[发明专利]一种内双极柱叠片式卷绕电池装配方法

说明书

本发明涉及一种内双极柱叠片式卷绕电池装配方法，属于锂离子电池技术领域。在实施时，首先制作正负极锂离子极片；激光模切按预定的设计尺寸进行切割；将正负极极片及隔膜按卷绕规则卷绕成卷芯，卷芯的极耳按四股错位分布；通过热压整形获得具备一定刚性的卷芯。随后，根据重量进行配对形成P‑cell。通过偏心预焊，固定极耳，调整P‑cell极耳位置。2个P‑cell与多个转接片成“非”字形焊接。随后，转接片与盖板进行激光焊接；2各P‑cell极耳内折并贴合形成M‑cell，表面包裹绝缘膜。最后入壳进行焊接组成半成品电池。本发明将卷绕装配工艺和叠片装配工艺结合，具备两者优点的同时又避免了缺陷。

技术领域

本发明涉及一种内双极柱叠片式卷绕电池装配方法，属于锂离子电池技术领域。

背景技术

现有技术下，锂离子电池因具有能量密度高、循环寿命长、自放电小、充放电倍率高等优点，被广泛应用于动力及储能等领域。电芯结构通常包括正极、负极、隔膜；这三者通过叠片或卷绕等方式组合成卷芯；一个或多个卷芯并在一起形成电芯。叠片组合装配工艺因极耳数量多，具有内阻低、电流密度分布均匀等优点；但受制于超声波焊接极限能力（一般不超过80层）及折极耳内应力影响，电芯厚度提升空间有限，很难制作出大容量电芯及高体积能量密度电芯；同时，生产效率较低；多极耳卷绕装配工艺生产效率高，克服了叠片装配工艺的缺点；但因极耳数量较叠片工艺少一半；其内阻增大；导热导流能力差；电芯工作时内部电流密度分布不均匀。

例如专利公开号为CN101083342B的中国发明专利公开了一种卷绕式软包装锂离子电池的电池单元，所述电池单元由正、负极片及隔膜卷绕成卷绕体，正极片与负极片的卷绕起始端分别设有极耳连接区，所述正极片与负极片中，至少一个极片的卷绕起始端部与极耳连接区之间还设有定位区。

上述发明还公开了包括该电池单元的电池以及该电池单元及电池的制备方法，它通过在极耳连接区与极片末端之间设置定位区，从而能够通过设定定位区的宽度来方便、精确地预先设定电池单元上正、负极耳之间的距离，解决了极耳间距难以控制的问题。

但是，该卷绕式软包装锂离子电池的电池单元，因极耳数量较叠片工艺少，同样会产生其内阻增大，导热导流能力不好的问题。

因此，为解决上述背景问题，研发一种内双极柱叠片式卷绕电池装配方法是迫在眉睫的。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景问题中提出的问题，提供一种内双极柱叠片式卷绕电池装配方法，它能解决电芯内阻高、生产效率低、导热导流能力差，极片电流密度分布不均匀、单体容量低等缺点；尤其适合“类似刀片或半刀片”大容量电芯装配。

本发明的目的是这样实现的：一种内双极柱叠片式卷绕电池装配方法，包括以下步骤：

步骤一：合浆，将正极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂按比例混合分散均匀形成正极浆料；将负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂按比例混合分散均匀形成负极浆料；

步骤二：涂布，将正负极浆料均匀涂覆在箔材上，烘干后分别制成正极片和负极片；

步骤三：辊压，通过辊压机对正负极片进一步压实，使活性物与导电剂及基材结合更紧密，同时保证一定的孔隙率；

步骤四：激光模切及分切，激光通过振镜扫描方式对正负极留白区进行切割，形成高密度分布的梯形极耳；

步骤五：卷绕，正负极片及隔膜在卷针的带动下顺时针或逆时针旋转形成卷芯，逆时针方向旋转卷芯为A卷芯，顺时针方向旋转卷芯为B卷芯；

步骤六：预热及热压，通过高温高压方式对卷芯进行压合，使隔膜与正极，隔膜与负极紧紧贴合在一起，形成有一定刚性的卷芯；

步骤七：称重配对，分别对逆时针及顺时针制作的卷芯称重，分为多档A卷芯和多档B卷芯，并将对应的A卷芯与B卷芯配对贴胶组合成P-cell；

步骤八：P-cell极耳预焊裁切，将每一组极耳预焊在一起并裁切整齐，记背靠背的极耳组为极耳一，面对面的极耳组为极耳二，分别有正极极耳一，正极极耳二，负极极耳二，负极极耳一；