[发明专利]切割极耳组的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种切割极耳组的方法。

背景技术

现行的各种电池通常使用如下两种方法来得到连接有一个或多个极耳构成的多个极耳组的电芯。第一种方法是，在卷绕或堆叠之前，预先分别切割出极耳和正负极片，在正负极片上涂布相应的电极材料，并将极耳焊接到正负极片的相应预留位置处，随后将焊接有极耳且涂布有电极材料的正负极片以“正极片/隔膜/负极片/隔膜”夹着隔膜的叠片，围绕卷针卷绕或堆叠，来形成电芯。另一种方法是，在正负极片上预留出位置，并在该预留位置切割出极耳，从而得到带有极耳的正负极片，在所述带有极耳的正负极片上涂布相应的电极材料，并将其以“正极片/隔膜/负极片/隔膜”夹着隔膜的叠片进行卷绕或堆叠，来形成电芯。

第一种方法存在的问题是，极耳焊接处的叠片厚度与叠片的其余部分的厚度不同，导致叠片厚度不均匀，从而无法卷绕或堆叠形成均匀一致的形状结构，从而影响电池的性能。而第二种极耳切割方法虽然缓解了叠片厚度均匀性的问题，却无法确保形成电芯之后同个极耳组中的每个极耳精确对准，尤其对于圆柱体形状的卷绕电池来说，所卷绕的每一层叠片的直径都不同，且基于卷绕的松紧度和误差无法精确预测，由此，无法在卷绕之前预先在精确位置上切割出极耳，并且随着每个极耳组的极耳数量的增多，该组极耳之间的位置偏差更大，导致极耳总数受限。对于现今大功率电池的需求，导致需要更大的充放电电流，从而需要极耳组包括充足数量的极耳。由此，这两种现行的方法均无法满足大功率电池对于极耳组的需求。

近来，人们也试图通过高端数控机床以“边卷绕叠片边计算切割位置”的方式来得到每组精确对准的、充分数量的极耳，但是这种高端数控机床价格昂贵结构庞大，操作和位置算法均非常复杂，经验丰富技术人员必须经过严格和繁琐的培训才能够掌握极耳组的切割，导致极耳组的切割成本太高，也无法满足目前日益增长的大功率电池所需极耳组的加工要求，尤其是小规模的大功率电池生产厂家无法承担这样的加工成本。

此外，根据现行的电池技术，虽然也在堆叠或卷绕得到电芯之后对极耳组中的极耳进行切割，但是仅仅出于修整极耳毛刺(参见授权公告号为CN200920134861.3的实用新型专利)或者将极耳高度修齐(参见授权公告号为CN201120048501.9的实用新型专利)，这些修正性的切割也无法良好地消除极耳之间的位置偏差，从而无法得到大功率电池所需要的多组的大量对准的极耳构成的极耳组。

因此，需要一种切割极耳组的方法，该方法能够以低廉的成本为不同类型(诸如形状不同、尺寸不同、堆叠或卷绕方式不同)的电池以简单的操作按需直接切割出一个或多个极耳组，并且确保同个极耳组中的所有极耳精确对齐。这种方法使得电池的电芯各处尺寸均匀且同组极耳精确对齐，得到更好性能的大功率电池；并且使用灵活，成本低廉，操作简便，从而能够更好地满足各种规模的电池厂家对于大功率电池的加工需求。

发明内容

针对现有技术中极耳制造技术存在的问题，提出了一种切割极耳组的方法，所述方法包括：提供隔膜、在一纵向侧设置有预留带的正极片和在与所述纵向侧相对的另一纵向侧上设置有另一预留带的负极片；在正负极片除了预留带之外的部分上涂布相应的电极材料；将所述正极片、所述隔膜、所述负极片和所述隔膜依序的叠片进行卷绕或者对正极片、隔膜、负极片和隔膜依序进行交替堆叠，以形成电芯，所述方法的特征在于：在形成电芯之后，从电芯的正极片和负极片上的预留带直接切割出一个或多个极耳组，并且同组中的每个极耳精确对齐。

优选地，用于从预留带直接切割极耳组的方式选自激光切割、冲压切割、旋转式高速切割、机械切割中的一种或多种。

优选地，所述预留带的宽度根据极耳组的长度确定。在极耳组中的极耳的长度不一致的情况下，更优选地，所述预留带的宽度根据其对应的电极的极耳组中最长的极耳的长度来确定。

优选地，所述方法利用刀片从预留带直接切割出极耳组。

优选地，所述极耳组的数量为4组。也就是，正极极耳组2组，负极极耳组2组。

在利用刀片切割共4组的极耳组的情况下，在形成电芯之后，从预留带直接切割出该4组极耳组的步骤包括：根据极耳组的位置和长度，用所述刀片沿着纵向切割电芯的预留带，得出极耳组的纵向边缘，并用所述刀片对准极耳组根部沿横向从预留带切除多余部分，以得到根部与电芯一体的极耳组。