[发明专利]叠片电芯结构制造方法及叠片电芯结构

说明书

本发明公开一种叠片电芯结构制造方法及叠片电芯结构。该方法包括：陶瓷材料浆料和正极活性材料浆料涂覆在铝箔上，形成正极涂布极片；将负极活性材料浆料涂覆在铜箔上，形成负极涂布极片；对正极涂布极片和负极涂布极片进行辊压，获取正极辊压极片和负极辊压极片；对正极辊压极片和负极辊压极片进行对中切割，获取正极分切极片和负极分切极片；对正极分切极片和负极分切极片进行极耳切割，获取正极带极耳极片和负极带极耳极片；将正极带极耳极片和负极带极耳极片对称放置在隔膜两侧，卷绕形成卷绕电芯结构；对卷绕电芯结构进行切割，形成叠片电芯结构。该方法可有效提高叠片电芯结构的生产效率，降低其极片对齐度控制难度，提高电池安全性。

技术领域

本发明涉及锂电池制造技术领域，尤其涉及一种叠片电芯结构制造方法及叠片电芯结构。

背景技术

锂电池具有能量密度大、自放电小、工作温度范围宽和使用寿命长等特点，随着电动汽车的发展，锂电池广泛应用与动力电池领域。目前锂电池制造工艺主要分为卷绕工艺和叠片工艺。其中，卷绕工艺主要是将长条状正极材料层和负极材料层分别位于隔膜两侧并叠在一起，使用椭圆形方式进行卷绕，形成卷绕电芯结构，但卷绕电芯结构的内层空间利用率不高，极片卷绕弯曲不利于锂离子快速通道，对于膨胀率大的材料在卷绕内圈弯折处容易发生断裂，影响电池容量一致性。叠片工艺是将片状正极材料层和负极材料层层叠组成叠片电芯结构，正极材料层和负极材料层之间采用隔膜分隔。叠片电芯结构克服了卷绕电芯结构的缺点，提升空间利用率，电池倍率性能得到很大改善。但传统叠片工艺存在对齐度低以及叠片效率低等难题，随着电池尺寸增加，片状极片尺寸随之增大，叠片过程中极片对齐难度增大，叠片效率进一步下降，使得大尺寸电池叠片工艺电池良率与效率下降，传统叠片工艺在大尺寸电池的应用实用性低。

发明内容

本发明提供一种叠片电芯结构制造方法及叠片电芯结构，以解决叠片工艺中的对齐度低及叠片效率低的问题。

本发明提供一种叠片电芯结构制造方法，包括：

将陶瓷材料浆料和正极活性材料浆料涂覆在铝箔上，形成正极涂布极片，所述正极涂布极片沿长度方向上对称设有两个第一陶瓷层，两个所述第一陶瓷层之间设有多个第二陶瓷层，相邻两个所述第二陶瓷层之间间隔形成有正极材料层和第一空箔区域，所有所述正极材料层的长度被配置为相同，所有所述第一空箔区域的长度被配置为逐渐增大；

将负极活性材料浆料涂覆在铜箔上，形成负极涂布极片，所述负极涂布极片沿长度方向上间隔设置有负极材料层和第二空箔区域，所有所述负极材料层的长度被配置为相同，所有所述第二空箔区域的长度被配置为逐渐增大；

对所述正极涂布极片进行辊压，获取正极辊压极片；对所述负极涂布极片进行辊压，获取负极辊压极片；

对所述正极辊压极片进行对中切割，获取正极分切极片；对所述负极辊压极片进行对中切割，获取负极分切极片；

对所述正极分切极片进行极耳切割，获取正极带极耳极片，所述正极带极耳极片包括间距逐渐增大的多个正极极耳；对所述负极分切极片进行极耳切割，获取负极带极耳极片，所述负极带极耳极片包括间距逐渐增大的多个负极极耳；

将所述正极带极耳极片和所述负极带极耳极片对称放置在隔膜两侧，卷绕形成卷绕电芯结构；

对所述卷绕电芯结构中的第一空箔区域与第二空箔区域进行切割，形成叠片电芯结构。

优选地，所述将陶瓷材料浆料和正极活性材料浆料涂覆在铝箔上，形成正极涂布极片，包括：

优选地，采用双腔挤压涂布装置，将下腔体内的所述正极活性材料浆料涂覆在铝箔的正极材料区域上，形成正极材料层；将上腔体内的所述陶瓷材料浆料间隔涂覆在铝箔上，形成多个第二陶瓷层，相邻两个所述第二陶瓷层之间间隔形成有所述正极材料区域和第一空箔区域；

采用并排设置的两个喷涂嘴，将所述陶瓷材料浆料沿长度方向涂覆在所述铝箔上，形成对称设置的两个第一陶瓷层。