一种锂离子电池卷芯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池卷芯的制备方法，具体包括以下步骤：(1)分别在正极片和负极片上焊接极耳，并在极耳位置和电极膏头尾部贴绝缘胶纸，分别得到带有极耳的正极片和；(2)将带有极耳的正极片、负极片和隔膜一起卷绕，得到卷芯；(3)利用压芯机将卷芯压扁，得到方形半成品卷芯；(4)利用激光切割机将方形半成品卷芯进行切割，然后使用胶水对切割后的卷芯外边缘进行涂胶绝缘处理，烘干，即得。本发明专利技术主要优化了制作异形电池的制作工艺，简化了工艺流程，提升了生产效率和合格率，并降低了生产成本；相对于传统模切工艺，本发明专利技术制备方法的切割精度高，杜绝了切割过程中毛刺的产生。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池卷芯的制备方法
本专利技术涉及锂离子电池生产
，更具体的说是涉及一种锂离子电池卷芯的制备方法。
技术介绍
锂离子电池是目前商业化的具有最高比功率和能量密度的电池，已经广泛地运用于笔记本电脑、手机、通讯基站和汽车电源等现代工具中。卷芯是锂离子电池最重要的部件，为了提高卷芯的电性能和安全性能，同时节约生产成本及提高生产效率，优化与开发新的卷芯设计显得十分重要。目前，现有技术只能生产特定形状的卷芯，如圆柱形或方形，无法实现具有特殊形状的电池。如申请号为CN201811498908.4的专利技术专利公开了一种卷绕式圆盘状聚合物锂电池及其制作方法，但其腔体内部空间利用率低，且无法应用更加先进的高温加压化成工艺，生产效率较低。而现有的激光模切极片制备技术，如申请号为201510433680.0的专利技术专利公开了一种锂离子电池用极片处理工艺，申请号为201810814516.8的专利技术专利公开了一种异形锂电池及其制备方法，但都只是针对极片的切割，切割后需要重新卷绕或堆叠，并且需要控制负极片的尺寸大于正极片，且生产效率较低。因此，如何制作一种特殊形状的锂离子电池卷芯是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池卷芯的制备方法，为生产具有特定形状的锂离子电池提供解决方案，满足一些需要具有特定形状的电池的电子产品的需求，以达到充分利用电子产品内部空间的目的，最大限度地提高电子产品的续航能力；特别为异形电池的制作提供了一种方案，如圆饼形、L形、P形、凹形、M形电池等。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种锂离子电池卷芯的制备方法，具体包括以下步骤：(1)分别在正极片和负极片上焊接极耳，并在极耳位置和电极膏头尾部贴绝缘胶纸，分别得到带有极耳的正极片和负极片；(2)利用自动卷绕机、半自动卷绕机或手工卷绕装置将经步骤(1)处理后的正极片和负极片，与隔膜一起卷绕，得到卷芯；(3)利用压芯机将卷芯压扁，得到方形半成品卷芯；(4)利用激光切割机将方形半成品卷芯进行切割，并用胶水对切割后的卷芯外边缘进行涂胶绝缘处理，烘干，使极片边缘包裹在绝缘体中，免于正负极片内部短路的发生，即得锂离子电池卷芯。进一步，上述步骤(1)中，正极片的宽度为8～15mm，优选为10mm；负极片的宽度为9～16mm，优选为11mm。采用上述进一步的有益效果在于，本专利技术选择负极片比正极片宽1～3mm，因为负极片太小会造成锂离子无处嵌入产生锂枝晶，太大又会造成设计过量，从而造成原料浪费和成本的升高；进一步，上述步骤(2)中，隔膜的宽度为11～20mm，优选为13mm。采用上述进一步的有益效果在于，本专利技术选择隔膜比负极片宽2～3mm，避免造成极片内部短路，产生安全风险。进一步，上述步骤(3)中，压芯机的压力为0.5～0.7MPa，温度为55～65℃，时间为3s。采用上述进一步的有益效果在于，利用压芯机压芯的目的是将卷芯压平，为后序激光模切做准备，以上设计的温度和压力是经过优化而选定的，压力太大会存在将极片压断的风险，压力太小起不到压力定型的作用；温度太高会造成隔膜闭孔，温度太低起不到温度定型的作用。进一步，上述步骤(4)中，激光切割机的功率为50～100W，激光直径为4～50μm，切割速度为1～20m/min。采用上述进一步的有益效果在于，本专利技术选定的激光切割器的参数是针对锂电池卷芯及极片的特性而设定的，参数太高可能会将极片烤焦，参数太低会造成切不断现象。进一步，上述步骤(4)中，烘干的温度为95～130℃，时间为1～5min。采用上述进一步的有益效果在于，若温度过低或时间过短则不能完全去除水分烤不干，温度过高或时间过长会造成隔膜收缩并降低生产效率。进一步，上述步骤(4)中，切割后的锂离子电池卷芯为圆饼形，厚度为5.0mm，直径为10.0mm，体积为393mm3。采用上述进一步的有益效果在于，本专利技术圆饼形卷芯可替代现在市场上某些圆柱电池。