CN113241474A - 弧形电芯及弧形锂电池 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种弧形电芯及弧形锂电池。上述的弧形电芯包括电芯本体、正极耳和负极耳，电芯本体包括依次层叠设置的正极片、第一热熔胶涂覆层、隔膜、第二热熔胶涂覆层和负极片，第一热熔胶涂覆层和第二热熔胶涂覆层均粘接于隔膜，正极片粘接于第一热熔胶涂覆层上，负极片粘接于第二热熔胶涂覆层上，电芯本体为弧形结构，正极耳焊接于正极片上，负极耳焊接于负极片上。上述弧形电芯易于成型、表面平整性较好且定型效果较好。

Description

弧形电芯及弧形锂电池

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种弧形电芯及弧形锂电池。

背景技术

锂离子电池自上世纪九十年代实现规模化生产以来，以其体积小、容量大、无毒环保、使用寿命长等现阶段无可比拟的优势，迅速占领了许多电池领域，尤其应用于便捷式电子产品上。随着科学技术的更新和发展，市场对便捷式电子产品的要求越来越高，对其电源的要求也相应提高，如不规则形状、曲线、弧面设计造型的手机给电池留下的有效空间变成了不规则形状。随着电子产品的进一步发展，智能手表和智能手环陆续面世，由于使用时是戴在手腕上，配备的电池需要配合产品的使用状态进行设置，因此需要提供对应的弧形电池。

但是，现有的弧形电池，由于内部结构的原因和弧度弯曲操作会导致弧形电池表面不平整、成型困难以及成型后易反弹的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种易于成型、表面平整性较好且定型效果较好的弧形电芯及弧形锂电池。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种弧形电芯，包括电芯本体、正极耳和负极耳，所述电芯本体包括依次层叠设置的正极片、第一热熔胶涂覆层、隔膜、第二热熔胶涂覆层和负极片，所述第一热熔胶涂覆层和所述第二热熔胶涂覆层均粘接于所述隔膜，所述正极片粘接于所述第一热熔胶涂覆层上，所述负极片粘接于所述第二热熔胶涂覆层上，所述电芯本体为弧形结构，所述正极耳焊接于所述正极片上，所述负极耳焊接于所述负极片上。

在其中一个实施例中，所述第一热熔胶涂覆层包括第一隔膜涂覆部和第一极耳涂覆部，所述第一隔膜涂覆部粘接于所述隔膜的一侧，所述第一极耳涂覆部包覆于所述正极片与所述正极耳的连接处，所述第一极耳涂覆部与所述第一隔膜涂覆部连接。

在其中一个实施例中，所述第二热熔胶涂覆层包括第二隔膜涂覆部和第二极耳涂覆部，所述第二隔膜涂覆部粘接于所述隔膜背离所述第一热熔胶涂覆层的一侧，所述第二极耳涂覆部包覆于所述负极片与所述负极耳的连接处，所述第二极耳涂覆部与所述第二隔膜涂覆部连接。

在其中一个实施例中，所述正极片包括正极集流体，所述正极集流体上开设有多个第一细孔。

在其中一个实施例中，所述第一细孔的孔径为0.1mm～0.4mm。

在其中一个实施例中，所述负极片包括负极集流体，所述负极集流体上开设有多个第二细孔。

在其中一个实施例中，所述第二细孔的孔径为0.1mm～0.4mm。

在其中一个实施例中，所述第一热熔胶涂覆层和所述第二热熔胶涂覆层的厚度之和小于所述隔膜的厚度。

在其中一个实施例中，所述正极片及所述负极片的弯曲方向与所述电芯本体的弯曲方向一致。

本申请还提供一种弧形锂电池，所述弧形锂电池包括如上任一实施例所述的弧形电芯，还包括弧形铝塑膜，所述弧形铝塑膜包覆于所述弧形电芯的外表面。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

1、本发明弧形电芯包括第一热熔胶涂覆层和第二热熔胶涂覆层，第一热熔胶涂覆层粘接于隔膜的一侧，第二热熔胶涂覆层粘接于隔膜背离第一热熔胶涂覆层的一侧，在对弧形电芯进行热压成型时，第一热熔胶涂覆层及第二热熔胶涂覆层对弧形电芯所受到的应力具有缓冲作用，从而防止弧形电芯在折弯过程中出现断裂或定型失败的问题，进而使弧形电芯更易于定型。

2、本发明弧形电芯中第一热熔胶涂覆层粘接于隔膜的一侧，第二热熔胶涂覆层粘接于隔膜背离第一热熔胶涂覆层的一侧，正极片粘接于第一热熔胶涂覆层上，负极片粘接于第二热熔胶涂覆层上，当弧形电芯进行热压成型操作时，第一热熔胶涂覆层及第二热熔胶涂覆层开始熔化并渗入弧形电芯的各弯折部，从而能够修复热压过程中产生的皱褶，使弧形电芯的表面更加平整。

3、本发明弧形电芯中第一热熔胶涂覆层及第二热熔胶涂覆层在热压成型时开始熔化，使弧形电芯更易于成型且表面平整性更好。在弧形电芯成型后，由于弧形电芯表面恢复至室温，第一热熔胶涂覆层及第二热熔胶涂覆层再次冷却固化，使弧形电芯保持成型后的弧度，不易反弹，进而达到更好的定型效果。

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为一实施例中弧形电芯的结构示意图；

图2为图1所示弧形电芯结构的截面示意图；

图3为图1所示弧形电芯结构的局部放大示意图；

图4为包含图1所示弧形电芯的弧形锂电池的结构示意图；

图5为图2所示的弧形锂电池热压成型一体化的工艺流程图。

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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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。

本申请提供一种弧形电芯。上述弧形电芯包括电芯本体、正极耳和负极耳，所述电芯本体包括依次层叠设置的正极片、第一热熔胶涂覆层、隔膜、第二热熔胶涂覆层和负极片，所述第一热熔胶涂覆层和所述第二热熔胶涂覆层均粘接于所述隔膜，所述正极片粘接于所述第一热熔胶涂覆层上，所述负极片粘接于所述第二热熔胶涂覆层上，所述电芯本体为弧形结构，所述正极耳焊接于所述正极片上，所述负极耳焊接于所述负极片上。

