CN102569727A - 一种聚合物锂离子电池极组的制作方法 - Google Patents

一种聚合物锂离子电池极组的制作方法 Download PDF

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杨玉娟
王玉虎
程君
孟辽
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Abstract

本发明公开了一种聚合物锂离子电池极组的制作方法，通过卷绕机制作，包括：将制好的正负极片极耳端朝外分别放在卷绕机正负极片输送平台上；将隔膜自上而下引入设在正负极片输送平台间的间隙处并拉紧；将正负极片输送到预定位置后，使正负极片横向中心线与膈膜横向中心线重合,并调整好正负极片插入距离；驱动上下两片卷针将正负极片与隔膜压紧；驱动所述卷针绕中心轴旋转将正负极片与隔膜卷绕。本发明保证了电池极组的卷绕居中度和极耳间距，改善了人工卷绕造成极组宽度、厚度一致性差的问题，降低了手工卷绕带来的正负极交叉污染风险，从而降低了电池自放电率；同时提高了卷绕工序制作效率，缓解了人工紧张的局面。

Description

一种聚合物锂离子电池极组的制作方法
技术领域
本发明涉及一种聚合物锂离子电池极组的制作方法，特别是一种小型聚合物锂离子电池极组的制作方法。 
背景技术
软包装聚合物锂离子电池具有重量轻、安全性好、形状设计多变性、能量密度高、电压平台高等优点，已经越来越多地应用在各种新型电子产品上。 
目前，对于体积较大的锂离子电池的电池极组制作方式已接近成熟。然而，对于体积较小的聚合物锂离子电池来说，由于极耳间距小，极片和极组尺寸小，目前均采用手工制作方式进行生产；由于人为原因使得生产出来的锂离子电池极耳间距和卷绕居中度等参数参差不齐，直接影响了聚合物锂离子电池的制造成品率和安全性；另外，手工制作容易造成正负极交叉污染，使得电池自放电率增加，电池工作时间变短。 
随着市场对蓝牙电池等类的小型聚合物电池的需求越来越大，而人力成本也越来越高。因此，采用自动制作工艺制作小型聚合物电池对企业具有重大的实践意义。 
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足而提供一种聚合物锂离子电池极组的制作方法，可有效地提高电极极组的制作效率和产品的一致性。 
本发明是这样实现的，一种聚合物锂离子电池极组的制作方法，通过卷绕机卷绕，包括以下步骤： 
将制好的正负极片极耳端朝外分别放在卷绕机正负极片输送平台上；
将隔膜自上而下引入设在正负极片输送平台之间的间隙处并拉紧；
将所述正负极片输送到预定位置后，使正负极片横向中心线与膈膜横向中心线重合, 并调整好正负极片插入距离；
驱动卷绕机上下两片卷针将所述正负极片与隔膜压紧；
驱动所述两片卷针绕中心轴旋转将所述正负极片与隔膜卷绕。
所述正极片位于所述隔膜的下方，所述负极片位于所述隔膜的上方。 
所述隔膜自正极片一侧向所述负极片一侧向下倾斜穿过所述正负极片输送平台之间的间隙。 
所述上下两片卷针以逆时针方向绕其中心轴旋转。 
本发明通过卷绕机对电池极片进行卷绕制作，保证了电池极组的卷绕居中度和极耳间距，改善了由人工卷绕造成的极组宽度、厚度等一致性差的问题；降低了由手工卷绕带来的正、负极交叉污染风险，从而降低了电池自放电率；同时提高了卷绕工序的制作效率，缓解了人工紧张的局面。  
附图说明
图1是本发明实施例提供的正极片的结构示意图； 
图2是图1的侧视图；
图3是本发明实施例提供的负极片的结构示意图；
图4是图3的侧视图；
图5是正负极片和隔膜卷绕起始位置示意图；
图6是正负极片和隔膜卷绕半圈后的示意图。
具体实施方式
下面结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。 
本发明是这样实现的，一种聚合物锂离子电池极组的制作方法，通过卷绕机卷绕制作，包括以下步骤： 
将制好的正负极片极耳端朝外分别放在卷绕机正负极片输送平台上；
将隔膜自上而下引入设在正负极片输送平台之间的间隙处并拉紧；
