CN111477973A - 卷绕电芯、卷绕电芯的制备工艺以及锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池领域，公开了卷绕电芯、卷绕电芯的制备工艺以及锂离子电池。其制备工艺包括以下步骤：提供正极片、负极片、正极极耳及负极极耳，将正极极耳焊接于正极片上，得到带极耳的正极片，将负极极耳焊接于负极片上，得到带极耳的负极片；提供第一隔膜及第二隔膜，用第一隔膜及第二隔膜分别对带极耳的正极片及带极耳的负极片进行包裹，分别对第一隔膜的边缘及第二隔膜的边缘进行粘合操作，分别得到正极组件及负极组件；对正极组件及负极组件进行卷绕操作，得到卷绕电芯。本卷绕电芯通过第一隔膜及第二隔膜分别对正极片及负极片进行包覆，减少脆片或断片，避免出现局部短路不良，提高卷绕电芯产品品质。制备工艺简单。

Description

卷绕电芯、卷绕电芯的制备工艺以及锂离子电池

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种卷绕电芯、卷绕电芯的制备工艺以及锂离子电池。

背景技术

随着智能穿戴设备市场的不断提升，锂离子电池应用越来越广泛，特别是异性软包锂电池的需求越来越多，锂离子电池具有高能量密度、充放电效率高、自放电低等优点，锂离子电池主要包括正极片、负极片、隔膜、电解液、外壳等组成结构及成分，其中，锂离子电池的电芯一般由正极片、负极片及隔膜等组成，锂离子电池的电芯主要有卷绕及叠片两种工艺，叠片工艺是将正负极极片、隔膜裁成生产所需的尺寸，随后将正极极片、隔膜、负极极片叠合成小电芯单体，然后将小电芯单体叠放并联起来组成一个大电芯，而卷绕工艺是将分条后的极片固定在卷针上随着卷针转动将正极极片、负极极片以及隔膜卷成电芯的工艺方式，由于叠片工艺复杂程度较高，人工操作费时费力，且极片分切合格率很低，自动化则因为设备问题而难以产业化，卷绕工艺操作比较简便，无论是半自动或全自动都可以快速完成，容易实现产业自动化，目前市场上大多企业采用的是卷绕的形式，也就是说，卷绕工艺的生产效率高，更适合工业化生产。

然而，在现有的锂离子电池电芯的卷绕工艺的生产过程中，由于卷绕电芯的弯折处一般存在较大的应力，使得卷绕电芯在弯折处容易存在极片断裂的情况，在电芯的卷绕过程中容易出现脆片或断片现象，从而影响锂离子电池整体的安全性能及使用寿命，影响产品的收成率，降低了锂离子电池的生产效益，同时，锂离子电池电芯在卷绕过程中存在极片横向超出隔膜的风险，可能存在局部短路造成的隔膜热收缩，导致正负极片大面积接触，卷绕电芯的生产效率和生产质量难以保证，特别地，当锂离子电池的正负极片较窄时，采用卷绕工艺就会存在更多的不良，正负极片较窄时，窄极片在卷绕过程中普遍存在隔膜和极片不易对齐的情况，窄极片卷绕电芯的生产效率和生产质量同样难以保证。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种不易断裂、结构稳定、避免短路且生产简便的卷绕电芯、卷绕电芯的制备工艺以及锂离子电池，卷绕电芯制备工艺的工艺流程简单，能够减少极片脆片或断片现象，提高成品收成率，生产效益高。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种卷绕电芯的制备工艺，包括以下步骤：

提供正极片、负极片、正极极耳及负极极耳，将所述正极极耳焊接于所述正极片上，对所述正极极耳与所述正极片的焊接处进行绝缘处理，得到带极耳的正极片，将所述负极极耳焊接于所述负极片上，对所述负极极耳与所述负极片的焊接处进行绝缘处理，得到带极耳的负极片；

提供第一隔膜及第二隔膜，用所述第一隔膜及所述第二隔膜分别对所述带极耳的正极片及所述带极耳的负极片进行包裹，分别对所述第一隔膜的边缘及所述第二隔膜的边缘进行粘合操作，将所述带极耳的正极片及所述带极耳的负极片分别包覆于所述第一隔膜及所述第二隔膜中，分别得到正极组件及负极组件；

对所述正极组件及所述负极组件进行卷绕操作，得到卷绕电芯。

在其中一种实施方式，在将所述正极极耳焊接于所述正极片上的操作中，采用点焊将所述正极极耳焊接于所述正极片上。

在其中一种实施方式，在将所述负极极耳焊接于所述负极片上的操作中，采用点焊将所述负极极耳焊接于所述负极片上。

在其中一种实施方式，在对所述正极极耳与所述正极片的焊接处进行绝缘处理的操作中，通过在所述正极极耳与所述正极片的焊接处缠裹绝缘胶纸对所述正极极耳与所述正极片的焊接处进行绝缘处理。