如图1至图3所示，一实施例的弧形电芯10包括电芯本体100、正极耳200和负极耳300，电芯本体100包括依次层叠设置的正极片110、第一热熔胶涂覆层140、隔膜130、第二热熔胶涂覆层150和负极片120，第一热熔胶涂覆层140和第二热熔胶涂覆层150均粘接于隔膜130，正极片110粘接于第一热熔胶涂覆层140上，负极片120粘接于第二热熔胶涂覆层150上，电芯本体100为弧形结构，正极耳200焊接于正极片110上，负极耳300焊接于负极片120上。需要说明的是，弧形电芯可以为弧形叠片，也可以为弧形卷芯。

上述的弧形电芯10包括第一热熔胶涂覆层140和第一热熔胶涂覆层150，第一热熔胶涂覆层140粘接于隔膜130的一侧，第一热熔胶涂覆层150粘接于隔膜130背离第一热熔胶涂覆层140的一侧，在对弧形电芯10进行热压成型时，第一热熔胶涂覆层140及第一热熔胶涂覆层150对弧形电芯10所受到的应力具有缓冲作用，从而防止弧形电芯10在折弯过程中出现断裂或定型失败的问题，进而使弧形电芯10更易于定型。进一步地，第一热熔胶涂覆层140粘接于隔膜130的一侧，第一热熔胶涂覆层150粘接于隔膜130背离第一热熔胶涂覆层140的一侧，正极片110粘接于第一热熔胶涂覆层140上，负极片120粘接于第一热熔胶涂覆层150上，当弧形电芯10进行热压成型操作时，第一热熔胶涂覆层140及第一热熔胶涂覆层150开始熔化并渗入弧形电芯10的各弯折部，从而能够修复热压过程中产生的皱褶，使弧形电芯10的表面更加平整。此外，第一热熔胶涂覆层140及第一热熔胶涂覆层150在热压成型时开始熔化，使弧形电芯10更易于成型且表面平整性更好。在弧形电芯10成型后，由于弧形电芯10表面恢复至室温，第一热熔胶涂覆层140及第一热熔胶涂覆层150再次冷却固化，使弧形电芯10保持成型后的弧度，不易反弹，进而达到更好的定型效果。

如图3所示，在其中一个实施例中，第一热熔胶涂覆层140包括第一隔膜涂覆部1420和第一极耳涂覆部1430，第一隔膜涂覆部1420粘接于隔膜130的一侧，第一极耳涂覆部1430包覆于正极片110与正极耳200的连接处，即至少部分正极耳200和部分正极片110包覆于第一极耳涂覆部1430内部，第一极耳涂覆部1430与第一隔膜涂覆部1420连接。可以理解的是，正极耳200连接于正极片110上，弧形锂电池在进行热压成型时，正极耳200与正极片110的弧度方向平行，所以正极耳200与正极片110的连接处受到一定的应力，容易破坏正极耳200与正极片110之间的连接。为了提高正极耳200与正极片110连接处在热压成型过程中的稳定性，在本实施例中，第一热熔胶涂覆层140包括第一隔膜涂覆部1420和第一极耳涂覆部1430，第一隔膜涂覆部1420粘接于隔膜130的一侧，第一极耳涂覆部1430包覆于正极片110与正极耳200的连接处，第一极耳涂覆部1430与第一隔膜涂覆部1420连接。在弧形锂电池的热压成型过程中，第一隔膜涂覆部1420能够对弧形电芯10中极片及隔膜130部位受到的应力产生缓冲作用，进而使弧形电芯10更易于定型。而第一极耳涂覆部1430包覆于正极片110与正极耳200的连接处，在进行热压成型操作时，第一极耳涂覆部1430能够减缓正极片110与正极耳200连接处所受到的应力，从而提高正极耳200与正极片110连接处在热压成型过程中的稳定性。此外，在弧形锂电池的热封过程中，第一极耳涂覆部1430发生熔化，并对封装处起到修复补偿效果，使正极耳200处的粘接更牢固，且密封性更好。

如图3所示，在其中一个实施例中，第一热熔胶涂覆层150包括第二隔膜涂覆部1520和第二极耳涂覆部1530，第二隔膜涂覆部1520粘接于隔膜130背离第一热熔胶涂覆层140的一侧，第二极耳涂覆部1530包覆于负极片120与负极耳300的连接处，即至少部分负极耳300和部分负极片120包覆于第二极耳涂覆部1530内部，第二极耳涂覆部1530与第二隔膜涂覆部1520连接。可以理解的是，负极耳300连接于负极片120上，弧形锂电池在进行热压成型时，负极耳300与负极片120的弧度方向平行，所以负极耳300与负极片120的连接处受到一定的应力，容易破坏负极耳300与负极片120之间的连接。为了提高负极耳300与负极片120连接处在热压成型过程中的稳定性，在本实施例中，第一热熔胶涂覆层150包括第二隔膜涂覆部1520和第二极耳涂覆部1530，第二隔膜涂覆部1520粘接于隔膜130背离第一热熔胶涂覆层140的一侧，第二极耳涂覆部1530包覆于负极片120与负极耳300的连接处，第二极耳涂覆部1530与第二隔膜涂覆部1520连接。在弧形锂电池的热压成型过程中，第二隔膜涂覆部1520能够对弧形电芯10中极片及隔膜130部位受到的应力产生缓冲作用，进而使弧形电芯10更易于定型。而第二极耳涂覆部1530包覆于负极片120与负极耳300的连接处，在进行热压成型操作时，第二极耳涂覆部1530能够减缓负极片120与负极耳300连接处所受到的应力，从而提高负极耳300与负极片120连接处在热压成型过程中的稳定性。此外，在弧形锂电池的热封过程中，第二极耳涂覆部1530发生熔化，并对封装处起到修复补偿效果，使负极耳300处的粘接更牢固，且密封性更好。

