一种软包电芯的成型工艺及电池的制作方法

    专利查询2026-02-19  17


    本发明涉及电池,尤其涉及一种软包电芯的成型工艺及电池。


    背景技术:

    1、电池是一种将化学能直接转换为电能的装置。它通过电化学反应生成电流,提供能量供设备运行。电池由正极、负极、电解液和隔膜组成。

    2、传统的电池只设置一个正极耳和一个负极耳,分别通过正极耳连接正极与外部电路连接,通过负极耳连接负极与外部电路连接。存在电流集中在单个电极耳,增加电池内阻,降低功率输出,影响电池高功率放电和快速充的电性能,因此有必要予以改进。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种软包电芯的成型工艺及电池,通过成型工艺制成的软包电芯设计有多个极耳显著降低电池的内阻,改善电流的分布,减少电流通过单一耳时的电阻损耗,电流可以更均匀地分布,减少局部过热和电流集中的问题,从而提升电池的功率密度和放电能力。

    2、为实现上述目的,本发明的一种软包电芯的成型工艺,包括以下步骤,

    3、a.第一隔离膜和第二隔离膜形成隔膜带:

    4、引出第一隔离膜和第二隔离膜,将第一隔离膜和第二隔离膜相对水平设置,通过第一双面胶带的第一粘贴面贴于第一隔离膜和第二隔离膜的顶部,通过第二双面胶带的第一粘贴面贴于第一隔离膜和第二隔离膜的底部;

    5、b.导热件与第一隔离膜和第二隔离膜固定:

    6、导热件包括连接部和导热部,导热部设置有插槽;

    7、将导热件设置呈竖直状并通过插槽插接于第一隔离膜和第二隔离膜的拼接处,逆时针转动导热件,导热件分别与第一双面胶带的第二粘贴面位于第二隔离膜的一侧粘接以及与第二双面胶带的第二粘贴面位于第一隔离膜的一侧粘接;

    8、c.正极片固定于第一隔离膜,负极片固定于第二隔离膜:

    9、将正极片的一端贴于第一双面胶带的第二粘贴面位于第一隔离膜的一侧,将负极片的一端贴于第二双面胶带的第二粘贴面位于第二隔离膜的一侧;

    10、d.电芯卷绕体成型:

    11、继续逆时针转动导热件,使第一隔离膜、正极片、第二隔离膜以及负极片彼此间隔相互层叠的卷绕于导热件的导热部形成电芯卷绕体;

    12、e.焊接极耳:

    13、正极耳和负极耳均设置有多个,连接部设置有正极导接件和负极导接件;

    14、多个正极耳间隔设置于正极耳的靠近所述连接部的一侧,多个负极耳间隔设置于负极耳的靠近所述连接部的一侧,随电芯卷绕作业完成后,多个正极耳相贴于正极导接件的表面,多个负极耳相贴于负极导接件的表面;

    15、将多个正极耳与正极导接件焊接,将多个负极耳与负极导接件焊接,使电芯卷绕体完成极耳焊接作业;

    16、f.封装:

    17、将完成极耳焊接作业的电芯卷绕体装入软壳内并注入预定的电解液,对软壳进行热压封装,以使得导热件的连接部显露于软壳的顶封区,通过正极导接件和负极导接件实现与软包电芯连接。

    18、优选的,通过第一输料辊组输送第一隔离膜,通过第二输料辊组输送第二隔离膜,所述第一输料辊组和第二输料辊组之间设置有工作区,所述工作区内设置有拼接装置;

    19、所述拼接装置包括固定架、第一负压输送板、第二负压输送板以及伸缩驱动器;

    20、固定架设置于第一输料辊组和第二输料辊组之间;

    21、伸缩驱动器驱动第一负压输送板和第二负压输送板沿固定架滑动而相互靠近或远离。

    22、优选的,所述拼接装置拼接隔膜带的方法:

    23、a1.伸缩驱动器驱动第一负压输送板和第二负压输送板沿固定架滑动而相互远离,并第一负压输送板位于第一输料辊组的一侧,第二负压输送板位于第二输料辊组的一侧;

    24、a2.第一输料辊组输送第一隔离膜至第一负压输送板,第二输料辊组输送第二隔离膜至第二负压输送板;

