CN106450494A - 埋极耳式极片的制备方法、极片及锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卷绕式极组，包括正极片和负极片以及隔膜；正极片包括正极极片和正极极耳，负极片包括负极极片和负极极耳，所述的正极极片和负极极片上除预留空白区外上下两侧面均涂覆有极粉，所述的预留空白区位于所述的极片侧边缘处且与正极极耳或负极极耳大小相对应，所述的正极极耳或负极极耳对应地焊接在所述的预留空白区；所述的正极极片在正极极耳焊接处前后两侧面上对应地贴覆有正极保护胶带以将正极预留空白区包容其内，在负极耳两个对应相邻的正极极片上与负极耳相邻面上分别贴覆有负极保护胶带以将负极预留空白区遮护其间。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池制备技术领域，特别是涉及一种埋极耳式极片的制备方法、极片及锂离子电池。
背景技术
目前，锂离子电池分为圆型电池、方型电池、聚合物电池。其极组结构中极耳基本上都是在极片一侧的集流体(铜箔或者铝箔)上。这样的结构存在以下缺陷：
1，由于焊极耳的集流体上面没有极粉，属于空箔，电池极片结构中的空箔由于没有涂极粉而降低了电池的能量密度。
2，从另一方面来看，对于聚合物电池来说，极片结构中空箔和空箔上的极耳卷绕于极组的内部，本身增加了整个极组的厚度，继而增加了电池的厚度，而聚合物电池对于厚度的要求十分严格，增厚的电池会有不合格的风险。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种埋极耳式极片的制备方法。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种卷绕式极组，包括正极片和负极片以及隔膜；
正极片包括正极极片和正极极耳，负极片包括负极极片和负极极耳，所述的正极极片和负极极片上除预留空白区外上下两侧面均涂覆有极粉，所述的预留空白区位于所述的极片侧边缘处且与正极极耳或负极极耳大小相对应，所述的正极极耳或负极极耳对应地焊接在所述的预留空白区；
所述的正极极片在正极极耳焊接处前后两侧面上对应地贴覆有正极保护胶带以将正极预留空白区包容其内，在负极耳两个对应相邻的正极极片上与负极耳相邻面上分别贴覆有负极保护胶带以将负极预留空白区遮护其间。
所述的正极片和负极片的内端分别贴覆有端部保护胶带，所述的正极片和负极片端部对应形成折弯段并互插。
所述的正极片和负极片的内端部分别形成为单涂覆面段，单涂覆面段对折后再形成折弯段并互插。
所述的预留空白区前后对应地形成在正极极片或负极极片的前后两侧面上。
在所述的极片一侧设置有多个前后对应的涂覆空白区。
一种卷绕式极组的制备方法，包括以下步骤，
一)极片制作
1)将发泡胶带预贴覆在集流体的预定位置上，
2)将浆料涂覆在预贴好发泡胶带的集流体上，然后将其送入烘箱烘干，达到预定温度后发泡胶带热解黏并膨胀卷曲，
3)去除掉已经卷曲的发泡胶带，得到存在预留空白区的极片；
4)将极片进行碾压、剪切，剪切后使得预留空白区处于极片一侧边缘；
5)在预留空白区焊极耳；
二)卷绕步骤
在所述的正极极片的正极极耳焊接处前后两侧面上对应地贴覆有正极保护胶带，在负极耳两个对应相邻的正极极片上与负极耳相邻面上分别贴覆负极保护胶带，将正极极片和负极极片内端对应折弯并互插然后进行绕制制得极组。
