CN113903970A - 一种叠片电芯制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种叠片电芯制造方法，至少包括以下步骤：正、负极片制备、正极焊接连接片、套正极安全隔圈、折极耳/正极连接片焊接端板、负极焊接连接片、正极端板与铝壳激光焊接、套负极安全隔圈、折极耳/负极连接片焊接端板以及负极端板与铝壳激光焊接。
Description
技术领域
本发明涉及及电芯制备技术领域，尤其涉及一种叠片电芯制造方法以及叠片电芯。
背景技术
传统叠片电芯制造方法中，通过将连续的叠片裁断成为多个叠片单元，再将叠片单元进行堆叠形成叠片电芯。
但是现有叠片电芯的制备工艺中存在以下问题：
（1）现有正、负极制浆工序中，使用导电液无法大幅度提升极片大电流充/放电功能以及也无法对电芯内部温度进行有效控制。
（2）现有极片冲切边缘存在掉料、崩裂等现象，冲切后容易在极片边缘毛刺产生。
（3）现有电芯内部容易出现短路现象和压差现象。
发明内容
本发明设计了一种叠片电芯制造方法，其解决的技术问题是：（1）现有正、负极制浆工序中，使用导电液无法大幅度提升极片大电流充/放电功能以及也无法对电芯内部温度进行有效控制。（2）现有极片冲切边缘存在掉料、崩裂等现象，冲切后容易在极片边缘毛刺产生。（3）现有电芯内部容易出现短路现象和压差现象。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
一种叠片电芯制造方法，至少包括以下步骤：正、负极片制备、正极焊接连接片、套正极安全隔圈、折极耳/正极连接片焊接端板、负极焊接连接片、正极端板与铝壳激光焊接、套负极安全隔圈、折极耳/负极连接片焊接端板以及负极端板与铝壳激光焊接。
优选地，所述正、负极片制备中正、负极配料时加入石墨烯导电液，提升极片大电流充/放电功能；同时改善电芯在高倍率充/放电时，电芯内部温度提升得到可控范围，电芯堆叠成电池包后热管理得到有效控制。
优选地，所述正、负极片制备中对正负极片冲切时采用五金钢模连续自动冲切，避免正/负极片冲切时，极片冲切边缘掉料、崩裂现象，减少冲切后极片边缘毛刺产生，预防电芯内部微短路现象。
优选地，所述正极焊接连接片时，将所述连接片用耐酸碱高温胶带粘合，在电芯端板内侧面注塑PFA材质，使得正极安全隔套与盖板扣合后形成整体胶盒，所述连接片与电芯端板焊接后进行弯折隐藏于胶盒内，防止电芯因结构防护造成内部短路。
优选地，所述负极焊接连接片时，将所述连接片用耐酸碱高温胶带粘合，在电芯端板内侧面注塑PFA材质，使得负极安全隔套与盖板扣合后形成整体胶盒，所述连接片与电芯端板焊接后进行弯折隐藏于胶盒内，防止电芯因结构防护造成内部短路。
优选地，所述正极端板与铝壳激光焊接后，用高分子材料制成薄膜将电芯包覆，高分子材料制成薄膜具有强吸附电解液功能，同时又有良好绝缘性，可确保电芯后续工作时提供保液量，同时防止叠片电芯与铝壳壳体接触造成内部短路和压差现象。
优选地，所述负极端板与铝壳激光焊接后，用高分子材料制成薄膜将电芯包覆，高分子材料制成薄膜具有强吸附电解液功能，同时又有良好绝缘性，可确保电芯后续工作时提供保液量，同时防止叠片电芯与铝壳壳体接触造成内部短路和压差现象。
优选地，所述正极端板制造时，电极极柱与端板之间采用氧化硅与金属通过钎焊方式进行密封替代原来PFA与金属导电柱铆压工艺，提高极柱与端板密封性能，同时可以杜绝成品电池在今后使用时因PFA胶圈老化而造成漏液现象。
优选地，所述负极端板制造时，电极极柱与端板之间采用氧化硅与金属通过钎焊方式进行密封替代原来PFA与金属导电柱铆压工艺，提高极柱与端板密封性能，同时可以杜绝成品电池在今后使用时因PFA胶圈老化而造成漏液现象。
一种叠片电芯，其特征在于：使用上述制备方法制得。
该叠片电芯的制造方法与现有技术相比，具有以下有益效果：
（1）本发明使用石墨烯作为正、负极配料提升极片大电流充/放电的同时，还可以使得电芯堆叠成电池包后热管理得到有效控制。
（2）本发明将连接片（除焊接区域）用200um厚度耐酸碱高温胶带粘合，再电芯端板内侧面注塑PFA材质，使得安全隔套与盖板扣合后形成整体胶盒，连接片与电芯端板焊接后进行弯折隐藏于胶盒内，防止电芯因结构防护造成内部短路。
（3）本发明用高分子材料制成薄膜将电芯包覆一周，高分子材料制成薄膜具有强吸附电解液功能，同时又有良好绝缘性，可确保电芯后续工作时提供保液量，同时防止叠片电芯与铝壳壳体接触造成内部短路和压差现象。
附图说明
图1：本发明中叠片电芯的制造流程示意图。
具体实施方式
下面结合图1，对本发明做进一步说明：
如图1所示， 本发明中叠片电芯的制造流程如下所示：
