一种复合叠片的方法与流程

1.本发明属于电池制造领域，具体涉及一种复合叠片的方法。


背景技术：

2.叠片工艺是锂离子电池制造的关键技术之一，其生产效率关系着整个锂离子电池的成本。目前锂离子电池的叠片方式包括z型叠片、摇摆型叠片和复合型叠片等，z型叠片效率低，制作大尺寸电芯隔膜易褶皱，影响电池性能；摇摆型叠片效率较高，难以兼容大尺寸电芯；复合型叠片是以负极片贴合隔膜作为第一单元，正极片贴合隔膜为第二单元，隔膜、负极、隔膜相互贴合为第三单元，通过堆叠多个第一单元、第二单元加一个第三单元的方式制备电芯，该叠片工艺效率高，可以兼容大尺寸电芯，但是现有复合方式由于负极两侧隔膜的粘附力差异较大，负极后期膨胀受到束缚会导致电芯弯曲，且外层隔膜与负极粘附力较弱，在后期生产过程中易出现隔膜翻折的问题，导致生产良率降低。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种复合负极片材的制袋式叠片电芯及其生产设备，其能解决上述问题。
4.一种复合叠片的方法，方法包括：
5.s1、制备第一单元、第二单元和第三单元，其中，所述第一单元从上至下依次包括负极片材和隔膜；其中，所述第二单元从上至下依次包括正极片材和隔膜；其中，所诉第三单元从上至下依次包括隔膜、负极片材、隔膜；
6.s2、制备裸电芯，以一个第一单元作为底层，依次交错堆叠多组第一单元和第二单元，最后堆叠一个第三单元，形成裸电芯；
7.s3、贴胶成芯，对堆叠好的裸电芯外侧设置贴胶，粘结形成稳定的整体，得到所需电芯。
8.进一步的，在步骤s1中，第一单元的制备包括：a1、准备负极片材和隔膜；a2、在隔膜上涂覆热熔胶；a3、将多个负极片材通过热压的方式等间隔的粘附在隔膜上，形成第一整体单元；a4、裁切成型，通过裁切机构在相邻负极片材的间隔处将第一整体单元裁切成多个第一单元。
9.进一步的，在步骤s1中，第二单元的制备包括：b1、准备正极片材和隔膜；b2、在隔膜上涂覆热熔胶；b3、将多个正极片材通过热压的方式等间隔的粘附在隔膜上，形成第二整体单元；b4、裁切成型，通过裁切机构在相邻正极片材的间隔处将第二整体单元裁切成多个第二单元。
10.进一步的，在步骤s1中，第三单元的制备包括：c1、准备负极片材和两层隔膜；c2、在隔膜上涂覆热熔胶；c3、将多个负极片材通过两层隔膜进行上下面双面包覆，通过热压的方式等间隔的粘结复合，形成第三整体单元；c4、裁切成型，通过裁切机构在相邻负极片材的间隔处将第三整体单元裁切成多个第三单元。
11.本发明的另一方案，一种复合叠片的方法，方法包括：
12.s1、制备外包单元和中间堆叠单元，其中，所述外包单元从上至下依次包括隔膜、负极片材、隔膜；其中，所述中间堆叠单元从上至下依次包括正极片材、隔膜、负极片材、隔膜；
13.s2、制备裸电芯，依次堆叠多个中间堆叠单元，最后堆叠一个外包单元，形成裸电芯；
14.s3、贴胶成芯，对堆叠好的裸电芯外侧设置贴胶，粘结形成稳定的整体，得到所需电芯。
15.进一步的，在步骤s1中，外包单元的制备包括：d1、准备负极片材和两层隔膜；d2、在隔膜上涂覆热熔胶；d3、将多个负极片材通过两层隔膜进行上下面双面包覆，通过热压的方式等间隔的粘结复合，形成外包整体单元；d4、裁切成型，通过裁切机构在相邻负极片材的间隔处将外包整体单元裁切成多个外包单元。
16.进一步的，在步骤s1中，中间堆叠单元的制备包括：e1、准备负极片材、正极片材和两层隔膜；e2、在隔膜上涂覆热熔胶；e3、通过热压的方式将负极片材、正极片材和两层隔膜按负极片材、隔膜、正极片材、隔膜的顺序自下而上粘结复合，形成中间堆叠整体单元；e4、裁切成型，通过裁切机构在相邻负极片材或正极片材的间隔处将中间堆叠整体单元裁切成多个中间堆叠单元。
17.进一步的，两层隔膜规格相同，负极片材和正极片材的规格相同，在步骤e3中，多片正极片材的投影与下方的多片负极片材重合布置。
18.相比现有技术，本发明的有益效果在于：(1)通过将第一、二单元结构进行改变，使得正负极分别与隔膜复合，通过调整参数获得同样复合效果的第一、第二单元以及第三单元，避免了后期生产过程中隔膜翻折的问题，提高电芯良品率；(2)第一单元负极外侧不与其他隔膜粘附，有效解决了电芯弯曲的现象；(3)各单元之间堆叠后通过贴胶形成整体，保证整体性的同时提升电解液浸润效果；(4)热压工艺效率高，适用于大尺寸电芯；(5)增强电池日历寿命，提升电池安全性能。本技术便于在叠片式动力电池领域推广应用。
附图说明
19.图1为第一单元的示意图；
20.图2为第二单元的示意图；
21.图3为第三单元或外包单元的示意图；
22.图4为第一实施例裸电芯的示意图；
23.图5为复合叠片形成的电芯的示意图；
24.图6为中间堆叠单元的示意图；
25.图7为第二实施例裸电芯的示意图。
26.图中，
27.1、隔膜；2、负极片材；3、正极片材；4、裁切机构；5、贴胶。
