[发明专利]锂离子电芯制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，更具体地说，本发明涉及一种阶梯型锂离子电芯的制备方法。

背景技术

由于移动电子设备中很多电子元器件的排布经常呈现出阶梯形状或其它不规则的形状，因此留给电池的放置空间并不总是规则的长方体。现有的锂离子电池一般都是规则的长方体形，使用在移动电子设备中通常会造成内部空间的部分闲置浪费。为此，业界提出将电池设计为阶梯式形状，以提升电池部分在移动电子设备中的空间利用率，使相同外形尺寸的移动电子设备获得更大的体积与能量发挥。

然而，实践时发现，上述电池因为形状特殊，使得其电芯制造工艺复杂而低效，使用现有电芯制造工艺很难实现量产或连续高效生产。

有鉴于此，确有必要提供一种能够连续高效生产阶梯型锂离子电芯的方法。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种能够连续高效生产阶梯型锂离子电芯的方法，以提升移动电子设备的空间利用率。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种锂离子电芯制备方法，其包括以下步骤：

1)涂布：沿着集流体卷料的放卷方向进行涂布，涂布区域为一条或多条，每一条涂布区域的两个侧边均留有用作极耳成型部分的未涂布区域；

2)压实：将上述涂布后的卷料进行压实，得到达到设定压实密度的已压实涂布卷料；

3)极片切割成型：将步骤2)制得的已压实卷料切割成型为不同尺寸的带极耳和倒圆角的正/负极片；

4)制备单电芯和半电芯：将尺寸相匹配的正/负极片与双面具有粘性的隔离膜进行热复合，复合完成后裁切隔离膜并使其具有倒圆角，倒圆角的位置与正/负极片倒圆角的位置相同，从而得到不同尺寸的单电芯或半电芯；

5)阶梯型裸电芯堆叠：将各尺寸的单电芯和半电芯按顺序堆叠为阶梯型裸电芯；

6)热压成型：对堆叠后的裸电芯进行热压成型，通过正/负极片与隔离膜的粘合将裸电芯形成一个整体。

作为本发明锂离子电芯制备方法的一种改进，所述步骤1)中的涂布区域优选为两条以上的斑马条纹状图案，相邻涂布区域之间留有未涂布区域。

作为本发明锂离子电芯制备方法的一种改进，所述每一涂布区域的优选宽度为所需极片的长度的两倍，相邻涂布区域之间的未涂布区域的宽度为卷料单个侧边处未涂布区域宽度的两倍。

作为本发明锂离子电芯制备方法的一种改进，所述步骤2)中的压实方式为冷压或热压，优选为热压。

作为本发明锂离子电芯制备方法的一种改进，当所述步骤1)的涂布区域为多条时，所述步骤3)中的切割成型步骤为：首先根据涂布的条纹图案，将已压实卷料沿着位于涂布区域之间的未涂布区域的中线进行切割，得到极片条；再按极片的预设宽度将极片条横向切割为与极片等宽的小极片条；最后对小极片条进行倒圆角和极耳成型，得到正/负极片。

作为本发明锂离子电芯制备方法的一种改进，所述步骤3)中的切割成型步骤为：直接在已压实卷料的预形成倒圆角处形成倒圆角，并在已压实卷料的未涂布区域上成型出极耳，然后再将带极耳和倒圆角的已压实卷料切割为正/负极片。

作为本发明锂离子电芯制备方法的一种改进，所述步骤4)中的正/负极片与隔离膜的热复合包括以下热复合方式中的一种或几种：①隔离膜与正极片双层复合；②隔离膜与负极片双层复合；③隔离膜、负极片和正极片按照隔离膜、负极片、隔离膜、正极片的顺序四层复合；④隔离膜与负极片按照隔离膜、负极片、隔离膜的顺序三层复合；⑤隔离膜与正极片按照隔离膜、正极片、隔离膜的顺序三层复合。

作为本发明锂离子电芯制备方法的一种改进，所述步骤4)的裁切隔离膜是利用感应极耳定位技术进行裁切的。

作为本发明锂离子电芯制备方法的一种改进，所述步骤3)、4)中的切割方式分别优选为激光切割。

作为本发明锂离子电芯制备方法的一种改进，所述步骤6)中，裸电芯的热压温度为60～110摄氏度，热压时间为1～600秒。

与现有技术相比，本发明锂离子电芯制备方法通过涂布区域和未涂布区域的合理设置，实现了倒圆角与极耳的连续成型，保证了生产的流畅与高效，使生产效率不会因电芯的形状特殊而大幅降低，因此特别适用于生产各种与不规则空间形状相匹配的锂离子电池电芯。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明锂离子电芯制备方法及其有益效果进行详细说明，其中：

图1为本发明可生产的一种阶梯型锂离子电芯的结构主视图。

图2为图1中阶梯型锂离子电芯的结构俯视示意图。