[发明专利]水系电芯的制备方法

说明书

本发明属于电源制备技术领域，具体涉及一种水系电芯的制备方法。将浆料与集流体进行湿法拉浆，经烘干、滚压后裁切成基板；经筛选后的合格基板进行在线刷粉，然后点焊已经切割成型的极耳；随后进行滚压和焊接，然后进行双面贴胶带，再次压实后成极片；经称重分选后进行配重，通过Z字型自动叠片制得电芯。本发明工艺简单，环境友好，实现全流程非接触式制备极片，有效减少操作人工85％，极片良品率达到99.5％，电芯良品率100％，产品质量获得极大提升，完全满足新能源车和基站电源用电芯的品质要求。

技术领域

本发明属于电源制备技术领域，具体涉及一种水系电芯的制备方法。

背景技术

水系电池具有高可靠性和高安全性，在通讯基站、新能源汽车领域一直获得大量应用。随新能源车和基站用电源的急剧增加，水系电池的需求量也呈现爆发式增长，目前年需求量突破10亿Ah，巨大的水系电池使用量也带来严格的品质要求，水系电池的品质由电芯决定，大规模高品质的电芯制备成为一个现实的研究课题和亟待解决的工业智能制造问题。

当前对水系电芯的制备方法有如下三种：(1)干法涂布制备基板，手工刷粉、手工焊接极耳、半自动贴胶带，极片卷绕为电芯；(2)湿法涂布经滚压后裁切成大片，然后滚焊钢带，采用冲切方式成极片，自动贴胶带后刷粉，最后叠成电芯；(3)湿法涂布经滚压后裁切成大片，再滚焊极耳，贴胶带，然后裁切成极片，刷粉后制袋，通过夹具然后交替叠成电芯。采用方案(1)只能生产AA系列电池或小容量的水系电池，而新能源车或基站用的电池都是大容量的；方案(2)采用大型模具冲切，极片损耗率高，生产成本居高不下；方案(3)焊接效率低，而且极片良品率低，制备的电芯质量堪忧。

如何提高极片和电芯质量，减少人工操作，是一个具有重大工业价值的技术，但目前的报到都仅限于上述三种方案，尚未见新的制备方案的报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种水系电芯的制备方法，实现全流程非接触式制备极片，工艺简单，环境友好；操作人工操作，提高良品率，产品质量获得极大提升，完全满足动力电池用电芯的品质要求。

本发明所述的水系电芯的制备方法，包括以下步骤：

(1)将浆料与集流体进行湿法拉浆，经烘干、滚压后裁切成基板；

(2)经筛选后的合格基板进行在线刷粉，然后点焊已经切割成型的极耳；

(3)随后进行滚压和焊接，然后进行双面贴胶带，再次压实后成极片；

(4)经称重分选后进行配重，通过Z字型自动叠片制得电芯。

步骤(1)中的集流体是指是泡沫镍或镀镍钢带，步骤(1)中湿法拉浆是采用浸渍或喷涂上浆，步骤(1)中滚压是在100～600t压力下滚压，步骤(1)中裁切是指纵切和横切，步骤(1)中裁切成基板后基板的厚度为0.15～0.34mm，宽度为50～240mm，长度为50～270mm。裁切后的基板是通过真空吸附的吸盘进行转移，裁切成上述厚度、宽度和长度，方便吸盘操作；此外，水系电芯采用叠片方式，裁切成上述厚度、宽度和长度的尺寸可以满足10～1000Ah范围系列。当前业内的电芯绝大多数采用卷绕工艺，极片非常狭窄，吸盘难以操作，也有的是采用冲切工艺，但磨具损耗率高，需要高频繁的维护，维护期间需要停顿下来，进行人工更换，形成半自动，或者采用机器人，进行两台冲切磨具轮流更换使用，由于冲切磨具体积庞大，一旦基板运行过程中卡壳，整体产线运行就会停顿，此外，冲切过来会产生很多粉尘碎屑，虽然是负压吸尘，但磨具刀需要时常吹扫，而人员又不能靠近，设备整体联动性比较低，无法进行长期连续稳定工作。

步骤(1)中的裁切可以是一出二或一出一。一出二就是先纵切再横下裁切，一次形成两个基板；一出一是可以是横切或纵切。