隔膜的 長X寬X厚相同，并且均大于5250_^15511111^38以111;所述膠帶雙襯層為兩條6313聚 酰亞胺膠帶，其中一條膠帶雙襯層的尺寸為長X寬X厚=145mmX7mmX50um、另一條膠 帶雙襯層的長X寬X厚=145mmX22mmX50um;所述硬膜單襯層為一條長X寬X厚= 155mmX4mmX25um的Kapton CR25聚酰亞胺薄膜；所述金屬箱雙襯層為兩條亞化D84純錯 箔膠帶，其中一條金屬箔雙襯層的尺寸為長X寬X厚=150mmX6mmX80um、另一條金屬箔 雙襯層的尺寸為長X寬X厚=150mmX8mmX80um ;所述柔性膜單襯層為一條長X寬X 厚=190_X25_X 10um 的 LLD-PE-10 保鮮膜。
[0042] 實施例：
[0043] 步驟1、卷繞柱形電芯
[0044] ⑴分別制出一片作為正極板的內側極板1、內側隔膜2、作為負極板的外側極板3 和外側隔膜4 ;其中如表1中參數(shù)所示，內側極板的基材為鋁箔、鋁箔上的主要成分即活性 材料為鈷酸鋰，鋁箔的長X寬X厚=4350mmX133mmX145ym;外側極板的基材為銅箔， 銅箔上的主要成分即活性材料為MCMB，銅箔的長X寬X厚=4460mmX138mmX143ym ;內 側隔膜和外側隔膜完全相同，即內側隔膜和外側隔膜的基材均為Celgard三層復合膜，主 要成分為均PP/PE/PP，長X寬X厚均大于5250_Χ155_Χ38μπι;
[0045] ⑵沿軸向方向，自內至外同時將內側極板、內側隔膜、外側極板、外側隔膜卷繞成 一體構成柱形電芯，內側極板和外側極板卷繞結束后，內側隔膜和外側隔膜再纏繞兩圈，最 后用膠帶黏貼在內側隔膜和外側隔膜的接縫處，完成如圖1所示圓柱形鋰離子電池電芯的 軸向端面為柱形電芯5的卷繞過程；觀察從圖1得出，所述內側極板、內側隔膜、外側極板和 外側隔膜各自形成了阿基米德螺線；
[0046] 表1 :柱形電芯材料各層的參數(shù)表：
[0048] 步驟2、柱形電芯的調整過程
[0049] ⑴如表2中參數(shù)所示，分別制出兩條不同尺寸的631S聚酰亞胺膠帶作為膠帶 雙襯層，其中一條膠帶雙襯層的尺寸為長X寬X厚=145mmX7mmX50um、另一條膠帶 雙襯層的長X寬X厚=145mmX22mmX50um;-條Kapton CR25聚酰亞胺薄膜作為硬 膜單襯層，硬膜單襯層的尺寸為長X寬X厚=155mmX4mmX25um ;兩條不同尺寸的亞 化D84純鋁箔膠帶作為金屬箔雙襯層8,其中一條金屬箔雙襯層的尺寸為長X寬X厚 =15CtamX6謹X80um、另一條金屬箱雙襯層的尺寸為長X寬X厚=15CtamX8謹X80um ; 一條LLD-PE-10保鮮膜作為柔性膜單襯層9,柔性膜單襯層為一條長X寬X厚= 190mmX 25mmX 10um ；
[0050] ⑵如圖1和圖2所示，以步驟1制成的柱形電芯軸心線為回轉中心，轉角起始點以 內側極板結束時為〇°，沿卷繞方向，先后在柱形電芯上黏貼步驟2⑴制出的7_寬和22_ 寬的膠帶雙襯層，膠帶雙襯層的長度方向沿圓柱形電芯軸向方向的中心對稱，圓周上膠帶 的結束棱邊分別對應角度為84°和120° ;
[0051] ⑶在步驟2⑴制出的硬膜單襯層7兩端黏貼7mm寬的631S膠帶，形成"H"形結 構；以所述柱形電芯的軸心線為回轉中心，轉角起始點以內側極板結束時為0°，沿卷繞方 向，將硬膜單襯層兩端黏貼在柱形電芯上，硬膜單襯層兩端與柱形電芯兩端對齊，圓周上硬 膜單襯層寬度中心對應角度為313° ;
