一种调整极耳对齐度的方法技术

本发明专利技术为一种调整极耳对齐度的方法，其克服了现有技术中存在的产品安全性能低、后段工序制造合格率低的问题，本发明专利技术三个极耳具体位置可随意根据设计进行变更，保证产品卷绕完成后，负极敷料区能完全包覆正极敷料区，保证三个极耳在同一条直线上，改善产品循环性能及提升产品安全性。本发明专利技术包括以下步骤：步骤一：计算卷绕圈数；步骤二：计算每圈长度；步骤三：选定正极第一个极耳位；步骤四：计算正极第二个极耳位；步骤五：计算正极第三个极耳位；步骤六：计算负极三个极耳位。计算负极三个极耳位。计算负极三个极耳位。

【技术实现步骤摘要】
一种调整极耳对齐度的方法

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[0001]本专利技术属于锂电池制造
，涉及一种调整极耳对齐度的方法。

技术介绍
：
[0002]目前市场上主流锂电池极耳结构分为单极耳、多极耳、全极耳等结构，多极耳结构产品中成熟产品为双极耳，两个极耳位于极片两端，三极耳及以上结构产品针对极耳具体位置无法实现具体精确定位，此类产品设计方面存在产品安全性能低等缺陷，同时此产品循环寿命低，另外三个极耳无法实现统一在一条直线上，影响后段工序制造合格率；
[0003]目前已知的技术方案中，在三极耳及以上产品结构设计中，三个极耳具体位置为平均分布在单张极片长度方向，此种结构设计主要考虑到锂电池涂布工序操作简便，锂电池涂布工序使用设备挤压涂布机，目前主流涂布方式为单段涂布，即固定一种涂长方式，此种结构产品在设计方面存在安全性低等弊端，具体为：正负极极片三个极耳具体位置根据正负极极片长度均匀分布，电芯在卷绕完成后，无法实现“负极敷料区完全包覆正极敷料区”，导致产品在循环测试过程中出现负极极耳位析锂，长期循环后容易产生锂枝晶，缩短产品循环寿命，同时出现短路起火爆炸等风险，另外三个极耳无法保证在同一直线上，影响后段工序制造合格率。

