一種鋰離子電池疊片方式的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池疊片方式。
【背景技術(shù)】
[0002]目前鋰離子電池的正極耳引出箔材，正極在涂覆過(guò)程中按照設(shè)計(jì)需要留出的一部分空箔，用作為正極片的電流傳導(dǎo)部位，在疊片完成后用于和極耳間進(jìn)行焊接，通常為Al箔，厚度為10~40um。負(fù)極耳引出箔材:負(fù)極在涂覆過(guò)程中按照設(shè)計(jì)需要留出的一部分空箔，用作為負(fù)極片的電流傳導(dǎo)部位，在疊片完成后用于和極耳間進(jìn)行焊接，通常為Cu箔，厚度為 8~40um。
[0003]目前在動(dòng)力鋰離子電池中，單體較普遍的成型方式主要為疊片和卷繞兩種方式將正極片與負(fù)極片通過(guò)隔離膜有效的隔開(kāi)，同時(shí)保證它們之間有效且緊密的接觸。
[0004]現(xiàn)有的疊片方式主要有同側(cè)出極耳或首尾出極耳兩種方式。
[0005]隨著動(dòng)力電池的快速發(fā)展，現(xiàn)有的技術(shù)方案不能滿足高能量，高功率動(dòng)力電池的使用需求。缺陷在于當(dāng)正負(fù)極疊片層數(shù)過(guò)多的時(shí)候，由于極耳焊接處層數(shù)的增加，導(dǎo)致極耳焊接效果差，往往會(huì)出現(xiàn)最外層極耳箔材焊穿，而內(nèi)部箔材并未焊接牢固，出現(xiàn)虛焊的現(xiàn)象。這直接將導(dǎo)致電池阻抗的增大，嚴(yán)重影響電池性能的發(fā)揮。同時(shí)隨著焊接層數(shù)的增加，使得極耳箔材預(yù)焊后總體厚度較厚，增加了裁切的難度，同時(shí)也增加了裁切后橫斷面毛刺數(shù)量，而毛刺對(duì)于鋰離子電池安全來(lái)說(shuō)是致命的威脅，輕者會(huì)導(dǎo)致鋰離子電池自耗電增大，電池壽命大大縮減，重者會(huì)導(dǎo)致電池本身的內(nèi)短路從而造成起火爆炸。所以必須嚴(yán)格控制裁切后箔材端面毛刺的產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種鋰離子電池疊片方式，本發(fā)明在不改變現(xiàn)有焊接技術(shù)條件下，為有效提升電池能量或功率密度提供了一種簡(jiǎn)單并有效的疊片方法。該方法簡(jiǎn)單易行，且能有效避免因焊接層數(shù)的增加，導(dǎo)致極耳箔材間焊接不良以及預(yù)焊裁切后橫斷面毛刺的產(chǎn)生。同時(shí)此種疊片方式，可有效改善動(dòng)力電池，特別是大尺寸動(dòng)力電池的電流線分布，使得其電場(chǎng)分布更均勻，有利于電池性能的穩(wěn)定，延長(zhǎng)電池的使用壽命。
[0007]本發(fā)明的具體技術(shù)方案為:一種鋰離子電池疊片方式，包括以下步驟:
(1)選取矩形的正極片和負(fù)極片，將極耳箔材設(shè)于所述正極片上頂邊左側(cè)位置的正極片標(biāo)記為C11,將極耳箔材設(shè)于所述正極片上頂邊右側(cè)位置的正極片標(biāo)記為C12，將極耳箔材設(shè)于所述正極片下底邊左側(cè)位置的正極片標(biāo)記為C21，將極耳箔材設(shè)于所述正極片下底邊右側(cè)位置的正極片標(biāo)記為C22;
將極耳箔材設(shè)于所述負(fù)極片上頂邊左側(cè)位置的負(fù)極片標(biāo)記為A11,將極耳箔材設(shè)于所述負(fù)極片上頂邊右側(cè)位置的負(fù)極片標(biāo)記為A12，將極耳箔材設(shè)于所述負(fù)極片下底邊左側(cè)位置的負(fù)極片標(biāo)記為A21，將極耳箔材設(shè)于所述負(fù)極片下底邊右側(cè)位置的負(fù)極片標(biāo)記為A22;
(2)對(duì)隔膜按Z字型折疊方式進(jìn)行折疊，將步驟(I)中所述正極片和負(fù)極片設(shè)于折疊后的隔膜的相鄰兩層之間，在疊片過(guò)程中隔膜的每一相鄰兩層之間設(shè)有一片極片，且正極片和負(fù)極片交錯(cuò)排列，最底層的極片為負(fù)極片；疊片后從下到上的順序?yàn)?負(fù)極片一隔膜一正極片一隔膜一負(fù)極片一隔膜一正極片一隔膜，以此為一個(gè)循環(huán)單元，疊片后的整個(gè)疊片中包含η個(gè)上述循環(huán)單元，其中η為大于等于I的自然數(shù)；且在每一個(gè)循環(huán)單元中，負(fù)極片選自Αη、Α12、Α21、Α22中的任意兩種，正極片則選取極耳箔材位置與已選取的負(fù)極片不同的剩余兩種；
(3)在完成上述步驟后，在最上層的隔膜上表面放置一片與疊片最底層負(fù)極片相同負(fù)極片，然后用隔膜將整個(gè)極片堆纏繞1.5圈，隔膜收尾于最底層中間位置，最后用膠帶將隔膜固定。
[0008]本發(fā)明的鋰離子電池疊片方式，是在傳統(tǒng)方法上的一個(gè)改進(jìn)。其主要的應(yīng)用范圍是鋰離子電池。
[0009]其主要特征是采用H型疊片方式，使得正、負(fù)極極耳箔材數(shù)量得到均勻的分散，從而保證了極耳箔材與極耳間的有效焊接，同時(shí)焊接層數(shù)與原先設(shè)計(jì)相比并未增加，但是電芯容量卻是原先設(shè)計(jì)的兩倍。疊片時(shí)，仍依據(jù)正極片，隔膜，負(fù)極片的順序依次疊片，但是極耳箔材的引出方向可以根據(jù)設(shè)計(jì)的需要進(jìn)行調(diào)整。
