一种圆柱型软包装锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于锂离子电池技术领域，特别是涉及一种圆柱型软包装锂离子电池结构。
【背景技术】
[0002]随着数码产品的需求急剧增长，锂离子电池也发展迅猛，已成为国际电化学研究的热点领域之一，软包装锂离子电池的电化学性能、安全性能、比能量等优势明显，且外形和容量可任意定制，更换型号成本低；圆柱型电池具有生产效率高、成品率高等优点，金属外壳比较重，变型号不灵活，而圆柱型软包装锂离子电池则结合上述两者的优点，将圆柱型电池外壳改为软包装，因此比能量、安全性、变型号经济性均得到改善，因此在数码、航模、军工、电动车等领域应用日益扩大；
[0003]随着数码产品的日益改进，市场对圆柱型软包装锂离子电池的倍率性能提出越来越高的要求，但是传统型的锂离子电池只能将极耳从极片两端改到极片中间位置、增加一定的导电剂比例、适当降低正负极材料的压实密度等方式来改变，圆柱型软包装锂离子电池的内阻和极耳尺寸很难做较大改动，且极耳需要焊接到极片上，产品制作难度大，生产效率低，因此倍率性能很难达到市场需求。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种高倍率圆柱型软包装锂离子电池，解决圆柱型软包装锂离子电池倍率性能低、制作困难的缺点。
[0005]一种圆柱型软包装锂离子电池，包括圆柱电芯及铝塑膜，所述圆柱电芯是由正极极片与负极极片通过隔膜隔开卷绕而成；所述正极极片上切割有多个铝箔极耳，负极极片上切割有多个铜箔极耳，极耳间距根据圆柱电池设计直径进行计算，使得极片卷绕过程中极耳内层与外层重叠；所述铝箔极耳与铝带连接，所述铜箔极耳与镍带连接，外围分别设置高温胶带，并分别沿圆柱电芯内缘弯折并与圆柱电芯固定连接；所述铝塑膜封装于圆柱电芯和极耳的外围。
[0006]进一步的，所述铝箔极耳柱与铝带平整叠加采用焊接连接，所述铜箔极耳柱与镍带采用平整叠加焊接连接，焊接连接区以外部分裁切整齐，焊接连接区外围设置高温胶带。
[0007]进一步的，在极片上采用模切或激光切割得到极耳。
[0008]进一步的，所述正极极片上涂布正极材料，所述正极材料中主材料为钴酸锂、锰酸锂、三元材料中一种或两两混合，或者选用磷酸铁锂；导电剂为石墨烯。
[0009]进一步的，所述负极极片上涂布负极材料，所述负极材料中主材料为中间相炭微球，导电剂为石墨烯。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是:本实用新型提供了一种圆柱型软包装锂离子电池结构，采用多极耳切割或模切的方式，无需在极片内部焊接极耳，可以有效缩小卷绕电池直径，便于成型；多极耳卷绕结构可有效降低锂离子电池内阻，便于极耳与铝塑膜的封装。
【附图说明】
[0011]图1本实用新型的多极耳极片结构示意图；
[0012]图2本实用新型的卷绕电芯双侧出极耳结构图；
[0013]图3本实用新型的卷绕电芯双侧极耳焊接图；
[0014]图4本实用新型的卷绕电芯双侧极耳与铝塑膜封装图。
[0015]图中标注:1、极片，2、极耳，21、铜箔极耳，22、铝箔极耳，3、圆柱电芯，41、镍带，42、
铝带，5、铝塑膜。
【具体实施方式】
[0016]下面结合【具体实施方式】对本实用新型的技术方案作进一步详细的说明。
[0017]本实用新型所采用的技术方案是:一种高倍率圆柱型软包装锂离子电池，其结构包括圆柱电芯3及铝塑膜5，所述圆柱电芯是由正极极片与负极极片通过隔膜隔开卷绕而成；所述正极极片上切割有多个铝箔极耳22，负极极片上切割有多个铜箔极耳21，极耳间距根据圆柱电池设计直径进行计算，使得极片卷绕过程中极耳内层与外层重叠；所述铝箔极耳与铝带42焊接连接，所述铜箔极耳与镍带41焊接连接，焊接连接区以外部分裁切整齐，焊接区外围分别设置高温胶带，并分别沿圆柱电芯内缘弯折并与圆柱电芯固定连接；所述铝塑膜包裹于圆柱电芯和极耳的外围。
[0018]所述高倍率圆柱型软包装锂离子电池的制备方法，步骤如下:
[0019]I)将正极材料搅拌均匀后在铝箔上涂布、辊压制得正极极片，然后在正极极片铝箔空位上切割出多个铝箔极耳22并段切；同样的将负极材料搅拌均匀后在铜箔上涂布、辊压制得负极极片，然后在负极极片铜箔空位上切割出多个铜箔极耳21并段切。极片上的极耳间距及数量可根据圆柱电池设计直径进行计算，确保极耳内层与外层重叠，以方便极耳与镍带或铝带焊接。所述极耳的切割方式采用模切或激光切割；本实用新型采用多极耳切割或模切的方式，无需在极片内部焊接极耳，可以有效缩小卷绕电池直径，便于成型。
