專利名稱：電芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池內(nèi)部部件的制作方法，特 別涉及其中的電芯部件的制作方法。
背景技術(shù)：
在動力電池制造時，需將單個電芯串聯(lián)起來成組，才能滿足對動力電池高電壓的 要求。串聯(lián)后的電池組，其容量取決于所有單電芯中容量最低的一個，因此電芯的一致性越 好，串聯(lián)后的電池組性能則越好。而電芯的容量一致性源于電芯所用極片容量的一致性，而 極片容量則主要依賴于極片中活性物質(zhì)的含量。目前制作電芯的做法是將極片按重量的不 同分成不同的檔次，然后分別將各個檔次中的極片單獨用于制作電芯，這樣會帶來兩個缺 陷，一是極片、電芯、電池都要分很多個檔次，生產(chǎn)效率低；第二，各個電芯的活性物質(zhì)含量 不一樣，從而同一批生產(chǎn)的單電池容量散差大，組成電池組時，單電池的利用率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種正極片和負極片活性物質(zhì)含量分布均一性較好，單電池的 正、負極容量一致性較好且生產(chǎn)效率較高的電芯制作方法。本發(fā)明通過以下方案實現(xiàn)電芯由至少一片正極片、隔膜和至少2片負極片相互 疊加，每片正極片與每片負極片之間用隔膜分開，所有正極片組合構(gòu)成正極，所有負極片組 合構(gòu)成負極，正極和負極的制作包括以下步驟a)按正極片的重量，將正極片分成若干檔， 每檔的重量范圍值相同，由輕到重依次命名為Ap A2、A3……An ；b)按負極片的重量，將負極 片分成若干檔，每檔的重量范圍值相同，由輕到重依次命名為Bp B2, B3……Bn ；c)重量最輕 的檔位的正極片與重量最重的檔位的正極片配成一組，重量次輕的檔位的正極片與重量次 重的檔位的正極片配成一組，以此類推，直到重量檔位間隔最小或無間隔(即處于相同重 量檔位)的一組，將正t及片分成若干組，即按表1方-模式將正極片分組；表1
表1中，每一個方格代表一組正極片，最后一組即表1的最后方格內(nèi)的極片的檔位重量間隔
最小或無間隔(即處于相同重量檔位)；d)重量最輕的檔位的負極片與重量最重的檔位的
負極片配成一組，重量次輕的檔位的負極片與重量次重的檔位的負極片配成一組，以此類
推，直到重量檔位間隔最小或無間隔(即處于相同重量檔位)的一組，將負極片分成若干
組；即按,2方格模式，正極片分組字2___
表2中，每一個方格代表一組負極片，最后一組即表2的最后方格內(nèi)的極片的檔位重量間隔最小或無間隔(即處于相同重量檔位)；e)如果電芯中的正極片為偶數(shù)片，則在分組后的任 意同一正極片組(即表1中任意一上方格)里任意選取兩片正極片配對用于電芯正極的連 續(xù)兩片正極片；若電芯中的正極片為奇數(shù)片，則在最后一組正極片組(即表1中最后一個方 格)中任選一片作為電芯的第一片正極片，其它再在所有正極片組的任意一組里(即表1 中任意一個方格)任意選取兩片正極片配對，用于電芯正極的連續(xù)兩片正極片；f)如果電 芯中的負極片為偶數(shù)片，則在分組后的任意同一負極片組(即表2中任意一個方格)里任 意選取兩片負極片配對用于電芯負極的連續(xù)兩片負極片；若電芯中的負極片為奇數(shù)片，則 在最后一組中(即表2中最后一個方格)任選一片作為電芯的第一片負極片，其它再在所 有負極片組的任意一組(即表2中任意一個方格)里任意選取兩片負極片配對用于電芯負 極的連續(xù)兩片負極片；為提高極片利用率，在極片配對時，優(yōu)先選擇檔位間隔較大的一組內(nèi) 的極片配對，即正極片配對時優(yōu)先選擇表1中位于左邊的方格的模式，而負極片配對時則 優(yōu)先選擇表2中位于左邊方格的模式。極片分檔越精細，所生產(chǎn)的電芯一致性越好，但是操作越復雜。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的電芯制作的方法簡單、易操作、效率高，大大地降低串 聯(lián)電池組中各個單體電池之間的容量散差和極差，從而可以提高電池組裝時的單電池的利 用率，機械自動化條件下可大幅提高單電池的一致性。
具體實施例方式實施例1以制作包括10片正極、11片負極的電芯為例。1)將重量范圍在5. 01-5. 30g之間的合格正極10片，以每檔重量范圍為0. 1克為 標準，將其共分為如下所示3檔。
2)將重量范圍在7. 31-7. 60g之間的合格負極11片，以每檔重量范圍為0. 1克為 標準，將其分為如下3檔。
3)按照重量最輕的檔位的正極片與重量最重的檔位的正極片配成一組，重量次輕 的檔位的正極片與重量次重的檔位的正極片配成一組，以此類推的方式，將上述的正極的 三個檔位配成如下兩組；
再在以上兩組的任意同一組里任選兩片作為電芯的正極中連續(xù)2片的正極片，并且優(yōu)先選 擇左邊第一方格里的正極片。 4)按照重量最輕的檔位的負極片與重量最重的檔位的負極片配成一組，重量次輕 的檔位的負極片與重量次重的檔位的負極片配成一組，以此類推的方式，將上述的負極的 三個檔位配成如下兩組；