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1.本专利技术主要优化了制作异形电池的制作工艺，简化了工艺流程，提升了生产效率和合格率，并降低了生产成本；相对于传统模切工艺，本专利技术制备方法的切割精度高，杜绝了切割过程中毛刺的产生；2.通过本专利技术的制备方法，可以制作传统工艺或现有技术无法生产出来的电池，如圆饼形、L形、P形、凹形、M形电池等；3.本专利技术制备方法可直接对产品进行批量加工，免去了异形电池的开模过程，缩短了研发周期，提升了企业竞争力；4.特别的，对于生产圆饼形的小电池，本专利技术制备方法可以共用原有技术制作方形电池的全套设备及工装夹具，生产成本低；并且，本专利技术制作的电池卷芯的能量密度更高，内阻更低。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1锂离子电池的制备方法，具体包括以下步骤：(1)使用现有技术配制浆料、涂布、分切，制得宽度为10mm的正极片和宽度为11mm的负极片，然后使用机器分别在正极片和负极片上焊接极耳，并在极耳位置和电极膏头尾部贴好绝缘胶纸，分别得到带有极耳的正极片和带有极耳的负极片；(2)利用自动卷绕机将带有极耳的正极片、带有极耳的负极片和宽度为13mm的隔膜一起卷绕，得到卷芯；(3)利用压芯机将卷芯压成扁平的方形，其中，压芯机的压力为0.7MPa，温度为65℃，时间为3s，得到方形半成品卷芯；(4)利用激光切割机将方形半成品卷芯进行切割，其中，激光切割机的功率为100W，激光直径为50μm，切割速度为20m/min，然后使用胶水对切割后的卷芯外边缘进行涂胶绝缘处理，然后使用烤箱120℃将其烘干5min，使极片边缘包裹在绝缘体中，免于正负极片内部短路的发生，即得锂离子电池卷芯，卷芯的形状为圆饼形，厚度为5.0mm，直径为10.0mm，体积为393mm3。实施例2锂离子电池的制备方法，具体包括以下步骤：(1)使用现有技术配制浆料、涂布、分切，制得宽度为8mm的正极片和宽度为9mm的负极片，然后使用机器分别在正极片和负极片上焊接极耳，并在极耳位置和电极膏头尾部贴好绝缘胶纸，分别得到带有极耳的正极片和带有极耳的负极片；(2)利用半自动卷绕机将带有极耳的正极片、带有极耳的负极片和宽度为11mm的隔膜一起卷绕，得到卷芯；(3)利用压芯机将卷芯压成扁平的方形，其中，压芯机的压力为0.6MPa，温度为60℃，时间为3s，得到方形半成品卷芯；(4)利用激光切割机将方形半成品卷芯进行切割，其中，激光切割机的功率为80W，激光直径为20μm，切割速度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池卷芯的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：/n(1)分别在正极片和负极片上焊接极耳，并在极耳位置和电极膏头尾部贴绝缘胶纸，分别得到带有极耳的正极片和负极片；/n(2)将经步骤(1)处理后的正极片和负极片，与隔膜一起卷绕，得到卷芯；/n(3)利用压芯机将卷芯压扁，得到方形半成品卷芯；/n(4)利用激光切割机将方形半成品卷芯进行切割，并用胶水对切割后的卷芯外边缘进行涂胶绝缘处理，烘干，即得锂离子电池卷芯。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池卷芯的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)分别在正极片和负极片上焊接极耳，并在极耳位置和电极膏头尾部贴绝缘胶纸，分别得到带有极耳的正极片和负极片；
(2)将经步骤(1)处理后的正极片和负极片，与隔膜一起卷绕，得到卷芯；
(3)利用压芯机将卷芯压扁，得到方形半成品卷芯；
(4)利用激光切割机将方形半成品卷芯进行切割，并用胶水对切割后的卷芯外边缘进行涂胶绝缘处理，烘干，即得锂离子电池卷芯。


2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池卷芯的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述正极片的宽度为8～15mm，所述负极片的宽度为9～16mm。


3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池卷芯的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述隔膜的宽度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志，金国强，武影贺，奎智荣，刘齐力，
申请(专利权)人：浙江金非新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33