[0020]所述正极材料的主材料选用钴酸锂、锰酸锂、三元材料中一种或两两混合，或者选用磷酸铁锂；负极材料的主材料优选为中间相炭微球，正极材料和负极材料中分别添加石墨烯材料做为导电剂。
[0021]2)段切后对正极片、隔膜、负极片进行卷绕形成圆柱电芯3，测短路。
[0022]3)测试合格后，将带极耳胶的铝带与铝箔极耳焊接，将带极耳胶的镍带与铜箔极耳焊接。所述焊接过程需将镍带41与铜箔极耳21平整叠加、铝带42与铝箔极耳22平整叠加，然后再进行焊接；焊接完成后，需将镍带41与铜箔极耳21焊接区以外部分、铝带42与铝箔极耳22焊接区以外部分裁切整齐，用高温胶带分别固定镍带41与铜箔极耳21的焊接区以及铝带42与铝箔极耳22的焊接区于圆柱电芯3上，如图3所示，上述焊接区均沿着圆柱电芯3内缘弯折并用高温胶带固定，以防焊接区扎伤铝塑膜5。
[0023]4)然后将圆柱电芯3放置于铝塑膜5内进行铝塑膜与极耳胶的封装，封装完成后测试电芯是否短路，未发生短路电芯依次进入圆柱型软包装锂离子电池正常工序进行生产。
[0024]上述制备过程中，对铝塑膜壳体设计，需充分考虑极耳焊接位弯折后的空间尺寸；对镍带和铝带横截面积的设计，需符合放电倍率要求，镍带和铝带上的极耳胶宽度不能大于顶封处铝塑膜的宽度；对电解液及隔膜材料的选择需与正负极材料体系相匹配，同时满足放电倍率和安全要求。
[0025]本实用新型的锂离子电池采用多极耳切割或模切的方式，无需在极片内部焊接极耳，可以有效缩小卷绕电池直径，便于成型；多极耳卷绕结构可有效降低锂离子电池内阻，便于极耳与铝塑膜的封装。本实用新型在不增加锂离子电池生产成本上有效提高了锂离子电池的放电倍率，适于大规模推广应用。
[0026]本实用新型不限于上述实施例；对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种圆柱型软包装锂离子电池，其特征在于，包括圆柱电芯及铝塑膜，所述圆柱电芯是由正极极片与负极极片通过隔膜隔开卷绕而成；所述正极极片上切割有多个铝箔极耳，负极极片上切割有多个铜箔极耳，极耳间距根据圆柱电池设计直径进行计算，使得极片卷绕过程中极耳内层与外层重叠；所述铝箔极耳与铝带连接，所述铜箔极耳与镍带连接，外围分别设置高温胶带，并分别沿圆柱电芯内缘弯折并与圆柱电芯固定连接；所述铝塑膜封装于圆柱电芯和极耳的外围。2.根据权利要求1所述的一种圆柱型软包装锂离子电池，其特征在于，所述铝箔极耳柱与铝带平整叠加采用焊接连接，所述铜箔极耳柱与镍带采用平整叠加焊接连接，焊接连接区以外部分裁切整齐，焊接连接区外围设置高温胶带。3.根据权利要求1所述的一种圆柱型软包装锂离子电池，其特征在于，在极片上采用模切或激光切割得到极耳。4.根据权利要求1所述的一种圆柱型软包装锂离子电池，其特征在于，所述正极极片上涂布正极材料，所述正极材料中主材料为钴酸锂、锰酸锂、三元材料中一种或两两混合，或者选用憐酸铁锂.;导电剂为石墨稀。5.根据权利要求1所述的一种圆柱型软包装锂离子电池，其特征在于，所述负极极片上涂布负极材料，所述负极材料中主材料为中间相炭微球，导电剂为石墨稀。
【专利摘要】本实用新型提供了一种圆柱型软包装锂离子电池，包括圆柱电芯及铝塑膜，所述圆柱电芯是由正极极片与负极极片通过隔膜隔开卷绕而成；所述正极极片上切割有多个铝箔极耳，负极极片上切割有多个铜箔极耳，极耳间距根据圆柱电池设计直径进行计算，使得极片卷绕过程中极耳内层与外层重叠；所述铝箔极耳与铝带连接，所述铜箔极耳与镍带连接，外围分别设置高温胶带，并分别沿圆柱电芯内缘弯折并与圆柱电芯固定连接；所述铝塑膜封装于圆柱电芯和极耳的外围。本实用新型无需在极片内部焊接极耳，可以有效缩小卷绕电池直径，便于成型。
【IPC分类】H01M10/0525, H01M10/0587, H01M2/20
【公开号】CN205028971
【申请号】CN201520796313
【发明人】赵长峰, 聂传凯
【申请人】青岛领军节能与新材料研究院
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年10月15日