一种多极耳的二次锂离子电池的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多极耳的二次锂离子电池的制备方法。所述方法包括：A.制备阴极片和阳极片，沿阴极片或阳极片的宽度方向，涂布区位于两侧，空白区位于中间；B.将阴极片和阳极片上的空白区分别沿长度方向间断模切，形成至少两个阴极极耳和至少两个阳极极耳；C.按照阴极片、隔膜、阳极片、隔膜、阴极片的顺序，卷绕或叠片，得到裸电芯；D.采用上述裸电芯制备多极耳的二次锂离子电池。本发明专利技术的电芯生产过程中，只需要1台卷绕机即可完成配对裸电芯卷绕，无需分条工序，省去了裸电芯的配对工序。而且，软连接焊接铜极耳、铝极耳层数减半，提升了焊接效果；连体裸电芯所需极耳长度可适当减少，提升能量密度，降低成本。

A Method for Preparing Secondary Lithium Ion Batteries with Multipole Ears

The invention discloses a preparation method of a secondary lithium ion battery with multi-pole ears. The method includes: A. preparing cathode sheet and anode sheet, along the width direction of cathode sheet or anode sheet, coating area is on both sides and blank area is in the middle; B. cutting the blank area of cathode sheet and anode sheet along the length direction, forming at least two cathode ears and at least two anode ears according to the cathode sheet; D. The secondary lithium-ion batteries with multi-pole ears were prepared by using the above bare cores in the order of diaphragm, anode sheet, diaphragm and cathode sheet, winding or laminating. In the production process of the bare core of the invention, only one winding machine is needed to complete the winding of the matched bare core, and there is no need for the sectional process, thus eliminating the matching process of the bare core. Moreover, the number of copper and aluminium ear layers in soft joint welding is reduced by half, which improves the welding effect. The length of the ear needed for the connected bare core can be reduced appropriately, the energy density can be increased and the cost can be reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种多极耳的二次锂离子电池的制备方法
本专利技术属于动力电池
，尤其涉及一种多极耳的二次锂离子电池的制备方法。
技术介绍
随着电动汽车的普及以及对电动汽车续航里程的提升，对电池包能量密度的要求也越来越高。在现有化学体系不变的情况下，通过增加单个电芯的容量，减少铝壳等机械件重量占比可有效提升能量密度。随着单个电芯容量的增加，铝壳内部裸电芯厚度和极片长度变大，厚度增大导致卷绕后裸电芯变形加剧，极片长度增长带来导致卷绕后阳极和阴极的包覆困难。行业内将单个裸电芯拆分成2个以上，辊压后分切成2张极片，通过不同的卷绕机卷绕，两个拆分的裸电芯配组捆扎在一起，通过超声波焊接到顶盖机械件上。现有的工艺方案生产效率低下，对应单个电芯需分切两次，需使用2台卷绕机完成生产，增加设备投入，影响生产效率。两个裸电芯焊接到一起导致需要焊接的铜箔或铝箔层数增加，对于焊接提出更高的要求。