[发明专利]锂离子二次电池叠卷绕式制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子工艺领域，尤其涉及一种锂离子二次电池叠卷绕式制备方法。

背景技术

近年来，锂离子二次电池作为高功率大电流放电电池，应用越来越广泛，对电池的各项性能要求也越来越高。目前公知的锂离子二次电池通用结构有两种：卷绕结构和叠片结构。

传统卷绕结构的电池生产效率高，极片边角面积小，易于批量化生产和极片边缘毛刺、脱粉的有效控制；传统叠片结构的电池充、放电倍率较高，产热量小，适应一定范围下的高功率放电条件下的使用；但极片边角面积较大，生产效率相对较低，不利于批量化生产和极片边缘毛刺、脱粉的控制。

近年来，锂离子二次电池由于工作电压高、能量密度大、无记忆效应、循环寿命长、无污染等优点，已越来越广泛地应用于消费、动力、储能及特种电池中，逐步取代了传统的可充电电池成为电池领域的主要产品。随着市场的拓展，高功率密度电力设备对锂离子二次电池的需求也越来越大，如电动机车电源、电动类工具、航模等市场均有很大的需求。要求电池在-20℃～+60℃,（15—30）C放电倍率下，仍能正常工作，其常规锂离子二次电池有难以逾越的缺陷。主要体现在：

1）放电倍率小，通常适合于常温3C以下电流的连续放电，无法满足高功率设备工作时的所需的功率要求；

2）电池内阻大，例如10Ah电池1KHz交流阻抗通常在3mΩ以上；

3）电池大电流充、放电条件下，温升较高，严重影响电池的循环寿命。

因此，亟待一种锂离子二次电池叠卷绕式制备方，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子二次电池叠卷绕式制备方，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种锂离子二次电池叠卷绕式制备方法，包括以下步骤：将配好的正极浆料分单、双面连续涂布在铝箔上，干燥成正极片，将配好的负极浆料，分单、双面连续涂布在铜箔上，干燥成负极片；正极片成卷干燥压实后，将涂布好的正极片边缘的空白铝箔部分切除制成若干不等距的正极耳，从而制成极耳正极片，负极片成卷干燥压实后，将涂布好的负极片边缘的空白铜箔部分切除制成若干不等距的负极耳，从而制成极耳负极片；将极耳正极片、隔膜纸、极耳负极片依次叠加成卷后，卷绕成电池芯并于极耳负极片收尾处贴上胶质；分别于电池芯的极耳焊接位处焊接极耳，于电池芯的正极耳焊接位及负极耳焊接位处分别焊接软包装铝极耳及铜镀镍极耳并分别贴上高温胶纸；将焊好极耳的电池芯装入预先冲切好的铝塑复合膜壳内，顶、侧封，干燥除水，注入高功率功能电解液后，按通用工艺加工后续工序，制作成软包装锂离子二次电池。

将配好的正极浆料分单、双面通过单面涂布机连续涂布在铝箔上；将配好的负极浆料分单、双面通过单面涂布机连续涂布在铜箔上。

通过预先编程的PLC控制的激光器将涂布好的正极片边缘的空白铝箔部分切除制成若干不等距的正极耳；通过预先编程的PLC控制的激光器将图涂布好的负极片的边缘的空白铜箔部分切除制成若干不等距的负极耳。PLC控制的激光器控制极耳正极片上各正极耳之间的间距和极耳负极片上各负极耳之间的间距，解决了卷绕后电池芯极耳对位困难的问题；激光切割解决极片边缘毛刺和掉粉的问题；卷绕结构解决了叠片结构效率低和极片边角面积大的问题。

与现有技术相比，本发明锂离子二次电池叠卷绕式制备方法通过极耳并联以减小电池芯的内阻，通过高功率功能电解液、正负极浆料采用特殊高倍率配方和适合极片大电流放电的孔隙率以减少离子的迁移距离及提高其迁移速率，从而提高常温快速充、放电性能和大电流放电能力、减小电池产热量、改善锂离子二次电池的安全性、延长电池使用寿命。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1为本发明锂离子二次电池叠卷绕式制备方法中第一步骤制成的正极片示意图。

图2为本发明锂离子二次电池叠卷绕式制备方法中第一步骤制成的负极片示意图。

图3为本发明锂离子二次电池叠卷绕式制备方法中第二步骤制成的极耳正极片示意图。

图4为本发明锂离子二次电池叠卷绕式制备方法中第二步骤制成的极耳负极片示意图。

图5为本发明锂离子二次电池叠卷绕式制备方法中第三步骤的电池芯形成过程的结构示意图。

图6为本发明锂离子二次电池叠卷绕式制备方法中第四步骤后电池芯的结构示意图。

图7为本发明锂离子二次电池叠卷绕式制备方法第五步骤后制得的锂离子二次电池的结构示意图。