一种锂电池卷芯制造技术

本发明专利技术提供了一种锂电池卷芯，包括将导电层涂覆于绝缘隔膜上形成的集流体。本发明专利技术的优点在于：通过涂覆在隔膜上的导电层作为集流体，从而取消传统铜、铝箔材集流体，降低卷芯的制造成本和重量，有效提升能量密度，涂覆后的导电层位置不会发生移动，防止在叠片或卷绕过程中，正、负极片错位导致的短路风险，不需要切割正、负极片，从而不会产生金属毛刺。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池卷芯
本专利技术涉及锂电池
，尤其涉及一种锂电池卷芯。
技术介绍
以公开号为CN112020791A，名称为单元电芯及其制造方法的专利技术专利申请为代表的现有电池的卷芯制造工艺如下：①在铝箔材(正极集流体)上涂覆正极活性物质，在铜箔材(负极集流体)上涂覆负极活性物质；②对上述活性物质进行烘烤、辊压、分切，分别得到正、负极带；③切割上述铝、铜箔材中未涂覆活性物质的部分，分别得到正、负极耳；④将正极带、负极带连同隔膜一起卷绕，得到卷绕卷芯；或者切割上述正、负极带，分别得到正、负极片，将正、负极片分别间隔插入“Z”形折叠的隔膜中，得到叠片卷芯；⑤将卷绕卷芯或者叠片卷芯的正、负极耳分别与盖板组件焊接在一起，即完成了卷芯的组装。该工艺存在以下缺陷：1、需要耗费大量的铜、铝箔材，导致卷芯的能量密度难以有效提升，而且使得制造成本居高不下；2、在叠片或者卷绕过程中，都不可避免的会出现由于正负极片或者正负极带错位导致卷芯短路的风险，也进一步增加了设备上由于极片纠偏、错位检测的采购成本；3、叠片卷芯中，切割正、负极带也会不可避免的产生金属毛刺、粉尘，增加了卷芯短路的风险；4、卷芯组装时，由于极耳较硬，会出现极耳弯折困难、极耳折断等不良现象的发生。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种降低制造成本、防止卷芯短路的锂电池卷芯。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种锂电池卷芯，包括将导电层涂覆于绝缘隔膜上形成的集流体。本专利技术通过涂覆在隔膜上的导电层作为集流体，从而取消传统铜、铝箔材集流体，降低卷芯的制造成本和重量，有效提升能量密度，涂覆后的导电层位置不会发生移动，防止在叠片或卷绕过程中，正、负极片错位导致的短路风险，不需要切割正、负极片，从而不会产生金属毛刺。优选的，涂覆有导电层的隔膜位置为涂覆区，所述导电层表面还分别涂覆有对应极性的活性物质层。优选的，正极和负极对应的涂覆区的同一端分别设置有凸耳，凸耳上的导电层分别与对应极性的极耳连接，所述隔膜折叠或卷叠形成卷芯，正极和负极对应的凸耳分别叠放在一起形成两排极耳。优选的，所述隔膜表面沿长度方向形成多个等间隔的涂覆区，涂覆区内具有穿过隔膜的孔洞，涂覆区两面分别设置有导电层和极性相同的活性物质层，相邻涂覆区设置有极性相反的活性物质层，相邻涂覆区的凸耳位置交错设置，至少一面凸耳上的导电层连接有与涂覆区极性对应的极耳。优选的，相邻涂覆区叠放在一起形成卷芯，相邻涂覆区之间通过隔膜的未涂覆区分隔，最外端的两个涂覆区被隔膜两端的未涂覆区包裹。优选的，所述隔膜表面沿长度方向设置有多个涂覆区，所述涂覆区的一端间隔设置有第一凸耳和第二凸耳，涂覆区两面分别涂覆导电层并设置极性不同的活性物质层，同一面涂覆区的活性物质层极性相同，正极涂覆区的导电层涂覆至第一凸耳，负极涂覆区的导电层涂覆至第二凸耳，第一凸耳的导电层与正极对应的极耳连接，第二凸耳的导电层与负极对应的极耳连接。优选的，相邻涂覆区叠放在一起形成卷芯，相邻涂覆区之间通过隔膜的未涂覆区分隔，最外端的两个涂覆区被隔膜两端的未涂覆区包裹。优选的，所述隔膜表面沿长度方向设置有多个涂覆区，所述涂覆区的一端间隔设置有两个凸耳，涂覆区两面分别涂覆导电层并设置极性不同的活性物质层，同面涂覆区的活性物质层极性相同，同一面相邻涂覆区的导电层涂覆至不同的凸耳，同一涂覆区两面的导电层分别涂覆在不同的凸耳上，并分别连接对应的极耳。优选的，还包括与隔膜平行设置于隔膜下方的第二隔膜，从任意一端的涂覆区开始，将涂覆区及下方的第二隔膜翻转到相邻的另一个涂覆区上，然后继续翻转，直到所有涂覆区翻转叠放在一起，沿翻转顺序的方向，相邻涂覆区的间距依次增大。优选的，所述隔膜一端间隔设置有多个凸耳，隔膜两面分别连续设置有覆盖隔膜表面的导电层，两面导电层分别间隔涂覆至不同的凸耳，导电层上分别连续设置极性不同的活性物质层，所述隔膜表面的至少一面设置有隔离层，导电层涂覆于隔离层上；所述隔膜放置在第三隔膜上，将隔膜长度方向一端的前两个凸耳及下方的第三隔膜翻转到隔膜上，然后继续翻转卷绕隔膜，卷绕得到的卷芯中，极性相同的凸耳叠放在一起。本专利技术提供的锂电池卷芯的优点在于：通过涂覆在隔膜上的导电层作为集流体，从而取消传统铜、铝箔材集流体，降低卷芯的制造成本重量，有效提升能量密度，涂覆后的导电层位置不会发生移动，防止在叠片或卷绕过程中，正、负极片错位导致的短路风险，不需要切割正、负极片，从而不会产生金属毛刺。在进行组装的时候，将凸耳弯折后进行固定，隔膜材质较软，弯折方便，规避了极耳弯折困难、极耳折断等不良现象的发生；在进行卷芯卷绕时，可借助隔膜本身的未涂覆区实现电极的绝缘，节约隔膜的用量，从而显著降低成本。附图说明图1为本专利技术的实施例1提供的锂电池卷芯的示意图；图2为本专利技术的实施例1提供的锂电池卷芯的隔膜上的导电层和活性物质层的示意图；图3为本专利技术的实施例1提供的锂电池卷芯的隔膜示意图；图4为本专利技术的实施例1提供的锂电池卷芯的隔膜导电层涂覆状态示意图；图5为本专利技术的实施例1提供的锂电池卷芯的隔膜上设置活性物质层的示意图；图6为本专利技术的实施例1提供的锂电池卷芯的极耳与凸耳的配合状态示意图；图7为本专利技术的实施例1提供的锂电池卷芯的剖视图；图8为本专利技术的实施例1提供的锂电池卷芯的隔膜未叠片时的示意图；图9为本专利技术的实施例1提供的锂电池卷芯的隔膜开始叠片的状态示意图；图10为本专利技术的实施例1提供的锂电池卷芯的隔膜第一次叠片的状态示意图；图11为本专利技术的实施例1提供的锂电池卷芯的隔膜第二次叠片的状态示意图；图12为本专利技术的实施例1提供的锂电池卷芯的隔膜叠片完成的状态示意图；图13为本专利技术的实施例1提供的锂电池卷芯的示意图；图14为本专利技术的实施例1提供的锂电池卷芯的侧视图；图15为本专利技术的实施例1提供的锂电池卷芯的装配示意图；图16为本专利技术的实施例2提供的锂电池卷芯的隔膜正面示意图；图17为本专利技术的实施例2提供的锂电池卷芯的隔膜反面示意图；图18为本专利技术的实施例2提供的锂电池卷芯的隔膜未叠片时的示意图；图19为本专利技术的实施例2提供的锂电池卷芯的极耳与凸耳的配合状态示意图；图20为本专利技术的实施例2提供的锂电池卷芯的隔膜第一次叠片的状态示意图；图21为本专利技术的实施例2提供的锂电池卷芯的隔膜第二次叠片的状态示意图；图22为本专利技术的实施例2提供的锂电池卷芯的隔膜叠片完成的状态示意图；图23为本专利技术的实施例3提供的锂电池卷芯的隔膜正面示意图；图24为本专利技术的实施例3提供的锂电池卷芯的隔膜反面示意图；图25为本专利技术的实施例3提供的锂电池卷芯的隔膜未开始叠片的状态示意图；图26为本专利技术的实施例3提供的锂电池卷芯的隔膜开始叠片的状态示意图；图27为本专利技术的实施例3提供的锂电池卷芯的隔膜叠片完成的状态示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池卷芯，其特征在于：包括将导电层涂覆于绝缘隔膜上形成的集流体。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂电池卷芯，其特征在于：包括将导电层涂覆于绝缘隔膜上形成的集流体。