在其中一个实施例中，第一热熔胶涂覆层140中间部分的厚度大于第一热熔胶涂覆层140两侧边的厚度。可以理解的是，弧形锂电池在进行热压成型时，即对待成形锂电池进行折弯操作时，待成形锂电池中间部分受到的应力大于其两侧边受到的应力，从而使弧形锂电池的折弯处较为脆弱，整体结构稳定性较差。为了进一步提高弧形锂电池的结构稳定性以及对弧形锂电池折弯部的修复补偿效果，在本实施例中，第一热熔胶涂覆层140中间部分的厚度大于第一热熔胶涂覆层140两侧边的厚度，第一热熔胶涂覆层140中间部分对应于弧形锂电池折弯部，从而使待成形锂电池在折弯成形过程中，折弯部能够得到较好修复补偿效果，且成型后的弧形锂电池的结构稳定性更高。

在其中一个实施例中，第一热熔胶涂覆层150中间部分的厚度大于第一热熔胶涂覆层150两侧边的厚度。可以理解的是，弧形锂电池在进行热压成型时，即对待成形锂电池进行折弯操作时，待成形锂电池中间部分受到的应力大于其两侧边受到的应力，从而使弧形锂电池的折弯处较为脆弱，整体结构稳定性较差。为了进一步提高弧形锂电池的结构稳定性以及对弧形锂电池折弯部的修复补偿效果，在本实施例中，第一热熔胶涂覆层150中间部分的厚度大于第一热熔胶涂覆层150两侧边的厚度，第一热熔胶涂覆层150中间部分对应于弧形锂电池折弯部，从而使待成形锂电池在折弯成形过程中，折弯部能够得到较好修复补偿效果，且成型后的弧形锂电池的结构稳定性更高。

在其中一个实施例中，正极片110包括正极集流体，正极集流体上开设有多个第一细孔。可以理解的是，集流体的功能主要是将电池活性物质产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出。为了使正极集流体与活性物质接触更加充分，并且有效地减小内阻。在本实施例中，正极集流体为铝箔，并在铝箔上开设多个第一细孔，使正极集流体与活性物质接触更加充分，并且有效地减小内阻。相对于传统的光面箔材，本实施例中正极集流体在体积能量密度上能够提高5％以上，同时铝箔上的第一细孔可以释放电极的弯曲应力，改善电极涂层的柔韧性，降低锂电池的弧形成型工艺难度。

进一步地，第一细孔的孔径为0.1mm～0.4mm。可以理解的是，若第一细孔的孔径较大，容易影响正极集流体的集流效果和正极集流体的柔韧性；若第一细孔的孔径较小，则正极集流体与活性物质接触不够充分，且内阻较大。为了进一步提高正极集流体的集流效果，并有效地减小内阻，在本实施例中，第一细孔的孔径为0.2mm，使正极集流体与活性物质接触更加充分，并且有效地减小内阻，同时还能够有效地保证正极集流体的集流效果和正极集流体的柔韧性。

在其中一个实施例中，负极片120包括负极集流体，负极集流体上开设有多个第二细孔。可以理解的是，集流体的功能主要是将电池活性物质产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出。为了使负极集流体与活性物质接触更加充分，并且有效地减小内阻。在本实施例中，负极集流体为铜箔，并在铜箔上开设多个第二细孔，使负极集流体与活性物质接触更加充分，并且有效地减小内阻。相对于传统的光面箔材，本实施例中负极集流体在体积能量密度上能够提高5％以上，同时铝箔上的第二细孔可以释放电极的弯曲应力，改善电极涂层的柔韧性，降低锂电池的弧形成型工艺难度。

进一步地，第二细孔的孔径为0.1mm～0.4mm。可以理解的是，若第二细孔的孔径较大，容易影响负极集流体的集流效果和负极集流体的柔韧性；若第二细孔的孔径较小，则负极集流体与活性物质接触不够充分，且内阻较大。为了进一步提高负极集流体的集流效果，并有效地减小内阻，在本实施例中，第二细孔的孔径为0.2mm，使负极集流体与活性物质接触更加充分，并且有效地减小内阻，同时还能够有效地保证负极集流体的集流效果和负极集流体的柔韧性。

在其中一个实施例中，第一热熔胶涂覆层140和第一热熔胶涂覆层150的厚度之和小于隔膜130的厚度。可以理解的是，隔膜130是用以将正负两极分开防止在电解池中直接反应损失能量的一层薄膜。在锂电池的结构中，隔膜130是关键的内层组件之一，隔膜130的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性。隔膜130的厚度也会影响隔膜130在锂电池结构中的内阻大小。而第一热熔胶涂覆层140粘接于隔膜130的一侧，第一热熔胶涂覆层150粘接于隔膜130背离第一热熔胶涂覆层140的一侧，正极片110粘接于第一热熔胶涂覆层140上，负极片120粘接于第一热熔胶涂覆层150上。也就是说，第一热熔胶涂覆层140、隔膜130及第一热熔胶涂覆层150组成了一层新的隔膜，新隔膜的厚度较大，容易造成隔膜内阻较大，最终影响弧形锂电池的电学性能。为了减小第一热熔胶涂覆层140、隔膜130及第一热熔胶涂覆层150所组成的新隔膜的内阻，在本实施例中，第一热熔胶涂覆层140和第一热熔胶涂覆层150的厚度之和小于隔膜130的厚度，一方面能够有效地提高隔膜130的柔韧性和粘接性，使弧形锂电池更易于成型；另一方面能够使新隔膜的内阻较小，从而保证弧形锂电池的电学性能。