4
第一片負極片選自B2組中的一片，其它則在以上兩組的任意同一組里任選兩片作為電芯的 負極中連續(xù)兩片的負極片，并且優(yōu)先選擇左邊第一方格里的負極片5)極片選取后，再按現(xiàn) 有的疊片方式，即正極片、隔膜、負極片交互疊片制作成電芯。實施結(jié)果按上述方式制作1000個電芯，電芯的正極總重量全部落在 51. 55士0. 35克之間，其標準差為0. 07g ；電芯的負極總重量全部落在74. 55士0. 37克之間， 其標準差為0. 08go實施例2以制作包括51片正極、52片負極的電芯為例。1)將重量范圍在4. 001-4. 200g之間的51片合格正極片，以每檔重量范圍為 0. 020克的標準，將，分為下述10檔。___ 2)將重量范圍在6. 101-6. 300g之間的52片合格負極片，以每檔重量范圍為 0.020克，將其分為下述10檔。 ___ 3)按照重量最輕的檔位的正極片與重量最重的檔位的正極片配成一組，重量次輕 的檔位的正極片與重量次重的檔位的正極片配成一組，以此類推的方式，將上述的正極的 10個檔位配成如下五組；
電芯的第一片正極片選自最后一組，即A5-A6組里的任一片，再在以上所述五組的任意同一 組里任選兩片作為電芯的正極中連續(xù)2片的正極片，并且優(yōu)先選擇左邊第一方格里的正極 片，再選左邊第二個方格里的，以此類推。 4)按照重量最輕的檔位的負極片與重量最重的檔位的負極片配成一組，重量次輕 的檔位的負極片與重量次重的檔位的負極片配成一組，以此類推的方式，將上述的負極的 10個檔位配成如下五組；
再以上所述五組的任意同一組里任選兩片負極片作為電芯的負極中連續(xù)2片的負極片，并 且優(yōu)先選擇左邊第一方格里的負極片，再選左邊第二個方格里的，以此類推。5)極片選取后，再按現(xiàn)有的疊片方式，即正極片、隔膜、負極片交互疊片制作成電
-I-H心。實施結(jié)果按本實施例方式制作1000個電芯，電芯的正極總重量全部落在 209. 100士0. 125克之間，標準差為0. 030g ；電芯的負極總重量全部落在322. 400士0. 125克 之間，標準差為0. 030g。
權(quán)利要求
一種電芯的制作方法，至少一片正極片、隔膜和至少2片負極片相互疊加，每片正極片與每片負極片之間用隔膜分開，所有正極片組合構(gòu)成正極，所有負極片組合構(gòu)成負極，其特征在于正極片和負極片的選擇包括以下步驟，a)按正極片的重量，將正極片分成若干檔，每檔的重量范圍值相同；b)按負極片的重量，將負極片分成若干檔，每檔的重量范圍值相同；c)重量最輕的檔位的正極片與重量最重的檔位的正極片配成一組，重量次輕的檔位的正極片與重量次重的檔位的正極片配成一組，以此類推，直到重量檔位間隔最小或無間隔的一組，將正極片分成若干組；d)重量最輕的檔位的負極片與重量最重的檔位的負極片配成一組，重量次輕的檔位的負極片與重量次重的檔位的負極片配成一組，以此類推，直到重量檔位間隔最小或無間隔的一組，將負極片分成若干組；e)如果電芯中的正極片為偶數(shù)片，則在分組后的任意一個正極片組里任意選取兩片正極片配對用于電芯正極的連續(xù)兩片正極片；若電芯中的正極片為奇數(shù)片，則在最后一組正極片組中任選一片用于 電芯正極的第一片正極片，其它再在所有正極片組的任意一組里任意選取兩片正極片配對用于電芯正極的連續(xù)兩片正極片；f)如果電芯中的負極片為偶數(shù)片，則在分組后的任意一個負極片組里任意選取兩片負極片配對用于電芯負極的連續(xù)兩片負極片；若電芯中的負極片為奇數(shù)片，則在最后一組負極片組中任選一片用于電芯負極的第一片負極片，其它再在所有負極片組的任意一組里任意選取兩片負極片配對用于電芯負極的連續(xù)兩片負極片。
2.如權(quán)利要求1所述的電芯的制作方法，其特征在于所述極片配對時，優(yōu)先選擇檔位 間隔較大的一組內(nèi)的極片配對。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電芯的制作方法，由正極片、隔膜和負極片交互疊片制作，首先對極片進行精細地分重，并按照合理規(guī)則進行正極或負極片的配組，從而使得單個電芯的正極活性物質(zhì)總重量和負極活性物質(zhì)總重量都控制在一個較小的范圍，從而大大地降低串聯(lián)電池組中各個單體電池之間的容量散差和極差。從另一方面來講，由于采用該方法所生產(chǎn)的單電池之間的容量散差小，從而可以提高電池組裝時的單電池的利用率。該方法簡單、易操作，特別適合在機械自動化條件下大幅提高單電池的一致性，因此在電池的各個高端領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號H01M10/04GK101867058SQ201010222189
公開日2010年10月20日 申請日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者楊琳哲, 鄧江南 申請人:湖南科霸汽車動力電池有限責任公司