2.根据权利要求1所述的一种锂电池卷芯，其特征在于：涂覆有导电层的隔膜位置为涂覆区，所述导电层表面还分别涂覆有对应极性的活性物质层。


3.根据权利要求2所述的一种锂电池卷芯，其特征在于：正极和负极对应的涂覆区的同一端分别设置有凸耳，凸耳上的导电层分别与对应极性的极耳连接，所述隔膜折叠或卷叠形成卷芯，正极和负极对应的凸耳分别叠放在一起形成两排极耳。


4.根据权利要求3所述的一种锂电池卷芯，其特征在于：所述隔膜表面沿长度方向形成多个等间隔的涂覆区，涂覆区内具有穿过隔膜的孔洞，涂覆区两面分别设置有导电层和极性相同的活性物质层，相邻涂覆区设置有极性相反的活性物质层，相邻涂覆区的凸耳位置交错设置，至少一面凸耳上的导电层连接有与涂覆区极性对应的极耳。


5.根据权利要求4所述的一种锂电池卷芯，其特征在于：相邻涂覆区叠放在一起形成卷芯，相邻涂覆区之间通过隔膜的未涂覆区分隔，最外端的两个涂覆区被隔膜两端的未涂覆区包裹。


6.根据权利要求3所述的一种锂电池卷芯，其特征在于：所述隔膜表面沿长度方向设置有多个涂覆区，所述涂覆区的一端间隔设置有第一凸耳和第二凸耳，涂覆区两面分别涂覆导电层并设置极性不同的活性物质层，同面涂覆区的活性物质层极性相同，正极涂覆区的导电层涂覆至第一凸耳，负极涂覆区的导电层涂覆至第二凸耳，第一凸耳的导电层与正...

【专利技术属性】
技术研发人员：高冲，程辉，吴德，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34