在其中一个实施例中，正极片110及负极片120的弯曲方向与电芯本体100的弯曲方向一致。在本实施例中，采用热压成型一体化工艺对电芯本体100进行成型操作，使正极片110及负极片120的弯曲方向与电芯本体100的弯曲方向一致，从而增加电芯成型后的柔韧性，便于对锂电池进行弯曲成型塑造等，且卷绕方向与弧形成型方向平行，防止电芯进行弧形塑造时内部受力均匀而产生的电芯内部结构损坏，防止极片短路或者断路等问题。

在其中一个实施例中，隔膜上开设有第一凹槽和第二凹槽，第一热熔胶涂覆层设有第一凸起部，第一凸起部嵌入设置于第一凹槽内，第二热熔胶涂覆层设有第二凸起部，第二凸起部嵌入设置于第二凹槽内。在本实施例中，第一凸起部嵌设于第一凹槽内，第二凸起部嵌设于第二凹槽内，从而使隔膜分别与第一热熔胶涂覆层及第二热熔胶涂覆层的粘接更加紧密，有效地防止隔膜相对于第一热熔胶涂覆层及第二热熔胶涂覆层发生滑动，进而使弧形电芯中的电芯本体更加稳定。

本申请还提供一种弧形锂电池20，所述弧形锂电池包括如上任一实施例所述的弧形电芯10，还包括弧形铝塑膜700，所述弧形铝塑膜700包覆于所述弧形电芯10的外表面。

在其中一个实施例中，弧形锂电池采用热压成型一体化工艺，具体包括以下步骤：制作正极极片、负极极片及隔膜；在所述隔膜的表面进行热熔胶涂覆操作，得到具有热熔胶涂覆层的隔膜；对所述正极极片、所述负极极片及所述具有热熔胶涂覆层的隔膜进行卷绕操作；完成所述卷绕操作之后，将正极极耳焊接于所述正极极片上，并将负极极耳焊接于所述负极极片上，得到锂电池电芯；将所述锂电池电芯放入铝塑套中，得到待成形锂电池；对所述待成形锂电池进行热压成型操作，得到待封装弧形锂电池；对所述待封装弧形锂电池进行封装操作，得到所述弧形锂电池。

上述的弧形锂电池热压成型一体化工艺中在隔膜的表面进行热熔胶涂覆操作，使隔膜的表面形成热熔胶涂覆层，热熔胶具有较好的粘接性能，从而隔膜与正负极极片之间的粘接更加紧密和牢固。如此，在对正极极片、负极极片及具有热熔胶涂覆层的隔膜进行卷绕之后，能够使锂电池电芯的结构更加稳定。进一步地，在完成卷绕操作之后，将正极极耳焊接于正极极片上，将负极极耳焊接于负极极片上，得到锂电池电芯。然后将锂电池电芯放入铝塑套中，得到待成形锂电池，并对待成形锂电池进行热压成型一体化操作，一方面通过热压成型一体化能够将锂电池电芯及铝塑套一体化，另一方面能够将待成形锂电池压弯至预设曲度的弧形锂电池。与传统弧形锂电池的制作方法相比，本发明能够实现热压成型一体化，从而简化弧形锂电池的制作工序，提高制作效率。此外，在完成热压成型一体化操作后，弧形锂电池表面温度下降，涂覆于隔膜表面的热熔胶再次固化成型，使弧形锂电池的弧度固化并保持稳定，不易发生反弹现象。更进一步地，本申请在热压成型过程中，涂覆于隔膜的热熔胶再次熔化，熔化后的热熔胶能够在铝塑套内进行流动，从而对锂电池在弧形成型时铝塑与隔膜之间产生的缝隙进行补偿，进而能够有效地修复热压过程中，特别是弧形锂电池折弯处表面产生的皱褶，使弧形锂电池的表面更加平整，有利于提升弧形锂电池的性能。

为了更好地理解本发明弧形锂电池热压成型一体化工艺，以下对本发明弧形锂电池热压成型一体化工艺作进一步的解释说明，：

如图1所示，一实施方式的弧形锂电池的热压成型一体化工艺，包括以下步骤的部分或全部：

S100，制作正极极片、负极极片及隔膜。

在本实施例中，正极极片的制作流程为：配制正极内层浆料和正极外层浆料，正极内层浆料包括正极内层活性材料，正极外层浆料包括正极外层活性材料，正极内层活性材料的稳定性优于正极外层活性材料的稳定性；其中，正极内层活性材料包括磷酸铁锂、钴酸锂、镍钴锰三元材料、镍钴铝高镍材料和钛酸锂中的一种或多种，正极外层活性材料包括磷酸铁锂、钴酸锂、镍钴锰三元材料、镍钴铝高镍材料和钛酸锂中的一种或多种；将正极内层浆料和正极外层浆料涂布到电池正极载体，得到锂电池正极极片。负极极片的制备流程为：配制负极内层浆料和负极外层浆料，负极内层浆料包括负极内层活性材料，负极外层浆料包括负极外层活性材料，负极内层活性材料的稳定性优于负极外层活性材料的稳定性；其中，负极内层活性材料包括天然石墨、人造石墨、天然石墨与人造石墨的复合材料、软碳、硬碳、钛酸锂中的一种或多种，负极外层活性材料包括天然石墨、人造石墨、天然石墨与人造石墨的复合材料、软碳、硬碳、钛酸锂中的一种或多种；将负极内层浆料和负极外层浆料涂布到电池负极载体，得到锂电池负极极片。本实施例中的隔膜采用干法隔膜制备工艺制备得到。

S200，在隔膜的表面进行热熔胶涂覆操作，得到具有热熔胶涂覆层的隔膜。

在本实施例中，采用涂覆装置将热熔胶涂覆于隔膜两侧面的表面，使热熔胶包覆在隔膜上，形成具有热熔胶涂覆层的隔膜。由于热熔胶具有较好的粘接性能，从而使隔膜与正负极极片之间的粘接更加紧密和牢固。如此，在对正极极片、负极极片及具有热熔胶涂覆层的隔膜进行卷绕之后，能够使锂电池电芯的结构更加稳定。