所述的发泡胶带包括自上而下设置的胶带基层、胶膜层和隔离层，所述的胶带基层和胶膜层上下对应并构成矩形模切块且间隔地贴覆在隔离层，矩形模切块上设置有多个切穿所述的胶带基层和胶膜层的切口，所述的胶膜层包括20％-70％质量份数的高分子聚合物类胶水类胶水和30％-80％质量份数的遇热可膨胀的微胶囊，所述的高分子聚合物类胶水包括50％-100％质量份数的多糖类聚合物和0％-50％质量份数的多官能团烯烃聚合物。
所述的切口为多个横向间隔且长短依次交错排列的直线痕。
所述的切口包括围合呈方形的四个直线痕，相邻直线痕间保持间隔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明利用发泡胶带可以在特定温度下实现膨胀卷曲和脱落，使得在极片可在内部焊极耳，使得自由设计极耳位置和尺寸的工艺设想成为了可能，极组中空箔更少，使得电池的能量密度有所提高，电池的厚度有所减薄，降低了电池的内阻，提高了循环次数等优点。为新一代高能量密度、高性能的锂离子电池的研究铺平了道路。
附图说明
图1所示为本发明的埋极耳式极片的俯视结构示意图；
图2所示为图1所示的截面结构示意图；
图3所示为发泡胶带结构示意图；
图4所示为发泡胶带的截面示意图；
图5所示为另一种切口结构示意图；
图6所示为极组结构示意图；
图7所示为正极耳处结构示意图；
图8所示为负极耳处结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图6-8所示，本发明的卷绕式极组包括正极片100和负极片200以及隔膜300；正极片100包括正极极片110和正极极耳120，负极片200包括负极极片210和负极极耳220，所述的正极极片和负极极片上除预留空白区外上下两侧面均涂覆有极粉，所述的预留空白区位于所述的极片侧边缘处且与正极极耳或负极极耳大小相对应，所述的正极极耳或负极极耳对应地焊接在所述的预留空白区；
所述的正极极片在正极极耳焊接处前后两侧面上对应地贴覆有正极保护胶带130以将正极预留空白区包容其内，在负极耳两个对应相邻的正极极片上与负极耳相邻面上分别贴覆有负极保护胶带230以将负极预留空白区遮护其间。
其中，为在卷绕时避免内端刺穿，所述的正极片和负极片的内端分别贴覆有端部保护胶带，所述的正极片和负极片端部对应形成折弯段并互插。正极片和负极片为双面连续涂覆，没有单粉面和单独铜箔存在，卷绕时，采用双插结构，正极片插入负极片中，负极片插入正极片中，形成相对称的卷绕方式。正负极耳使用发泡胶带埋极耳技术，分别存在于正负极片中间，不需要单独的集流体来焊接，相对于传统的电池来说，减少了集流体、隔膜、极耳的厚度，即增加了电池的体积能量密度。同时，中间埋极耳的技术减少了电流通过集流体的距离，可以有效的降低电池的内阻。
或者所述的正极片和负极片的内端部分别形成为单涂覆面段，单涂覆面段对折后再形成折弯段并互插。如负极片存在单粉面，负极单粉面对折后正极插入负极片中，形成的卷绕方式，正负极耳使用发泡胶带埋极耳技术，分别存在于正负极片中间，不需要单独的集流体来焊接，相对于传统的电池来说，减少了集流体、隔膜、极耳的厚度，即增加了电池的体积能量密度。同时，中间埋极耳的技术减少了电流通过集流体的距离，可以有效的降低电池的内阻。只是正极片插入负极片中，只需要在正极片的插入端贴保护胶带即可。
由于发泡胶带埋极耳的技术，使得极耳存在于极粉间，卷绕时正极耳对应的负极粉处，由于焊接极耳产生的毛刺容易刺破隔膜而使得正负极短路，正极保护胶带贴于正极片极耳处，覆盖整个正极耳及边缘粉料，阻隔毛刺，保证电池安全。同样，在负极耳处，依然会存在由于焊接极耳产生的毛刺容易刺破隔膜而使得正负极短路的问题。负极贴胶带负极耳对应的正极片上。因为充电时锂离子从正极脱出，向负极移动，如果将保护胶带贴于负极，脱出的锂离子将在保护胶带边缘聚集，形成析锂区。将保护胶带贴于正极，就会阻止锂离子从正极脱出，不会产生析锂。
