一種鋰電池卷芯的卷繞方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋰電池卷芯的卷繞方法，用于解決現(xiàn)有卷繞鋰電池卷芯卷繞工藝極耳位置誤差大，導(dǎo)致生產(chǎn)如藍牙電池等小尺寸電池生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品合格率低的問題。本發(fā)明包括：1）在正、負極極片的端部分別焊接上正極極耳和負極極耳；2）將負極極片鋪設(shè)在兩層隔膜之間，并將負極極片通過膠帶與隔膜進行固定；3）將正極極片鋪設(shè)在隔膜的上方；以負極極耳的位置作為參照，調(diào)整正極極片的位置至正極極耳與負極極耳之間的中心距滿足工藝要求；然后將正極極片通過膠帶與隔膜進行固定；4）開始卷繞制作卷芯。本發(fā)明能夠提高極耳中心距的精度，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)。
【專利說明】一種鋰電池卷芯的卷繞方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋰電池卷芯的制作工藝，具體涉及一種鋰電池卷芯的卷繞方法。
【背景技術(shù)】
[0002]軟包裝鋰離子電池采用鋁塑復(fù)合膜為外殼，電池大小、電池形狀可根據(jù)需要任意設(shè)計；同時軟包裝電池具有自動泄壓的功能，在短路、針刺、撞擊等極端條件下，不會像鋼殼、鋁殼電池有爆炸風(fēng)險，因此具有良好的本征安全性?；谏鲜鲈颍洶b電池廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，大到動力汽車，儲能電站沖到智能手機、平板電腦、筆記本等智能終端連接設(shè)備；小到藍牙耳機，智能卡片等。
[0003]隨著藍牙無線通信技術(shù)的發(fā)展，以及人們對高品質(zhì)生活的不斷追求，藍牙耳機電池的應(yīng)用范圍越來越大。藍牙電池等小尺寸鋰電池，通常采用極耳外定位，即正極極耳、負極極耳在卷芯的收尾位置。傳統(tǒng)的卷繞工藝，是先將隔膜套在卷針上，然后插入正負極極片，再將極片和隔膜卷繞成卷芯。
[0004]如申請?zhí)枮?01210425935.5的發(fā)明專利公開了一種多級片鋰電池卷芯的卷繞方法，一種多極片鋰電池卷芯的卷繞方法，包括以下步驟:
1)、將多條隔膜完全重疊，重疊好的隔膜穿過U型卷針中間間隙，重疊好的隔膜套緊U型卷針一側(cè)，并對折繃緊，U型卷針轉(zhuǎn)動半圈；
2)、將第一正極片插入第一層隔膜與第二層隔膜之間，第一正極片的極耳露出，U型卷針轉(zhuǎn)動半圈；
3)、將第一負極片插入第二層隔膜與第三層隔膜之間，第一負極片的極耳露出，U型卷針轉(zhuǎn)動半圈；
4)、將第二正極片插入第三層隔膜與第四層隔膜之間，第二正極片的極耳露出，U型卷針轉(zhuǎn)動半圈，第二正極片的極耳與第一正極片的極耳重疊；
5)、將第二負極片插入第四層隔膜與第五層隔膜之間，第二負極片的極耳露出，U型卷針轉(zhuǎn)動半圈，第二負極片的極耳與第一負極片的極耳重疊；
6)、將第三正極片插入第五層隔膜與第六層隔膜之間，第三正極片的極耳露出，U型卷針轉(zhuǎn)動半圈，第三正極片的極耳與第一正極片、第二正極片的極耳重疊；
7)、將第三負極片插入第六層隔膜與第七層隔膜之間，第三負極片的極耳露出，U型卷針轉(zhuǎn)動半圈，第三負極片的極耳與第一負極片、第二負極片的極耳重疊；
依據(jù)上述步驟，將N對正極片、負極片交叉依次插入到隔膜，并通過U型卷針轉(zhuǎn)動卷繞，得到電池卷芯。
[0005]采用傳統(tǒng)的卷繞工藝加工而成的卷芯，極耳位置受諸多因素影響。極片長度的誤差，極耳焊接位置的誤差，操作人員卷繞的松緊度等都會影響極耳的位置。按照行業(yè)一流水準(zhǔn)計算，極片長度誤差±0.50mm,極耳焊接位置的誤差±0.25mm,操作人員卷繞插片公差±0.25mm，卷繞松緊度誤差±0.50mm，根據(jù)公差累計原則，極耳位置的誤差在±1.5mm。即便是如此嚴(yán)格控制的情況下，也很難保證卷繞后電芯的極耳位置和極耳的間距。[0006]如果生產(chǎn)的電池極耳位置偏移或極耳間距太大或太小，則電池可能短路或不能組裝，導(dǎo)致電池的報廢或降級。