正、负极制浆——正、负极涂布——正、负极片辊压——正、负极片分切——正、负极冲片——包膜/叠片——铜/铝箔熔焊——正极铝箔焊接连接片——套正极安全隔圈——折极耳/正极连接片焊接端板——负极铝箔焊接连接片——电芯入壳——短路检测——正极端板与铝壳激光焊接——套负极安全隔圈——折极耳/负极连接片焊接端板——负极端板与铝壳激光焊接——焊接后电芯密封性及X光检测——电芯高真空烘烤——烘烤后电芯水份检测——电芯第一次注液——电芯活化——电芯预充电——电芯二次补液——注液口封焊——第一次电压/内阻检测——高温老化——第二次电压/内阻检测——电芯分容——常温老化——成品电芯。
在上述工艺中，本发明作出的改进点主要包括以下方面：
1、正、负极制浆工序中，在正、负极配料时加入石墨烯导电液，主要提升极片大电流充/放电功能；同时改善电芯在高倍率充/放电时，电芯内部温度提升得到可控范围，电芯堆叠成电池包后热管理得到有效控制。
2、本工艺对极片冲切时采用五金钢模连续自动冲切，取代之前激光刀模冲切生产模式，避免正/负极片冲切时，极片冲切边缘掉料、崩裂等现象，减少冲切后极片边缘毛刺产生，预防电芯内部微短路现象。
3、电芯焊接连接片，将连接片（除焊接区域）用200um厚度耐酸碱高温胶带粘合，再电芯端板内侧面注塑PFA材质，使得安全隔套与盖板扣合后形成整体胶盒，连接片与电芯端板焊接后进行弯折隐藏于胶盒内，防止电芯因结构防护造成内部短路。
4、叠片后电芯与电池端板焊接后，用高分子材料制成薄膜将电芯包覆一周，高分子材料制成薄膜具有强吸附电解液功能，同时又有良好绝缘性，可确保电芯后续工作时提供保液量，同时防止叠片电芯与铝壳壳体接触造成内部短路和压差现象。
5、本工艺对电芯端板制造时，电极极柱与端板之间采用氧化硅与金属通过钎焊方式进行密封替代原来PFA与金属导电柱铆压工艺，新工艺提高极柱与端板密封性能，同时可以杜绝成品电池在今后使用时因PFA胶圈老化而造成漏液现象。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种叠片电芯制造方法，至少包括以下步骤：正、负极片制备、正极焊接连接片、套正极安全隔圈、折极耳/正极连接片焊接端板、负极焊接连接片、正极端板与铝壳激光焊接、套负极安全隔圈、折极耳/负极连接片焊接端板以及负极端板与铝壳激光焊接。
2.根据权利要求1所述的叠片电芯制造方法，其特征在于：所述正、负极片制备中正、负极配料时加入石墨烯导电液，提升极片大电流充/放电功能；同时改善电芯在高倍率充/放电时，电芯内部温度提升得到可控范围，电芯堆叠成电池包后热管理得到有效控制。
3.根据权利要求1所述的叠片电芯制造方法，其特征在于：所述正、负极片制备中对正负极片冲切时采用五金钢模连续自动冲切，避免正/负极片冲切时，极片冲切边缘掉料、崩裂现象，减少冲切后极片边缘毛刺产生，预防电芯内部微短路现象。
4.根据权利要求1所述的叠片电芯制造方法，其特征在于：所述正极焊接连接片时，将所述连接片用耐酸碱高温胶带粘合，在电芯端板内侧面注塑PFA材质，使得正极安全隔套与盖板扣合后形成整体胶盒，所述连接片与电芯端板焊接后进行弯折隐藏于胶盒内，防止电芯因结构防护造成内部短路。
5.根据权利要求1所述的叠片电芯制造方法，其特征在于：所述负极焊接连接片时，将所述连接片用耐酸碱高温胶带粘合，在电芯端板内侧面注塑PFA材质，使得负极安全隔套与盖板扣合后形成整体胶盒，所述连接片与电芯端板焊接后进行弯折隐藏于胶盒内，防止电芯因结构防护造成内部短路。
6.根据权利要求1所述的叠片电芯制造方法，其特征在于：所述正极端板与铝壳激光焊接后，用高分子材料制成薄膜将电芯包覆，高分子材料制成薄膜具有强吸附电解液功能，同时又有良好绝缘性，可确保电芯后续工作时提供保液量，同时防止叠片电芯与铝壳壳体接触造成内部短路和压差现象。
7.根据权利要求1所述的叠片电芯制造方法，其特征在于：所述负极端板与铝壳激光焊接后，用高分子材料制成薄膜将电芯包覆，高分子材料制成薄膜具有强吸附电解液功能，同时又有良好绝缘性，可确保电芯后续工作时提供保液量，同时防止叠片电芯与铝壳壳体接触造成内部短路和压差现象。
8.根据权利要求1所述的叠片电芯制造方法，其特征在于：所述正极端板制造时，电极极柱与端板之间采用氧化硅与金属通过钎焊方式进行密封替代原来PFA与金属导电柱铆压工艺，提高极柱与端板密封性能，同时可以杜绝成品电池在今后使用时因PFA胶圈老化而造成漏液现象。
9.根据权利要求1所述的叠片电芯制造方法，其特征在于：所述负极端板制造时，电极极柱与端板之间采用氧化硅与金属通过钎焊方式进行密封替代原来PFA与金属导电柱铆压工艺，提高极柱与端板密封性能，同时可以杜绝成品电池在今后使用时因PFA胶圈老化而造成漏液现象。
10.一种叠片电芯，其特征在于：使用权利要求1-9中的任何一项制备方法制得。
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Application publication date: 20220107 |