本发明的卷绕式极组的制备方法包括埋极耳式极片的制备方法和绕制方法，其中，埋极耳式极片的制备方法包括以下步骤，
1)将发泡胶带预贴覆在集流体即箔片，如铜箔或铝箔，的预定位置上，其中，可在一侧贴覆多个，或者分别在箔片的前后两侧面上对应地贴覆发泡胶带，
2)将浆料涂覆在预贴好发泡胶带的箔片上，然后将其送入烤箱烘干，同时发泡胶带开始热解黏并卷曲，即，发泡胶带的热解黏温度和卷曲温度应该与浆料即极粉的烘干温度和烘干时间相对应，对于发泡胶带来说，选择对应的微胶囊以及胶带成份即可，在此不再展开描述，
3)在烘箱末端出口处吹扫掉已经卷曲的发泡胶带，得到存在预留空白区的集流体；
4)将集流体进行碾压、剪切，剪切后使得预留空白区处于集流体一侧边缘；
5)在预留空白处焊极耳并贴保护胶带，完成极片的制作。
卷制方法步骤为在所述的正极极片的正极极耳焊接处前后两侧面上对应地贴覆有正极保护胶带，在负极耳两个对应相邻的正极极片上与负极耳相邻面上分别贴覆负极保护胶带，将正极极片和负极极片内端对应折弯并互插然后进行绕制制得极组。
采用上述结构的极组制备的电池以及常规结构制备的极组构成的电池对比如下表所示；除极耳和保护胶带以及内端结构不同外,其余参数均同。
本发明利用发泡胶带可以在预定温度下实现膨胀卷曲和脱落，使得在极片可在内部焊极耳，使得自由设计极耳位置和尺寸的工艺设想成为了可能，极组中空箔更少，使得电池的能量密度有所提高，电池的厚度有所减薄，降低了电池的内阻，提高了循环次数等优点。为新一代高能量密度、高性能的锂离子电池的研究铺平了道路。
具体来说，如图3-5所示，发泡胶带包括自上而下设置的胶带基层1、胶膜层2和隔离层3，在所述的发泡胶带上形成有多个切穿所述的胶带基层和胶膜层的切口。所述的发泡胶带厚度在40-65mm，所述的胶带基层的厚度在10-30mm。
本发明的发泡胶带的胶带基层和胶膜层为对应的方形黏贴在隔离层上，利用模切的方形形模切区，限定了单块大小，便于需要高精度地方的黏贴，同时在每块单独的方形区上设置切口，改变了胶带基层和胶膜层的应力，使其更容易发生卷曲，而且提高卷曲的规律性，提升卷曲度，有效提高自动化生产设备的适应性。
优选地，所述的切口为多个横向间隔排列的的直线痕4，具体设计上，可采用多种形式，如所述的直线痕的长度为模切区长度对应边长度的70％-90％，或者所述的直线痕长短依次交错设置。或者所述的直线痕两两为一组，两组间的间距大于一组内两直线痕的间距。
当然，所述的切口也可采用斜向布局，即与方形区的侧边不平行或垂直的设置，同样能起到上述效果。
作为另外一种实施方式，所述的切口包括围合呈方形的四个直线痕5，相邻直线痕间保持间隔。采用四角处保留间隔的方形的切口设计，使得胶膜层向中心卷曲，减少附着点，控制残余的粘结力，使其便于脱离。
所述的胶膜层包括20％-70％质量份数的高分子聚合物类胶水和30％-80％质量份数的微胶囊，所述的高分子聚合物类胶水包括50％-100％质量份数的多糖类聚合物和0％-50％质量份数的多官能团烯烃聚合物。
具体地说，所述的多糖类聚合物为壳聚糖、乳糖、麦芽糖和纤维素的一种或几种，所述的多官能团烯烃聚合物为丙烯酸、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺或聚丙烯酸酯的一种或几种。
即，所述的胶膜层可直接由多糖类聚合物，如壳聚糖与微胶囊按比例混合构成，具体制备时，利用弱酸如醋酸将多糖类聚合物溶解后与微胶囊匀浆后烘干即可制得。