[0007]為了解決極耳間距的問題，通常通過極片長度篩選，降低卷繞速度，卷繞后挪動極片來實現(xiàn)。但這些方法不但影響卷芯卷繞的整體效率，而且產(chǎn)生了很多不良品，更為嚴(yán)重的是，極片挪動容易對電芯產(chǎn)生破壞，導(dǎo)致對位不齊，電芯自放電等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有鋰電池卷芯卷繞工藝極耳位置誤差大，導(dǎo)致生產(chǎn)如藍牙電池等小尺寸電池生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品合格率低的問題，而提供一種鋰電池卷芯的卷繞方法，能夠提高鋰電池極耳對位的精度，提高生產(chǎn)如藍牙電池等小尺寸電池卷芯的生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品的品質(zhì)。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種鋰電池卷芯的卷繞方法，其特征在于，包括以下步驟:
1)在正、負極極片的端部分別焊接上正極極耳和負極極耳；
2)將負極極片鋪設(shè)在兩層隔膜之間，并將負極極片通過膠帶與隔膜進行固定；
3)將正極極片鋪設(shè)在隔膜的上方；以負極極耳的位置作為參照，調(diào)整正極極片的位置至正極極耳與負極極耳之間的中心距滿足工藝要求；然后將正極極片通過膠帶與隔膜進行固定；由于不同尺寸卷芯對正、負極極耳之間的中心距要求不一樣，所以在進行本步驟的時候，正、負極極耳之間的距離根據(jù)該產(chǎn)品的工藝要求進行確定，本領(lǐng)域的技術(shù)人員都能明白和理解；
4)開始卷繞制作卷芯，由于對于如藍牙電池等小尺寸電池的極耳都是采用極耳外定位，即正極極耳、負極極耳在卷芯的收尾位置；因此起卷的位置是在以極耳安放位置相對的
另一端。
[0010]進一步地，負極極片的起卷位置通過膠帶與隔膜進行固定，正極極片的起卷位置通過膠帶與隔膜進行固定。
[0011]進一步地，正、負極極耳上設(shè)有極耳保護膠帶。
[0012]進一步地，所述隔膜的基材為聚乙烯、聚丙烯中的一種或者兩種的組合。
[0013]進一步地，所述膠帶的基材為聚乙烯、聚丙烯、聚酰亞胺或者聚酯。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
通過對正、負極極耳預(yù)定位置的設(shè)置，正極極耳和負極極耳的相對位置得以固定，極耳的位置不受極片長度、焊接位置的公差影響，受卷繞人員的操作影響也較小。從而，提高了外定位軟包裝鋰離子電池的正、負極極耳位置的精度，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)；同時相對于采用通過極片長度篩選、降低卷繞速度、卷繞后挪動極片來調(diào)整正、負極極片之間的中心距的現(xiàn)有卷繞工藝，提高了生產(chǎn)的效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明負極極片與隔膜定位示意圖；
圖2是本發(fā)明正極極片與隔膜定位示意圖；
圖3是實施例一和對比例I所制作電池極耳中心距的對比數(shù)據(jù)曲線圖。[0016]圖4是實施例二和對比例2所制作電池極耳中心距的對比數(shù)據(jù)曲線圖。
[0017]圖中標(biāo)記:C01-正極極耳，C02-正極極耳保護膠帶，C03-正極極片，C04-正極與隔膜固定膠帶，AOl-負極極耳保護膠帶，A02-負極極耳，A03-負極極片，A04-負極與隔膜固定膠帶，SOl-隔膜。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，并不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的其他所用實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0019]本發(fā)明的鋰電池卷芯的卷繞方法，包括以下步驟:
1)在正、負極極片的端部分別焊接上正極極耳和負極極耳；
2)將負極極片鋪設(shè)在兩層隔膜之間，并將負極極片通過膠帶與隔膜進行固定；
3)將正極極片鋪設(shè)在隔膜的上方；以負極極耳的位置作為參照，調(diào)整正極極片的位置至正極極耳與負極極耳之間的中心距滿足工藝要求；然后將正極極片通過膠帶與隔膜進行固定；由于不同尺寸卷芯對正、負極極耳之間的中心距要求不一樣，所以在進行本步驟的時候，正、負極極耳之間的距離根據(jù)該產(chǎn)品的工藝要求進行確定，本領(lǐng)域的技術(shù)人員都能明白和理解。同時本領(lǐng)域的技術(shù)人員都明白，正極片和負極片需要通過隔膜進行分離，因此本步驟中講述的正極極片鋪設(shè)在隔膜的上方指的是:將正極極片鋪設(shè)位置在最上面一層的隔膜的上方；同時正極極片的長度位置不一致，在鋪設(shè)正極極片的時候只考慮正極極耳與負極極耳之間的中心距離。實際上極片長度的誤差較小，因此正極極片的另一端與負極極片的起卷位置的距離有多長不會影響本發(fā)明的效果，而本發(fā)明消除了極片長度帶來的誤差，從而提聞了廣品品質(zhì)。