[0052] ⑷電池單體殼體清洗完成后，在所述殼體內壁先后黏貼6mm寬和8mm寬的金屬箔 雙襯層，黏貼的位置為以設定柱形電芯置入殼體的位置為基準，以金屬箔雙襯層長度方向 偏置柱形電芯負極耳端5-8mm，柱形電芯的軸心線為回轉中心，轉角起始點以內側極板結束 時為0°，沿卷繞方向，6mm寬的金屬箱雙襯層起始棱邊對應的轉角為50°、8mm寬的金屬箱 雙襯層中心對應轉角為45° ;
[0053] (5)步驟2⑷完成后，將步驟2⑶完成的柱形電芯進行置入殼體裝配，以柱形電芯 的軸心線為回轉中心，轉角起始點以內側極板結束時為0°，沿卷繞方向，在柱形電芯與電 池單體殼體之間的縫隙里置入所述柔性膜單襯層，柔性膜單襯層的結束棱邊對應角度為 180°，裝入到電池單體殼體中的電芯形成了標準圓柱形電芯，最后裁去柔性膜單襯層裸露 的部分，即完成本發(fā)明圓柱形鋰離子電池電芯裝配的保形過程。
[0054] 表2 :各襯層的參數(shù)表：
[0056] 本發(fā)明的工作原理：
[0057] 本發(fā)明基于圓柱形鋰離子電池的電芯輪廓特性的認識，選用合適材料及其組合， 以填充原理調整電芯局部與殼體內壁的間隙值，使修正后的間隙分布曲線在多點或區(qū)域趨 近了理想的包絡圓，對控制電芯膨脹以及內應力分布、裝配工藝性等起到了顯著效果，最終 提商電池質量水平。
[0058] 盡管上面對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體 實施方式，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員 在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很 多形式。這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 圓柱形鋰離子電池電芯裝配的保形方法，其特征在于：包括以下制作步驟： 步驟1 :卷繞電芯 (1)分別制出一片內側極板、內側隔膜、外側極板和外側隔膜；所述內側極板和外側極板 中有一片作為正極片、另一個作為負極片； ⑵沿軸向方向，自內至外同時將內側極板、內側隔膜、外側極板、外側隔膜卷繞成一體 構成柱形電芯，所述柱形電芯中極板或隔膜各自端面的形狀均為阿基米德螺線狀； 步驟2:柱形電芯的調整過程 步驟1⑵制成的柱形電芯置入電池殼前或置入電池殼過程中，通過復數(shù)種襯層作為填 充材料，將置入電池殼后的柱形電芯調整至標準圓柱狀，完成本發(fā)明圓柱形鋰離子電池電 芯裝配的保形過程。2. 根據(jù)權利要求1所述圓柱形鋰離子電池電芯裝配的保形方法，其特征在于：所述步 驟2中復數(shù)種襯層包括兩條寬度不同的膠帶雙襯層、一條硬膜單襯層、兩條寬度不同的金 屬箔雙襯層和一條柔性膜單襯層。3. 根據(jù)權利要求2所述圓柱形鋰離子電池電芯裝配的保形方法，其特征在于：所述柱 形電芯調整的過程為： ⑴以所述柱形電芯的軸心線為回轉中心，以柱形電芯卷繞的最終結束點開始，沿卷 繞方向，在柱形電芯上先后黏貼小寬度、大寬度的兩條膠帶雙襯層，兩條膠帶雙襯層的長 度方向沿柱形電芯軸向方向的中心對稱，圓周上膠帶的結束棱邊分別對應角度為84°和 120。