在其中一种实施方式，在对所述负极极耳与所述负极片的焊接处进行绝缘处理的操作中，通过在所述负极极耳与所述负极片的焊接处缠裹绝缘胶纸对所述负极极耳与所述负极片的焊接处进行绝缘处理。

在其中一种实施方式，在分别对所述第一隔膜的边缘及所述第二隔膜的边缘进行粘合操作，采用热压粘合分别对所述第一隔膜的边缘及所述第二隔膜的边缘进行粘合操作，分别使所述第一隔膜及第二隔膜融化粘合，控制热压温度为160℃～200℃，热压时间为0.4s～0.8s。

一种卷绕电芯，包括：

正极组件，所述正极组件包括正极片及第一隔膜，所述第一隔膜包覆所述正极片形成所述正极组件；及

负极组件，所述负极组件包括负极片及第二隔膜，所述第二隔膜包覆所述负极片形成所述负极组件；

所述正极组件及所述负极组件通过卷绕形成所述卷绕电芯。

在其中一种实施方式，所述正极组件还包括正极极耳，所述正极极耳与所述正极片的一端点焊焊接。

在其中一种实施方式，所述负极组件还包括负极极耳，所述负极极耳与所述负极片的一端点焊焊接。

一种锂离子电池，包括上述的卷绕电芯。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

本卷绕电芯通过第一隔膜及第二隔膜分别对正极片及负极片进行包覆，得到正极组件及负极组件，一方面，由于正极片及负极片分别包覆于第一隔膜及第二隔膜中，在进行卷绕工艺得到卷绕电芯的过程中，第一隔膜可以对正极片起到保护作用，第二隔膜可以对负极片起到保护作用，可以减少卷绕工艺过程中正极片及负极片出现脆片或断片的现象，使得得到的卷绕电芯的结构稳定，从而提高卷绕电芯的成品收成率，生产效益高，另一方面，由于在卷绕过程中，可能出现易位现象，相比于单层隔膜与正、负极片的结构的卷绕过程，第一隔膜对正极片进行包覆及第二隔膜对负极片进行包覆，可以避免卷绕过程中出现正极片或负极片横向超出隔膜的风险，避免正极片与负极片接触，避免出现局部短路不良，从而提高卷绕电芯产品品质。卷绕电芯制备工艺的工艺流程简单，通过第一隔膜及第二隔膜对正极片及负极片分别进行包裹，能够减少正极片及负极片脆片或断片现象，避免卷绕过程中出现正极片或负极片横向超出隔膜的风险，提高卷绕电芯成品收成率及成品品质，生产效益高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施方式的卷绕电芯的制备工艺的步骤流程图；

图2为发明一实施方式的卷绕电芯的结构示意图；

图3为发明一实施方式的正极组件的结构示意图；

图4为发明一实施方式的负极组件的结构示意图；

图5为发明一实施方式的第一隔膜的结构示意图；

图6为发明一实施方式的第二隔膜的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一实施方式，请参阅图1，一种卷绕电芯的制备工艺，包括以下步骤：

S110、提供正极片、负极片、正极极耳及负极极耳，将所述正极极耳焊接于所述正极片上，对所述正极极耳与所述正极片的焊接处进行绝缘处理，得到带极耳的正极片，将所述负极极耳焊接于所述负极片上，对所述负极极耳与所述负极片的焊接处进行绝缘处理，得到带极耳的负极片。

需要说明的是，提供正极片、负极片、正极极耳及负极极耳，也就是提供制备卷绕电芯的原材料，其中，通过配料，得到正极片浆料，再将正极片浆料涂布于正极片基材上，根据具体生产需要，再通过极片辊压，极片段切及极片分切得到符合工艺尺寸的正极片，同样地，通过配料，得到负极片浆料，再将负极片浆料涂布于负极片基材上，根据具体生产需要，再通过极片辊压，极片段切及极片分切得到符合工艺尺寸的负极片，正极极耳及负极极耳为电极，用于将电能输送至外部用电装置，正极极耳与正极片的一端焊接，负极极耳与负极片的一端焊接，值得一提的是，正极极耳长度方向平行于正极片长度方向设置，负极极耳长度方向平行于负极片长度方向设置，有利于后续隔膜对正极片及负极片包裹操作的进行，避免正极极耳及负极极耳影响包裹操作的进行。通过对正极极耳与正极片的焊接处进行绝缘处理，以及对负极极耳与负极片的焊接处进行绝缘处理，可以避免出现短路现象，保证后续制备得到的卷绕电芯的使用安全性，提高成品品质，另外，由于在对正极片焊接正极极耳及对负极片焊接负极极耳的过程中，会产生粉尘，而隔膜在加工过程中容易吸附粉尘，先对正极片焊接正极极耳及对负极片焊接负极极耳，再进行后续的隔膜加工，可以避免粉尘污染隔膜，提高隔膜洁净度，从而提高卷绕电芯的成品品质。