技术实现思路
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[0004]本专利技术的目的在于提供一种调整极耳对齐度的方法，其克服了现有技术中存在的产品安全性能低、后段工序制造合格率低的问题，本专利技术三个极耳具体位置可随意根据设计进行变更，无需增加新设备，在保证产品卷绕完成后，负极敷料区能完全包覆正极敷料区，保证三个极耳在同一条直线上，有效提高组装工序合格率，改善产品循环性能及提升产品安全性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种调整极耳对齐度的方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0007]步骤一：计算卷绕圈数；
[0008]步骤二：计算每圈长度；
[0009]步骤三：选定正极第一个极耳位；
[0010]步骤四：计算正极第二个极耳位；
[0011]步骤五：计算正极第三个极耳位；
[0012]步骤六：计算负极三个极耳位。
[0013]具体包括以下步骤：
[0014]步骤一：确定正极极片三个极耳具体位置，保证产品卷绕完成后三个极耳在同一条直线上；首先根据卷芯的直径D、单层厚度d、卷针直径t算出卷芯卷绕圈数，然后可根据正极片厚度、负极片厚度、隔离膜厚度分别计算出正负极每圈长度尺寸；先选定正极极片头部第一个极耳位置，此位置根据产品结构在一定范围内随意设定，假设第一个极耳位置中心
线距离极片头部距离为”A”，然后根据产品结构、正负极极片厚度、隔离膜厚度以及卷针直径算出此位置在卷芯的第几圈的具体位置；第二个极耳根据需要增加固定圈数，设计第二个极耳在当前圈数的具体位置，保证第二个极耳与第一个极耳对齐，第三个极耳按照同样方法设计；
[0015]步骤二：负极极片三个极耳位置根据正极极片极耳位置进行定位，卷绕完成后保证负极极耳位与正极极耳位平齐；负极三极耳位在同一直线，负极第一个极耳位置为正极第一个极耳位置增加固定值，固定值为卷绕圈数*定值；负极第二个极耳位置及第三个极耳位置与正极极耳位置设计方法相同。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有的优点和效果如下：
[0017]1.本专利技术不增加相关检测设备，无成本增加；
[0018]2.本专利技术在提高极耳对齐度后，较大程度的将组装工序的合格率从85％提升至92％(激光焊接、放置垫片等工序)；
[0019]3.本专利技术保证负极敷料区完全包裹正极敷料区，避免析锂现象的发生，大幅度提高循环寿命(945周保值率由原来的80％提高至88％)及产品安全性。
附图说明：
[0020]图1为本专利技术方法的流程图；
[0021]图2为本专利技术中卷芯的结构示意图；
[0022]图3为本专利技术中电极极片的结构示意图，
[0023]图4为本专利技术A组和B组两组实验产品的结构示意图；
[0024]图5为A组和B组两组产品的循环对比数据图；
[0025]图中，1
‑
隔离膜，2
‑
正极片，3负极片。
具体实施方式：
[0026]本专利技术为一种调整极耳对齐度的方法。如图1所示，包括以下步骤：
[0027]步骤一：计算卷绕圈数；
[0028]步骤二：计算每圈长度；
[0029]步骤三：选定正极第一个极耳位；
[0030]步骤四：计算正极第二个极耳位；
[0031]步骤五：计算正极第三个极耳位；
[0032]步骤六：计算负极三个极耳位。
[0033]参见图2和图3，本专利技术具体包括以下步骤：
[0034]步骤一，确定正极极片三个极耳具体位置，保证产品卷绕完成后三个极耳在同一条直线上；首先根据图2卷芯的直径D、单层厚度d、卷针直径t可算出卷芯卷绕圈数，然后可根据图3所示正极片2厚度、负极片3厚度、隔离膜1厚度分别计算出正负极每圈长度尺寸；先选定正极极片头部第一个极耳位置，此位置可根据产品结构在一定范围内随意设定，假设第一个极耳位置中心线距离极片头部距离为”A”，然后根据产品结构、正负极极片厚度、隔离膜厚度以及卷针直径算出此位置在卷芯的第几圈的具体位置；第二个极耳可根据需要增加固定圈数，为了保证第二个极耳与第一个极耳对齐，可设计第二个极耳在当前圈数的具
体位置，第三极耳个按照同样设计方法设计即可。
[0035]步骤二，负极极片三个极耳位置根据正极极片极耳位置进行定位，卷绕完成后保证负极极耳位与正极极耳位平齐；负极三极耳位在同一直线，负极第一个极耳位置为正极第一个极耳位置增加固定值(卷绕圈数
×
定值)，负极第二个极耳位置及第三个极耳位置与正极极耳位置设计方法相同。
[0036]实施例：
[0037]结合目前卷芯，设定参数如下：
[0038]a卷芯直径31mm b正极片厚度0.144mm
[0039]c负极片厚度0.102mm d卷针直径4.0mm e隔膜厚度0.012mm
[0040]单层厚度＝正极片厚度+负极片厚度+2*隔膜厚度＝0.144+0.102+2*0.012
[0041]0.27mm
[0042][0043]每圈正负极片长度计算如下：
[0044](1)第一圈正极片长度＝Π*d1＝3.14*[2*(正极片厚度+隔膜厚度)+卷针直径]＝13.55mm
[0045](2)第一圈负极片长度＝Π*d2＝3.14*[2*(正极片厚度+2*隔膜厚度+负极片厚度)+卷针直径]＝14.26mm
[0046](3)第二圈正极片长度＝Π*d3＝3.14*[2*(正极片厚度+2*隔膜厚度+负极片厚度)2*(正极片厚度+隔膜厚度)+卷针直径]＝15.25mm
[0047]第一圈负极片长度
‑
第一圈正极片长度＝13.55
‑
14.26＝0.71mm<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调整极耳对齐度的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：计算卷绕圈数；步骤二：计算每圈长度；步骤三：选定正极第一个极耳位；步骤四：计算正极第二个极耳位；步骤五：计算正极第三个极耳位；步骤六：计算负极三个极耳位。2.根据权利要求1所述的一种调整极耳对齐度的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：确定正极极片三个极耳具体位置，保证产品卷绕完成后三个极耳在同一条直线上；首先根据卷芯的直径D、单层厚度d、卷针直径t算出卷芯卷绕圈数，然后可根据正极片(2)厚度、负极片(3)厚度、隔离膜(1)厚度分别计算出正负极每圈长度尺寸；先选定正极极片头部第一个极耳位置，此位置根据产品...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓，孟纪华，赵凡，张马，
申请(专利权)人：陕西蓝湾进平新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：