System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种极片制作方法、极片及电池技术_技高网

一种极片制作方法、极片及电池技术

技术编号:40102946 阅读:11 留言:0更新日期:2024-01-23 17:58
一种极片制作方法、极片及电池,通过匹配极耳、集流体、极片、保护胶纸间厚度,使得卷绕后的电芯圆度更好,如果采用相同的卷芯直径设计,则可提升电芯的能量密度,如果采用相同能量密度设计,则可减少对装配段设备精度的要求,提升合格率;同时,由于圆度更好,电芯内部应力分布更加均衡,在使用过程中,减弱了电极材料颗粒老化破碎的程度,同时电解液分布也更加均衡,从而保证电池电性能更优;进一步的,提升了对极片以及集流体的保护,降低了在使用过程中或者遭受外部机械冲击时,因极片、集流体破损造成电芯内部短路而引起安全问题的发生概率;再通过设置保护胶纸,可以在整个极耳处形成防止短路的保护,提高了电芯的安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电芯制作,更具体的说是涉及一种极片制作方法、极片及电池


技术介绍

1、重物冲击为一项安全性模拟测试项目,其目的为测试电池在遭受瞬时外力冲击时,评估其承受能力,在测试过程中,电池会发生形变,当形变达到一定程度时,内部极片隔膜等会出现破损的现象,进而导致电芯起火爆炸。

2、拆解重物冲击测试过的电芯,发现极耳处集流体以及与极耳重叠处的极片存在破损的现象,分析其原因为卷绕后的卷芯,通常在极耳位置对应处存在凸起,电池充满电后,极片发生膨胀,电池内部存在较大的应力梯度,极耳重叠处区域内应力偏大。当电池内部因高温、剧烈反应等原因导致电池内部应力进一步增加,或者遭受外力冲击时,极耳处集流体,或者靠近极耳与极耳重叠处的极片容易发生变形甚至损伤,当发生损伤时,电芯内部容易引起短路,从而造成电芯热失控,发生安全问题。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种极片制作方法、极片及电池,能够减小电芯内部应力集中的问题,提升卷绕后的电芯圆度,从而提升电芯的安全性能。

2、根据第一方面,本专利技术提供一种极片制作方法,其步骤包括:

3、选取制备极片的集流体,在所述集流体的部分区域进行活性材料涂覆以形成涂料区和未涂料区,所述涂料区的厚度为t1,对所述涂料区进行辊压,辊压反弹后的厚度为t2;

4、在所述未涂料区设置镂空区,在所述镂空区设置极耳以形成极片,所述极耳处的整体厚度为t3,所述极耳的宽度为w1;

5、在所述极耳处设置保护胶纸,所述保护胶纸的长度l3,所述保护胶纸的厚度为t4;

6、其中,所述辊压反弹后的厚度t2的取值大于所述极耳的厚度t3的取值,所述保护胶纸的长度l3的取值大于所述极耳的宽度w1的取值。

7、一种实施例中,所述t2的取值与所述保护胶纸厚度t4的取值和极耳厚度t3的取值之和相同或相近。

8、一种实施例中,所述极耳与所述涂料区的间距为l1,卷绕所述极片后,所述极耳与所述涂料区的间距为l2,且所述l2的取值与l1的取值的关系是:

9、l2<l1*(1+a)

10、其中,所述a为所述集流体的断裂伸长率。

11、一种实施例中,所述t2与所述t1的关系是:

12、t2=t1*(1+r1)

13、其中,所述r1为所述极片辊压后的厚度反弹率。

14、一种实施例中,所述保护胶纸的两端设置在所述涂料区,且位于所述涂料区的长度为l4,所述保护胶纸的长度l3=w1+l1*2+l4*2。

15、一种实施例中,所述l4的取值范围为0.5~10mm。

16、一种实施例中,所述涂料区的两端具有起始端和收尾端,所述起始端或收尾端处设有削薄区,所述削薄区与所述涂料区辊压反弹后的厚度为t2之差为t5,所述削薄区的长度为l5,所述l5的取值大于所述保护胶纸位于所述涂料区的长度l4的取值,所述t5的取值与所述保护胶纸的厚度t4的取值相同或相近。