利用壳聚糖等多糖类聚合物，作为胶膜层的基料，其粘性大粘附能力强，而且随温度升高粘性衰减迅速且不挂胶，能满足后续焊接处理。
上述实施例中，增大了微胶囊的含量，胶膜层均表现了良好的粘附性，同时因为高分子聚合物类胶水，如壳聚糖，具有升温粘结性降低的特性，两者互相配合，首先发泡胶带易因微胶囊膨胀发生卷曲，同时壳聚糖等的粘性降低可提高脱除率，避免表面有粘附，发泡胶带遇热后脱除率由95％，增加到99％。提高了生产效率，增加了产品良品率。
本发明的发泡胶带可用于贴覆在箔片上，然后连续涂覆浆料，当发泡胶带卷曲脱离时即在集流体上留下相对干净的极片焊接空白区。当本发明的发泡胶带用于水性浆料涂覆时，由于发泡胶带表面疏水，水性负极浆料会滑到浆料边缘堆积，导致极片涂覆局部厚度不均匀，碾压后由于应力不均破坏极片。
为改善这一问题，需要增加发泡胶带的亲水性，将发泡胶带进行等离子体表面接枝处理，接枝亲水性官能团如羟基、羧基、羰基等。接枝后的发泡胶带表面亲水性显著提高，可以使浆料均匀覆盖在发泡发泡胶带表面。
具体操作步骤如下：
将发泡胶带置于等离子设备中，调整等离子设备的放电功率为12W，调节丙烯酸气体的流量，使放电真空度为30Pa，放电时间为1分钟，以500mL/min的速度通入丙烯酸气体，进行等离子体放电反应，放电后继续以上述相同的速度通入反应气体进行后续化学聚合，调整真空度为80Pa，聚合时间为0.5小时。在热压定型的PET膜表面进行接枝反应得到含有丙烯酸长链官能团的PET膜。
图1和图2所示，上述制备方法制得的埋极耳式极片，以正极耳100为例，包括集流体，即箔片111和极耳120，所述的箔片111上除预留空白区外均涂覆有极粉112以构成集流体，所述的预留空白区位于所述的集流体一侧边缘且与极耳120大小相对应，所述的极耳焊接在所述的预留空白区。同时在极耳的正反面贴保护胶带130以防止毛刺。所述的箔片为铝箔或铜箔，所述的极粉为对应的锂离子电池涂覆料，此与现有技术类似，具体在此不再展开描述。
本发明的极片在集流体上只留局部与极耳大小对应的空白区并焊接极耳，使得极片中空箔区更少，使得电池的能量密度有所提高，极片的有效面积增大，使得电池的厚度有所减薄，从而使得制备高能量密度、高性能的未来新一代锂离子电池开拓了新的方向。
具体来说，所述的预留空白区前后对应地形成在集流体的前后两侧面上，在所述的极片一侧设置有多个涂覆空白区。其中，为便于极片的焊接，所述的涂覆空白区的宽度比极耳宽度宽1-4mm，如3mm。
实施例1
(1)设计埋极耳：
根据电池型号的尺寸要求，进行电池设计。以聚合物电池405582正极片为例，设计极片长粉边长674mm，极片短粉边长565mm，宽74.8mm，插入极片的极耳部分长8mm，极耳宽6mm，极耳厚0.1mm，极片涂覆量41.70mg/cm2、碾压厚度112μm、剪切条数2条等一系列极片参数；
(2)设计发泡胶带的尺寸、发泡胶带温度等参数并制作发泡胶带：
使用含有可发泡微胶囊和壳聚糖胶水的发泡胶带，根据电池工艺和焊极耳工艺等要求，设计预留焊极耳的空箔尺寸为22mm*10mm，即发泡胶带尺寸为22mm*10mm；根据走带速度3m/min，涂覆烘箱尺寸8m，涂覆烘干最高温度125℃，设计发泡胶带温度为120℃，并将胶带做模切，在胶带表面做设计好的切口,以达到在发泡温度胶带可以膨胀卷曲脱离的目的。
(3)将发泡胶带预贴在集流体上：
根据极片设计尺寸，使用手工或者机器贴胶带的方式将发泡胶带按照等距间隔平整地贴在集流体上，。
(4)极片涂覆、碾压、剪切：
