[发明专利]一种调整极耳对齐度的方法、动力电池卷芯及制备方法

说明书

本发明公开了一种调整极耳对齐度的方法、动力电池卷芯及制备方法。该调整极耳对齐度的方法包含：S1，以首极耳的第一中心线，作为基准线，首极耳的宽度为W₁；S2，测量第二极耳的第二中心线与基准线的距离a₁，顺着卷绕方向，当第二中心线在基准线后边，则调整首极耳的宽度为W₁‑a₁；反之，则调整为W₁+a₁；S3，测量第三极耳的第三中心线与基准线的距离a₂，当第三中心线在基准线后边，则调整第二极耳的宽度W₂为W₂‑a₂；反之，则调整为W₂+a₂，重复步骤S2；S4，依步骤S3类推，顺序测量并调整第n极耳的宽度。采用本发明的方法制备卷芯，整体对齐度大幅提高，且对隔膜和极片厚度变化引起的极耳错位兼容能力强，尤其适用于变极耳的对齐度调整。

技术领域

本发明属于电芯生产工艺领域，具体涉及一种调整多极耳卷绕极耳对齐度的方法，尤其是采用椭圆形卷针的多层数变极耳工艺。

背景技术

动力电池广泛应用于车辆启动、汽车应急电源、发电机启动、混合电动汽车等汽车动力行业，基本上动力电池覆盖了大多数的汽车电池行业。动力电池极片是电池的核心部分，包含正极片和负极片，极耳是由极片引出的部分，经过极耳与顶盖极柱的衔接才能通电，因而电池极片的完好性，对齐度是非常重要的。

随着锂电新能源的发展，动力电芯制造主要有卷绕和叠片2种工艺，对应的电池结构形式主要为圆柱、方形和软包。其中，软包电池一般采用叠片工艺，而圆柱和方形电池则主要采用卷绕工艺。由于卷绕工艺可以通过转速实现电芯的高速生产，满足目前国内高产能的需求，而叠片工艺所能达到的速度有限，所以现在国内的动力电芯主要采用卷绕工艺。

当前，国内的方形铝壳电芯一般采用等极耳工艺，少数采用变极耳工艺，使用的卷针有圆形和椭圆形两种。

在设计模切尺寸的时候，需要保证极耳的对齐度，这样，才能让后续的装配不会产生干涉，不会减少极耳超焊的有效面积，导致过流不足，进而影响电芯的使用寿命和安全性。常用的调试方法是：修改等差数列设计理论模型的系数，或者调整极片入料位、卷绕张力、卷针铁氟龙(聚四氟乙烯，Poly tetra fluoroethylene)层数、正极片印花的深度等，通常情况下，这些方法都可以改变极耳的位置，进而调整极耳对齐度，但这种方式至少存在以下弊端：1.调整的范围十分有限，最多能调整的极耳错位值为5mm；2.不能保证每一片的极耳都居中，因为在极耳中心距固定的情况下，每一片极耳的移动都对后面的极耳位置有影响；3.对隔膜和极片厚度变化引起的极耳错位兼容能力不强，最大累计厚度波动不能超过8μm。

发明内容

本发明的目的是提供一种极耳对齐度的调整方法，以保证每一片极耳均居中，能调整的极耳错位值范围广，对隔膜和极片厚度变化引起的极耳错位兼容能力强，尤其适用于变极耳的对齐度调整。

为了达到上述目的，本发明提供了一种调整极耳对齐度的方法，其包含：

S1，找出首极耳的第一中心线，作为基准线，以对后续的极耳对齐度进行调整，首极耳的宽度为W₁；

S2，测量第二极耳的第二中心线与基准线的距离a₁，顺着卷绕方向，当第二中心线在基准线后边，则调整首极耳的宽度为W₁-a₁；当第二中心线在基准线前边，则调整首极耳的宽度为W₁+a₁；