一种全极耳圆柱形卷芯的极耳整形方法与流程

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1.本申请属于电池技术领域，具体涉及一种全极耳圆柱形卷芯的极耳整形方法。

背景技术：

2.圆柱形电池基于高一致性、高生产效率及其高安全性，受到了极大的关注和研究。全极耳结构的圆柱形电池因其结构件简单可靠、生产效率高、制造成本低有利于进行大规模生产，单体电池容量高、内阻低、倍率性能好，得到了广泛的应用。申请人曾于2020年12月18日申请了申请号：202011500212.8《一种全极耳圆柱形卷芯的极耳整形及焊接方法及其形成的全极耳圆柱形卷芯》专利，该申请提供了一种全极耳圆柱形卷芯的极耳整形及焊接方法，整形后在高出卷芯体的侧面焊接，避免了端面焊时容易焊穿的风险，提高了成品合格率。虽然该方法说明了需对中心区域的极耳进行整形，但未明确如何对极耳整形。

技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题提供一种全极耳圆柱形卷芯的极耳整形方法，提高卷芯整形后的生产合格率。
4.本发明的技术方案：一种全极耳圆柱形卷芯的极耳整形方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）全极耳圆柱形卷芯正极耳预整形；（2）全极耳圆柱形卷芯正极耳二次整形；（3）全极耳圆柱形卷芯正极耳外边缘圆形滚压边；（4）全极耳圆柱形卷芯负极耳采用同样的整形方法整形。
5.所述全极耳圆柱形卷芯由正极片、负极片和隔膜交错卷绕而成，其中正极片和负极片的一侧均留有未涂活性材料的箔材，卷绕后分别置于卷芯的两侧，形成由多层箔材组成的正极耳和负极耳端面。所述预整形是通过预整形机构轴向刺压极耳端面的圆形中心区，圆形中心区极耳部分被预整形机构刺压后呈同一方向倒伏；外边缘未整形极耳仍保持竖直状态。所述预整形机构，端面均匀分布凸点，凸点的外侧面呈斜面。
6.所述二次整形是将经过预整形的倒伏极耳，通过整形机构挤压整平；整形后，正负极端面外环竖直状极耳高出中心区整平区1～10mm，外环竖直区的极耳层数由卷芯设计导流能力确定。
7.所述二次整形头的端面为平面，呈圆柱状。
8.所述外边缘圆形滚压边是将外环竖直区极耳边缘经滚压预整形，将外环竖直区极耳箔材压合成一体的极耳束，便于外环竖直区极耳与集流盘在侧边焊接。
9.所述滚刀边缘圆弧根据卷芯边缘成型要求制作。
10.本发明具有如下的技术效果和优点：1）圆柱形卷芯的极耳通过整形而非切极耳方式成型，可以减少设备投入、提高生
产效率、降低生产成本；2）通过对极耳预整形，将极耳往同一方向倒伏，消除极耳在揉平折弯时挤压隔膜导致卷芯短路或微短路。
11.3）整形后的竖直环形极耳与环形集流盘在卷芯两端极耳侧面焊接，而非在卷芯体揉平端面焊接，可以避免端面焊时烧伤隔膜，减少卷芯短路或微短路，提高卷芯合格率。
附图说明
12.图1为本发明的一次整形头示意图；图2为本发明一次整形后的全极耳圆柱形卷芯图；图3为本发明的二次整形头示意图；图4为本发明的二次整形后的全极耳圆柱形卷芯图；图5为本发明的边缘整形滚刀示意图；图6为本发明的全极耳圆柱形卷芯整形图。
具体实施方式
13.一种全极耳圆柱形卷芯的极耳整形方法，采用的全极耳圆柱形卷芯由正极片、负极片和隔膜交错卷绕而成，其中正极片和负极片的一侧均留有未涂活性材料的箔材，卷绕后分别置于卷芯的两侧，形成由多层箔材组成的正极耳和负极耳端面。包括以下步骤：（1）全极耳圆柱形卷芯正极耳预整形；所述预整形是通过预整形头轴向刺压极耳端面的圆形中心区，圆形中心区极耳部分被预整形机构刺压呈同一方向倒伏；外边缘未整形极耳仍保持竖直状态。（2）全极耳圆柱形卷芯正极耳二次整形；所述二次整形是将经过预整形的倒伏极耳通过二次整形头挤压整平；整形后，正负极端面外环竖直状极耳高出中心区整平区高出1～10mm，外环竖直区的极耳层数由卷芯设计导流能力确定。
14.（3）全极耳圆柱形卷芯正极耳外边缘圆形滚压边；所述外边缘圆形滚压边是将外环竖直区极耳经边缘用滚刀滚压整形，将外环竖直区极耳箔材压合成一体的极耳束，便于外环竖直区极耳与集流盘在侧边焊接。
15.（4）全极耳圆柱形卷芯负极耳采用同样的整形方法整形。
16.所述预整形头端面均匀分布凸点，凸点的外侧面呈斜面。
17.所述二次整形头的端面为平面，呈圆柱状。
18.所述滚刀边缘圆弧根据卷芯边缘成型要求制作。
19.与此前极耳直接整形相比，采用本整形方法后，整形后的卷芯合格率由99.7%上升至99.92%。

