CN107146876A - 一种锂离子动力电池的正极极片成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂离子动力电池的正极极片成型方法，所述正极极片大卷采用对称式中间留白连续涂布，所述涂覆区位于所述极片主体正反两面且位置对称，涂覆区共用中间留白区域引出极耳，两侧设有左右对称的留白区域，所述正极极片成型采用一体式圆角刀模冲切设计，极片采用旋转式紧凑排布，涂覆区头、尾部均设有安全边界，最大程度利用箔材，降低电池材料成本。圆角设计避免极片边角上翻变形，进一步提高了锂离子电池的装配效率以及安全性能。本发明能有效降低因模切产生的极片边缘毛刺刺穿电池隔膜发生内短路的几率，大幅减少后续制造过程中敷料的掉粉现象，减小了电芯的自放电，提高了电池的电性能和安全性能。

Description

一种锂离子动力电池的正极极片成型方法

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，具体涉及一种安全性高的锂离子动力电池的正极极片成型方法。

背景技术

锂离子电池具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，广泛应用于电动汽车、储能、电动工具等领域，随着锂离子电池的大量应用，安全问题逐渐受到越来越多生产企业的关注。在现有的锂离子电池生产中，正负极极片结构设计存在一定的缺陷，容易引起安全事故，特别是正极极片。例如，在电池正极片生产过程中，需对极片进行模切操作。一方面，现有正极极片涂布时多采用间隙涂布，而由于浆料表面张力等原因间隙涂布面临头尾厚度不均，正反面对齐难度大，头尾不平行等难题，从而导致模切困难，极片成品率低，箔材利用率低，电池制造成本高。另一方面，现有模切技术均从敷料区裁切，裁切时涂覆区头、尾部边缘处的敷料容易脱落，脱落敷料一旦刺穿电池隔膜会造成电芯的内短路，严重影响电池的安全性能，并且增大电芯的自放电。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点和不足，提供一种安全性高、加工简单、材料浪费少的锂离子正极极片成型方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:

一种锂离子动力电池的正极极片成型方法，包括以下步骤：

1)正极极片大卷采用对称式中间留白连续涂布，涂覆区位于正极极片主体正反两面且位置对称；

2)极片冲切排布采用旋转式紧凑排布，共用中间留白区域引出极耳；

3)极耳与极片本体一体式圆角设计，并采用刀模冲切。

作为优选，步骤2)引出的极耳长度比中间留白区域宽度短1～3mm。

作为优选，所述涂覆区宽度小于刀模宽度，两侧设有左右对称的留白区域。

作为优选，两侧留白区域宽度为3～5mm。

作为优选，在进行步骤3)所述的刀模冲切时，涂覆区头、尾部均设有留白区域作为安全边界。

作为优选，所述安全边界宽度为0.5～2mm。

本发明的有益效果：本发明所述正极极片大卷采用对称式中间留白连续涂布，连续涂布有利于节约原材料、提高材料利用率，提高产品的一致性，保证纵向面密度高度一致，提高生产效率。所述的锂离子电池的正极极片一体式圆角设计，有效防止裁切后铝箔尖角变形刺穿电池隔膜从而发生内短路的几率，且头、尾部均设有留白区域作为安全边界，极片裁切过程中头尾不会切到敷料区，大幅减少后续制造过程中敷料的掉粉现象，有效防止后续掉落的敷料刺穿电池隔膜造成电芯的内短路，降低电芯自放电不良的发生，本发明通过上述改进大幅提高其电性能和安全性能。

附图说明

图1是本发明实施例的锂离子电池的正极极片的截面示意图；

图2是本发明实施例的锂离子电池的正极极片的涂布及模切示意图；

图3是本发明实施例的锂离子电池的正极极片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述：

实施例1：

如图1所示，本发明实施例所提供的一种锂离子电池的正极极片，包括集流体铝箔1和双面涂覆正极活性物质2，结合参见图1、图2所示,:正极片正反双面涂覆区域位置相同，涂布方式采用图2所示涂布方向连续涂布，所述正极极片涂覆区对称分布，涂覆宽度都为C(50～300mm),所述涂覆区的两边和中间设置留白区域，两边留白宽度都为A(3～5mm),当刀模宽度大于涂覆宽度，则成型后极片可以保证两边留白，不会切到敷料区域，如果刀模宽度小于涂覆宽度，则成型后极片无留白，刀模必然切到敷料区域。限定宽度范围根据实际加工工艺，既能保证加工精度，又能最大化节约箔材。结合参见图2、图3所示中间留白宽度为B(D+1mm～D+3mm)，图2中3代表极片冲切排布方式，采用旋转式紧凑排布，参见图3所示，所述正极极片4涂覆区头、尾部均设有留白区域作为安全边界,上边界宽度为F(0.5～2mm)、下边界宽度为E(0.5～2mm),极耳与极片本体为一体式设计,极耳长度为D(20～40mm),各边角设计成圆角，圆角为R(4～8mm)。

实施例2：

如图1所示，本发明实施例所提供的一种锂离子电池的正极极片，正极极片大卷采用对称式中间留白连续涂布，涂覆区位于正极极片主体正反两面且位置对称，所述涂覆区宽度小于刀模宽度，两边形成左右对称且宽度为4mm的留白区域，；极片冲切排布采用旋转式紧凑排布，共用中间留白区域引出极耳，引出的极耳长度比留白区域宽度短2mm；极耳与极片本体一体式圆角设计，并采用刀模冲切，刀模冲切时，涂覆区头、尾部均设有留白区域作为安全边界，其宽度为1mm。

本发明实施例所提供的一种锂离子电池的正极极片成型方法在具体实施时，正极极片大卷采用涂布机进行对称式中间留白连续涂布，左右极片共用中间留白作为极耳，有利于节约原材料、提高材料利用率，连续涂布提高产品的一致性，保证纵向面密度高度一致，提高生产效率。模切时，本实施例采用连续成卷模切机，该设备具有自动纠偏功能，而且前道工序中提到的涂布机也具有此功能，因此基本可以保证极片涂覆区域始终相对刀模位置保持不变，刀模位置可自由调整，只要刀模宽度大于工艺设定涂覆宽度，则成型后极片可以保证两边留白，不会切到敷料区域，刀模上下不会触碰或冲切到涂覆区上活性物质，大大减少了冲切模具在冲切正极极片的上下边缘掉粉(活性物质)的状况，进一步提高了锂离子电池的生产效率以及锂离子电池的安全性能。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.一种锂离子动力电池的正极极片成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)正极极片大卷采用对称式中间留白连续涂布，涂覆区位于正极极片主体正反两面且位置对称；

2)极片冲切排布采用旋转式紧凑排布，共用中间留白区域引出极耳；

3)极耳与极片本体一体式圆角设计，并采用刀模冲切。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子动力电池的正极极片成型方法，其特征在于，步骤2)引出的极耳长度比中间留白区域宽度短1～3mm。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子动力电池的正极极片成型方法，其特征在于，所述涂覆区宽度小于刀模宽度，两侧设有左右对称的留白区域。

4.根据权利要求3所述的一种锂离子动力电池的正极极片成型方法，其特征在于，两侧留白区域宽度为3～5mm。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子动力电池的正极极片成型方法，其特征在于，在进行步骤3)所述的刀模冲切时，涂覆区头、尾部均设有留白区域作为安全边界。

6.根据权利要求5所述的一种锂离子动力电池的正极极片成型方法，其特征在于，所述安全边界宽度为0.5～2mm。