本发明涉及锂离子电池的,具体而言,涉及改善正极极耳印导致极片裂缝的方法。
背景技术:
1、在圆柱型锂离子电池的制造过程中,随着电池的能量密度越来越高,硅基负极材料的使用也越来越普遍;同时为了兼顾电动工具等高倍率的应用场景,卷芯的结构采用正极极耳置中,负极双极耳结构,从而减小电芯内阻,提升电池倍率性能。
2、然而,由于硅负极在充放电过程中会发生膨胀和收缩,这会对电池内部的结构造成应力影响,导致正极极耳在极片上留下压痕,严重情况下,这些压痕可能导致极片的断裂,从而影响电池的性能和寿命。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供改善正极极耳印导致极片裂缝的方法,旨在解决现有技术中,正极极耳存在在极片上留下压痕,且极片因压痕出现断裂的问题。
2、本发明是这样实现的,改善正极极耳印导致极片裂缝的方法,包括以下步骤:
3、1)、将活性浆料涂布于集流体上,并烘干,得到具有涂层区与空箔区相互间隔的极片;
4、2)、将矩形状极耳的底部四个直角进行削角处理,得到底部带有两个圆角的极耳;所述极耳的长度为50~60mm,宽度为3~6mm,所述圆角在矩形极耳的宽度方向,两个所述圆角的角度均为10°~35°;
5、3)、将所述极耳带有圆角的底部通过焊接设备焊接在所述极片的空箔区中;
6、4)、将焊接有所述极耳的所述极片进行收卷,形成圆柱体的卷芯;
7、5)、将圆柱体的所述卷芯装入钢壳内中。
8、进一步的,在所述步骤1)中,所述空箔区设置于两个相邻的涂层区之间。
9、进一步的,在所述步骤1)中,所述空箔区的长度小于涂层区的长度,所述涂层区的厚度大于空箔区的厚度。
10、进一步的,在所述步骤3)中,所述极耳带有圆角的底部采用超声波焊接方式焊在空箔区中。
11、进一步的,在所述步骤2)中,通过所述削角处理将极耳的外周四个直角边缘厚度削薄形成两个所述圆角,通过所述削角处理将极耳的外周边缘厚度削薄,形成带有坡度的台阶式结构的极耳,所述坡度所在的平面与所述台阶所在的平面之间的夹角为2°~5°;所述台阶有两层台阶;所述削薄后的极耳边缘具有弧度,可减小其边缘的锋利程度。
12、进一步的,在所述步骤3)中,所述极耳焊接在空箔区上,形成有焊接面,所述焊接面的面积小于空箔区的面积,所述焊接面与空箔区的边缘之间具有间隔布置。
13、进一步的,在所述步骤4)中,所述极耳的底部与卷芯的底部之间具有间隔布置。
14、进一步的,在所述步骤4)中,所述极耳的顶部显露于卷芯外。
15、进一步的,所述极耳的外周上朝外凸设有环形圈,所述环形圈沿着极耳的外周周向环绕布置,所述环形圈位于极耳的底部上方,所述环形圈显露于卷芯外,所述环形圈的底部抵接在卷芯的顶部上;
16、所述环形圈的底部具有朝内凹陷的上凹槽,所述上凹槽沿着环形圈的底部周向环绕布置,所述空箔区的顶部边缘插设在上凹槽中,所述上凹槽的内侧壁抵接在空箔区的顶部边缘上。
17、进一步的,所述极耳的外周上设置有多个凸缘,多个所述凸缘沿着极耳的外周周向及轴向依次堆叠,多个所述凸缘沿着环形圈的顶部至极耳的顶部方向依次堆叠,且自下而上依次缩小,形成台阶环。
18、与现有技术相比,本发明提供的改善正极极耳印导致极片裂缝的方法,通过将正极极耳的直角设计为圆角,可以减少极耳在极片上留下的压痕;圆角设计可以减小应力集中,使压力得到更均匀的分散,减少了极片裂缝的发生;通过将极耳的边缘锐化,即边缘厚度削薄,可以进一步增强压力的分散效果;锐化后的边缘可以更好地承受极片上的压力,避免了极片的裂缝产生;使用圆角设计和锐化边缘的正极极耳可以有效规避正极片极耳印导致的极片裂缝问题,提高了圆柱型锂离子电池的性能和寿命;解决了正极极耳存在在极片上留下压痕,且极片因压痕出现断裂的问题。
1.改善正极极耳印导致极片裂缝的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的改善正极极耳印导致极片裂缝的方法,其特征在于,在所述步骤1)中,所述空箔区设置于两个相邻的涂层区之间。
3.如权利要求2所述的改善正极极耳印导致极片裂缝的方法,其特征在于,在所述步骤1)中,所述空箔区的长度小于涂层区的长度,所述涂层区的厚度大于空箔区的厚度。
4.如权利要求3所述的改善正极极耳印导致极片裂缝的方法,其特征在于,在所述步骤3)中,所述极耳带有圆角的底部采用超声波焊接方式焊在空箔区中。
5.如权利要求4所述的改善正极极耳印导致极片裂缝的方法,其特征在于,在所述步骤2)中,通过所述削角处理将极耳的外周四个直角边缘厚度削薄形成两个所述圆角,通过所述削角处理将极耳的外周边缘厚度削薄,形成带有坡度的台阶式结构的极耳,所述坡度所在的平面与所述台阶所在的平面之间的夹角为2°~5°;所述台阶有两层台阶;所述削薄后的极耳边缘具有弧度,可减小其边缘的锋利程度。
6.如权利要求5所述的改善正极极耳印导致极片裂缝的方法,其特征在于,在所述步骤3)中,所述极耳焊接在空箔区上,形成有焊接面,所述焊接面的面积小于空箔区的面积,所述焊接面与空箔区的边缘之间具有间隔布置。
7.如权利要求1至6任一项所述的改善正极极耳印导致极片裂缝的方法,其特征在于,在所述步骤4)中,所述极耳的底部与卷芯的底部之间具有间隔布置。
8.如权利要求7所述的改善正极极耳印导致极片裂缝的方法,其特征在于,在所述步骤4)中,所述极耳的顶部显露于卷芯外。
9.如权利要求8所述的改善正极极耳印导致极片裂缝的方法,其特征在于,所述极耳的外周上朝外凸设有环形圈,所述环形圈沿着极耳的外周周向环绕布置,所述环形圈位于极耳的底部上方,所述环形圈显露于卷芯外,所述环形圈的底部抵接在卷芯的顶部上;
10.如权利要求9所述的改善正极极耳印导致极片裂缝的方法,其特征在于,所述极耳的外周上设置有多个凸缘,多个所述凸缘沿着极耳的外周周向及轴向依次堆叠,多个所述凸缘沿着环形圈的顶部至极耳的顶部方向依次堆叠,且自下而上依次缩小,形成台阶环。