正/负极极耳”技术较为成熟，所以认为第一个负极极耳u1的距离u1是已知的，因此对于新增负极耳v1的距离v1＝u2-2d1；而对应的第二个负极极耳u1因此也发生变化，u2′＝2d1。

11、基于上述的计算逻辑，第n圈的第n个负极极耳un距离r角的距离dn，则dn＝(d+a*n+b*n+c*2*n-e)/2；因此对于新增负极耳vn的距离vn＝un+1-2dn；而对应的第n个负极极耳un因此也发生变化，un′＝2dn。

12、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

13、1、本发明中的这种具有高性能的多极耳锂离子电池的制备方法是使用单端子多极耳模切极片后进行电池组装。目前卷绕结构电池为一圈一对正/负极极耳，现改成一层一对正/负极极耳(也可以理解成一圈两对正/负极极耳)；新增的极耳位置与传统的极耳位置相同，但在同圈对层极耳上；可通过理论计算将新增的极耳精准定位，实现单端子多极耳裸电芯。

14、2、本发明中的这种具有高性能的多极耳锂离子电池的制备方法具有成本低、无毒、环保、操作简单，效果明显，可量产化的特点。极大地提高产品的倍率性能及优率，给企业和客户带来最大的利益。

技术特征：

1.一种具有高性能的多极耳锂离子电池，其特征在于：由多极耳正极片、多极耳负极片及隔膜组成，并且采用卷绕工艺制作成电池电芯，每圈的极片不仅有一个传统的单侧正/负极极耳，而且又设有一个新增的单侧正/负极极耳，并且新增的正/负极极耳与传统的正/负极极耳之间对称分布。

2.根据权利要求1所述的一种具有高性能的多极耳锂离子电池，其特征在于：这种具有高性能的多极耳锂离子电池的制备方法如下：

3.根据权利要求2所述的一种具有高性能的多极耳锂离子电池，其特征在于：通过理论计算计算出第一个正极极耳x1距离r角的距离l1；需要使用的参数有：正极片厚度a，负极片厚度b，隔膜厚度c，卷芯直径d，正/负极极耳外侧间距e；基于以上参数：l1＝(d+a*1+b*1+c*2*1-e)/2；因为“一圈一对正/负极极耳”技术较为成熟，所以认为第一个正极极耳x1的距离x1是已知的，因此对于新增正极耳y1的距离y1＝x2-2l1；而对应的第二个正极极耳x1因此也发生变化，x2′＝2l1。

4.根据权利要求3所述的一种具有高性能的多极耳锂离子电池，其特征在于：基于上述的计算逻辑，第n圈的第n个正极极耳xn距离r角的距离ln，则ln＝(d+a*n+b*n+c*2*n-e)/2；因此对于新增正极耳yn的距离yn＝xn+1-2ln；而对应的第n个正极极耳xn因此也发生变化，xn′＝2ln。

5.根据权利要求2所述的一种具有高性能的多极耳锂离子电池，其特征在于：通过理论计算计算出第一个负极极耳u1距离r角的距离d1；需要使用的参数有：正极片厚度a，负极片厚度b，隔膜厚度c，卷芯直径d，正/负极极耳外侧间距e；基于以上参数：d1＝(d+a*1+b*1+c*2*1-e)/2；因为“一圈一对正/负极极耳”技术较为成熟，所以认为第一个负极极耳u1的距离u1是已知的，因此对于新增负极耳v1的距离v1＝u2-2d1；而对应的第二个负极极耳u1因此也发生变化，u2′＝2d1。

6.根据权利要求5所述的一种具有高性能的多极耳锂离子电池，其特征在于：基于上述的计算逻辑，第n圈的第n个负极极耳un距离r角的距离dn，则dn＝(d+a*n+b*n+c*2*n-e)/2；因此对于新增负极耳vn的距离vn＝un+1-2dn；而对应的第n个负极极耳un因此也发生变化，un′＝2dn。

技术总结
本发明公开了一种具有高性能的多极耳锂离子电池，涉及锂离子电池的技术领域，由多极耳正极片、多极耳负极片及隔膜组成，采用卷绕工艺制作成电池电芯，每圈的极片不仅有一个传统的单侧正/负极极耳，又设有一个新增的单侧正/负极极耳。这种具有高性能的多极耳锂离子电池的制备方法如下：①先通过理论计算计算出新增的正/负极极耳位置，然后通过摸切机切除需要的多极耳正/负极极片，再通过卷绕设备将多极耳正极片、多极耳负极片及隔膜卷绕成电池电芯；②将电池电芯装入壳体中，然后注入电解液；③将电池充电至充电截止电压，然后在55～60℃下老化预定时间；④化成得到具有多极耳的锂离子电池。本发明中的制备方法极大地提高产品的倍率性能及优率。

技术研发人员：赵健,陶柱晨,王灵君,吴鸿宇,黄雅婷
受保护的技术使用者：芜湖天弋能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6