具体实施方式
28.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.第一实施例
30.一种复合叠片的方法，方法包括：
31.s1、制备第一单元、第二单元和第三单元。其中，参见图1，所述第一单元从上至下依次包括负极片材2和隔膜1。其中，参见图2，所述第二单元从上至下依次包括正极片材3和隔膜1。其中，参见图3，所诉第三单元从上至下依次包括隔膜1、负极片材2、隔膜1。
32.s2、制备裸电芯，参见图4，以一个第一单元作为底层，依次交错堆叠多组第一单元和第二单元，最后堆叠一个第三单元，形成裸电芯。
33.s3、贴胶成芯，参见图5，对堆叠好的裸电芯外侧设置贴胶5，粘结形成稳定的整体，得到所需电芯。
34.在堆叠后的电芯外侧设置贴胶，既保证了各单元之间相对独立性，保证后期的浸润效果，又使得电芯成为一个较为稳定的整体，方便后期对电芯进行封装。
35.具体的，在步骤s1中，第一单元的制备包括：
36.a1、准备负极片材2和隔膜1。
37.a2、在隔膜上涂覆热熔胶(图未示)。
38.a3、将多个负极片材2通过热压的方式等间隔的粘附在隔膜1上，形成第一整体单元。
39.a4、裁切成型，通过裁切机构4在相邻负极片材2的间隔处将第一整体单元裁切成多个第一单元。
40.具体的，在步骤s1中，第二单元的制备包括：
41.b1、准备正极片材3和隔膜1。
42.b2、在隔膜1上涂覆热熔胶(图未示)。
43.b3、将多个正极片材3通过热压的方式等间隔的粘附在隔膜1上，形成第二整体单元。
44.b4、裁切成型，通过裁切机构4在相邻正极片材3的间隔处将第二整体单元裁切成多个第二单元。
45.具体的，在步骤s1中，第三单元的制备包括：
46.c1、准备负极片材2和两层隔膜1。
47.c2、在隔膜1上涂覆热熔胶(图未示)。
48.c3、将多个负极片材2通过两层隔膜1进行上下面双面包覆，通过热压的方式等间隔的粘结复合，形成第三整体单元。
49.c4、裁切成型，通过裁切机构4在相邻负极片材2的间隔处将第三整体单元裁切成多个第三单元。
50.本方案在复合式叠片的基础上，采用负极/隔膜为第一单元，采用正极/隔膜结构作为第二单元，采用隔膜/负极/隔膜为第三单元，通过堆叠多个第一单元与多个第二单元以及一个第三单元制作电芯。这种方式制备的电芯，避免了隔膜翻折的现象，且可以有效的解决电芯弯曲问题，且制备效率高，电解液浸润效果好，良品率高。
51.本方案的特点在于第一单元负极与隔膜粘附，第二单元正极与隔膜粘附，第三单元隔膜、负极、隔膜粘附；由于在同等条件下隔膜与正极的粘附力强于负极，通过分别复合第一单元、第二单元以及第三单元，可通过不同的复合参数调整复合效果，有效保证第一单元、第二单元以及第三单元的复合效果良好，另一方面，第二单元负极上侧不与隔膜粘附，为负极后期膨胀提供更多变形空间，避免了负极后期膨胀导致的电芯弯曲；另外各单元之间仅堆叠在一起，间隙较大，后期灌注电解液后，浸润效果佳。
52.第二实施例
53.一种复合叠片的方法，方法包括：
54.s1、制备外包单元和中间堆叠单元。其中，参见图3，所述外包单元从上至下依次包括隔膜1、负极片材2、隔膜1；其中，参见图6，所述中间堆叠单元从上至下依次包括正极片材3、隔膜1、负极片材2、隔膜1。
55.s2、制备裸电芯，参见图7，依次堆叠多个中间堆叠单元，最后堆叠一个外包单元，形成裸电芯。
56.s3、贴胶成芯，参见图5，对堆叠好的裸电芯外侧设置贴胶5，粘结形成稳定的整体，得到所需电芯。
57.其中，参见图3，在步骤s1中，外包单元的制备包括：
58.d1、准备负极片材2和两层隔膜1。
59.d2、在隔膜1上涂覆热熔胶(图未示)。
60.d3、将多个负极片材2通过两层隔膜1进行上下面双面包覆，通过热压的方式等间隔的粘结复合，形成外包整体单元。
61.d4、裁切成型，通过裁切机构4在相邻负极片材2的间隔处将外包整体单元裁切成多个外包单元。
62.其中，参见图6，在步骤s1中，中间堆叠单元的制备包括：
63.e1、准备负极片材2、正极片材3和两层隔膜1。
64.e2、在隔膜1上涂覆热熔胶(图未示)。
65.e3、通过热压的方式将负极片材2、正极片材3和两层隔膜1按负极片材2、隔膜1、正极片材3、隔膜1的顺序自下而上粘结复合，形成中间堆叠整体单元。
66.e4、裁切成型，通过裁切机构4在相邻负极片材2或正极片材3的间隔处将中间堆叠整体单元裁切成多个中间堆叠单元。
67.其中，两层隔膜1规格相同，负极片材2和正极片材3的规格相同，在步骤e3中，多片正极片材3的投影与下方的多片负极片材2重合布置。
68.该方法分步热压粘合，粘附效果好，进一步避免粘附力不佳导致的隔膜翻折现象。
69.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。