为了进一步提高卷绕电芯洁净度及成品品质，一实施方式，在将所述正极极耳焊接于所述正极片上的操作后，还对所述正极片及所述正极极耳进行粉尘清理操作。在将所述负极极耳焊接于所述负极片上的操作后，还对所述负极片及所述负极极耳进行粉尘清理操作。需要说明的是，由于在对正极片焊接正极极耳及对负极片焊接负极极耳的过程中，会产生粉尘，产生的粉尘可能影响制备得到的卷绕电芯的性能，对完成焊接的正极片、负极片、正极极耳及负极极耳进行粉尘清理操作，可以除去粉尘，避免粉尘影响制备得到的卷绕电芯的性能，进一步提高制备得到的卷绕电芯的洁净度及成品品质。

一实施方式，在将所述正极极耳焊接于所述正极片上的操作中，采用点焊将所述正极极耳焊接于所述正极片上。在将所述负极极耳焊接于所述负极片上的操作中，采用点焊将所述负极极耳焊接于所述负极片上。需要说明的是，通过点焊机对正极片及正极极耳进行点焊焊接，将正极极耳与正极片焊接在一起，同样地，通过点焊机对负极片及负极极耳进行点焊焊接，将负极极耳与负极片焊接在一起，采用点焊分别对正极片及正极极耳以及对负极片及负极极耳进行焊接，点焊具有加热时间短、热量集中、低能耗及高效率的优点，采用点焊进行焊接时，由于热量集中，对材料的热影响区域小，变形与应力也小，通常在焊后不需要进行矫正操作及热处理操作，点焊工艺具有低能耗且生产效率高的特点，而且点焊工艺不需要焊条、焊丝等填充金属，同时，也不需要氧、乙炔、氩等焊接材料，焊接成本低，易于操作，可以实现机械化和自动化，点焊过程中无噪声及有害气体，简单安全，适用于工业化生产，得到广泛应用。

一实施方式，在对所述正极极耳与所述正极片的焊接处进行绝缘处理的操作中，通过在所述正极极耳与所述正极片的焊接处缠裹绝缘胶纸对所述正极极耳与所述正极片的焊接处进行绝缘处理。在对所述负极极耳与所述负极片的焊接处进行绝缘处理的操作中，通过在所述负极极耳与所述负极片的焊接处缠裹绝缘胶纸对所述负极极耳与所述负极片的焊接处进行绝缘处理。需要说明的是，通过在正极极耳与正极片的焊接处缠裹绝缘胶纸，以及在负极极耳与负极片的焊接处缠裹绝缘胶纸，可以起到绝缘作用，避免出现短路现象，保证后续制备得到的卷绕电芯的使用安全性，提高成品品质，而且采用绝缘胶纸进行绝缘操作，操作简便，且绝缘胶纸价格低廉，成本低，有利于提高生产效益。

S120、提供第一隔膜及第二隔膜，用所述第一隔膜及所述第二隔膜分别对所述带极耳的正极片及所述带极耳的负极片进行包裹，分别对所述第一隔膜的边缘及所述第二隔膜的边缘进行粘合操作，将所述带极耳的正极片及所述带极耳的负极片分别包覆于所述第一隔膜及所述第二隔膜中，分别得到正极组件及负极组件。

需要说明的是，根据具体的正极片尺寸，通过提供合适尺寸的第一隔膜及第二隔膜，提供第一隔膜对带极耳的正极片进行包裹，然后再对第一隔膜的边缘进行粘合操作，将带极耳的正极片包覆于第一隔膜中，也就是说，通过第一隔膜对带极耳的正极片进行包裹后，再对第一隔膜边缘进行粘合操作，将第一隔膜制备成袋状结构，将带极耳的正极片包覆于第一隔膜制成的袋状结构中，同样地，根据具体的负极片尺寸，通过提供合适尺寸的第二隔膜，对带极耳的负极片进行包裹，然后再对第二隔膜的边缘进行粘合操作，将带极耳的负极片包覆于第二隔膜中，也就是说，通过第二隔膜对带极耳的负极片进行包裹后，再对第二隔膜边缘进行粘合操作，将第二隔膜制备成袋状结构，将带极耳的负极片包覆于第二隔膜制成的袋状结构中，值得一提的是，由于正极极耳极负极极耳用于将电能输送至外部用电装置，需要与外部用电装置连接，所以正极极耳未与正极片接触部分不需要通过隔膜进行包覆，负极极耳未与负极片接触部分不需要通过第一隔膜及第二隔膜进行包覆，避免影响正极极耳及负极极耳与外部用电装置连接，也就是说，第一隔膜对正极片及正极极耳与正极片接触部分进行包覆，第二隔膜对负极片及负极极耳与负极片接触部分进行包覆。