将正负极片输送到预定位置后，使正负极片横向中心线与膈膜横向中心线重合, 并调整好正负极片插入距离；
驱动卷绕机上下两片卷针将所述正负极片与隔膜压紧；
驱动所述两片卷针绕中心轴旋转将所述正负极片与隔膜卷绕。
所述正极片位于所述隔膜的下方，所述负极片位于所述隔膜的上方。 
所述隔膜自正极片一侧向所述负极片一侧向下倾斜穿过所述正负极片输送平台之间的间隙。 
所述上下两片卷针以逆时针方向绕其中心轴旋转。 
下面以2.4mm×15mm×33mm尺寸的电池的极组制作为例进行说明。 
1、机制正极片：参见图1－2，将正极耳1-1采用超声焊方式固定在正极片1上，焊点1-4至少为一个，焊头设为方块点焊或梅花点焊；正极耳可以焊接在双面涂覆端1-2或单面涂覆端1-3处，也可以焊接在长涂覆面或短涂覆面；在极耳上贴保护胶带3，可以选择在正极耳焊接正面贴一层保护胶带，或在焊接正面和背面同时两层贴保护胶带，按照极片总长118mm，焊极耳面铝箔总长14mm的尺寸裁断极片，完成正极片制作。 
2、机制负极片：参见图3－4，将负极耳2-1采用超声焊方式固定在负极片2上，焊点2-4至少为一个，焊头设为方块点焊或梅花点焊；极耳焊接在双面涂覆端2-2或单面涂覆端2-3处，也可焊接在长涂覆面或短涂覆面；在极耳上贴保护胶带3，可以选择在极耳焊接正面贴一层保护胶带或在焊接正面和背面同时两层贴保护胶带，按极片总长103mm，焊极耳面铝箔总长8mm裁断极片，完成负极片制作。 
3、卷绕： 
3.1、参见图5，将制作好的正极片1、负极片2与隔膜4放置到卷绕机设定的位置，使隔膜4自上而下走带，下方用机械手拉直隔膜4并调节张力为100gf；正极片1上与正极耳相对应的一端从隔膜4左侧进入，负极片2上与负极耳相对应的一端从隔膜4右侧送入；
如果正极耳焊接在单面涂覆端，负极耳焊接在双面涂覆端，这样卷绕后的正负极耳位置都在极组的外侧；如果正极耳焊接在双面涂覆端，负极耳焊接在单面涂覆端，这样卷绕后的正负极耳位置都在极组的卷芯处；如果正负极耳都焊接在双面涂覆端或单面涂覆端，这样卷绕后的正负极耳位置为一个极耳位于极组的外侧，另一极耳位于极组的卷芯处；
 3.2、如图6，将正负极片送到设定位置后，调整机器参数，使正负极片同时居中于隔膜,即使正负极横向中心线与膈膜横向中心线重合,调整合适的正负极片插入距离（本实施例中正极片插入距离22.5mm，负极片插入距离18.0mm），使正负极片部分重合，以保证负极片对正极片的横向首尾包覆和极耳位置正确，上下两片卷针5、6分别从上下两面依次压紧正极片、隔膜和负极片，同时开始按逆时针方向进行卷绕，卷绕半圈后，形成半成品极组；
3.3、以隔膜－正极－隔膜－负极为一个重复单元按图示方向继续卷绕，直至卷绕完成，切断隔膜并在结尾处给定位置上粘贴终止胶带，得到成品极组。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 

Claims (4)

1.一种聚合物锂离子电池极组的制作方法，其特征在于，通过卷绕机制作，包括以下步骤：
将制好的正负极片极耳端朝外分别放在卷绕机正负极片输送平台上,；
将隔膜自上而下引入设在正负极片输送平台之间的间隙处并拉紧；
将正负极片输送到预定位置后，使正负极片横向中心线与膈膜横向中心线重合, 并调整好正负极片插入距离；
驱动卷绕机上下两片卷针将所述正负极片与隔膜压紧；
驱动所述两片卷针绕中心轴旋转将所述正负极片与隔膜卷绕。
2.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池极组的制作方法，其特征在于，所述正极片位于所述隔膜的下方，所述负极片位于所述隔膜的上方。
3.根据权利要求1或2所述的聚合物锂离子电池极组的制作方法，其特征在于，所述隔膜自正极片一侧向所述负极片一侧向下倾斜穿过所述正负极片输送平台之间的间隙。
4.根据权利要求3所述的聚合物锂离子电池极组的制作方法，其特征在于，所述上下两片卷针绕以逆时针方向绕其中心轴旋转。
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