S300，对正极极片、负极极片及具有热熔胶涂覆层的隔膜进行卷绕操作。

在本实施例中，对正极极片、负极极片及具有热熔胶涂覆层的隔膜进行卷绕操作，其中，具有热熔胶涂覆层的隔膜位于正极极片与负极极片之间。进一步地，对正极极片、负极极片及具有热熔胶涂覆层的隔膜进行卷绕操作的步骤具体为：使采用弧形卷尺对正极极片、负极极片及具有热熔胶涂覆层的隔膜进行竖向卷绕，弧形卷尺包括与卷绕设备连接的固定部和用于固定正极极片、负极极片、隔膜的卷绕部，卷绕部中间设有长条形缺口将卷绕部分成对称两半，卷绕部的一侧为平面，另一侧为弧形面，弧形面的计算：弧形卷尺的宽度F＝B－D，弧形卷尺的弧长H＝F－E；其中，弧形电池内弧长为B，弧形电池的卷绕层数为C，弧形电池的厚度为D，弧形电池的圆心角半径为R，先把弧形电池的厚度D进行N等分，N＝(C－2)，每等份的弧长差值为E。

S400，完成卷绕操作之后，将正极极耳焊接于正极极片上，将负极极耳焊接于负极极片上，得到锂电池电芯。

在本实施例中，卷绕操作完成之后，预留3mm～5mm极耳点焊空箔位置，然后使用极耳焊接装置将正极极耳焊接在正极极耳的焊接点，将负极极耳焊接在负极极耳的焊接点，从而得到锂电池电芯。

S500，将锂电池电芯放入铝塑套中，得到待成形锂电池。

在本实施例中，将锂电池电芯放入铝塑套中进行预封装，具体地，铝塑套包括上壳和下壳，利用冲盒模具冲压出带有与锂电池电芯形状对应的凹槽的上壳和下壳，上壳与下壳的一端连接成一体。将锂电池电芯放入下壳的凹槽内，然后将上壳进行翻折与下壳配合，利用封装封头在上壳与下壳边缘进行压合，使铝塑膜压紧锂电池电芯，得到待成形锂电池，以便后续对待成形锂电池进行热压成型一体操作。

S600，对待成形锂电池进行热压成型操作，得到待封装弧形锂电池。

可以理解的是，将正极极耳焊接于正极极片上，将负极极耳焊接于负极极片上，得到锂电池电芯。然后将锂电池电芯放入铝塑套中，得到待成形锂电池，待成形锂电池有利于热压成型。在本实施例中，对待成形锂电池进行热压成型一体化操作，一方面通过热压成型一体化能够将锂电池电芯及铝塑套一体化，另一方面能够将待成形锂电池压弯至预设曲度的弧形锂电池。与传统弧形锂电池的制作方法相比，本实施例能够实现热压成型一体化，从而简化弧形锂电池的制作工序，提高制作效率。此外，在完成热压成型一体化操作后，弧形锂电池表面温度下降，涂覆于隔膜表面的热熔胶再次固化成型，使弧形锂电池的弧度固化并保持稳定，不易发生反弹现象。此外，在热压成型过程中，涂覆于隔膜的热熔胶再次熔化，熔化后的热熔胶能够在铝塑套内进行流动，从而对锂电池在弧形成型时铝塑与隔膜之间产生的缝隙进行补偿，进而能够有效地修复热压过程中，特别是弧形锂电池折弯处表面产生的皱褶，使弧形锂电池的表面更加平整，有利于提升弧形锂电池的性能。

S700，对待封装弧形锂电池进行封装操作，得到弧形锂电池。

可以理解的是，待成形锂电池在经过热压成型一体化操作之后，得到了具有一定弧度的待封装弧形锂电池。为了提高铝塑膜对弧形锂电池电芯的保护效果，在本实施例中，对待封装弧形锂电池进行封装操作，从而有效地提高铝塑膜对弧形锂电池电芯的封装效果，提高铝塑膜对弧形锂电池电芯的保护效果，提高弧形锂电池的安全性和寿命。

在其中一个实施例中，热熔胶的熔点小于隔膜的熔点。可以理解的是，热熔胶涂覆于隔膜的表面，以在隔膜的表面形成热熔胶涂覆层。当待成形锂电池在进行热压成型操作时，涂覆于隔膜表面的热熔胶逐渐达到熔点并开始熔化，熔化后的热熔胶能够在铝塑套内进行流动，从而对锂电池在弧形成型时铝塑与隔膜之间产生的缝隙进行补偿，进而能够有效地修复热压过程中，特别是弧形锂电池折弯处表面产生的皱褶，使弧形锂电池的表面更加平整，有利于提升弧形锂电池的性能。但是，若热熔胶的熔点过高，则在热压过程中熔化较难，达不到对弧形锂电池表面的补偿修复效果。且热熔胶的熔点较高，在熔化过程中容易对隔膜造成损害。在本实施例中，热熔胶的熔点小于隔膜的熔点，使热熔胶在热压过程中更易于熔化，且在熔化过程中，不会因为过热而对隔膜造成损伤，对隔膜具有保护性。

进一步地，热熔胶的熔点为100℃～120℃。在本实施例中，锂电池隔膜的熔点为160℃，热熔胶的熔点小于隔膜的熔点，当对待成形锂电池在进行热压成型操作时，能够使热熔胶达到较好的熔化状态，从而使热熔胶的流动性较好，能够更好地流向锂电池内部的角落缝隙，在热压成型过程中对弧形锂电池的表面起到更好的补偿修复效果，防止褶皱的出现，使弧形锂电池的表面更加平整。同时，热熔胶在熔化过程中，不会因为过热而对隔膜造成损伤，进一步提高对隔膜的保护性。

在其中一个实施例中，热压成型操作中的温度为130℃～150℃。在本实施例中，待成形锂电池热压成型的温度大于热熔胶的熔点，且小于锂电池隔膜的熔点，能够使涂覆于隔膜表面的热熔胶充分熔化，且不会对锂电池隔膜造成损伤，从而使热熔胶更好地对弧形锂电池的表面起到更好的补偿修复效果，同时保证弧形锂电池的性能。

