一種卷繞式電池的制作方法

本實用新型涉及鋰電池生產加工技術領域，具體涉及一種卷繞式電池。

背景技術：

鋰電池作為新型環保電池對社會發展發揮著極為重要的作用，對于小型卷繞式鋰離子電池，電極寬度較窄，當極片過長時，隔膜4與極片機易錯位，另外極片過窄時(<5mm)電極容易斷裂，特別是采用集流體為鋁箔的正極，極片極易破損，且極片過窄，卷繞時及極片以及隔膜4容易錯位，導致電池收成率降低，電池內部易存在短路風險，電池難實現自動化生產；另外手工生產效率低，如何提升生產效率，如何保證電池的可靠性成為小型卷繞鋰離子批量化生產的技術難題，因此有待進一步的改進。

技術實現要素：

本實用新型針對上述現有技術的不足而提供一種導電效果好、安全可靠的卷繞式電池。

本實用新型為解決上述問題所采用的技術方案為：

本實用新型提供一種卷繞式電池，由電池外殼、負極片、正極片、隔膜和極耳組成，其特征在于：所述隔膜與所述負極片和正極片進行組合在一起，并卷繞成卷芯，所述卷芯的正極片和負極片上焊接有所述極耳，所述卷芯外側封裝有所述電池外殼。

進一步地，所述隔膜與負極片和正極片的組合方式包括隔膜將極片制的袋方式和隔膜與極片貼合的方式。

進一步地，所述隔膜將極片制袋方式為正極制袋負極不制袋，負極制袋正極不制袋，正極、負極分別同時制袋，正、負極同時制袋在所述隔膜上、下兩面，正、負極同時平行制袋在所述隔膜上下兩面，正、負極同時中心對稱制袋在所述隔膜上、下兩面6中方式，

所述正極、負極分別同時制袋方式為所述正極片和所述負極片分別和兩層隔膜進行制袋結合在一起；

所述正、負極同時制袋在所述隔膜上、下兩面的方式為所述正極片、和所述負極片和所述3層隔膜結合而成，疊放層次為第一層隔膜、負極片或正極片、第二層隔膜、正極片或負極片；

所述正、負極同時平行制袋在所述隔膜上下兩面的方式為正極片和所述負極片平行放置在第一層隔膜上，再覆蓋上第二層隔膜制袋在一起；

所述正、負極同時中心對稱制袋在所述隔膜上、下兩面的方式為所述正極片和所述負極片放置于第一層隔膜上，再覆蓋上第二層隔膜制袋在一起。

進一步地，所述隔膜與極片貼合方式為：正極貼合，負極不貼合；正極不貼合，負極貼合；正負極分別貼合；正負極同時在隔膜兩面貼合4中方式中的一種；

正負極分別貼合方式為所述正極片和所述負極片分別貼合在所述隔膜上，具體包括:所述正極片貼合在一層隔膜上，所述負極片與另一層隔膜進行貼合，由所述正極片、負極片和2層隔膜組成，排列方式為正極片、第一層隔膜、負極片和第二層隔膜；或排列方式為隔膜、正極片、隔膜、負極片和隔膜；或排列方式為隔膜、正極片、隔膜和負極片。

所述正負極同時在隔膜兩面貼合方式包括所述正極片和所述負極片同時平行貼合在隔膜上、下兩面上和所述正極片、所述負極片同時中心對稱貼合在所述隔膜的同一面。

進一步地，所述外殼為鋁殼、鋁塑膜或鋼塑膜鋼殼。

進一步地，所述制袋方式為熱切制袋或超聲制袋。

更進一步地，所述隔膜包括PP隔膜、PE隔膜、PI隔膜和PP-PE-PP的三層隔膜，以及由上述隔膜作為基膜涂覆有陶瓷顆粒、PVDF、亞克力、以及陶瓷亞克力混涂，PVDF陶瓷混涂涂層的隔膜。

更進一步地，所述隔膜(4)與極片貼合方式為隔膜(4)與電極間采用壓力貼合、熱壓貼合、超聲貼合或隔膜(4)與電極間涂覆粘結劑粘接貼合的方式。

該卷繞式電池的制備方法，包含以下步驟：

(1)將隔膜與負極片和正極片通過隔膜將極片制袋方式或隔膜與極片貼合方式組合在一起；

(2)將組合在一起的隔膜、正極片和負極片利用卷繞機進行卷繞，制得卷芯；

(3)將步驟中所得的卷芯裝入包裝膜進行熱封得到半成品；

(4)將步驟中經過熱封的半成品注入電解液并充電進行活化；

(5)將經過活化的半成品進行切邊處理，得到所需的成品電池。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型所提供的一種卷繞式電池，通過隔膜與制袋、隔膜極片貼合從而使得隔膜加固電極強度的方法，提升了電極的抗拉強度，改善了電極的柔性，同時隔膜與極片組合的方法使得極片與隔膜不錯位，使得生產過程電池的收成率大幅度上升，而且該制作方法可以不需要采用自動卷繞機，隔膜不會與極片產生錯位，可以避免電池內部由于隔膜錯位造成的短路問題，電池與隔膜正負極不會產生嚴重錯位，生產過程中不用花時間去定位極片與隔膜，直接將正負極重疊在一起進行卷繞，可以大幅度提升電池的生產效率。

