卷绕式极组的制作方法

本实用新型涉及锂离子电池制备技术领域，特别是涉及一种卷绕式极组。

背景技术：

目前，锂离子电池分为圆型电池、方型电池、聚合物电池。其极组结构中

极耳基本上都是在极片一侧的集流体（铜箔或者铝箔）上。这样的结构存在以

下缺陷：

1，由于焊极耳的集流体上面没有极粉，属于空箔，电池极片结构中的空箔

由于没有涂极粉而降低了电池的能量密度。

2，从另一方面来看，对于聚合物电池来说，极片结构中空箔和空箔上的极

耳卷绕于极组的内部，本身增加了整个极组的厚度，继而增加了电池的厚度，

而聚合物电池对于厚度的要求十分严格，增厚的电池会有不合格的风险。

技术实现要素：

本实用新型针对现有设计中存在的机械结构限制及各通道数据监测与分析模块功能不足，而提供一种卷绕式极组。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种卷绕式极组，包括正极片和负极片以及隔膜；

正极片包括正极极片和正极极耳，负极片包括负极极片和负极极耳，所述

的正极极片和负极极片上除预留空白区外上下两侧面均涂覆有极粉，所述的预留空白区位于所述的极片侧边缘处且与正极极耳或负极极耳大小相对应，所述的正极极耳或负极极耳对应地焊接在所述的预留空白区；

所述的正极极片在正极极耳焊接处前后两侧面上对应地贴覆有正极保护胶带以将正极预留空白区包容其内，在负极耳两个对应相邻的正极极片上与负极耳相邻面上分别贴覆有负极保护胶带以将负极预留空白区遮护其间。

所述的正极片和负极片的内端分别贴覆有端部保护胶带，所述的正极片和负极片端部对应形成折弯段并互插。

所述的正极片和负极片的内端部分别形成为单涂覆面段，单涂覆面段对折后再形成折弯段并互插。

所述的预留空白区前后对应地形成在正极极片或负极极片的前后两侧面上。

在所述的极片一侧设置有多个前后对应的涂覆空白区。

本实用新型的有益效果是: 相对于现有技术，本实用新型利用发泡胶带可以在特定温度下实现膨胀卷曲和脱落，使得在极片可在内部焊极耳，使得自由设计极耳位置和尺寸的工艺设想成为了可能，极组中空箔更少，使得电池的能量密度有所提高，电池的厚度有所减薄，降低了电池的内阻，提高了循环次数等优点。为新一代高能量密度、高性能的锂离子电池的研究铺平了道路。

附图说明

图1 所示为本实用新型的埋极耳式极片的俯视结构示意图；

图2 所示为图1 所示的截面结构示意图；

图3 所示为发泡胶带结构示意图；

图4 所示为发泡胶带的截面示意图；

图5 所示为另一种切口结构示意图；

图6 所示为极组结构示意图；

图7 所示为正极耳处结构示意图；

图8 所示为负极耳处结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图6-8 所示，本实用新型的卷绕式极组包括正极片100 和负极片200 以及隔膜300；正极片100 包括正极极片110 和正极极耳120，负极片200 包括负极极片210 和负极极耳220，所述的正极极片和负极极片上除预留空白区外上下两侧面均涂覆有极粉，所述的预留空白区位于所述的极片侧边缘处且与正极极耳或负极极耳大小相对应，所述的正极极耳或负极极耳对应地焊接在所述的预留空白区；