其中，根据具体的正极片尺寸，通过提供合适尺寸的第一隔膜，对带极耳的正极片进行包裹，可以提供两张合适尺寸的第一隔膜，将带极耳的正极片放置于两张合适尺寸的第一隔膜之间，对带极耳的正极片进行包裹后，通过对第一隔膜的边缘进行粘合，将第一隔膜制备成袋状结构，将带极耳的正极片包覆于第一隔膜制成的袋状结构中，也可以通过提供合适尺寸的一张第一隔膜，通过对折第一隔膜，将带极耳的正极片包裹于第一隔膜中，通过对第一隔膜的边缘进行粘合，将第一隔膜制备成袋状结构，将带极耳的正极片包覆于第一隔膜制成的袋状结构中，实现将带极耳的正极片包覆于第一隔膜中，同样地，根据具体的负极片尺寸，通过提供合适尺寸的第二隔膜，对带极耳的负极片进行包裹，可以提供两张合适尺寸的第二隔膜，将带极耳的负极片放置于两张合适尺寸的第二隔膜之间，对带极耳的负极片进行包裹后，通过对第二隔膜的边缘进行粘合，将第二隔膜制备成袋状结构，将带极耳的负极片包覆于第二隔膜制成的袋状结构中，也可以通过提供合适尺寸的一张第二隔膜，通过对折第二隔膜，将带极耳的负极片包裹于第二隔膜中，通过对第二隔膜的边缘进行粘合，将第二隔膜制备成袋状结构，将带极耳的负极片包覆于第二隔膜制成的袋状结构中，实现将带极耳的负极片包覆于第二隔膜中。

一实施方式，在分别对所述第一隔膜的边缘及所述第二隔膜的边缘进行粘合操作，采用热压粘合分别对所述第一隔膜的边缘及所述第二隔膜的边缘进行粘合操作，分别使所述第一隔膜及第二隔膜融化粘合，控制热压温度为160℃～200℃，热压时间为0.4s～0.8s。需要说明的是，通过在第一隔膜的边缘进行热压粘合操作，可以使得第一隔膜融化粘合，从而实现第一隔膜的制袋操作，同样地，通过在第二隔膜的边缘进行热压粘合操作，可以使得第二隔膜融化粘合，从而实现第二隔膜的制袋操作，从而实现对带极耳的正极片及带极耳的负极片的分别包覆操作，采用传统的热压粘合操作，操作简便，粘合效果好，其中，控制热压温度为160℃～200℃，热压时间为0.4s～0.8s，温度越高，可以分别使第一隔膜的边缘及第二隔膜的边缘越快融化粘合，当热压温度小于160℃时，温度较低，不能达到快速使融化的效果，影响融化粘合的正常进行，当热压温度大于200℃时，温度过高，虽然可以快速融化，但是，由于第一隔膜及第二隔膜是薄膜结构，过高的温度容易破坏第一隔膜及第二隔膜结构，可能出现第一隔膜及第二隔膜粘合不良，另外，当热压时间小于0.4s时，热压时间过短，可能出现第一隔膜及第二隔膜融化不充分的情况，影响第一隔膜粘合效果及第二隔膜粘合效果，当热压时间大于0.8s时，热压时间过长，一方面，由于热压过程中存在热传递，过长的热压时间会对正极片及负极片造成影响，影响得到的卷绕电芯成品的性能，另一方面，过长的热压时间使得第一隔膜及第二隔膜加热过久，可能破坏第一隔膜及第二隔膜结构，影响粘合的正常进行，而且，热压时间过长，增加了生产成本，降低了生产效益，综合考虑之下，控制热压温度为160℃～200℃，热压时间为0.4s～0.8s为宜。

为了进一步提高生产效益，保证第一隔膜及第二隔膜边缘的粘合效果，一实施方式，在分别对所述第一隔膜的边缘及所述第二隔膜的边缘进行粘合操作，采用热压粘合对分别对所述第一隔膜的边缘及所述第二隔膜的边缘进行粘合操作，分别使所述第一隔膜及第二隔膜融化粘合，控制热压温度为180℃，热压时间为0.5s。如此，可以避免温度过高影响第一隔膜及第二隔膜融化粘合的正常进行，同时，也可以快速完成第一隔膜的粘合及第二隔膜的粘合，第一隔膜的边缘粘合效果好，第二隔膜的边缘粘合效果好。