    25、a3.伸缩驱动器驱动第一负压输送板和第二负压输送板沿固定架滑动而相互靠近并拼接在一起,使第一隔离膜和第二隔离膜拼接;

    26、a4.待第一隔离膜和第二隔离膜粘接完成后,伸缩驱动器驱动第一负压输送板和第二负压输送板沿固定架滑动而相互远离,第一负压输送板退回第一输料辊组的一侧,第二负压输送板退回第二输料辊组的一侧。

    27、优选的,所述工作区的上方和下方均设置有贴胶伸缩台,两个贴胶伸缩台相对的设置,第一双面胶带和第二双面胶带均为多段定长的卷状双面胶带;

    28、所述贴胶伸缩台包括缩缩架、升降驱动器、第一料辊、第二料辊、支撑辊、压料块以及压料轮;

    29、升降驱动器驱动伸缩架伸缩;

    30、第一料辊和第二料辊均转动设置于伸缩架内,第一料辊用于输送卷状双面胶带,第二料辊用于卷收卷状双面胶带的离型纸;

    31、支撑辊数量为多个,多个支撑辊转动设置于伸缩架的两侧并用于导引卷状双面胶带的离型纸;

    32、压料块设置于伸缩架中部伸出于伸缩架并与卷状双面胶带的离型纸摩擦连接,压料块与伸缩架连接的一端设置有伸缩件,通过伸缩件与伸缩架连接;

    33、压料轮数量为两个,两个压料轮分别设置于压料块的两侧,压料轮与伸缩架铰接,压料轮与伸缩架铰接处设置有复位件;

    34、优选的,所述贴胶伸缩台粘接第一隔离膜和第二隔离膜的方法:

    35、a5.将卷状双面胶带设置于第一料辊,卷状双面胶带的离型纸经支撑辊和压料块绕设于第二料辊,第一料辊和第二料辊同时工作,卷状双面胶带定长的双面胶带随离型纸的收卷而输送至伸缩架的端部,压料块隔着离型纸将定长的双面胶带的中间部分顶出于伸缩架;

    36、a6.两个贴胶伸缩台的升降驱动器同时驱动伸缩架伸出,两个压料块隔着离型纸将定长的双面胶带的中间部分同时贴于第一隔离膜和第二隔离膜拼接处;两个伸缩架继续相互靠近,两个贴胶伸缩台的压料轮相抵触,并且抵于离型纸沿定长的双面胶带的两端滚动而相互远离,以使得定长的双面胶带完全粘贴于第一隔离膜和第二隔离膜拼接处的两端;

    37、a7.完成第一隔离膜和第二隔离膜粘接形成隔膜带后,两个贴胶伸缩台的升降驱动器同时驱动伸缩架收缩,两个伸缩架继续相互远离,复位件恢复,压料轮随复位件恢复而复位,两个压料块也相互分离,两个贴胶伸缩台退出工作区。

    38、优选的,所述工作区的一侧设置有卷绕装置,所述卷绕装置包括用于固定导热件的夹持治具以及用于驱动夹持治具转动和伸缩的卷绕驱动器;

    39、卷绕装置的工作方法:

    40、b1.将导热件呈竖直状的固定于夹持治具;

    41、b2.卷绕驱动器驱动夹持治具伸入工作区,以使得导热件的插槽插接于第一隔离膜和第二隔离膜的拼接处;

    42、b3.卷绕驱动器驱动夹持治具逆时针转动90°,导热件从呈竖直状转换呈水平状,以使得导热件分别与第一双面胶带的第二粘贴面位于第二隔离膜的一侧粘接以及与第二双面胶带的第二粘贴面位于第一隔离膜的一侧粘接,实现导热件分别与第一隔离膜和第二隔离膜固定。

    43、优选的,所述工作区的外侧设置有贴极片机械手,所述贴极片机械手包括负压吸盘和夹持手指;

    44、正极片固定于第一隔离膜,负极片固定于第二隔离膜的方法:

    45、c1.通过机械手的负压吸盘将正极片的一端输送至第一双面胶带的第二粘贴面位于第一隔离膜的一侧,夹持手指将正极片和导热件的导热部夹持,以使得正极片固定于第一隔离膜;

