一种电芯的制备方法及电芯技术

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种电芯的制备方法，包括以下步骤：通过模切刀模模切或者激光模切得到预定形状的极片；通过模切刀模切得到预定形状的极耳，并对极耳的外边缘进行加热处理使极耳外边缘的毛刺受热熔化；或者使用激光模切得到极耳并使极耳外边缘的毛刺受热熔化；其中，极耳与极片为一体式结构或焊接连接结构；将极片与隔膜通过卷绕或叠片方式形成电芯。与现有技术相比，本发明专利技术通过对极耳进行激光模切或模切刀模切的加工方式，再对极耳的外边缘进行加热处理，使得极耳外边缘上的毛刺被高温熔化，从而达到了去除毛刺的目的，降低了毛刺刺破电池隔离膜的风险，提高电池的使用安全性能。此外，本发明专利技术还提供了一种电芯。

【技术实现步骤摘要】
一种电芯的制备方法及电芯
本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种电芯的制备方法及电芯。
技术介绍
近年来，随着电动汽车的不断普及，锂离子电池得到了快速的发展，与此同时人们也越来越注重锂离子电池的安全性能。锂离子电池由多个部件构成，其中，极耳是重要的部件之一，主要起到将电流从极片导出到极柱的作用。现有技术中的极耳大多设置为矩形的结构，其边缘具有棱角，而这些棱角具有一定的尖锐度，容易刺穿隔离膜，从而导致正极极片和负极极片之间相互电导通，进而造成电池内部短路，引起电池自放电，电池电压下降、容量降低，电池使用寿命降低，严重甚至会引起电池内部局部发热、起火，影响着电池的安全性能。为此，行业内提出了将极耳切割为倒圆角的结构，如专利号CN204130648U公开的一种锂电池的极耳切圆角装置，将现有技术中直线型切刀模具改为圆弧状的凹凸式切刀模具，在切割极耳时，通过凸式上模与凹式下模的配合，将极耳裁切成圆弧状，其虽然降低了极耳边角的尖锐度，减少了由极耳边角直接刺穿隔离膜的风险，一定程度上提高了锂离子电池的安全性；但是凸式上模与凹式下模为机械连接，两者之间无可避免地存在着装配间隙，在极耳切割时，极耳容易在凸式上模与凹式下模的装配间隙区产生变形，进而使得极耳的切割边缘产生毛刺，大量的毛刺集中在极耳边缘的表面仍然容易刺穿隔离膜，进而导致一系列的安全性问题。有鉴于此，有必要针对上述现有技术进行合理性改进，以满足实际的生产需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术的不足，而提供的一种电芯的制备方法，通过该制备方法，有效地解决了极耳在模切过程中容易在其边缘产生毛刺的问题，降低了毛刺刺穿隔离膜的风险，提高了电池的安全性能。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种电芯的制备方法，包括以下步骤：通过模切刀模切或者激光模切得到预定形状的极片；通过模切刀模切得到预定形状的极耳，并对所述极耳的外边缘进行加热处理使所述极耳外边缘的毛刺受热熔化；或者直接使用激光模切得到所述极耳并使所述极耳外边缘的毛刺受热熔化；其中，所述极耳与所述极片为一体式结构或焊接连接结构；将所述极片与隔膜通过卷绕或叠片的方式形成电芯。作为对本专利技术中所述的电芯的制备方法的改进，所述极片在通过模切刀模切后还包括在其外边缘进行加热处理。极片在使用模切刀模切后，通过在极片上也使用加热处理或使用激光模切，有效地清除极片外边缘上的毛刺，降低极片上的毛刺刺穿隔离膜的风险，更进一步地提高了电池的安全性能。作为对本专利技术中所述的电芯的制备方法的改进，所述加热处理为等离子体燃烧加热处理、激光照射加热处理、电弧加热处理、红外线加热处理或微波加热处理。在本专利技术中，通过在极耳或极片的外边缘进行加热处理，使得毛刺熔化，因此，极耳或极片的外边缘的外边缘会趋向更加平滑的表面，所以，起到了清除毛刺的作用，降低了隔膜被刺破的风险，而该加热处理的方式可以有多种，只要能够达到将极耳边缘的毛刺进行熔化即可，具体可以根据实际的生产要求进行合理性适配。作为对本专利技术中所述的电芯的制备方法的改进，所述等离子体燃烧加热处理的灼烧温度为600～3000℃，灼烧时间为0.01～10s；所述激光照射加热处理的光线强度为1～2000w，照射时间为0.01～10s；所述电弧加热处理的工作电压范围大于50V，每个所述极耳处理的时间为0.01～30s。作为对本专利技术中所述的电芯的制备方法的改进，所述激光模切的激光功率为5～5000w，每个所述极耳的模切时间为0.01～10s。作为对本专利技术中所述的电芯的制备方法的改进，所述极耳的外边缘和所述极片的外边缘在经过加热处理或激光模切后均形成有处理区域。在本专利技术中，由于该处理区域由激光模切或其他的加热方式使极耳边缘的毛刺熔化而形成，因此，该处理区域的表面相比传统极耳模切后的外边缘处更加整洁，避免了毛刺刺穿电池隔离膜的现象。作为对本专利技术中所述的电芯的制备方法的改进，所述处理区域的宽度范围为0.001mm～3mm。处理区域的宽度不能过大或过小，由于处理区域可通过灼烧等方式进行加热，若宽度过大，则灼烧的面积也过大，容易造成除了极耳外边缘的其他部分也在高温下熔化，进而损坏极耳，影响极耳的正常使用，甚至造成电芯的报废；而在激光的模切过程中，若宽度过小，则激光光线的宽度也较小，激光的模切能力下降，进而影响模切的效果。本专利技术的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术通过模切刀对极耳进行模切，再对极耳的外边缘进行加热处理，使得极耳外边缘上的毛刺被高温熔化，达到了去除毛刺的目的，从而降低了毛刺刺破电池隔离膜的风险，防止了电池的内部短路，提高电池的使用安全性能，另外，本专利技术也可以对极耳使用激光模切，避免了使用模切刀模切容易在极耳的外边缘产生毛刺的现象，提高了模切的精度和效率，降低了生产的成本。此外，本专利技术还提供了一种电芯，所述电芯为使用上述任意一段中的电芯的制备方法形成的电芯。通过将上述方法制备电芯，能有效地提高电芯的安全性能。作为对本专利技术中所述的电芯的改进，所述电芯包括极耳，所述极耳的外边缘通过模切刀或激光模切形成倒角结构，所述倒角结构为圆弧倒角、直线倒角和多边形倒角的任意一种或者其组合。将极耳的外边缘设置为倒角的结构，有助于降低极耳外边缘的尖锐度，避免了极耳的外边缘直接刺破隔离膜，降低了电池内短路的风险，进一步提高了电池的安全性。其中，当该倒角结构为圆弧倒角时，于本专利技术中，其R角的范围可设置为0.01～30mm之间；当该倒角结构为直线倒角时，其直线的长度可设置为0.01～50mm，其与水平形成的角度α的范围为30～175°作为对本专利技术中所述的电芯的改进，所述极耳为单层结构或多层结构。极耳可以为单层或多层的结构，当极耳为多层结构时，由于极耳数量增加，从而提高了极耳整体的过流能力，降低了电池内阻；当极耳为单层结构时，无需进行多层金属片的焊接，省却了一定的制造成本。附图说明图1为本专利技术中的电芯的结构示意图；图2为本专利技术中圆弧倒角结构的极耳的结构示意图；图3为本专利技术中直线倒角结构的极耳的结构示意图；在附图中，1-极片；2-极耳；3-处理区域；w-处理区域的宽度；l-处理区域的长度。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明，但不作为对本专利技术的限定。如图1～3所示，一种电芯的制备方法，包括以下步骤：通过模切刀模切或者激光模切得到预定形状的极片1；通过模切刀模切得到预定形状的极耳2，并对极耳2的外边缘进行加热处理使极耳2外边缘的毛刺受热熔化；或者直接使用激光模切得到极耳2并使极耳2外边缘的毛刺受热熔化；其中，极耳2与极片1为一体式结构或焊接连接结构；将极片1与隔膜通过卷绕或叠片的方式形成电芯。在本专利技术中，极耳2既可采用传统的模切刀进行模切，然后再通过加热其外边缘，使毛刺熔化形成平滑的表面，进而达到去除毛刺的作用，从而防止了极耳上毛刺刺破电池隔离膜的现象，需要说明的是，本专利技术中的加热处理可以为多种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n通过模切刀模模切或者激光模切得到预定形状的极片(1)；/n通过模切刀模切得到预定形状的极耳(2)，并对所述极耳(2)的外边缘进行加热处理使所述极耳(2)外边缘的毛刺受热熔化；或者直接使用激光模切得到所述极耳(2)并使所述极耳(2)外边缘的毛刺受热熔化；其中，所述极耳(2)与所述极片(1)为一体式结构或焊接连接结构；/n将所述极片(1)与隔膜通过卷绕或叠片的方式形成电芯。/n