； ⑵在所述硬膜單襯層兩端黏貼631S膠帶，形成"H"形結構，以所述柱形電芯的軸心線 為回轉中心，以柱形電芯中內側極板的結束點開始作為0°，沿卷繞方向，將硬膜單襯層兩 端黏貼在柱形電芯上，硬膜單襯層兩端與柱形電芯兩端對齊，圓周上硬膜單襯層寬度中心 對應角度為313°; ⑶電池單體殼體清洗完成后，在所述殼體內壁先后黏貼小寬度、大寬度的兩條金屬箔 雙襯層，黏貼的位置為以設定柱形電芯置入殼體的位置為基準，以金屬箔雙襯層長度方向 偏置柱形電芯負極耳端5-8mm，柱形電芯的軸心線為回轉中心，從內側極板結束點開始作為 0°，沿卷繞方向，小寬度的金屬箔雙襯層起始棱邊對應的轉角為50°、大寬度的金屬箔雙 襯層中心對應轉角45°; ⑷按照所述設定柱形電芯置入殼體的位置將柱形電芯置入殼體，以柱形電芯的軸心線 為回轉中心，從內側極板結束點開始作為0°，沿卷繞方向，在柱形電芯與電池單體殼體之 間的縫隙里置入所述柔性膜單襯層，柔性膜單襯層的結束棱邊對應角度為180°，裁去柔性 膜單襯層裸露的部分，即完成柱形電芯調整的過程。4. 根據(jù)權利要求3所述圓柱形鋰離子電池電芯裝配的保形方法，其特征在于：所述內 側極板為正極板，正極板的基材為鋁箔，鋁箔上的活性材料為鈷酸鋰，鋁箔的長X寬X厚 =4350mmX133mmX145μm;所述外側極板為負極板，負極板的基材為銅箱，銅箱上的活性 材料為MCMB，銅箔的長X寬X厚=4460mmX138mmX143μm;所述內側隔膜和外側隔膜的 基材均為PP/PE/PP的Celgard三層復合膜，內側隔膜和外側隔膜的長X寬X厚相同，并且 均大于5250mmX155mmX38μm;所述膠帶雙襯層為兩條631S聚酰亞胺膠帶，其中一條膠帶 雙襯層的尺寸為長X寬X厚=145mmX7mmX50um、另一條膠帶雙襯層的長X寬X厚= 145mmX22mmX50um;所述硬膜單襯層為一條長X寬X厚=155mmX4mmX25um的Kapton CR25聚酰亞胺薄膜；所述金屬箔雙襯層為兩條亞化D84純鋁箔膠帶，其中一條金屬箔雙襯 層的尺寸為長X寬X厚=150mmX6mmX80um、另一條金屬箔雙襯層的尺寸為長X寬X 厚=150mmX8mmX80um;所述柔性膜單襯層為一條長X寬X厚=190mmX25mmX10um的 LLD-PE-10 保鮮膜。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種圓柱形鋰離子電池電芯裝配的保形方法，步驟包括：步驟1：卷繞電芯柱形電芯；步驟2：調整柱形電芯：用復數(shù)種襯層填充，使置入電池殼后的柱形電芯調整至標準圓柱狀。本發(fā)明將不同厚度、不同寬度、不同層數(shù)的襯層材料作為填充材料置于電芯與殼體之間的縫隙中，調整柱形電芯局部與殼體內壁的間隙值，修正了柱形電芯輪廓上不完善的區(qū)域，保證了裝配到電池殼中的柱形電芯為標準的圓柱形電芯；采用本發(fā)明控制了電池工作時內應力分布，降低了電芯不同轉角松緊度差異，提高了極板電流密度一致性，減小了電池單體性能的離散度，最終提高了電池的電化學反應；本發(fā)明工藝簡單、可靠，通過微調有效提高了批次電池單體質量的一致性。
【IPC分類】H01M10/058
【公開號】CN105375067
【申請?zhí)枴緾N201410406427
【發(fā)明人】白楊
【申請人】中國電子科技集團公司第十八研究所
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2014年8月18日