技术特征：

1.一种全极耳圆柱形卷芯的极耳整形方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）全极耳圆柱形卷芯正极耳预整形；（2）全极耳圆柱形卷芯正极耳二次整形；（3）全极耳圆柱形卷芯正极耳外边缘圆形滚压边；（4）全极耳圆柱形卷芯负极耳采用同样的整形方法整形。2.根据权利要求1所述的全极耳圆柱形卷芯的极耳整形方法，其特征在于，所述全极耳圆柱形卷芯由正极片、负极片和隔膜交错卷绕而成，其中正极片和负极片的一侧均留有未涂活性材料的箔材，卷绕后分别置于卷芯的两侧，形成由多层箔材组成的正极耳和负极耳端面。3.根据权利要求1所述的一种全极耳圆柱形卷芯的极耳整形方法，其特征在于，所述预整形是通过预整形头轴向刺压极耳端面的圆形中心区，圆形中心区极耳部分被预整形机构刺压呈同一方向倒伏；外边缘未整形极耳仍保持竖直状态。4.根据权利要求3所述的一种全极耳圆柱形卷芯的极耳整形方法，其特征在于，所述预整形头端面均匀分布凸点，凸点的外侧面呈斜面。5.根据权利要求1所述的一种全极耳圆柱形卷芯的极耳整形方法，其特征在于，所述二次整形是将经过预整形的倒伏极耳通过二次整形头挤压整平；整形后，正负极端面外环竖直状极耳高出中心区整平区高出1～10mm，外环竖直区的极耳层数由卷芯设计导流能力确定。6.根据权利要求5所述的一种全极耳圆柱形卷芯的极耳整形方法，其特征在于，所述二次整形头的端面为平面，呈圆柱状。7.根据权利要求1所述的一种全极耳圆柱形卷芯的极耳整形方法，其特征在于，所述外边缘圆形滚压边是将外环竖直区极耳边缘用滚刀滚压整形，将外环竖直区极耳箔材压合成一体的极耳束，便于外环竖直区极耳与集流盘在侧边焊接。8.根据权利要求7所述的一种全极耳圆柱形卷芯的极耳整形方法，其特征在于，所述滚刀边缘圆弧根据卷芯边缘成型要求制作。

技术总结

本发明公开了一种全极耳圆柱形卷芯的极耳整形方法，包括以下步骤：（1）全极耳圆柱形卷芯正极耳预整形；（2）全极耳圆柱形卷芯正极耳二次整形；（3）全极耳圆柱形卷芯正极耳外边缘圆形滚压边；（4）全极耳圆柱形卷芯负极耳采用同样的整形方法整形。本发明的圆柱形卷芯的极耳通过整形而非切极耳方式成型，可以减少设备投入、提高生产效率、降低生产成本；同时，通过对极耳预整形，将极耳往同一方向倒伏，消除极耳在揉平折弯时挤压隔膜导致卷芯短路或微短路。采用本发明整形后的竖直环形极耳与环形集流盘在卷芯两端极耳侧面焊接，而非在卷芯体揉平端面焊接，可以避免端面焊时烧伤隔膜，减少卷芯短路或微短路，提高卷芯合格率。提高卷芯合格率。