一实施方式，所述第一隔膜的厚度为28um～35um。需要说明的是，第一隔膜越薄，可以更好的贴合正极片，贴合效果更好，包覆效果更好，当第一隔膜的厚度小于28um时，虽然可以更好地贴合正极片，但是第一隔膜的厚度较小，增加了隔膜生产工艺难度，同时，第一隔膜较薄，容易出现破裂，容易出现不良，当第一隔膜的厚度大于35um时，第一隔膜较厚，影响贴合效果，而且需要投入较多的隔膜原料，增加了生产成本，综合考虑之下，第一隔膜的厚度设置为28um～35um为宜。例如，第一隔膜的厚度为28um、28.5um、29um、29.5um、30um、30.5um、31um、31.5um、32um、32.5um、33um、33.5um、34um、34.5um或35um、，如此，可以保证第一隔膜厚度适中，贴合效果更好，包覆效果更好。

一实施方式，所述第二隔膜的厚度为28um～35um。需要说明的是，第二隔膜越薄，可以更好的贴合负极片，贴合效果更好，包覆效果更好，当第二隔膜的厚度小于28um时，虽然可以更好地贴合负极片，但是第二隔膜的厚度较小，增加了隔膜生产工艺难度，同时，第二隔膜较薄，容易出现破裂，容易出现不良，当第二隔膜的厚度大于35um时，第二隔膜较厚，影响贴合效果，而且需要投入较多的隔膜原料，增加了生产成本，综合考虑之下，第二隔膜的厚度设置为28um～35um为宜。例如，第二隔膜220的厚度为28um、28.5um、29um、29.5um、30um、30.5um、31um、31.5um、32um、32.5um、33um、33.5um、34um、34.5um或35um、，如此，可以保证第二隔膜厚度适中，贴合效果更好，包覆效果更好。

S130、对所述正极组件及所述负极组件进行卷绕操作，得到卷绕电芯。

需要说明的是，通过将正极组件及负极组件放置于卷绕装置中，利用卷绕装置对将正极组件及负极组件进行卷绕操作，正极组件及负极组件通过卷绕成型得到卷绕电芯，可以根据具体生产需要，将正极组件及负极组件卷绕成方型状、圆型状及其他形状，从而得到方型状、圆型状及其他形状的卷绕电芯，卷绕工艺操作简便，可以快速完成，容易实现产业自动化，也就是说，卷绕工艺的生产效率高，适用于工业化生产。

一实施方式，请参阅图2、图3及图4，一种卷绕电芯10，由上述任一实施方式的卷绕电芯的制备工艺制备而成，包括：正极组件100及负极组件200；所述正极组件100包括正极片110及第一隔膜120，所述第一隔膜120包覆所述正极片110形成所述正极组件100；所述负极组件200包括负极片210及第二隔膜220，所述第二隔膜220包覆所述负极片210形成所述负极组件200；所述正极组件100及所述负极组件200通过卷绕形成所述卷绕电芯10。需要说明的是，通过提供合适尺寸的第一隔膜120，对正极片110进行包裹，然后再对第一隔膜120的边缘进行粘合操作，将正极片110包覆于第一隔膜120中，得到正极组件100，同样地，通过提供合适尺寸的第二隔膜220，对负极片210进行包裹，然后再对第二隔膜220的边缘进行粘合操作，将负极片210包覆于第二隔膜220中，得到负极组件200，再将正极组件100及负极组件200通过卷绕机进行卷绕得到卷绕电芯10，通过第一隔膜120及第二隔膜220分别对正极片110及负极片210进行包覆，得到正极组件100及负极组件200，一方面，由于正极片110及负极片210分别包覆于第一隔膜120及第二隔膜220中，在进行卷绕工艺得到卷绕电芯10的过程中，第一隔膜120可以对正极片110起到保护作用，第二隔膜220可以对负极片210起到保护作用，可以减少卷绕工艺过程中正极片110及负极片210出现脆片或断片的现象，使得得到的卷绕电芯10的结构稳定，从而提高卷绕电芯10的成品收成率，生产效益高，另一方面，由于在卷绕过程中，可能出现易位现象，相比于单层隔膜与正、负极片210的结构的卷绕过程，第一隔膜120对正极片110进行包覆及第二隔膜220对负极片210进行包覆，可以避免卷绕过程中出现正极片110或负极片210横向超出隔膜的风险，避免正极片110与负极片210接触，避免出现局部短路不良，从而提高卷绕电芯10产品品质。

一实施方式，具体地，请参阅图3及图4，所述正极组件100还包括正极极耳130，所述正极极耳130与所述正极片110的一端点焊焊接。所述负极组件200还包括负极极耳230，所述负极极耳230与所述负极片210的一端点焊焊接。需要说明的是，正极极耳130及负极极耳230为电极，用于将电能输送至外部用电装置，正极极耳130与正极片110的一端焊接，负极极耳230与负极片210的一端焊接，采用点焊对正极片110的一端及正极极耳130进行焊接，采用点焊对负极片210的一端及负极极耳230进行焊接，点焊具有加热时间短、热量集中、低能耗及高效率的优点，采用点焊进行焊接时，由于热量集中，对材料的热影响区域小，变形与应力也小，通常在焊后不需要进行矫正操作及热处理操作，点焊工艺具有低能耗且生产效率高的特点，而且点焊工艺不需要焊条、焊丝等填充金属，同时，也不需要氧、乙炔、氩等焊接材料，焊接成本低，易于操作，可以实现机械化和自动化，点焊过程中无噪声及有害气体，简单安全，适用于工业化生产，得到广泛应用。