通过感应发泡胶带调整起涂位置，使起涂位置距离发泡胶带满足设计尺寸，使用涂覆机将匀好的浆料涂覆在预贴好发泡胶带的集流体上，检测涂覆尺寸、涂覆量等参数无误，在烘箱末端极片出口处吹扫掉已经卷曲的发泡胶带，得到极片中间存在预留空白区的埋极耳极片，将此极片进行碾压、剪切，剪切时调整好剪切宽度及剪切位置使得预留空白区处于极片边缘。
(5)进行制片、卷绕；
进行制片工序：将剪切后的极片进行烘干，烘干条件为130℃下真空烘干4个小时，将烘干的极片按照设计尺寸进行裁切，然后在预留的预留空白区处焊极耳，并在极耳处正反面贴保护胶带以防止毛刺等问题，完成制片后将正负极片和隔膜一起进行卷绕，卷绕后确定极耳位置无误。
(6)进行电池注液、封装、热压、化成、后处理等工序，完成电池制作。
新型电池较传统电池在能量密度上有2％的提升，在电池厚度上在1％的减薄，在内阻、倍率、低温性能上都有所提高。
实施例2
(1)设计埋极耳：
根据电池型号的尺寸要求，进行电池设计。以聚合物电池405582正极片为例，设计极片长粉边长674mm，极片短粉边长565mm，宽74.8mm，插入极片的极耳部分长12mm，极耳宽12mm，极耳厚0.1mm，极片涂覆量41.70mg/cm2、碾压厚度112μm、剪切条数2条等一系列极片参数；
(2)设计发泡胶带的尺寸、发泡胶带温度等参数并制作发泡胶带：
使用含有可发泡微胶囊和壳聚糖胶水的发泡胶带，根据电池工艺和焊极耳工艺等要求，设计预留焊极耳的预留空白区尺寸为15mm*15mm，即发泡胶带尺寸为15mm*15mm；根据走带速度3m/min，涂覆烘箱尺寸8m，涂覆烘干最高温度125℃，设计发泡胶带温度为120℃，并将胶带做模切，在胶带表面做设计好的横切口，以达到在发泡温度胶带可以膨胀卷曲脱离的目的。
(3)将发泡胶带预贴在集流体上：
根据极片设计尺寸，使用手工或者机器贴胶带的方式将发泡胶带按照等距间隔平整地贴在集流体上。
(4)极片涂覆、碾压、剪切：
通过感应发泡胶带调整起涂位置，使起涂位置距离发泡胶带满足设计尺寸，使用涂覆机将匀好的浆料涂覆在预贴好发泡胶带的集流体上，检测涂覆尺寸、涂覆量等参数无误，在烘箱末端极片出口处吹扫掉已经卷曲的发泡胶带，得到极片中间存在预留空白区的埋极耳极片，将此极片进行碾压、剪切，剪切时调整好剪切宽度及剪切位置使得预留空白区处于极片边缘。
(5)进行制片、卷绕；
进行制片工序：将剪切后的极片进行烘干，烘干条件为130℃下真空烘干4个小时，将烘干的极片按照设计尺寸进行裁切，然后在预留的预留空白区处焊极耳，并在极耳正反面贴保护胶带以防止毛刺等问题。完成制片后将正负极片和隔膜一起进行卷绕，卷绕后确定极耳位置无误。
(6)进行电池注液、封装、热压、化成、后处理等工序，完成电池制作。
新型电池较传统电池在能量密度上有2％的提升，在电池厚度上在1％的减薄，在内阻、倍率、低温性能上都有所提高。
实施例3
(1)设计埋极耳的极片尺寸、极耳尺寸及制作相关工艺：
根据电池型号的尺寸要求，进行电池设计。以聚合物电池405582正极片为例，设计极片长粉边长674mm，极片短粉边长565mm，宽74.8mm，插入极片的极耳部分长12mm，极耳宽12mm，极耳厚0.1mm，极片涂覆量41.70mg/cm2、碾压厚度112μm、剪切条数2条等一系列极片参数；
(2)设计发泡胶带的尺寸、发泡胶带温度等参数并制作发泡胶带：
使用含有可发泡微胶囊和壳聚糖胶水的发泡胶带，根据电池工艺和焊极耳工艺等要求，设计预留焊极耳的预留空白区尺寸为15mm*15mm，即发泡胶带尺寸为15mm*15mm；根据走带速度3m/min，涂覆烘箱尺寸8m，涂覆烘干最高温度125℃，设计发泡胶带温度为120℃，并将胶带做模切，在胶带表面做设计好的横切口,以达到在发泡温度胶带可以膨胀卷曲脱离的目的。