附圖說明

圖1是本實用新型一種卷繞式電池的正負極極片及制袋結構示意圖；

圖2是本實用新型一種卷繞式電池的圓柱形卷芯結構示意圖；

圖3是本實用新型一種卷繞式電池的長方形卷芯結構示意圖；

圖4是本實用新型一種卷繞式電池正極制袋、負極不制袋的結構示意圖；

圖5是本實用新型一種卷繞式電池負極制袋、正極不制袋的結構示意圖；

圖6是本實用新型一種卷繞式電池正負極分別同時制袋的結構示意圖；

圖7是本實用新型一種卷繞式電池正負極同時制袋在上下兩面的結構示意圖；

圖8是本實用新型一種卷繞式電池正負極同時平行制袋在上下兩面時的結構圖；

圖9是本實用新型一種卷繞式電池正負極同時中心對稱制袋在上下兩面時對折后另一示意圖；

圖10是本實用新型一種卷繞式電池正極貼合、負極不貼合的結構示意圖；

圖11是本實用新型一種卷繞式電池正極不貼合，負極貼合的結構示意圖；

圖12是本實用新型一種卷繞式電池正負極分別貼合的主視圖；

圖13是本實用新型一種卷繞式電池正負極分別貼合的第一種結構示意圖；

圖14是本實用新型一種卷繞式電池正負極分別貼合的第二種結構示意圖；

圖15是本實用新型一種卷繞式電池正負極分別貼合的第三種結構示意圖；

圖16是本實用新型一種卷繞式電池正負極上下同時平行貼合時的俯視圖；

圖17是本實用新型一種卷繞式電池正負極上下同時平行貼合時的左視圖；

圖18是本實用新型一種卷繞式電池正負極上下同時平行貼合時的主視圖；

圖19是本實用新型一種卷繞式電池正負極上下中心對稱貼合時展開時的結構示意圖；

圖20是本實用新型一種卷繞式電池正負極上下中心對稱貼合時展開時的主視圖；

圖21是實施例1中正極制帶的結構圖；

圖22是實施例1中負極的結構圖；

圖23是實施例1中圓柱形電池的結構圖；

圖24是實施例1中圓柱形電池卷芯的結構圖；

圖25是實施例2中方形電池的結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖具體闡明本實用新型的實施方式，附圖僅供參考和說明使用，不構成對本實用新型專利保護范圍的限制。

本實用新型提供一種卷繞式電池，如圖1所示，由電池外殼1、負極片2、正極片3、隔膜4和極耳5組成，所述隔膜4與所述負極片2和正極片3進行組合在一起，并卷繞成卷芯6，如圖2和圖3所示，卷芯6可以根據需要設計成圓柱形或長方形，所述卷芯63的正極片32和負極片23上焊接有所述極耳5，所述卷芯6外側封裝有所述電池外殼1。

電極與隔膜4組合在一起，起到隔膜4與電極的位置被相對固定避免隔膜4錯位導致正負極短路的方法；隔膜4與電極組合在一起，加固電極的抗拉強度，避免電極在卷繞過程中受破損而斷裂；

本實施例中，所述隔膜4與負極片2和正極片3的組合方式包括隔膜4將極片制袋方式和隔膜4與極片貼合方式。

本實施例中，所述隔膜(4)將極片制袋方式為正極制袋負極不制袋(如圖4所示)，負極制袋正極不制袋(如圖5所示)，正極、負極分別同時制袋(如圖6所示)，正、負極同時制袋在所述隔膜(4)上、下兩面(如圖7所示)，正、負極同時平行制袋在所述隔膜(4)上下兩面(如圖8所示)，正、負極同時中心對稱制袋在所述隔膜(4)上、下兩面(如圖9所示)6中方式，

如圖6所示，所述正極、負極分別同時制袋方式為所述正極片(3)和所述負極片(2)分別和兩層隔膜(4)進行制袋結合在一起；

如圖7所示，所述正、負極同時制袋在所述隔膜(4)上、下兩面的方式為所述正極片、和所述極片(2)和所述3層隔膜(4)結合而成，疊放層次為第一層隔膜(4)、負極片(2)或正極片(3)、第二層隔膜(4)、正極片(3)或負極片(2)；