[0020]4)開始卷繞制作卷芯。卷繞一般都是在卷針上進行，由于對于如藍牙電池等小尺寸電池的極耳都是采用極耳外定位，即正極極耳、負極極耳在卷芯的收尾位置；因此起卷的位置是在以極耳安放位置相對的另一端。
[0021]進一步地，負極極片的起卷位置通過膠帶與隔膜進行固定，正極極片的起卷位置通過膠帶與隔膜進行固定，便于提高卷繞的工作效率。一般情況下，負極極片起卷位置與隔膜的端部相齊平，本領(lǐng)域的技術(shù)人員都能明白和理解，在此不再贅述。
[0022]進一步地，正、負極極耳上設(shè)有極耳保護膠帶，從而提高極耳的穩(wěn)固性。
[0023]進一步地，所述隔膜的基材為聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)中的一種或者兩種的組合，采用干法或者濕法工藝制備而成，本領(lǐng)域的技術(shù)人員都能明白和理解，在此不再贅述。
[0024]進一步地，所述膠帶的基材為聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰亞胺(PI)或者聚酯(PET)0
[0025]通過對正、負極極耳預(yù)定位置的設(shè)置，正極極耳和負極極耳的相對位置得以固定，極耳的位置不受極片長度、焊接位置的公差影響，受卷繞人員的操作影響也較小。從而，提高了外定位軟包裝鋰離子電池的正、負極極耳位置的精度，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)；同時相對于采用通過極片長度篩選、降低卷繞速度、卷繞后挪動極片來調(diào)整正、負極極片之間的中心距的現(xiàn)有卷繞工藝，提高了生產(chǎn)的效率。
[0026]實施例一 電池型號為351123/50mAh，采用本發(fā)明的卷芯卷繞方法進行電芯的制作，極耳中心距規(guī)格(即該型號的鋰電池極耳中心距的工藝要求)為5.0±0.5mm。
[0027]作為該實施例的對比例1，電池型號為351123/50mAh，采用普通的工藝進行電芯的制作，極耳中心距規(guī)格為5.0±0.5mm。
[0028]實施例一和對比例I所制作電池極耳中心距的對比數(shù)據(jù)曲線圖如圖3所示。
[0029]電池極耳的中心距如下表所示。
[0030]實施例二
電池型號為621518/90mAh，采用本發(fā)明的卷芯卷繞方法進行電芯的制作，極耳中心距規(guī)格為(即該型號的鋰電池極耳中心距的工藝要求)5.0±0.5mm。
[0031]作為該實施例的對比例2，電池型號為621518/90mAh，采用普通的工藝進行電芯的制作，極耳中心距規(guī)格為5.0±0.5mm。
[0032]實施例二和對比例2所制作電池極耳中心距的對比數(shù)據(jù)曲線圖如圖4所示。
[0033]電池極耳的中心距如下表所示:
所有試驗組別電池的極耳中心距數(shù)據(jù)如下:
【權(quán)利要求】
1.一種鋰電池卷芯的卷繞方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)在正、負極極片的端部分別焊接上正極極耳和負極極耳； 2)將負極極片鋪設(shè)在兩層隔膜之間，并將負極極片通過膠帶與隔膜進行固定； 3)將正極極片鋪設(shè)在隔膜的上方；以負極極耳的位置作為參照，調(diào)整正極極片的位置至正極極耳與負極極耳之間的中心距滿足工藝要求；然后將正極極片通過膠帶與隔膜進行固定；4)開始卷繞制作卷芯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池卷芯的卷繞方法，其特征在于，所述負極極片的起卷位置通過膠帶與隔膜進行固定，正極極片的起卷位置通過膠帶與隔膜進行固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋰電池卷芯的卷繞方法，其特征在于，正、負極極耳上設(shè)有極耳保護膠帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰電池卷芯的卷繞方法，其特征在于，所述隔膜的基材為聚乙烯、聚丙烯中的一種或者兩種的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰電池卷芯的卷繞方法，其特征在于，所述膠帶的基材為聚乙烯、聚丙烯、聚酰亞胺或者聚酯。
【文檔編號】H01M10/0587GK103825056SQ201410109883
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】龔本利, 吳偉煌, 范未峰 申請人:四川劍興鋰電池有限公司