[发明专利]一种锂离子电池电极极片成型方法及成型装置

说明书

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池电极极片成型方法。所述锂离子电池电极极片成型方法，包括如下步骤：S1、采用两个关于电极极片对称的模轧压框对涂布区的待切区域进行模轧，所述模轧压框的形状与单个电极极片的待切区域形状适配，使得模轧后的电极极片最小厚度为d±1μm，d为集流体的厚度；S2、对极耳轮廓以及模轧后的待切区域进行激光模切，完成电极极片成型。本发明提供的锂离子电池电极极片成型方法，能够大幅降低高温对活性物的性能影响，减少焊渣和掉粉，避免产生毛刺，从而提高了锂电池的安全性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池电极极片成型方法。

背景技术

近年来，随着便携电子设备的广泛普及以及新能源汽车等移动交通工具的迅猛发展，锂离子电池的安全受到越来越多的重视。造成安全隐患的因素有很多，其中在电极极片模切时引入的毛刺、异物等会造成内短路风险，进一步引发热失控、起火爆炸等安全事故，危及人身财产安全。电极极片模切时是否产生毛刺、异物，主要跟模切方法有关。

电极极片包括集流体，集流体分为涂布区和外露区，外露区设有极耳，涂布区是在集流体的两面涂覆活性物形成。模切时，需要沿着涂布区的待切区域和极耳的轮廓进行切割，最后形成多块极片。现有电极极片模切主要采用五金模切和激光模切两种方式。五金模切是采用五金刀具对电极极片进行切割，电极极片切面中集流体部分受模切刀具锋利度等的影响，会产生毛刺和金属异物；电极极片切面中活性物部分表面粗糙，不平整，易造成活性物掉粉。激光模切是采用激光直接对电极极片进行切割，激光模切能够避免毛刺和掉粉，但是激光模切涂敷的活性物时，产生的局部高温会对活性物的性能造成影响，且活性物厚度较厚，激光模切所需功率较大，对活性物的结构破坏更大，容易产生焊渣。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中电极极片模切存在毛边、掉粉、熔渣的缺陷，从而提供一种锂离子电池电极极片成型方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种锂离子电池电极极片成型方法，包括如下步骤：

S1、采用两个关于电极极片对称的模轧压框对涂布区的待切区域进行模轧，所述模轧压框的形状与单个电极极片的待切区域形状适配，使得模轧后的电极极片最小厚度为d±1μm，d为集流体的厚度；

S2、对极耳轮廓以及模轧后的待切区域进行激光模切，完成电极极片成型。

可选的，在步骤S1中，所述模轧压框适于接触电极极片的端部在对应待切区域宽度方向上的截面轮廓为椭圆弧，所述椭圆弧关于竖直面对称且其弧长小于对应椭圆周长的1/2，所述椭圆弧的高度大于所述椭圆弧宽度的1/2。

可选的，在步骤S1中，所述模轧压框适于接触电极极片的端部在对应待切区域宽度方向上的截面轮廓为半圆弧，所述半圆弧关于竖直面对称。

可选的，在步骤1中，所述模轧压框适于接触电极极片的端部在对应待切区域宽度方向上的截面轮廓为折线，所述折线形成等腰梯形的短边和两条腰，所述短边与电极极片平行，所述等腰梯形的高长于或等于所述短边。

可选的，在步骤S2中，所述激光模切采用的功率小于3KW。

本发明还提供一种锂离子电池电极极片成型装置，包括：

输送机构，适于输送电极极片，所述输送机构设有适于支撑电极极片且沿XY平面布置的输送面；

模轧机，位于所述输送机构一侧，其包括两个关于所述输送面对称的模轧压框，两个模轧压框可沿Z向移动；

激光切割机，位于所述输送机构一侧且位于所述模轧机在输送机构输送方向上的下游，其包括朝向所述输送面的激光头，所述激光头可沿X、Y、Z三向移动，所述激光切割机与所述模轧机同步动作。