进一步地，热压成型操作中的压力为0.4MPa～0.8MPa。可以理解的是，在热压成型操作中，通过对待成形锂电池施加一定的温度和压力，实现弧形锂电池的热压成型一体化。但是，若热压成型过程中的压力过大，容易对弧形锂电池在成损伤；若热压成型过程中的压力过小，则容易无法将弧形锂电池弯曲至预定曲度。在本实施例中，在热压成型操作中，采用热压封头对待成形锂电池施加0.6MPa的压力，同时热压封头的温度为140℃，使热熔胶在热压过程中处于熔融状态，一方面能够在热压过程中对弧形锂电池的表面起到更好的补偿修复效果，使弧形锂电池达到预定曲度且表面平整度较好；另一方面通过压力与温度的结合，使弧形锂电池的成型效果更好。

更进一步地，热压成型操作中的热压时间为4秒～7秒。在本实施例中，通过控制热压成型操作中的热压时间，使热压时间为5秒，温度为140℃，压力为0.6MPa，从而使热压成型操作中得到的弧形锂电池成型率更高，成型效果更好。

在其中一个实施例中，在制作正极极片、负极极片及隔膜的步骤之后，在隔膜的表面进行热熔胶涂覆操作，得到具有热熔胶涂覆层的隔膜的步骤之前，还包括以下步骤：对热熔胶进行加热操作。可以理解的是，通过将热熔胶涂覆于隔膜的表面，从而有利于弧形锂电池在热压成型后的定型作用，以及在热压过程中对弧形锂电池表面起到较好的补偿修复效果，进而提高弧形锂电池表面的平整性。但是，热熔胶在隔膜的涂覆过程中，容易出现涂覆困难、涂覆均匀差的问题。为了提高热熔胶在隔膜上的涂覆均匀性，同时使涂覆更加方便，在本实施例中，在制作正极极片、负极极片及隔膜的步骤之后，在隔膜的表面进行热熔胶涂覆操作，得到具有热熔胶涂覆层的隔膜的步骤之前，对热熔胶进行加热操作，使热熔胶处于半熔融状态，从而使热熔胶更易于涂覆，且涂覆于隔膜后不易脱落，在隔膜上的涂覆均匀性更好。

在其中一个实施例中，热熔胶包括聚酰胺、聚酯、聚乙烯和聚酯酰胺中的至少一种。可以理解的是，热熔胶涂覆于隔膜的表面，在热压成型过程中，涂覆于隔膜的热熔胶再次熔化，熔化后的热熔胶能够在铝塑套内进行流动，从而对锂电池在弧形成型时铝塑与隔膜之间产生的缝隙进行补偿，进而能够有效地修复热压过程中，特别是弧形锂电池折弯处表面产生的皱褶，使弧形锂电池的表面更加平整。在完成热压成型一体化操作后，弧形锂电池表面温度下降，涂覆于隔膜表面的热熔胶再次固化成型，使弧形锂电池的弧度固化并保持稳定，不易发生反弹现象。但是，有些热熔胶无法较好地配合弧形锂电池的热压成型条件，存在熔点高，且冷却后硬度较差的问题，从而影响弧形锂电池的定型效果和稳定性。为了提高弧形锂电池的定型效果和稳定性，在本实施例中，热熔胶包括聚酰胺、聚酯、聚乙烯和聚酯酰胺中的至少一种，聚酰胺、聚酯、聚乙烯和聚酯酰胺的熔点均为105℃～115℃，小于隔膜的熔点，完成热压成型操作之后，弧形锂电池的表面恢复至室温，室温温度远小于聚酰胺、聚酯、聚乙烯和聚酯酰胺的熔点，使弧形锂电池的弧度固化并保持稳定，不易发生反弹现象。且聚酰胺、聚酯、聚乙烯和聚酯酰胺的硬度较高，冷却后的聚酰胺、聚酯、聚乙烯和聚酯酰胺有利于提高弧形锂电池的定型效果和稳定性。

进一步地，聚酰胺具有质轻、防皱性优良以及良好的耐久性、耐腐蚀性和热定型，当聚酰胺涂覆于隔膜之后，有利于提高弧形锂电池的热压定型效果，且热压之后热熔胶表面具有较好的防皱性，从而有利于提高弧形锂电池的结构稳定性和电学性能。聚酯，由多元醇和多元酸缩聚而得的聚合物总称，在本实施例中，聚酯主要指为聚对苯二甲酸乙二酯，聚对苯二甲酸乙二酯熔体冷却时结晶速度较快，有利于提高弧形锂电池定型弧度的精确性和定型效率，同时聚对苯二甲酸乙二酯的质量轻，机械强度较大，成型后不易破裂，稳定性高。聚乙烯乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，聚乙烯的化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀，对弧形锂电池的电解液具有较好的耐腐蚀性，且聚乙烯具有较好的电绝缘性，有利于提高隔膜的绝缘效果。

在其中一个实施例中，在将锂电池电芯放入铝塑套中，得到待成形锂电池的步骤之后，在对待成形锂电池进行热压成型操作，得到待封装弧形锂电池的步骤之前，还包括以下步骤：对待成形锂电池进行预热操作。可以理解的是，本申请在完成卷绕操作之后，将正极极耳焊接于正极极片上，将负极极耳焊接于负极极片上，得到锂电池电芯。然后将锂电池电芯放入铝塑套中，得到待成形锂电池，并对待成形锂电池进行热压成型一体化操作，一方面通过热压成型一体化能够将锂电池电芯及铝塑套一体化，另一方面能够将待成形锂电池压弯至预设曲度的弧形锂电池。但是，在热压成型过程中，由于热熔胶与热压封头之间存在铝塑膜，导致热熔胶的导热速度慢，使热熔胶受热不均匀，从而影响弧形锂电池的热压成型。在本实施例中，在将锂电池电芯放入铝塑套中，得到待成形锂电池的步骤之后，在对待成形锂电池进行热压成型操作，得到待封装弧形锂电池的步骤之前，还包括以下步骤：对待成形锂电池进行预热操作，通过预热操作使隔膜表面的热熔胶涂层预先达到半熔融状态，然后再进行热压成型操作，从而提高热压时热熔胶的导热速度，使热熔胶的受热更加均匀，从而有利于弧形锂电池的热压成型，同时使热熔胶能够更全面地延伸至锂电池内部各角落，进而能够更有效地修复热压过程中，特别是弧形锂电池折弯处表面产生的皱褶，使弧形锂电池的表面更加平整，有利于提升弧形锂电池的性能。