而且，为了保证焊接效果，极耳长度需要适度延长，导致阴极、阳极片宽度对应减少，造成能量密度损失。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种新型多极耳的二次锂离子电池的制备方法。从而达到提升卷绕效率，提升能量密度，提升设备利用率，减少设备投入，减少焊接难度，减少铜铝箔材用量，降低成本的目的。为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供一种多极耳的二次锂离子电池的制备方法，所述方法包括以下步骤：A.制备阴极片和阳极片：沿阴极片的宽度方向，涂布区位于两侧，空白区位于中间；沿阳极片的宽度方向，涂布区位于两侧，空白区位于中间；B.将阴极片上的空白区沿长度方向间断模切，形成至少两个阴极极耳，每个阴极极耳连接位于其两侧的阴极片；将阳极片上的空白区沿长度方向间断模切，形成至少两个阳极极耳，每个阳极极耳连接位于其两侧的阳极片；；C.卷绕或叠片：按照模切后的阴极片、隔膜、模切后的阳极片、隔膜、模切后的阴极片的顺序放置，沿阴极片和阳极片的长度方向卷绕或叠片，得到裸电芯；D.采用上述裸电芯制备多极耳的二次锂离子电池。本专利技术的方法中，步骤A所述空白区为集流体本身；而涂布有活性浆料的集流体构成阴极片/阳极片。本专利技术的方法中，步骤A所述空白区为模切极耳用空箔。本专利技术的方法中，步骤C所述卷绕在一台卷绕机上即可完成。本专利技术对裸电芯的尺寸不作限定，本领域技术人员可以根据实际使用状况而定，可以较小如50*30(长*宽)也可以很大，如500*300(长*宽)。作为本专利技术所述方法的优选技术方案，所述阴极片的空白区为铝箔，所述空白区的宽度优选为5mm-50mm，例如5mm、8mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、38mm、40mm、45mm或50mm等。优选地，所述阳极片的空白区为铝箔，所述空白区的宽度优选为5mm-50mm，例如5mm、10mm、15mm、17mm、20mm、25mm、30mm、35mm、36mm、40mm、42mm、45mm或50mm等。优选地，所述步骤A可以按照如下两种方式进行，方式一为：直接按照宽度方向两侧为涂布区中间为空白区的方式涂布阴极活性浆料，并辊压得到阴极片；直接按照宽度方向两侧为涂布区中间为空白区的方式涂布阳极活性浆料，并辊压得到阳极片。方式二为：按照涂布区和空白区依次排列的方式涂布阴极活性浆料，并辊压，然后分切出至少两个沿宽度方向两侧为涂布区中间为空白区的阴极片；按照涂布区和空白区依次排列的方式涂布阳极活性浆料，并辊压，然后分切出至少两个沿宽度方向两侧为涂布区中间为空白区的阳极片。优选地，阴极极耳数量保持每圈1个～2个，随着卷绕层数增加阴极极耳数量增加，阴极极耳的个数为10个～300个，随卷绕圈数增加，阴极极耳数少会影响电芯内阻，进而降低倍率放电性能、放电功率。所述阴极极耳的厚度优选为0.003mm-0.020mm，例如0.003mm、0.005mm、0.008mm、0.010mm、0.012mm、0.015mm、0.017mm或0.020mm等。优选地，阳极极耳数量保持每圈1个～2个，随着卷绕层数增加阳极极耳数量增加，阳极极耳的个数为10个～300个，所述阳极极耳的厚度优选为0.003mm-0.020mm，例如0.003mm、0.005mm、0.006mm、0.009mm、0.011mm、0.013mm、0.015mm、0.017mm或0.020mm等。本专利技术对模切得到的阴极极耳和阳极极耳的具体形状不作限定，例如可以是长方形、正方形、梯形、半圆形或三角形等。更优选地，至少两个阴极片在阴极片的长度方向均匀排列，优选至少两个阴极片形状和尺寸相同。优选地，至少两个阳极片在阴极片的长度方向均匀排列，优选至少两个阳极片尺寸相同。优选地，至少两个阴极极耳和至少两个阳极极耳的个数和尺寸相同，且卷绕时位置一一对应。本专利技术所述卷绕的方法中，可以以阴极片收尾，也可以以阳极片收尾。本专利技术所述叠片的方法中，裸电芯最底层极片与最顶层极片可以是阴极片，也可以是阳极片。作为本专利技术所述方法的优选技术方案，所述步骤A可以按照如下两种方式进行，方式一为：卷绕成型的裸电芯阴极极耳和阳极极耳分别与阴极连接片和阳极连接片的一端进行焊接，而阴极连接片和阳极连接片的另一端分别与顶盖板焊接(从而使中间连接的铜、铝极耳经与顶盖连接片焊接，与顶盖连接到一起)，焊接完成后对折，然后进一步组装成多极耳的二次锂离子电池，所述多极耳的二次锂离子电池中包含双电芯结构。所述组装涉及的工序是现有技术，本领域技术人员可参照现有技术进行组装，此处不再赘述。优选地，方式一所述焊接的方式包括超声波焊接或激光灯焊接中的任意一种或两种的组合。