具体地，请参阅图5，所述第一隔膜120包括第一聚丙烯层121、第一聚乙烯层122及第二聚丙烯层123，所述第一聚乙烯层122的第一面与所述第一聚丙烯层121连接，所述第一聚乙烯层122的第二面与所述第二聚丙烯层123连接，所述第一聚乙烯层122的第一面与第二面相背设置。需要说明的是，第一隔膜120包括第一聚丙烯层121、第一聚乙烯层122及第二聚丙烯层123，将第一聚乙烯层122设置于第一聚丙烯层121及第二聚丙烯层123之间，第一隔膜120设置为三层结构，可以结合聚乙烯及聚丙烯的性能，得到性能更加优异的第一隔膜120，聚丙烯具有较好的机械强度，聚乙烯具有较好的韧性，第一隔膜120包括第一聚丙烯层121、第一聚乙烯层122及第二聚丙烯层123，可以得到抗冲击且韧性好的第一隔膜120，可以更好地对正极片110进行保护，进一步避免出现正极片110脆片或断片现象，提高成品品质。

具体地，请参阅图6，所述第二隔膜220包括第三聚丙烯层221、第二聚乙烯层222及第四聚丙烯层223，所述第二聚乙烯层222的第一面与所述第三聚丙烯层221连接，所述第二聚乙烯层222的第二面与所述第四聚丙烯层223连接，所述第二聚乙烯层222的第一面与第二面相背设置。需要说明的是，第二隔膜220包括第三聚丙烯层221、第二聚乙烯层222及第四聚丙烯层223，将第二聚乙烯层222设置于第三聚丙烯层221及第四聚丙烯层223之间，第二隔膜220设置为三层结构，可以结合聚乙烯及聚丙烯的性能，得到性能更加优异的第二隔膜220，聚丙烯具有较好的机械强度，聚乙烯具有较好的韧性，第二隔膜220包括第三聚丙烯层221、第二聚乙烯层222及第四聚丙烯层223，可以得到抗冲击且韧性好的第二隔膜220，可以更好地对负极片210进行保护，进一步避免出现负极片210脆片或断片现象，提高成品品质。

一实施方式，一种锂离子电池，包括上述任一实施方式的所述的卷绕电芯10。如此，能够减少锂离子电池包装过程中出现极片脆片或断片现象，得到结构稳定的锂离子电池，提高成品收成率，生产效益高。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

本卷绕电芯通过第一隔膜及第二隔膜分别对正极片及负极片进行包覆，得到正极组件及负极组件，一方面，由于正极片及负极片分别包覆于第一隔膜及第二隔膜中，在进行卷绕工艺得到卷绕电芯的过程中，第一隔膜可以对正极片起到保护作用，第二隔膜可以对负极片起到保护作用，可以减少卷绕工艺过程中正极片及负极片出现脆片或断片的现象，使得得到的卷绕电芯的结构稳定，从而提高卷绕电芯的成品收成率，生产效益高，另一方面，由于在卷绕过程中，可能出现易位现象，相比于单层隔膜与正、负极片的结构的卷绕过程，第一隔膜对正极片进行包覆及第二隔膜对负极片进行包覆，可以避免卷绕过程中出现正极片或负极片横向超出隔膜的风险，避免正极片与负极片接触，避免出现局部短路不良，从而提高卷绕电芯产品品质。卷绕电芯制备工艺的工艺流程简单，通过第一隔膜及第二隔膜对正极片及负极片分别进行包裹，能够减少正极片及负极片脆片或断片现象，避免卷绕过程中出现正极片或负极片横向超出隔膜的风险，提高卷绕电芯成品收成率及成品品质，生产效益高。

以下是卷绕电芯10的制备工艺的具体实施例部分

实施例1

提供正极片、负极片、正极极耳及负极极耳，在点焊机中将所述正极极耳焊接于所述正极片的一端上，在所述正极极耳与所述正极片的焊接处缠裹绝缘胶纸对所述正极极耳与所述正极片的焊接处进行绝缘处理，得到带极耳的正极片，在点焊机中将所述负极极耳焊接于所述负极片的一端上，在所述负极极耳与所述负极片的焊接处缠裹绝缘胶纸对所述负极极耳与所述负极片的焊接处进行绝缘处理，得到带极耳的负极片。

提供合适尺寸的第一隔膜及第二隔膜，用所述第一隔膜对所述带极耳的正极片进行包裹，用所述第二隔膜对所述带极耳的负极片进行包裹，采用热压粘合分别对所述第一隔膜的边缘及所述第二隔膜的边缘进行粘合操作，控制热压温度为160℃，热压时间为0.4s，将所述带极耳的正极片包覆于所述第一隔膜中，将所述带极耳的负极片包覆于所述第二隔膜中，分别得到正极组件及负极组件。