进一步地，预热操作中的预热温度为100℃～120℃。可以理解的是，通过预热操作使隔膜表面的热熔胶涂层预先达到半熔融状态，然后再进行热压成型操作，从而提高热压时热熔胶的导热速度，使热熔胶的受热更加均匀，从而有利于弧形锂电池的热压成型。为了使热熔胶层达到更加均匀且稳定的熔融状态，同时防止预热过程中对隔膜造成损伤，在本实施例中，预热操作中的预热温度为130℃，在此温度下热熔胶接近熔点，使热熔胶层达到更加均匀且稳定的熔融状态，从而使热熔胶能够更全面地延伸至锂电池内部各角落，进而能够更有效地修复热压过程中，特别是弧形锂电池折弯处表面产生的皱褶，使弧形锂电池的表面更加平整，有利于提升弧形锂电池的性能。进一步地，隔膜的熔点为160℃，热熔胶的熔点小于隔膜的熔点，能够有效地防止预热过程中对隔膜造成损伤，进一步提高弧形锂电池的安全性。

更进一步地，预热操作具体为对铝塑套内部进行吹热风操作。可以理解的是，在进行热压成型一体化操作之前，锂电池电芯置于铝塑套内，包括涂覆有热熔胶层的隔膜。在本实施例中，采用鼓风机对待成形锂电池的铝塑套内进行吹热风操作，解决了铝塑套的隔热作用带来的导热慢和导热不均的问题，使热熔胶在热压成型一体化操作之前达到半熔融状态至熔融状态，然后再进行热压成型操作，从而提高热压时热熔胶的导热速度，使热熔胶的受热更加均匀，从而有利于弧形锂电池的热压成型，同时使热熔胶能够更全面地延伸至锂电池内部各角落，进而能够更有效地修复热压过程中，特别是弧形锂电池折弯处表面产生的皱褶，使弧形锂电池的表面更加平整，有利于提升弧形锂电池的性能。同时热熔胶能够渗入极耳处，从而提高弧形锂电池的电学性能，并有利后续对弧形锂电池进行封装时的密封性。

在其中一个实施例中，吹热风操作中的送风方向相对于铝塑套的开口做360度旋转运动。可以理解的是，在对待成形锂电池进行热压成型一体化操作之前，采用鼓风机对待成形锂电池的铝塑套内进行吹热风操作，能够解决铝塑套的隔热作用带来的导热慢和导热不均的问题，使热熔胶在热压成型一体化操作之前达到半熔融状态至熔融状态。但是，在吹热风过程中，由于送风方向过于集中，容易使热风对热熔胶的加热不够均匀，从而影响热熔胶的熔化状态且容易影响预热速率。在本实施例中，通过控制调节鼓风机的吹风口，使吹热风操作中的送风方向相对于铝塑套的开口做360度旋转运动，从而使热风通过铝塑套的开口均匀吹向铝塑套内的热熔胶，使热风对热熔胶的加热更加均匀，进而使热熔胶更快地达到半熔融状态至熔融状态，更有利于弧形锂电池的热压效果。

进一步地，送风方向热风的旋转速率为12转/分钟～20转/分钟，在本实施例中，在进行吹热风操作时，通过控制调节送风装置的出风口，使送风方向热风的旋转速率为12转/分钟～20转/分钟，从而使热风对热熔胶的加热更加均匀，使热熔胶更快地达到半熔融状态至熔融状态，更有利于弧形锂电池的热压效果。同时避免热风在一个送风角度吹送时间过长，造成铝塑套内局部过热的问题，进而提高预热操作的安全性。

在其中一个实施例中，正极极耳和负极极耳的方向与卷绕方向一致。在本实施例中，采用极耳焊接方向与电极片平行，增加锂电池形成后的柔韧性，便于对电池进行弯曲成形塑造等，且正极极耳和负极极耳的方向与卷绕方向一致，卷绕方向与弧形成形方向平行，防止了电芯进行弧形塑造时内部受力均匀而产生的电芯内部结构损坏，防止极片短路或者断路等问题。

在其中一个实施例中，封装操作具体包括以下步骤：

S710，对铝塑套的顶边进行封装对铝塑套的三边进行封装，三边的封装顺序为：先顶边封装，后底部封装，并预留一侧为注液口。

在本实施例中，采用锂电池封装装置从顶边进行顶封操作，从而完成弧形锂电池的部分封装，同时有利于后续侧封操作的进行、底边及侧边依次进行封装操作，使铝塑套的封装密封性较好，并预留一侧为注液口，方便后续将电解液注入待封装弧形锂电池中。

S720，分别对铝塑套的两侧边进行封装，并在铝塑套的其中一侧边预留注液口通过注液口对待封装弧形锂电池依次进行注液操作、化成操作和除气操作。

在本实施例中，采用封装封头分别对铝塑套的两侧边进行封装，从而对弧形锂电池进行进一步地封装，使铝塑套的封装密封性较好，并预留一侧为注液口，方便后续将电解液注入待封装弧形锂电池中。采用注液机从注液口进行注液操作，注液完成后，采用化成装置对待封装锂电池进行化成操作，然后在再进行除气操作，从而有利于后续进行封口操作，防止锂电池内部产生的气体对锂电池的性能造成不良影响。