所述的正极极片在正极极耳焊接处前后两侧面上对应地贴覆有正极保护胶带130 以将正极预留空白区包容其内，在负极耳两个对应相邻的正极极片上与负极耳相邻面上分别贴覆有负极保护胶带230 以将负极预留空白区遮护其间。其中，为在卷绕时避免内端刺穿，所述的正极片和负极片的内端分别贴覆有端部保护胶带，所述的正极片和负极片端部对应形成折弯段并互插。正极片和负极片为双面连续涂覆，没有单粉面和单独铜箔存在，卷绕时，采用双插结构，正极片插入负极片中，负极片插入正极片中，形成相对称的卷绕方式。正负极耳使用发泡胶带埋极耳技术，分别存在于正负极片中间，不需要单独的集流体来焊接，相对于传统的电池来说，减少了集流体、隔膜、极耳的厚度，即增加了电池的体积能量密度。同时，中间埋极耳的技术减少了电流通过集流体的距离，可以有效的降低电池的内阻。或者所述的正极片和负极片的内端部分别形成为单涂覆面段，单涂覆面段对折后再形成折弯段并互插。如负极片存在单粉面，负极单粉面对折后正极插入负极片中，形成的卷绕方式，正负极耳使用发泡胶带埋极耳技术，分别存在于正负极片中间，不需要单独的集流体来焊接，相对于传统的电池来说，减少了集流体、隔膜、极耳的厚度，即增加了电池的体积能量密度。同时，中间埋极耳的技术减少了电流通过集流体的距离，可以有效的降低电池的内阻。只是正极片插入负极片中，只需要在正极片的插入端贴保护胶带即可。

由于发泡胶带埋极耳的技术，使得极耳存在于极粉间，卷绕时正极耳对应的负极粉处，由于焊接极耳产生的毛刺容易刺破隔膜而使得正负极短路，正极保护胶带贴于正极片极耳处，覆盖整个正极耳及边缘粉料，阻隔毛刺，保证电池安全。同样，在负极耳处，依然会存在由于焊接极耳产生的毛刺容易刺破隔膜而使得正负极短路的问题。负极贴胶带负极耳对应的正极片上。因为充电时锂离子从正极脱出，向负极移动，如果将保护胶带贴于负极，脱出的锂离子将在保护胶带边缘聚集，形成析锂区。将保护胶带贴于正极，就会阻止锂离子从正极脱出，不会产生析锂。

如图3-5 所示，发泡胶带包括自上而下设置的胶带基层1、胶膜层2 和隔离层3，在所述的发泡胶带上形成有多个切穿所述的胶带基层和胶膜层的切口。 所述的发泡胶带厚度在40-65mm，所述的胶带基层的厚度在10-30mm。

本实用新型的发泡胶带的胶带基层和胶膜层为对应的方形黏贴在隔离层上，利用模切的方形形模切区，限定了单块大小，便于需要高精度地方的黏贴，同时在每块单独的方形区上设置切口，改变了胶带基层和胶膜层的应力，使其更容易发生卷曲，而且提高卷曲的规律性，提升卷曲度，有效提高自动化生产设备的适应性。

优选地，所述的切口为多个横向间隔排列的的直线痕4，具体设计上，可采用多种形式，如所述的直线痕的长度为模切区长度对应边长度的70%-90%，或者所述的直线痕长短依次交错设置。或者所述的直线痕两两为一组，两组间的间距大于一组内两直线痕的间距。当然，所述的切口也可采用斜向布局，即与方形区的侧边不平行或垂直的设置，同样能起到上述效果。

作为另外一种实施方式，所述的切口包括围合呈方形的四个直线痕5，相邻直线痕间保持间隔。采用四角处保留间隔的方形的切口设计，使得胶膜层向中心卷曲，减少附着点，控制残余的粘结力，使其便于脱离。

图1 和图2 所示，上述制备方法制得的埋极耳式极片，以正极耳100 为例，包括集流体，即箔片111 和极耳120，所述的箔片111 上除预留空白区外均涂覆有极粉112 以构成集流体，所述的预留空白区位于所述的集流体一侧边缘且与极耳120 大小相对应，所述的极耳焊接在所述的预留空白区。同时在极耳的正反面贴保护胶带130 以防止毛刺。所述的箔片为铝箔或铜箔，所述的极粉为对应的锂离子电池涂覆料，此与现有技术类似，具体在此不再展开描述。

本实用新型的极片在集流体上只留局部与极耳大小对应的空白区并焊接极耳，使得极片中空箔区更少，使得电池的能量密度有所提高，极片的有效面积增大，使得电池的厚度有所减薄，从而使得制备高能量密度、高性能的未来新一代锂离子电池开拓了新的方向。

具体来说，所述的预留空白区前后对应地形成在集流体的前后两侧面上，在所述的极片一侧设置有多个涂覆空白区。其中，为便于极片的焊接，所述的涂覆空白区的宽度比极耳宽度宽1-4mm，如3mm。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。