方式二为：对卷绕成型的裸电芯的阴极极耳和阳极极耳的叠片中心部位进行预焊接并预压，分别从阴极极耳和阳极极耳的中间部位裁切开，从而将裸电芯分成两部分，再将这两部分按照镜像对称的方式配对叠加捆扎，阴极极耳和阳极极耳分别与阴极连接片和阳极连接片的一端进行焊接，而阴极连接片和阳极连接片的另一端与顶盖板焊接(从而使中间连接的铜、铝极耳经与顶盖连接片焊接，与顶盖连接到一起)，然后进一步组装成多极耳的二次锂离子电池，所述多极耳的二次锂离子电池中包含双电芯结构。所述组装涉及的工序是现有技术，本领域技术人员可参照现有技术进行组装，此处不再赘述。优选地，方式二所述预焊接的方式包括超声波焊接或激光灯焊接中的任意一种或两种的组合。优选地，方式二所述预压的方式为热压。与已有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术的电芯生产过程中，只需要1台卷绕机即可完成配对裸电芯卷绕，提升了电芯加工效率，提升设备利用率；(2)本专利技术的电芯生产过程中，无需分条工序，省去了裸电芯的配对工序；(3)采用本专利技术的方法制备多极耳的二次锂离子电池，同样层数的裸电芯，软连接焊接铜极耳、铝极耳层数减半，降低了焊接难度，提升了焊接效果；(4)采用本专利技术的方法制备多极耳的二次锂离子电池，连体裸电芯所需极耳长度可适当减少，节省铝壳内高度空间，提升能量密度，同时减少铝箔、铜箔的用量，降低成本。附图说明图1是电芯阴极片的涂布示意图，其中，1是涂布区，2是空白区；图2是电芯阴极片的涂布示意图，其中，3是涂布区，4是空白区；图3是实施例1模切后所得阴极片的示意图，其中，5是阴极极耳，6是阴极片；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多极耳的二次锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：A.制备阴极片和阳极片：沿阴极片或阳极片的宽度方向，涂布区位于两侧，空白区位于中间；B.模切：将阴极片和阳极片上的空白区分别沿长度方向间断模切，形成至少两个阴极极耳和至少两个阳极极耳，每个阴极极耳连接位于其两侧的阴极片，每个阳极极耳连接位于其两侧的阳极片；C.卷绕或叠片：按照模切后的阴极片、隔膜、模切后的阳极片、隔膜、模切后的阴极片的顺序放置，沿阴极片和阳极片的长度方向卷绕或叠片，得到裸电芯；D.采用上述裸电芯制备多极耳的二次锂离子电池。

【技术特征摘要】
1.一种多极耳的二次锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：A.制备阴极片和阳极片：沿阴极片或阳极片的宽度方向，涂布区位于两侧，空白区位于中间；B.模切：将阴极片和阳极片上的空白区分别沿长度方向间断模切，形成至少两个阴极极耳和至少两个阳极极耳，每个阴极极耳连接位于其两侧的阴极片，每个阳极极耳连接位于其两侧的阳极片；C.卷绕或叠片：按照模切后的阴极片、隔膜、模切后的阳极片、隔膜、模切后的阴极片的顺序放置，沿阴极片和阳极片的长度方向卷绕或叠片，得到裸电芯；D.采用上述裸电芯制备多极耳的二次锂离子电池。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阴极片的空白区为铝箔，所述空白区的宽度优选为5mm-50mm；优选地，所述阳极片的空白区为铝箔，所述空白区的宽度优选为5mm-50mm。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤A为：直接按照宽度方向两侧为涂布区中间为空白区的方式涂布活性浆料，并辊压得到阴极片或阳极片。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤A为：按照涂布区和空白区依次排列的方式涂布活性浆料，并辊压，然后分切出至少两个沿宽度方向两侧为涂布区中间为空白区的阴极片或阳极片。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，阴极极耳数量保持每圈1个～2个，随着卷绕层数增加阴极极耳数量增加，阴极极耳的个数为10个～300个，所述阴极极耳的厚度优选为0.003mm-0.020mm；优选地，阳极极耳数量保持每圈1个～2个，随着卷绕层数增加阳极极耳数量增加，阳极极耳的个数为10个～300个，所述阳极极耳的厚度优选为0.003mm-0.020mm；优选地，所述阴极极耳...

【专利技术属性】
技术研发人员：武冬冬，郑大明，袁威，邹武俊，
申请(专利权)人：东莞塔菲尔新能源科技有限公司，江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司，深圳塔菲尔新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44