S730，通过注液口对待封装弧形锂电池依次进行注液操作、化成操作和除气操作。

在本实施例中，采用注液机从注液口进行注液操作，注液完成后，采用化成装置对待封装锂电池进行化成操作，然后在再进行除气操作，从而有利于后续进行封口操作，防止锂电池内部产生的气体对锂电池的性能造成不良影响。

S740，完成除气操作后，对注液口进行封口操作。

在本实施例中，待封装锂电池在经过除气操作后，将待封装锂电池内部的空气全部排出，使待封装锂电池内部保持真空，然后对注液口进行封口操作，从而能够有效地提高锂电池封装的密封性，进而提高锂电池的电学性能。进一步地，对预留的注液口进行封口后，再对预留边进行折边，最后使得所述弧形铝塑膜5的边缘形成第一折边、与第一折边连接的第二折边和与第二折边连接的第三折边，采用侧封方向的单边封装方式进行外包装封装，可在电池宽度方向节省0.5mm的空间，提升电池的体积能量密度。

在其中一个实施例中，在隔膜的表面进行热熔胶涂覆操作的步骤具体为：将热熔胶喷涂涂覆于隔膜的表面热熔胶涂覆操作采用喷涂方式。可以理解的是，热熔胶涂覆于隔膜的表面，在热压成型一体化之后，热熔胶融化后渗入极耳，如此，压后不易反弹，且能修复热压过程中的褶皱。但是，隔膜的边角处较难涂覆，容易出现漏涂的问题，从而影响热熔胶对弧形锂电池的补偿修复效果。在本实施例中，热熔胶涂覆操作采用喷涂方式，能够将热熔胶更全面涂覆于隔膜上，防止出现隔膜边角漏涂的现象，进一步地，热熔胶喷涂于隔膜之后，接着还会进行热压成型一体化的操作，从而将喷涂可能导致的涂覆不均的热熔胶进行热压，使热熔胶层更加平整，且能起到更好地补偿修复效果。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

1、本发明弧形电芯10包括第一热熔胶涂覆层400和第二热熔胶涂覆层500，第一热熔胶涂覆层400粘接于隔膜300的一侧，第二热熔胶涂覆层500粘接于隔膜300背离第一热熔胶涂覆层400的一侧，在对弧形电芯10进行热压成型时，第一热熔胶涂覆层400及第二热熔胶涂覆层500对弧形电芯10所受到的应力具有缓冲作用，从而防止弧形电芯10在折弯过程中出现断裂或定型失败的问题，进而使弧形电芯10更易于定型。

2、本发明弧形电芯10中第一热熔胶涂覆层400粘接于隔膜300的一侧，第二热熔胶涂覆层500粘接于隔膜300背离第一热熔胶涂覆层400的一侧，正极片100粘接于第一热熔胶涂覆层400上，负极片200粘接于第二热熔胶涂覆层500上，当弧形电芯10进行热压成型操作时，第一热熔胶涂覆层400及第二热熔胶涂覆层500开始熔化并渗入弧形电芯10的各弯折部，从而能够修复热压过程中产生的皱褶，使弧形电芯10的表面更加平整。

3、本发明弧形电芯10中第一热熔胶涂覆层400及第二热熔胶涂覆层500在热压成型时开始熔化，使弧形电芯10更易于成型且表面平整性更好。在弧形电芯10成型后，由于弧形电芯10表面恢复至室温，第一热熔胶涂覆层400及第二热熔胶涂覆层500再次冷却固化，使弧形电芯10保持成型后的弧度，不易反弹，进而达到更好的定型效果。

以上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)

1.一种弧形电芯，其特征在于，包括电芯本体、正极耳和负极耳，所述电芯本体包括依次层叠设置的正极片、第一热熔胶涂覆层、隔膜、第二热熔胶涂覆层和负极片，所述第一热熔胶涂覆层和所述第二热熔胶涂覆层均粘接于所述隔膜，所述正极片粘接于所述第一热熔胶涂覆层上，所述负极片粘接于所述第二热熔胶涂覆层上，所述电芯本体为弧形结构，所述正极耳焊接于所述正极片上，所述负极耳焊接于所述负极片上。

2.根据权利要求1所述的弧形电芯，其特征在于，所述第一热熔胶涂覆层包括第一隔膜涂覆部和第一极耳涂覆部，所述第一隔膜涂覆部粘接于所述隔膜的一侧，所述第一极耳涂覆部包覆于所述正极片与所述正极耳的连接处，所述第一极耳涂覆部与所述第一隔膜涂覆部连接。

3.根据权利要求1所述的弧形电芯，其特征在于，所述第二热熔胶涂覆层包括第二隔膜涂覆部和第二极耳涂覆部，所述第二隔膜涂覆部粘接于所述隔膜背离所述第一热熔胶涂覆层的一侧，所述第二极耳涂覆部包覆于所述负极片与所述负极耳的连接处，所述第二极耳涂覆部与所述第二隔膜涂覆部连接。

4.根据权利要求1所述的弧形电芯，其特征在于，所述正极片包括正极集流体，所述正极集流体上开设有多个第一细孔。

5.根据权利要求4所述的弧形电芯，其特征在于，所述第一细孔的孔径为0.1mm～0.4mm。

6.根据权利要求1所述的弧形电芯，其特征在于，所述负极片包括负极集流体，所述负极集流体上开设有多个第二细孔。

7.根据权利要求6所述的弧形电芯，其特征在于，所述第二细孔的孔径为0.1mm～0.4mm。

8.根据权利要求1所述的弧形电芯，其特征在于，所述第一热熔胶涂覆层和所述第二热熔胶涂覆层的厚度之和小于所述隔膜的厚度。

9.根据权利要求1所述的弧形电芯，其特征在于，所述正极片及所述负极片的弯曲方向与所述电芯本体的弯曲方向一致。

10.一种弧形锂电池，其特征在于，所述弧形锂电池包括如权利要求1～9中任一所述的弧形电芯，所述弧形锂电池还包括弧形铝塑膜，所述弧形铝塑膜包覆于所述弧形电芯的外表面。

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