在卷绕机中对所述正极组件及所述负极组件进行卷绕操作，得到实施例1的卷绕电芯。

实施例2

提供正极片、负极片、正极极耳及负极极耳，在点焊机中将所述正极极耳焊接于所述正极片的一端上，在所述正极极耳与所述正极片的焊接处缠裹绝缘胶纸对所述正极极耳与所述正极片的焊接处进行绝缘处理，得到带极耳的正极片，在点焊机中将所述负极极耳焊接于所述负极片的一端上，在所述负极极耳与所述负极片的焊接处缠裹绝缘胶纸对所述负极极耳与所述负极片的焊接处进行绝缘处理，得到带极耳的负极片。

提供合适尺寸的第一隔膜及第二隔膜，用所述第一隔膜对所述带极耳的正极片进行包裹，用所述第二隔膜对所述带极耳的负极片进行包裹，采用热压粘合分别对所述第一隔膜的边缘及所述第二隔膜的边缘进行粘合操作，控制热压温度为180℃，热压时间为0.5s，将所述带极耳的正极片包覆于所述第一隔膜中，将所述带极耳的负极片包覆于所述第二隔膜中，分别得到正极组件及负极组件。

在卷绕机中对所述正极组件及所述负极组件进行卷绕操作，得到实施例2的卷绕电芯。

实施例3

提供正极片、负极片、正极极耳及负极极耳，在点焊机中将所述正极极耳焊接于所述正极片的一端上，在所述正极极耳与所述正极片的焊接处缠裹绝缘胶纸对所述正极极耳与所述正极片的焊接处进行绝缘处理，得到带极耳的正极片，在点焊机中将所述负极极耳焊接于所述负极片的一端上，在所述负极极耳与所述负极片的焊接处缠裹绝缘胶纸对所述负极极耳与所述负极片的焊接处进行绝缘处理，得到带极耳的负极片。

提供合适尺寸的第一隔膜及第二隔膜，用所述第一隔膜对所述带极耳的正极片进行包裹，用所述第二隔膜对所述带极耳的负极片进行包裹，采用热压粘合分别对所述第一隔膜的边缘及所述第二隔膜的边缘进行粘合操作，控制热压温度为200℃，热压时间为0.8s，将所述带极耳的正极片包覆于所述第一隔膜中，将所述带极耳的负极片包覆于所述第二隔膜中，分别得到正极组件及负极组件。

在卷绕机中对所述正极组件及所述负极组件进行卷绕操作，得到实施例3的卷绕电芯。

实施例4

提供正极片、负极片、正极极耳及负极极耳，在点焊机中将所述正极极耳焊接于所述正极片的一端上，对所述正极片及所述正极极耳进行粉尘清理操作，在所述正极极耳与所述正极片的焊接处缠裹绝缘胶纸对所述正极极耳与所述正极片的焊接处进行绝缘处理，得到带极耳的正极片，在点焊机中将所述负极极耳焊接于所述负极片的一端上，对所述负极片及所述负极极耳进行粉尘清理操作，在所述负极极耳与所述负极片的焊接处缠裹绝缘胶纸对所述负极极耳与所述负极片的焊接处进行绝缘处理，得到带极耳的负极片。

提供合适尺寸的第一隔膜及第二隔膜，用所述第一隔膜对所述带极耳的正极片进行包裹，用所述第二隔膜对所述带极耳的负极片进行包裹，采用热压粘合分别对所述第一隔膜的边缘及所述第二隔膜的边缘进行粘合操作，控制热压温度为180℃，热压时间为0.5s，将所述带极耳的正极片包覆于所述第一隔膜中，将所述带极耳的负极片包覆于所述第二隔膜中，分别得到正极组件及负极组件。

在卷绕机中对所述正极组件及所述负极组件进行卷绕操作，得到实施例4的卷绕电芯。

对比例1

提供正极片、负极片及隔膜，将所述隔膜放置于所述正极片及所述负极片之间，并进行压合操作，得到极片组件。

提供正极极耳及负极极耳，在点焊机中将所述正极极耳焊接于所述正极片的一端上，在所述正极极耳与所述正极片的焊接处缠裹绝缘胶纸对所述正极极耳与所述正极片的焊接处进行绝缘处理，在点焊机中将所述负极极耳焊接于所述负极片的一端上，在所述负极极耳与所述负极片的焊接处缠裹绝缘胶纸对所述负极极耳与所述负极片的焊接处进行绝缘处理，得到带极耳的极片组件。