[0010]該種疊片方式可以有效在不改變現(xiàn)有焊接技術(shù)條件下，實(shí)現(xiàn)鋰離子電池能量或功率密度的提升，同時(shí)避免因焊接層數(shù)的增加，導(dǎo)致極耳箔材間焊接不良以及預(yù)焊裁切后橫斷面毛刺的產(chǎn)生。
[0011]使用該種疊片方式，還可有效改善動(dòng)力電池，特別是大尺寸動(dòng)力電池的電流線分布，使得其電場(chǎng)分布更均勻，有利于電池性能的穩(wěn)定，延長(zhǎng)電池的使用壽命。
[0012]此外，本疊片方式不需要更改原先極片尺寸的設(shè)計(jì)，非常容易實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。
[0013]作為第一種優(yōu)選方案，在步驟(2)所述的每一個(gè)循環(huán)單元中，兩種負(fù)極片的極耳箔材均位于極片上頂邊或均位于極片下底邊。
[0014]作為第二種優(yōu)選方案，在步驟(2)所述的每一個(gè)循環(huán)單元的兩種負(fù)極片中，其中一種負(fù)極片的極耳箔材位于極片上頂邊，另一種負(fù)極片位于極片下底邊。
[0015]作為第二種優(yōu)選方案的一種子方案，在步驟(2)所述的每一個(gè)循環(huán)單元的兩種負(fù)極片中，其中一種負(fù)極片的極耳箔材位于極片上頂邊，另一種負(fù)極片位于極片下底邊；且其兩種負(fù)極片的極耳箔材在極片上頂邊或下底邊的左右側(cè)位置不同。
[0016]作為第二種優(yōu)選方案的另一種子方案，在步驟(2)所述的每一個(gè)循環(huán)單元的兩種負(fù)極片中，其中一種負(fù)極片的極耳箔材位于極片上頂邊，另一種負(fù)極片位于極片下底邊；且其兩種負(fù)極片的極耳箔材在極片上頂邊或下底邊的左右側(cè)位置相同。
[0017]作為優(yōu)選，每片所述正極片的本體尺寸相同，每片所述負(fù)極片的本體尺寸相同，所述每一層隔膜的尺寸相同，且負(fù)極片本體的長(zhǎng)和寬均大于正極片本體的長(zhǎng)和寬，每一層隔膜的長(zhǎng)和寬尺寸均大于負(fù)極片本體的長(zhǎng)和寬。
[0018]負(fù)極片本體的尺寸大于正極片本體，每一層隔膜尺寸大于負(fù)極片本體，這樣能夠保證在疊片過(guò)程中，隔膜將極片完全包裹，由于最外層的兩片極片均為負(fù)極片，這樣負(fù)極片能夠?qū)⒅虚g的正極片包裹。
[0019]作為優(yōu)選，在疊片過(guò)程中，每片負(fù)極片和每片正極片均位于每一層隔膜的居中位置。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明在不改變現(xiàn)有焊接技術(shù)條件下，為有效提升電池能量或功率密度提供了一種簡(jiǎn)單并有效的疊片方法。該方法簡(jiǎn)單易行，且能有效避免因焊接層數(shù)的增加，導(dǎo)致極耳箔材間焊接不良以及預(yù)焊裁切后橫斷面毛刺的產(chǎn)生。同時(shí)此種疊片方式，可有效改善動(dòng)力電池，特別是大尺寸動(dòng)力電池的電流線分布，使得其電場(chǎng)分布更均勻，有利于電池性能的穩(wěn)定，延長(zhǎng)電池的使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明專利中正極片C11的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明專利中正極片C12的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明專利中正極片C21的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明專利中正極片C22的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明專利中正極片A11的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是本發(fā)明專利中正極片A12的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是本發(fā)明專利中正極片A21的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是本發(fā)明專利中正極片A22的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9是本發(fā)明專利實(shí)施例1中的疊片方式示意圖；
圖10是本發(fā)明專利實(shí)施例1中的疊片后示意圖；
圖11是本發(fā)明專利實(shí)施例2中的疊片方式示意圖；
圖12是本發(fā)明專利實(shí)施例2中的疊片后示意圖；
圖13是本發(fā)明專利實(shí)施例3中的疊片方式示意圖；
圖14是本發(fā)明專利實(shí)施例3中的疊片后示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記為:Cnl、C122、C2