CN106571443A - 一种电池极片辊压装置及电池极片 - Google Patents

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钱龙
饶睦敏
李瑶
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Abstract

本发明提供一种电池极片辊压装置，包括上辊压板及下辊压板；上辊压板包括一第一辊压面，下辊压板包括一第二辊压面；所述第一辊压面与第二辊压面间隔相对设置并且第一辊压面相对于第二辊压面形成夹角θ。本新型还提供一种电池极片，包括第一表面及与第一表面相背的第二表面；所述第一表面相对于所述第二表面形成所述夹角θ。绕电池极片制作电芯时，薄的一侧先入位，厚的一侧后入位，如此制作完的电芯的电池极片厚度由卷芯内部向卷芯外部逐渐增大，如此电芯注液后正极片和负极片都会有所膨胀，卷芯里层将有更大的膨胀空间保存电解液，增加电池寿命并提高安全性能。

Description

一种电池极片辊压装置及电池极片
技术领域
本发明属于锂电池技术领域，尤其涉及一种电池极片辊压装置及电池极片。
背景技术
随着不可再生资源的不断消耗和环境问题的日益凸显，国家对新能源的研究和开发越来越重视，尤其是节能减排方面的指标性要求，使锂离子动力电池在近年来发展十分迅速，广阔的发展空间。
现有常规圆柱电池包括相互卷绕的正极片及负极片(正极片及负极片通常称为电池极片)，而正极片及负极片又进一步包括作为正负电极导体的金属箔片以及涂布于金属箔片表面的活性物质。为保证金属箔片与电池内活性物质充分接触，金属箔片常选用内阻小、延展性好的铜箔和铝箔，其中正极一般采用铝箔，负极一般采用铜箔。现有正负极片表面有一定的要求，面密度均匀，对辊压厚度也要求一致，而实际上，圆柱卷绕型电池由于其结构特征(区别于叠片型电池)，在以同样的卷绕张力卷绕后，正极片和负极片从卷芯内部(即电芯中部)内到卷芯外部(即电芯外部)曲率不同，电芯注液后正极片和负极片都会有所膨胀，卷芯内部比卷芯外部的膨胀空间更小，因此当卷芯内部没有足够的空间来抵消正极片和负极片的膨胀时，就无法使正极片、负极片、隔膜保有足够的电解液，使电池整体的容量、循环性能下降，而保液量不足又会引起接触内阻上升，充放电时产热量大，无法及时散热。在长期的循环过程中，经常因为缺少电解液而在负极片中间出现一条析锂带，导致可逆锂离子的消耗，使电池循环容量保持率下降，降低电池寿命，严重的还会生成锂枝晶，刺穿隔膜，从而引发安全问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种可延长电池寿命并且增加电池安全性的电池极片辊压装置及电池极片。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电池极片辊压装置，包括上辊压板及下辊压板；上辊压板包括一第一辊压面，下辊压板包括一第二辊压面；所述第一辊压面与第二辊压面间隔相对设置并且第一辊压面相对于第二辊压面形成夹角θ。
进一步的，所述夹角θ为20至40度。
进一步的，所述夹角θ为30度。
进一步的，上辊压板还包括与第一辊压面相背的第一背面，所述第一背面相对于第一辊压面形成所述夹角θ；所述下辊压板还包括与第二辊压面相背的第二背面，所述第二背面平行于所述第二辊压面。
进一步的，所述上辊压板及下辊压板由硬质合金制成。
本发明还提供一种电池极片，包括第一表面及与第一表面相背的第二表面；其特征在于：所述第一表面相对于所述第二表面形成所述夹角θ。
进一步的，所述夹角θ为20至40度。
进一步的，所述夹角θ为30度。
进一步的，所述电池极片为正极片，所述正极片包括铝箔及涂布于铝箔上的正极材料。
进一步的，所述电池极片为负极片，负极片包括铜箔及涂布于铜箔上的负极材料。
本发明的有益效果是：绕电池极片制作电芯时，薄的一侧(即尾部)先入位，厚的一侧(即头部)后入位，如此制作完的电芯的电池极片厚度由卷芯内部向卷芯外部逐渐增大，如此电芯注液后正极片和负极片都会有所膨胀，卷芯里层将有更大的膨胀空间保存电解液，增加电池寿命并提高安全性能。
附图说明