在卷绕机中对所述带极耳的极片组件进行卷绕操作。得到对比例1的卷绕电芯。

对比例2

提供正极片、负极片、正极极耳及负极极耳，在点焊机中将所述正极极耳焊接于所述正极片的一端上，在所述正极极耳与所述正极片的焊接处缠裹绝缘胶纸对所述正极极耳与所述正极片的焊接处进行绝缘处理，得到带极耳的正极片，在点焊机中将所述负极极耳焊接于所述负极片的一端上，在所述负极极耳与所述负极片的焊接处缠裹绝缘胶纸对所述负极极耳与所述负极片的焊接处进行绝缘处理，得到带极耳的负极片。

提供合适尺寸的隔膜，将所述隔膜放置于所述带极耳正极片及所述带极耳负极片之间，并进行压合操作，得到极片组件。

在卷绕机中对极片组件进行卷绕操作，得到对比例2的卷绕电芯。

将实施例1～4及对比例1～2的卷绕电芯经过包装，注入电解液，再经过化成及分容等操作制备得到锂离子电池，如此，分别制备得到实施例1～4及对比例1～2的锂离子电池。分别对实施例1～4及对比例1～2的锂离子电池进行实验及各项测试，实验及测试结果见表1。

表1

由上表可知，相对于对比例1及对比例2的锂离子电池，实施例1～4制备得到的锂离子电池均具有良好的容量保持率及结构稳定性，容量保持率均高于92％，结构稳定性好，不易出现损坏不良，成品品质高，工艺流程简单，通过第一隔膜及第二隔膜对正极片及负极片分别进行包裹，能够减少正极片及负极片脆片或断片现象，避免卷绕过程中出现正极片或负极片横向超出隔膜的风险，提高卷绕电芯成品收成率及锂离子电池成品品质，生产效益高。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种卷绕电芯的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

提供正极片、负极片、正极极耳及负极极耳，将所述正极极耳焊接于所述正极片上，对所述正极极耳与所述正极片的焊接处进行绝缘处理，得到带极耳的正极片，将所述负极极耳焊接于所述负极片上，对所述负极极耳与所述负极片的焊接处进行绝缘处理，得到带极耳的负极片；

提供第一隔膜及第二隔膜，用所述第一隔膜及所述第二隔膜分别对所述带极耳的正极片及所述带极耳的负极片进行包裹，分别对所述第一隔膜的边缘及所述第二隔膜的边缘进行粘合操作，将所述带极耳的正极片及所述带极耳的负极片分别包覆于所述第一隔膜及所述第二隔膜中，分别得到正极组件及负极组件；

对所述正极组件及所述负极组件进行卷绕操作，得到卷绕电芯。

2.根据权利要求1所述的卷绕电芯的制备工艺，其特征在于，在将所述正极极耳焊接于所述正极片上的操作中，采用点焊将所述正极极耳焊接于所述正极片上。

3.根据权利要求1所述的卷绕电芯的制备工艺，其特征在于，在将所述负极极耳焊接于所述负极片上的操作中，采用点焊将所述负极极耳焊接于所述负极片上。

4.根据权利要求1所述的卷绕电芯的制备工艺，其特征在于，在对所述正极极耳与所述正极片的焊接处进行绝缘处理的操作中，通过在所述正极极耳与所述正极片的焊接处缠裹绝缘胶纸对所述正极极耳与所述正极片的焊接处进行绝缘处理。

5.根据权利要求1所述的卷绕电芯的制备工艺，其特征在于，在对所述负极极耳与所述负极片的焊接处进行绝缘处理的操作中，通过在所述负极极耳与所述负极片的焊接处缠裹绝缘胶纸对所述负极极耳与所述负极片的焊接处进行绝缘处理。

6.根据权利要求1所述的卷绕电芯的制备工艺，其特征在于，在分别对所述第一隔膜的边缘及所述第二隔膜的边缘进行粘合操作，采用热压粘合分别对所述第一隔膜的边缘及所述第二隔膜的边缘进行粘合操作，分别使所述第一隔膜及第二隔膜融化粘合，控制热压温度为160℃～200℃，热压时间为0.4s～0.8s。

7.一种卷绕电芯，其特征在于，包括：

正极组件，所述正极组件包括正极片及第一隔膜，所述第一隔膜包覆所述正极片形成所述正极组件；及

负极组件，所述负极组件包括负极片及第二隔膜，所述第二隔膜包覆所述负极片形成所述负极组件；

所述正极组件及所述负极组件通过卷绕形成所述卷绕电芯。

8.根据权利要求7所述的卷绕电芯，其特征在于，所述正极组件还包括正极极耳，所述正极极耳与所述正极片的一端点焊焊接。

9.根据权利要求8所述的卷绕电芯，其特征在于，所述负极组件还包括负极极耳，所述负极极耳与所述负极片的一端点焊焊接。

10.一种锂离子电池，其特征在于，包括根据权利要求7-9中任一所述的卷绕电芯。

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