17、一种实施例中,所述极耳的四角设有直径为r的圆倒角。

18、根据第二方面,本专利技术提供一种极片,采用上述所述的方法制备而成。

19、根据第二方面,本专利技术提供一种电池,包括正极极片、负极极片、电解液以及隔离膜,所述正极极片和负极极片为如上所述的极片。

20、依据上述实施例中的一种极片制作方法,通过匹配极耳、集流体、极片、保护胶纸间厚度,使得辊压反弹后的厚度t2的取值大于极耳厚度,从而使得卷绕后极耳位置不会相对于其他部位凸出,使得卷绕后的电芯圆度更好,与常规的方案相比,由于电芯圆度更好,如果采用相同的卷芯直径设计,则可提升电芯的能量密度,如果采用相同能量密度设计,则可减少对装配段设备精度的要求,提升合格率;同时,由于圆度更好,电芯内部应力分布更加均衡,在使用过程中,减弱了电极材料颗粒老化破碎的程度,同时电解液分布也更加均衡,从而保证电池电性能更优;进一步的,提升了对极片以及集流体的保护,降低了在使用过程中或者遭受外部机械冲击时,因极片、集流体破损造成电芯内部短路而引起安全问题的发生概率;再通过设置保护胶纸,可以避免极耳处破损引起短路,使保护胶纸的长度大于极耳的宽度,可以在整个极耳处形成防止短路的保护,提高了电芯的安全性能。

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【技术保护点】

1.一种极片制作方法,其特征在于,其步骤包括:

2.根据权利要求1所述的一种极片制作方法,其特征在于,所述T2的取值与所述保护胶纸厚度T4的取值和极耳厚度T3的取值之和相同或相近。

3.根据权利要求1所述的一种极片制作方法,其特征在于,所述极耳与所述涂料区的间距为L1,卷绕所述极片后,所述极耳与所述涂料区的间距为L2,且所述L2的取值与L1的取值的关系是:

4.根据权利要求1所述的一种极片制作方法,其特征在于,所述T2与所述T1的关系是:

5.根据权利要求1所述的一种极片制作方法,其特征在于,所述保护胶纸的两端设置在所述涂料区,且位于所述涂料区的长度为L4,所述保护胶纸的长度L3=W1+L1*2+L4*2。

6.根据权利要求5所述的一种极片制作方法,其特征在于,所述L4的取值范围为0.5~10mm。

7.根据权利要求5所述的一种极片制作方法,其特征在于,所述涂料区的两端具有起始端和收尾端,所述起始端或收尾端处设有削薄区,所述削薄区与所述涂料区辊压反弹后的厚度为T2之差为T5,所述削薄区的长度为L5,所述L5的取值大于所述保护胶纸位于所述涂料区的长度L4的取值,所述T5的取值与所述保护胶纸的厚度T4的取值相同或相近。

8.根据权利要求1所述的一种极片制作方法,其特征在于,所述极耳的四角设有直径为R的圆倒角。

9.一种极片,其特征在于,采用权利要求1-8中任一项所述的方法制备而成。

10.一种电池,其特征在于,包括正极极片、负极极片、电解液以及隔离膜,所述正极极片和负极极片为如权利要求9所述的极片。

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【技术特征摘要】

1.一种极片制作方法,其特征在于,其步骤包括:

2.根据权利要求1所述的一种极片制作方法,其特征在于,所述t2的取值与所述保护胶纸厚度t4的取值和极耳厚度t3的取值之和相同或相近。

3.根据权利要求1所述的一种极片制作方法,其特征在于,所述极耳与所述涂料区的间距为l1,卷绕所述极片后,所述极耳与所述涂料区的间距为l2,且所述l2的取值与l1的取值的关系是:

4.根据权利要求1所述的一种极片制作方法,其特征在于,所述t2与所述t1的关系是:

5.根据权利要求1所述的一种极片制作方法,其特征在于,所述保护胶纸的两端设置在所述涂料区,且位于所述涂料区的长度为l4,所述保护胶纸的长度l3=w1+l1*2+l4*2。

6.根据权利要求5所述的一种极片制作...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖斌邢建贤刘阳林建刘志文
申请(专利权)人:深圳市比克动力电池有限公司
类型:发明
国别省市:

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