一种弧形聚合物锂离子电池电芯的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种弧形聚合物锂离子电池电芯的制备方法，包括外壳，所述外壳内填装有正极片、负极片；所述正极片、负极片裁切成条状，焊上极耳；所述的正极片、负极片两端分别留有极耳引出箔，用于转接极耳；所述的正极片和负极片之间间隔有隔膜，采用分体弧形式卷针进行卷绕，从卷芯中抽出分体式弧卷针后，通过治具整形制得弧形卷芯，在成弧形的壳体内，通过壳体进行封装形成弧形半成品电芯，所述的弧形半成品电芯通过电池加工制作工艺形成弧形聚合物锂离子电池电芯的制备方法。本发明专利技术在形成弧形电芯的过程中不会损伤内部电极，本发明专利技术的制作过程简单、实用，所制得的弧形的电芯可适用于各移动设备领域，尤其是在穿戴设备有较高的可应用性。

【技术实现步骤摘要】
一种弧形聚合物锂离子电池电芯的制备方法
本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种弧形聚合物锂离子电池电芯的制备方法。
技术介绍
锂离子以其高能量密度，高工作电压、长循环寿命环保安全等优点，一直以来在便携式电子产品中得到大量普使用。随着电子工业不断发展，便携式消费类电子产品功能越来越多，越来越完善强大，尤其是智能手机、平板电脑、可穿戴设备的出现，其功能强大，元器件繁多，对电量需求较大，充放次数频繁，对随机匹配到的电池能量密度，循环寿命，安全性能要求越来越高。移动设备、可穿戴设备锂离子电池外型种类多。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现技术的空缺，提供一种弧形聚合物锂离子电池电芯的制备方法，其制作简单、实用，易生产且适用于各移动设备及可穿戴设备。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：一种弧形聚合物锂离子电池电芯的制备方法，在电池外壳内填装有正极片、负极片；所述正极片、负极片裁切成条状，并焊上极耳；其中，所述的正极片、负极片两端分别留有极耳引出箔，用于转接极耳，且所述的正极片和负极片之间间隔有隔膜；采用分体弧形式卷针进行卷绕制备卷芯，从卷绕形成的卷芯中抽出分体式弧卷针后，通过整形治具压制整形，制得弧形卷芯；其中，所述的分体弧形式卷针由上部左半边弧形结构、上部右半边弧形结构和下部倒置三角形结构组合而成；所述的下部倒置三角形结构的下端点为圆弧处理，所述的分体弧形式卷针与具有整形内槽的治具配合使用；所述的治具包括治具主体和用于按压的外凸弧形治具压块，所述的治具主体的外壳底面为方形、内槽具有顶角磨平的倒置三角形结构的整形内槽；所述的正极片、负极片及隔膜组装好后采用分体弧形式卷针进行卷绕形成电池卷芯，将电池卷芯放置于治具中，通过治具往下压电池卷芯，整形固定成弧形卷芯。所述正极片、负极片采用分切或冲切刀模进行裁切，裁切成条状。对所述的弧形卷芯进行注液，依次经过化成、除气、切边步骤，使极耳弯折制得弧形电池电芯。所制得的弧形电池电芯放置在成相应弧形结构的壳体内，通过壳体进行封装形成弧形半成品电芯，所述的弧形半成品电芯通过电池加工方法形成弧形聚合物锂离子电池电芯。所述分体弧形式卷针的下部三角形结构的两腰线长与卷芯的外弧等长；所述治具主体的倒置三角形结构的整形内槽内弧周长与卷芯的外弧等长；所述治具压块的外弧长度与卷芯的内弧等长。所述的外壳采用PP、PE、PET或尼龙与金属混合形成的材质，厚度为0.07～0.15mm。所述的外壳采用铝塑膜或钢塑膜材质。弧形卷芯厚度T为0.5～3.5mm，宽度W为5～20mm，半径R为3～20mm，弧形角度D为10～260°。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术制得的弧形聚合物锂离子电池电芯在形成弧形的过程中不会损伤内部电极，本专利技术的制作过程简单、实用，所制得的弧形的电芯可适用于各移动设备领域，尤其是在穿戴设备有较高的可应用性。附图说明图1：正极片、负极片、隔膜组装结构示意图。图2：极片通过分体式弧卷针卷绕的结构示意图。图3：从卷芯中抽出分体式弧卷针后，通过治具整形的结构示意图。图4：卷芯放入弧形壳体的结构示意图。图5：封装完成后折极耳到内弧后形成弧形电芯侧面结构示意图。图6：成品电芯的结构示意图。图中：1-正极片，2-负极片，3-上部左半边弧形结构，4-上部右半边弧形结构，5-下部三角形结构，6-隔膜，7-治具主体，8-治具压块，9-弧形卷芯，10-弧形壳体，11-弧形半成品电芯，12-弧形电池电芯。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。以下实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。一种弧形聚合物锂离子电池电芯的制备方法，在电池外壳内填装有正极片1、负极片2；所述正极片1、负极片2裁切成条状，并焊上极耳；其中，所述的正极片1、负极片2两端分别留有极耳引出箔，用于转接极耳，且所述的正极片1和负极片2之间间隔有隔膜6；采用分体弧形式卷针进行卷绕制备卷芯，从卷绕形成的卷芯中抽出分体式弧卷针后，通过整形治具压制整形，制得弧形卷芯9。其中，所述的分体弧形式卷针由上部左半边弧形结构3、上部右半边弧形结构4和下部倒置三角形结构5组合而成；所述的下部倒置三角形结构5的下端点为圆弧处理，所述的分体弧形式卷针与具有整形内槽的治具配合使用。所述的治具包括治具主体7和用于按压的外凸弧形治具压块8，所述的治具主体7的外壳底面为方形、内槽具有顶角磨平的倒置三角形结构的整形内槽；所述的正极片、负极片及隔膜6组装好后采用分体弧形式卷针进行卷绕形成电池卷芯，将电池卷芯放置于治具中，通过治具往下压电池卷芯，整形固定成弧形卷芯9，将压制成型的弧形卷芯9取出后通过电池制备工艺制备得到弧形聚合物锂离子电池电芯。所述正极片1、负极片2中，极片尺寸依据电芯成品的外形设计面进行设计。所述的分体弧形式卷针由上部左半边弧形结构3、上部右半边弧形结构4和下部倒置三角形结构5组成；下部倒置三角形结构5的下端点为圆弧处理，两腰线长与弧形电芯的外弧长度相应，分体主要是为了可以实现全自动作业，上部左半边弧形结构3、上部右半边弧形结构4可以先夹住隔膜6后，转半圈时插入相应的电极片。下部倒置三角形结构5下端点做圆弧处理，两腰线长与弧形电芯的外弧长度相近。所述治具主体7的倒置三角形结构的整形内槽内弧周长与卷芯的外弧等长；所述治具压块8的外弧长度与卷芯的内弧等长。所述半成品弧形卷芯9放置于治具主体7中，通过治具压块8往下压卷芯整形固定成弧形状。治具主体7的内弧周长与卷芯外弧相等，治具的外弧长度与卷芯的内弧相等。所述卷芯放置于弧形壳体10中，经过封装，形成弧形半成品电芯11，所述弧形半成品电芯11经过化成、封口，折极耳到内弧后，制得成品弧形电芯。制备所得的成品电芯的厚度(T)为0.5～3.5mm,宽度(W)为5～20mm，弧形半径(R)为3～20mm，弧形锂离子角度(D)为10～260°本专利技术所述的采用分切或冲切刀模冲切得到的正、负极片为用电极活性物质涂覆的极片，涂覆可采用的材料和方法均为本领域公知技术，在此不作特别说明。以下对弧形锂离子电池的电池容量、尺寸进行测定，所采用的材料等具体内容仅为对专利技术的型锂离子电池进行实验测定所举例，并非特别限制。实施例1将正极活性物质LiCo2、正极粘结剂PVDF、导电剂碳黑、溶剂NMP以比例100：1.6.1.2：45的配料方式配料混合制得浆料，将浆料采用转移涂布方式均匀涂覆在铝箔集流体上双面并干燥、碾压、分切后制备得正极极片。负极活性物质石墨、负极分散剂CMC、负极粘结剂SBR、导电剂导电碳黑及水溶剂以比例100：2：3：2：90的方式配料混合制得浆料。将浆料采用转移涂布方式均匀涂覆在铜箔集流体上双面并干燥、碾压、冲切后制备极片。将上述制得的正、负极片与隔膜(PP/PE/PP)一起按本专利技术描述的卷绕方式卷成半成品卷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弧形聚合物锂离子电池电芯的制备方法，其特征在于：在电池外壳内填装有正极片、负极片；所述正极片、负极片裁切成条状，并焊上极耳；其中，所述的正极片、负极片两端分别留有极耳引出箔，用于转接极耳，且所述的正极片和负极片之间间隔有隔膜；采用分体弧形式卷针进行卷绕制备卷芯，从卷绕形成的卷芯中抽出分体式弧卷针后，通过整形治具压制整形，制得弧形卷芯；/n其中，所述的分体弧形式卷针由上部左半边弧形结构、上部右半边弧形结构和下部倒置三角形结构组合而成；所述的下部倒置三角形结构的下端点为圆弧处理，所述的分体弧形式卷针与具有整形内槽的治具配合使用；/n所述的治具包括治具主体和用于按压的外凸弧形治具压块，所述的治具主体的外壳底面为方形、内槽具有顶角磨平的倒置三角形结构的整形内槽；所述的正极片、负极片及隔膜组装好后采用分体弧形式卷针进行卷绕形成电池卷芯，将电池卷芯放置于治具中，通过治具往下压电池卷芯，整形固定成弧形卷芯。/n