(3)将发泡胶带预贴在集流体上：
根据极片设计尺寸，使用手工或者机器贴胶带的方式将发泡胶带按照等距间隔平整地贴在集流体上。
(4)极片涂覆、碾压、剪切：
通过感应发泡胶带调整起涂位置，使起涂位置距离发泡胶带满足设计尺寸，使用涂覆机将匀好的浆料涂覆在预贴好发泡胶带的集流体上，检测涂覆尺寸、涂覆量等参数无误，在烘箱末端极片出口处吹扫掉已经卷曲的发泡胶带，得到极片中间存在预留空白区的埋极耳极片。将此极片进行碾压、剪切，剪切时调整好剪切宽度及剪切位置使得预留空白区处于极片边缘。
(5)进行制片、卷绕；
进行制片工序：将剪切后的极片进行烘干，烘干条件为100℃下真空烘干12个小时，将烘干的极片按照设计尺寸进行裁切，然后在预留的预留空白区处焊极耳，并在极耳处正反面贴保护胶带以防止毛刺等问题。完成制片后将正负极片和隔膜一起进行卷绕，卷绕后确定极耳位置无误。
(6)进行电池注液、封装、热压、化成、后处理等工序，完成电池制作。
新型电池较传统电池在能量密度上有2％的提升，在电池厚度上在1％的减薄，在内阻、倍率、低温性能上都有所提高。
实施例4
(1)设计埋极耳的极片尺寸、极耳尺寸及制作相关工艺：
根据电池型号的尺寸要求，进行电池设计。以聚合物电池405582正极片为例，设计极片长粉边长674mm，极片短粉边长565mm，宽74.8mm，插入极片的极耳部分长8mm，极耳宽6mm，极耳厚0.1mm，极片涂覆量41.70mg/cm2、碾压厚度112μm、剪切条数2条等一系列极片参数；
(2)设计发泡胶带的尺寸、发泡胶带温度等参数并制作发泡胶带：
使用含有可发泡微胶囊和壳聚糖胶水的发泡胶带，根据电池工艺和焊极耳工艺等要求，设计预留焊极耳的预留空白区尺寸为22mm*10mm，即发泡胶带尺寸为22mm*10mm；根据走带速度3m/min，涂覆烘箱尺寸8m，涂覆烘干最高温度125℃，设计发泡胶带温度为105℃，并将胶带做模切，在胶带表面做设计好的横切口,见图2所示，以达到在发泡温度胶带可以膨胀卷曲脱离的目的。
(3)将发泡胶带预贴在集流体上：
根据极片设计尺寸，使用手工或者机器贴胶带的方式将发泡胶带按照等距间隔平整地贴在集流体上。
(4)极片涂覆、碾压、剪切：
通过感应发泡胶带调整起涂位置，使起涂位置距离发泡胶带满足设计尺寸，使用涂覆机将匀好的浆料涂覆在预贴好发泡胶带的集流体上，检测涂覆尺寸、涂覆量等参数无误，在烘箱末端极片出口处吹扫掉已经卷曲的发泡胶带，得到极片中间存在预留空白区的埋极耳极片。将此极片进行碾压、剪切，剪切时调整好剪切宽度及剪切位置使得预留空白区处于极片边缘。
(5)进行制片、卷绕；
进行制片工序：将剪切后的极片进行烘干，烘干条件为130℃下真空烘干4个小时，将烘干的极片按照设计尺寸进行裁切，然后在预留的预留空白区处焊极耳，并在极耳处正反面贴保护胶带以防止毛刺等问题。完成制片后将正负极片和隔膜一起进行卷绕，卷绕后确定极耳位置无误。
(6)进行电池注液、封装、热压、化成、后处理等工序，完成电池制作。
新型电池较传统电池在能量密度上有2％的提升，在电池厚度上在1％的减薄，在内阻、倍率、低温性能上都有所提高。
实施例5
(1)设计埋极耳的极片尺寸、极耳尺寸及制作相关工艺：
根据电池型号的尺寸要求，进行电池设计。以聚合物电池405582正极片为例，设计极片长粉边长674mm，极片短粉边长565mm，宽74.8mm，插入极片的极耳部分长8mm，极耳宽6mm，极耳厚0.1mm，极片涂覆量41.70mg/cm2、碾压厚度112μm、剪切条数2条等一系列极片参数；