【技术特征摘要】
1.一种电芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过模切刀模模切或者激光模切得到预定形状的极片(1)；
通过模切刀模切得到预定形状的极耳(2)，并对所述极耳(2)的外边缘进行加热处理使所述极耳(2)外边缘的毛刺受热熔化；或者直接使用激光模切得到所述极耳(2)并使所述极耳(2)外边缘的毛刺受热熔化；其中，所述极耳(2)与所述极片(1)为一体式结构或焊接连接结构；
将所述极片(1)与隔膜通过卷绕或叠片的方式形成电芯。


2.根据权利要求1中所述的电芯的制备方法，其特征在于：所述极片(1)在通过模切刀模切后还包括在其外边缘进行加热处理。


3.根据权利要求1或2中所述的电芯的制备方法，其特征在于：所述加热处理为等离子体燃烧加热处理、激光照射加热处理、电弧加热处理、红外线加热处理或微波加热处理。


4.根据权利要求3中所述的电芯的制备方法，其特征在于：所述等离子体燃烧加热处理的灼烧温度为600～3000℃，灼烧时间为0.01～10s；所述激光照射加热处理的光线强度为1～2000w，照射时间为0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：王汭，姜斌，龙绘锦，
申请(专利权)人：江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司，东莞塔菲尔新能源科技有限公司，江苏塔菲尔动力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32