    46、c2.通过机械手的负压吸盘将负极片的一端贴于第二双面胶带的第二粘贴面位于第二隔离膜的一侧,夹持手指将负极片和导热件的导热部夹持,以使得负极片固定于第二隔离膜。

    47、优选的,正极片和负极片均包括第一集流体、导热层、第二集流体、第一材料层以及第二材料层;

    48、第一集流体和第二集流体分别固定于所述导热层的两侧,第一材料层固定于第一集流体,第二材料层固定于第一集流体。

    49、优选的,正极片固定于第一隔离膜的一端和负极片固定于第二隔离膜的一端均设置有空白区,正极片和负极片的导热层延伸至所述空白区内。

    50、本发明还提供一种电池,包括壳体以及设置于所述壳体的电芯,所述电芯包括上述的软包电芯的成型工艺制成的软包电芯。

    51、本发明的有益效果:本发明通过成型工艺制成的软包电芯设计有多个极耳显著降低电池的内阻,改善电流的分布,减少电流通过单一耳时的电阻损耗,电流可以更均匀地分布,减少局部过热和电流集中的问题,从而提升电池的功率密度和放电能力。


    技术特征:

    1.一种软包电芯的成型工艺,其特征在于,包括以下步骤,

    2.根据权利要求1所述的一种软包电芯的成型工艺,其特征在于,通过第一输料辊组(4)输送第一隔离膜(11),通过第二输料辊组(5)输送第二隔离膜(12),所述第一输料辊组(4)和第二输料辊组(5)之间设置有工作区,所述工作区内设置有拼接装置(6);

    3.根据权利要求2所述的一种软包电芯的成型工艺,其特征在于,所述拼接装置(6)拼接隔膜带的方法:

    4.根据权利要求2所述的一种软包电芯的成型工艺,其特征在于,所述工作区的上方和下方均设置有贴胶伸缩台(7),两个贴胶伸缩台(7)相对的设置,第一双面胶带(2)和第二双面胶带(3)均为多段定长的卷状双面胶带;

    5.根据权利要求4所述的一种软包电芯的成型工艺,其特征在于,所述贴胶伸缩台(7)粘接第一隔离膜(11)和第二隔离膜(12)的方法:

    6.根据权利要求2所述的一种软包电芯的成型工艺,其特征在于,所述工作区的一侧设置有卷绕装置(8),所述卷绕装置(8)包括用于固定导热件(13)的夹持治具(81)以及用于驱动夹持治具(81)转动和伸缩的卷绕驱动器(82);

    7.根据权利要求2所述的一种软包电芯的成型工艺,其特征在于,所述工作区的外侧设置有贴极片机械手(9),所述贴极片机械手(9)包括负压吸盘(91)和夹持手指(92);

    8.根据权利要求1所述的一种软包电芯的成型工艺,其特征在于,正极片(14)和负极片(15)均包括第一集流体(191)、导热层(192)、第二集流体(193)、第一材料层(194)以及第二材料层(195);

    9.根据权利要求8所述的一种软包电芯的成型工艺,其特征在于,正极片(14)固定于第一隔离膜(11)的一端和负极片(15)固定于第二隔离膜(12)的一端均设置有空白区,正极片(14)和负极片(15)的导热层(192)延伸至所述空白区内。

    10.一种电池,其特征在于,包括壳体以及设置于所述壳体的电芯,所述电芯包括权利要求1-9任意一项所述软包电芯的成型工艺制成的软包电芯(1)。


    技术总结
    本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种软包电芯的成型工艺及电池,包括以下步骤,A.第一隔离膜和第二隔离膜形成隔膜带、B.导热件与第一隔离膜和第二隔离膜固定、C.正极片固定于第一隔离膜,负极片固定于第二隔离膜、D.电芯卷绕体成型、E.焊接极耳以及F.封装。本发明通过成型工艺制成的软包电芯设计有多个极耳显著降低电池的内阻,改善电流的分布,减少电流通过单一耳时的电阻损耗,电流可以更均匀地分布,减少局部过热和电流集中的问题,从而提升电池的功率密度和放电能力。

    技术研发人员:马杉,崔武
    受保护的技术使用者:广东嘉尚新能源科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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