【技术特征摘要】
1.一种弧形聚合物锂离子电池电芯的制备方法，其特征在于：在电池外壳内填装有正极片、负极片；所述正极片、负极片裁切成条状，并焊上极耳；其中，所述的正极片、负极片两端分别留有极耳引出箔，用于转接极耳，且所述的正极片和负极片之间间隔有隔膜；采用分体弧形式卷针进行卷绕制备卷芯，从卷绕形成的卷芯中抽出分体式弧卷针后，通过整形治具压制整形，制得弧形卷芯；
其中，所述的分体弧形式卷针由上部左半边弧形结构、上部右半边弧形结构和下部倒置三角形结构组合而成；所述的下部倒置三角形结构的下端点为圆弧处理，所述的分体弧形式卷针与具有整形内槽的治具配合使用；
所述的治具包括治具主体和用于按压的外凸弧形治具压块，所述的治具主体的外壳底面为方形、内槽具有顶角磨平的倒置三角形结构的整形内槽；所述的正极片、负极片及隔膜组装好后采用分体弧形式卷针进行卷绕形成电池卷芯，将电池卷芯放置于治具中，通过治具往下压电池卷芯，整形固定成弧形卷芯。


2.根据权利要求1所述的弧形聚合物锂离子电池电芯弧形聚合物锂离子电池电芯的制备方法，其特征在于：所述正极片、负极片采用分切或冲切刀模进行裁切，裁切成条状。


3.根据权利要求1所述的弧形聚合物锂离子电池电芯的制备方法，其特征在于：对所述的弧...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小海，徐子福，张明慧，严涛，
申请(专利权)人：安普瑞斯无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32