图1为本发明提供的电池极片辊压装置示意图。
图2为本发明提供的通过图1所示的电池极片辊压装置制成的电池极片的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，为本发明优选实施方式提供的一种电池极片辊压装置100，包括上辊压板10及下辊压板20。
所述上辊压板10及下辊压板20由硬质材料制成，本实施方式中，由硬质合金制成。上辊压板10包括一第一辊压面101，下辊压板包括一第二辊压面201。其中所述第一辊压面101与第二辊压面201间隔相对设置并且第一辊压面相对于第二辊压面201形成夹角θ。所述夹角θ为20至40度，优选的，所述夹角θ为30度。
进一步的，上辊压板10还包括与第一辊压面101相背的第一背面102，所述第一背面102相对于第一辊压面101形成所述夹角θ；所述下辊压板20还包括与第二辊压面201相背的第二背面202，所述第二背面202平行于所述第二辊压面201。
所述第一辊压面101与第二辊压面201间隔相对设置并形成楔形空间，其中第一辊压面101与第二辊压面201之间的最大或最小间距可以根据实际情况调整，但始终保持第一辊压面相对于第二辊压面201形成所述夹角θ。
如图2所示，为本发明提供的通过图1所示的电池极片辊压装置100制成的电池极片200结构示意图。所述电池极片200可以为电池的正极片或负极片。例如，电池极片200为正极片时，正极片包括铝箔及涂布于铝箔上的正极材料；电池极片200为负极片时，负极片包括铜箔及涂布于铜箔上的负极材料。所述电池极片200包括第一表面21及与第一表面21相背的第二表面22。所述第一表面21相对于所述第二表面22形成所述夹角θ，所述夹角θ为20至40度，优选的，所述夹角θ为30度(所述电池极片200辊压前第一表面21平行于所述第二表面22，且辊压时，所述第一表面21与第一辊压面101接触，第二表面22与第二辊压面201接触)所述电池极片200经电池极片辊压装置100辊压后，呈楔形状，厚度从头部至尾部逐渐降低，头部的厚度可以根据材料的最小压实而设定，尾部的厚度可以根据材料的最大压实而设定，例如，某种正极材料的压实密度为n1－n2g/cm3(其中n1为最小压实密度，n2为最大压实密度)，涂布面密度为m，箔材厚度为d，则头部厚度为尾部厚度为
卷绕电池极片200制作电芯时，薄的一侧(即尾部)先入位，厚的一侧(即头部)后入位，如此制作完的电芯的电池极片厚度由卷芯内部向卷芯外部逐渐增大，如此电芯注液后正极片和负极片都会有所膨胀，卷芯里层将有更大的膨胀空间保存电解液，增加电池寿命并提高安全性能。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池极片辊压装置，其特征在于：包括上辊压板及下辊压板；上辊压板包括一第一辊压面，下辊压板包括一第二辊压面；所述第一辊压面与第二辊压面间隔相对设置并且第一辊压面相对于第二辊压面形成夹角θ。
2.如权利要求1所述的电池极片辊压装置，其特征在于：所述夹角θ为20至40度。
3.如权利要求2所述的电池极片辊压装置，其特征在于：所述夹角θ为30度。
4.如权利要求3所述的电池极片辊压装，其特征在于：上辊压板还包括与第一辊压面相背的第一背面，所述第一背面相对于第一辊压面形成所述夹角θ；所述下辊压板还包括与第二辊压面相背的第二背面，所述第二背面平行于所述第二辊压面。
5.如权利要求1所述的电池极片辊压装置，其特征在于：所述上辊压板及下辊压板由硬质合金制成。
6.一种电池极片，包括第一表面及与第一表面相背的第二表面；其特征在于：所述第一表面相对于所述第二表面形成所述夹角θ。
7.如权利要求6所述的电池极片，其特征在于：所述夹角θ为20至40度。
8.如权利要求7所述的电池极片，其特征在于：所述夹角θ为30度。
9.如权利要求6所述的电池极片，其特征在于：所述电池极片为正极片，所述正极片包括铝箔及涂布于铝箔上的正极材料。
10.如权利要求6所述的电池极片，其特征在于：所述电池极片为负极片，负极片包括铜箔及涂布于铜箔上的负极材料。
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