如圖8所示，所述正、負極同時平行制袋在所述隔膜(4)上下兩面的方式為正極片(3)和所述負極片(2)平行放置在第一層隔膜(4)上，再覆蓋上第二層隔膜(4)制袋在一起；

如圖9所示，所述正、負極同時中心對稱制袋在所述隔膜(4)上、下兩面的方式為所述正極片(3)和所述負極片(2)放置于第一層隔膜(4)上，再覆蓋上第二層隔膜(4)制袋在一起。

本實施例中，所述隔膜(4)與極片貼合方式為：正極貼合，負極不貼合(如圖10所示)；正極不貼合，負極貼合(如圖11所示)；正負極分別貼合(如圖12至圖15所示)；正負極同時在隔膜(4)兩面貼合(如圖16至圖19所示)4中方式中的一種；

正負極分別貼合方式為所述正極片(3)和所述負極片(2)分別貼合在所述隔膜(4)上，具體包括:如圖12所示，所述正極片(3)貼合在一層隔膜(4)上，所述負極片(2)與另一層隔膜(4)進行貼合，由所述正極片(3)、負極片(2)和2層隔膜(4)組成，排列方式為正極片(3)、第一層隔膜(4)、負極片(2)和第二層隔膜(4)(如圖13所示)；或排列方式為第一層隔膜(4)、正極片(3)、第二層隔膜(4)、負極片(2)和第三層隔膜(4)(如圖14所示)；或排列方式為第一層隔膜(4)、正極片(3)、第二層隔膜(4)和負極片(2)(如圖15所示)。

所述正負極同時在隔膜(4)兩面貼合方式包括所述正極片(3)和所述負極片(2)同時平行貼合在隔膜(4)上、下兩面上(如圖16至圖20所示)和所述正極片(3)、所述負極片(2)同時中心對稱貼合在所述隔膜(4)的同一面(如圖19和圖20所示)。

所述外殼為鋁殼、鋁塑膜或鋼塑膜，所述隔膜4與極片貼合方式中的隔膜4為不含涂層處理的隔膜4基膜，如偏聚四氟乙烯(PVDF)處理隔膜4、樹脂處理隔膜4、亞克力處理隔膜4，所述隔膜4與極片貼合方式為隔膜4與電極間采用壓力貼合、熱壓貼合、超聲貼合或隔膜4與電極間涂覆粘結劑粘接貼合方式。

本實用新型提供一種卷繞式電池的制備方法，包含以下步驟：

(1)將隔膜4與負極片2和正極片3通過隔膜4將極片制袋方式或隔膜4與極片貼合方式組合在一起；

(2)將組合在一起的隔膜4、正極片3和負極片2利用卷繞機進行卷繞，制得卷芯6；

(3)將步驟(2)中所得的卷芯6裝入包裝膜進行熱封；

(4)將步驟中經過熱封的半成品注入電解液并充電進行活化；

(5)將經過活化的半成品進行切邊處理，得到所需的成品電池。

本實施例中，步驟(2)中的卷繞方式為將正極負極采用三層隔膜4將兩個電極制袋在一起，或者采用隔膜4直接貼附在極片上加固電極，再卷繞成卷芯6。

為了更清楚描述該電池結構，對以下實施例進行了闡述和說明：

實施例1

如圖21至圖24所示，本實施例提供一種卷繞式圓柱電池，該電池由負極片2、正極片3、隔膜4、極耳5、膠塞51、鋁殼52，正極片3和負極片2上安置極耳5，制帶方式采用正極制帶，負極不制帶的方式，將焊接極耳5的正極片3采用隔膜制袋，制袋好的正極與焊接有極耳5鋰離子電池負極片2卷繞成卷芯6，將卷芯置入鋁殼52，然后注入電解液，添加膠塞51后滾槽封口，充電活化后成電池

實施例2

如圖25所示，本實施例提供的一種卷繞式圓柱電池為方形電池，與實施例1不同之處在于，該電池沒有鋁殼和膠塞，直接由方形卷芯采用鋁塑膜包裝、注入電解液、活化而成。

本實用新型所提供的一種卷繞式電池，通過隔膜4與制袋、隔膜4極片貼合從而使得隔膜4加固電極強度的方法，提升了電極的抗拉強度，改善了電極的柔性，同時隔膜4與極片組合的方法使得極片與隔膜4不錯位，使得生產過程電池的收成率大幅度上升，而且該制作方法可以不需要采用自動卷繞機，隔膜4不會與極片產生錯位，可以避免電池內部由于隔膜4錯位造成的短路問題，電池極片正負極不會產生嚴重錯位，生產過程中不用花時間去定位正極、定位負極，直接將正負極重疊在一起進行卷繞，可以大幅度提升電池的生產效率。

上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。