(2)设计发泡胶带的尺寸、发泡胶带温度等参数并制作发泡胶带：
使用含有可发泡微胶囊和壳聚糖胶水的发泡胶带，根据电池工艺和焊极耳工艺等要求，设计预留焊极耳的预留空白区尺寸为22mm*10mm，即发泡胶带尺寸为22mm*10mm；根据走带速度3m/min，涂覆烘箱尺寸8m，涂覆烘干最高温度125℃，设计发泡胶带温度为120℃，并将胶带做模切，在胶带表面做设计好的横切口,以达到在发泡温度胶带可以膨胀卷曲脱离的目的。
(3)将发泡胶带预贴在集流体上：
根据极片设计尺寸，使用手工或者机器贴胶带的方式将发泡胶带按照等距间隔平整地贴在集流体上，且将发泡胶带贴于两条预剪切极片的中间位置，便于剪切时一分为二。
(4)极片涂覆、碾压、剪切：
使用涂覆机将匀好的浆料涂覆在预贴好发泡胶带的集流体上，检测涂覆尺寸、涂覆量等参数无误，在烘箱末端极片出口处吹扫掉已经卷曲的发泡胶带，得到极片中间存在预留空白区的埋极耳极片。将此极片进行碾压、剪切，剪切时使用中间切工艺，将发泡胶带所预留的预留空白区切成两半，两条极片各用一半预留空白区用于焊极耳。
(5)进行制片、卷绕；
进行制片工序：将剪切后的极片进行烘干，烘干条件为130℃下真空烘干4个小时，将烘干的极片按照设计尺寸进行裁切，然后在预留的预留空白区处焊极耳，并在极耳处正反面贴保护胶带以防止毛刺等问题。完成制片后将正负极片和隔膜一起进行卷绕，卷绕后确定极耳位置无误。
(5)进行电池注液、封装、热压、化成、后处理等工序，完成电池制作。
新型电池较传统电池在能量密度上有2％的提升，在电池厚度上在1％的减薄，在内阻、倍率、低温性能上都有所提高。
实施例6
(1)设计埋极耳的极片尺寸、极耳尺寸及制作相关工艺：
根据电池型号的尺寸要求，进行电池设计。以聚合物电池405582正极片为例，设计极片长粉边长674mm，极片短粉边长565mm，宽74.8mm，插入极片的极耳部分长12mm，极耳宽12mm，极耳厚0.1mm，极片涂覆量41.70mg/cm2、碾压厚度112μm、剪切条数2条等一系列极片参数；
(2)设计发泡胶带的尺寸、发泡胶带温度等参数并制作发泡胶带：
使用含有可发泡微胶囊和壳聚糖胶水的发泡胶带，根据电池工艺和焊极耳工艺等要求，设计预留焊极耳的预留空白区尺寸为15mm*15mm，即发泡胶带尺寸为15mm*15mm；根据走带速度3m/min，涂覆烘箱尺寸8m，涂覆烘干最高温度125℃，设计发泡胶带温度为120℃，并将胶带做模切，在胶带表面做设计好的横切口,见图2所示，以达到在发泡温度胶带可以膨胀卷曲脱离的目的。
(3)将发泡胶带预贴在集流体上：
一条极片上贴两个(或多个)发泡胶带，用于在极片中间焊两个(或多个)极耳，根据极片设计尺寸，使用手工或者机器贴胶带的方式将发泡胶带按照等距间隔平整地贴在集流体上。
(4)极片涂覆、碾压、剪切：
通过感应发泡胶带调整起涂位置，使起涂位置距离发泡胶带满足设计尺寸，使用涂覆机将匀好的浆料涂覆在预贴好发泡胶带的集流体上，检测涂覆尺寸、涂覆量等参数无误，在烘箱末端极片出口处吹扫掉已经卷曲的发泡胶带，得到极片中间存在预留空白区的埋极耳极片。将此极片进行碾压、剪切，剪切时调整好剪切宽度及剪切位置使得预留空白区处于极片边缘。
(5)进行制片、卷绕；
进行制片工序：将剪切后的极片进行烘干，烘干条件为130℃下真空烘干4个小时，将烘干的极片按照设计尺寸进行裁切，然后在预留的预留空白区处焊极耳，并在极耳处正反面贴保护胶带以防止毛刺等问题。完成制片后将正负极片和隔膜一起进行卷绕，卷绕后确定极耳位置无误。
