本发明涉及锂电池,具体涉及一种改善电芯超厚、满充界面打皱的卷绕工艺。
背景技术:
1、锂离子电池因其能量密度高、无记忆效应、环境污染小等优势,近年来广泛应用于消费类数码产品、电动汽车、储能等领域。然而,由于锂离子电池在循环过程中极片会因脱锂、嵌锂的状态不同和副产物的积累等原因产生不可逆的孔隙继而发生膨胀,其中负极膨胀最为严重,可达20%。极片膨胀会产生很大的内应力,如果内应力得不到有效、均匀的释放,则会在部分区域集中,造成该区域电解液含量减少,电化学反应的极化增高的现象。随着电芯的循环,该区域还会出现紫斑、析锂等界面恶化现象,甚至电芯结构会扭曲,进一步加速电芯性能的恶化,并带来安全风险。
2、在卷绕电芯过程中,其拐角区域应力集中,因此更容易发生上述问题,在极片加工工艺方面,常采用具有有凹坑和凸起的pattern辊在卷绕前对阳极极片的表面进行压花,产生微米级的凹痕,在电芯卷绕完成后,使阳极极片和隔膜之间留有一定空间,从而为阴极极片膨胀预留空间,但考虑到阳极在循环过程中会发生膨胀,阴极极片和隔膜原始预留的膨胀空间减少,从而导致电芯的循环寿命缩短;而仅在阴极极片增加pattern辊压花工艺时,阴极pattern辊工艺在增加正负极间隙的同时会导致电池超厚,造成入壳困难的问题。因此,需要一种改善电芯超厚、满充界面打皱的卷绕工艺,以解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种改善电芯超厚、满充界面打皱的卷绕工艺,以解决上述背景技术中提出的现有技术中存在的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种改善电芯超厚、满充界面打皱的卷绕工艺,卷绕工艺是将模切好的阴极极片和阳极极片分别放入卷绕机放料位,并通过卷针转动,将极片和单面涂胶隔离膜卷成一个层层包裹的卷芯状,仅阴极极片的卷绕机内设有压花辊,随即采用烘烤及热压工艺使pvdf牢牢粘结极片与单面涂胶隔离膜。
4、优选的,两条所述单面涂胶隔离膜的涂胶面分别朝向阴极极片的两端面。
5、优选的,所述烘烤及热压工艺具体为:将卷绕好的卷芯放入烘烤箱设置90℃,烘烤时间10min,再将烘烤后的电芯进行热压,设置参数为压力5.5t、时间70s、温度85℃。
6、优选的,所述卷绕机控制阴极极片和阳极极片的初始张力为450gf,并随着转动圈数控制减少张力,从第6圈开始递减,每圈递减5gf。
7、优选的,所述卷绕机控制单面涂胶隔离膜的初始张力为160gf,并随着转动圈数控制减少张力,从第6圈开始递减,每圈递减2gf。
8、优选的,所述压花辊对阴极极片的压强为0.3mpa。
9、优选的,所述卷绕机的卷绕速度设置为300mm/s。
10、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
11、本发明采用在阴极极片上使用pattern辊压花工艺,并利用单面涂胶隔离膜与阴极极片进行烘烤热压复合,排除了极片内部间隙的空气,增加电芯硬度,电芯厚度较正常生产的更薄,满充拆解后,电芯变形不明显,且极片打皱问题有明显改善,并保持了电芯厚度一致性,从而很好的解决了电池超厚问题,同时也给予阳极极片足够的膨胀空间,使电池性能更加稳定,循环寿命更长。
1.一种改善电芯超厚、满充界面打皱的卷绕工艺,卷绕工艺是将模切好的阴极极片和阳极极片分别放入卷绕机放料位,并通过卷针转动,将极片和单面涂胶隔离膜卷成一个层层包裹的卷芯状,其特征在于,仅阴极极片的卷绕机内设有压花辊,随即采用烘烤及热压工艺使pvdf牢牢粘结极片与单面涂胶隔离膜。
2.根据权利要求1所述的一种改善电芯超厚、满充界面打皱的卷绕工艺,其特征在于:两条所述单面涂胶隔离膜的涂胶面分别朝向阴极极片的两端面。
3.根据权利要求1所述的一种改善电芯超厚、满充界面打皱的卷绕工艺,其特征在于:所述烘烤及热压工艺具体为:将卷绕好的卷芯放入烘烤箱设置90℃,烘烤时间10min,再将烘烤后的电芯进行热压,设置参数为压力5.5t、时间70s、温度85℃。
4.根据权利要求1所述的一种改善电芯超厚、满充界面打皱的卷绕工艺,其特征在于:所述卷绕机控制阴极极片和阳极极片的初始张力为450gf,并随着转动圈数控制减少张力,从第6圈开始递减,每圈递减5gf。
5.根据权利要求4所述的一种改善电芯超厚、满充界面打皱的卷绕工艺,其特征在于:所述卷绕机控制单面涂胶隔离膜的初始张力为160gf,并随着转动圈数控制减少张力,从第6圈开始递减,每圈递减2gf。
6.根据权利要求1所述的一种改善电芯超厚、满充界面打皱的卷绕工艺,其特征在于:所述压花辊对阴极极片的压强为0.3mpa。
7.根据权利要求2所述的一种改善电芯超厚、满充界面打皱的卷绕工艺,其特征在于:所述卷绕机的卷绕速度设置为300mm/s。