(6)进行电池注液、封装、热压、化成、后处理等工序，完成电池制作。
新型电池较传统电池在能量密度上有2％的提升，在电池厚度上在1％的减薄，在内阻、倍率、低温性能上都有所提高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，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 (9)
1.一种卷绕式极组，其特征在于，包括正极片和负极片以及隔膜；
正极片包括正极极片和正极极耳，负极片包括负极极片和负极极耳，所述的正极极片和负极极片上除预留空白区外上下两侧面均涂覆有极粉，所述的预留空白区位于所述的极片侧边缘处且与正极极耳或负极极耳大小相对应，所述的正极极耳或负极极耳对应地焊接在所述的预留空白区；
所述的正极极片在正极极耳焊接处前后两侧面上对应地贴覆有正极保护胶带以将正极预留空白区包容其内，在负极耳两个对应相邻的正极极片上与负极耳相邻面上分别贴覆有负极保护胶带以将负极预留空白区遮护其间。
2.如权利要求1所述的卷绕式极组，其特征在于，所述的正极片和负极片的内端分别贴覆有端部保护胶带，所述的正极片和负极片端部对应形成折弯段并互插。
3.如权利要求1所述的卷绕式极组，其特征在于，所述的正极片和负极片的内端部分别形成为单涂覆面段，单涂覆面段对折后再形成折弯段并互插。
4.如权利要求1所述的卷绕式极组，其特征在于，所述的预留空白区前后对应地形成在正极极片或负极极片的前后两侧面上。
5.如权利要求1所述的卷绕式极组，其特征在于，在所述的极片一侧设置有多个前后对应的涂覆空白区。
6.一种如权利要求1所述的卷绕式极组的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，
一)极片制作
1)将发泡胶带预贴覆在集流体的预定位置上，
2)将浆料涂覆在预贴好发泡胶带的集流体上，然后将其送入烘箱烘干，达到预定温度后发泡胶带热解黏并膨胀卷曲，
3)去除掉已经卷曲的发泡胶带，得到存在预留空白区的极片；
4)将极片进行碾压、剪切，剪切后使得预留空白区处于极片一侧边缘；
5)在预留空白区焊极耳；
二)卷绕步骤
在所述的正极极片的正极极耳焊接处前后两侧面上对应地贴覆有正极保护胶带，在负极耳两个对应相邻的正极极片上与负极耳相邻面上分别贴覆负极保护胶带，将正极极片和负极极片内端对应折弯并互插然后进行绕制制得极组。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的发泡胶带包括自上而下设置的胶带基层、胶膜层和隔离层，所述的胶带基层和胶膜层上下对应并构成矩形模切块且间隔地贴覆在隔离层，矩形模切块上设置有多个切穿所述的胶带基层和胶膜层的切口，所述的胶膜层包括20％-70％质量份数的高分子聚合物类胶水类胶水和30％-80％质量份数的遇热可膨胀的微胶囊，所述的高分子聚合物类胶水包括50％-100％质量份数的多糖类聚合物和0％-50％质量份数的多官能团烯烃聚合物。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的切口为多个横向间隔且长短依次交错排列的直线痕。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的切口包括围合呈方形的四个直线痕，相邻直线痕间保持间隔。
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