一种全极耳圆柱锂离子电池的制作方法

1.本实用新型涉及圆柱锂离子电池技术领域，具体是一种全极耳圆柱锂离子电池。


背景技术：

2.圆柱锂离子电池的极耳焊接时基本都先揉平极耳后再与集流盘进行激光焊接，然而极耳在揉平过程中很大概率会产生金属碎屑造成电芯的短路概率，同时采用揉平极耳焊接时很容易出现虚焊，增大电芯内阻，极耳过流能力差等缺点。
3.通过新的全极耳设计方案可以避免上述缺点，该结构设计不用对极耳进行揉平，卷绕成型后通过弹性环及集流盘的相互挤压作用再通过激光焊沿着集流盘圆周进行焊接即可保证极耳能够良好的接触，同时保证每层极耳都可以良好的接触，提升电芯的过流能力，降低内阻与短路概率，提升生产效率。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种全极耳圆柱锂离子电池，保证卷芯卷绕后的多圈正极耳均接触良好、多圈负极耳均接触良好，提升电芯的过流能力，降低内阻与短路概率，提升生产效率。
5.本实用新型的技术方案为：
6.一种全极耳圆柱锂离子电池，包括有圆柱形结构的卷芯、正极集流盘、负极集流盘和两个弹性环；
7.所述的卷芯的正极耳和负极耳分别位于卷芯的两端且为环形的卷绕结构，正极耳和负极耳的厚度相等，正极耳和负极耳的内圈中均卡置有一个对应的弹性环，弹性环的高度等于正极耳或负极耳的厚度；
8.所述的正极集流盘和负极集流盘均包括有环形侧板和连接于环形侧板顶端的顶板，正极集流盘罩设于卷芯的正极耳上，正极集流盘的顶板与正极耳的顶端面紧密接触，正极集流盘的环形侧板与正极耳的环形侧面紧密接触且相互焊接，负极集流盘罩设于卷芯的负极耳上，负极集流盘的顶板与负极耳的顶端面紧密接触，负极集流盘的环形侧板与负极耳的环形侧面紧密接触且相互焊接。
9.所述的卷芯包括有t型片结构的正极集流体、t型片结构的负极集流体、两个l型片结构的隔膜、以及双面涂覆于正极集流体竖直部分上的正极活性材料和双面涂覆于负极集流体竖直部分上的负极活性材料；正极集流体竖直部分的端部竖直朝下，负极集流体竖直部分的端部竖直朝上，其中一个隔膜的水平部分紧贴正极集流体水平部分的下端面、其竖直部分的端头与负极集流体水平部分的上端面接触，其中一个隔膜水平部分的下端面与负极集流体竖直部分的顶端接触，另一个隔膜的水平部分紧贴负极集流体水平部分的上端面、其竖直部分的端头与正极集流体水平部分的下端面接触，另一个隔膜水平部分的上端面与正极集流体竖直部分的底端接触，且其中一个隔膜水平部分的端头与另一个隔膜的竖直部分接触，正极集流体的水平部分卷绕后形成正极耳，负极集流体的水平部分卷绕后形
成负极耳。
10.所述的两个弹性环的顶端均连接有环形定位圈，环形定位圈和弹性环的内径相等，环形定位圈的外径大于弹性环的外径，正极集流盘和负极集流盘顶板的中心位置均开设有定位孔，设置于正极耳处的弹性环其顶端的环形定位圈定位于正极集流盘的定位孔内，设置于负极耳处的弹性环其顶端的环形定位圈定位于负极集流盘的定位孔内。
11.所述的弹性环和对应环形定位圈的组合结构为开口环结构。
12.所述的弹性环为弹性钢环。
13.本实用新型的优点：
14.(1)、本实用新型在全极耳结构的正极耳和负极耳处均卡置有弹性环，弹性环向外挤压卷绕后的每圈极耳，使得多圈极耳接触良好；
15.(2)、本实用新型正极集流盘和负极集流盘均为罩壳式结构，极耳只需要与对应集流盘的环形侧板焊接即可，不用进行集流盘顶板的焊接，降低了焊接难度；
16.(3)、本实用新型弹性环顶端设置有环形定位圈，一方面便于确定弹性环伸入卷芯内部的深度，另一方面便于集流盘的定位连接；
17.(4)、本实用新型弹性环和对应环形定位圈的组合结构为开口环结构，使得弹性环具有一定的收缩扩张能力。
附图说明
18.图1是本实用新型的结构示意图。
19.图2是本实用新型的爆炸图。
20.图3是本发明卷芯未卷绕前的剖视图。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.见图1和图2，一种全极耳圆柱锂离子电池，包括有圆柱形结构的卷芯1、正极集流盘2、负极集流盘3和两个弹性钢环4；
23.卷芯1的正极耳6和负极耳分别位于卷芯1的两端且为环形的卷绕结构，正极耳6和负极耳的厚度相等，正极耳6和负极耳的内圈中均卡置有一个对应的弹性钢环4，弹性钢环4的高度等于正极耳6或负极耳的厚度，两个弹性钢环4的顶端均连接有环形定位圈5，环形定位圈5和弹性钢环4的内径相等，环形定位圈5的外径大于弹性钢环4的外径，弹性钢环4和对应环形定位圈5 的组合结构为开口环结构；
24.正极集流盘2和负极集流盘3均包括有环形侧板21和连接于环形侧板21 顶端的顶板22，正极集流盘2和负极集流盘3顶板21的中心位置均开设有定位孔23，正极集流盘2罩设于卷芯的正极耳6上，正极集流盘2的顶板22与正极耳6的顶端面紧密接触，正极集流盘2的环形侧板21与正极耳6的环形侧面紧密接触且相互焊接，设置于正极耳6处的弹性钢环4其顶端的环形定位圈5定位于正极集流盘2的定位孔23内，负极集流盘3罩设于卷芯1的负极耳
上，负极集流盘3的顶板与负极耳的顶端面紧密接触，负极集流盘3的环形侧板与负极耳的环形侧面紧密接触且相互焊接，设置于负极耳处的弹性钢环4其顶端的环形定位圈5定位于负极集流盘3的定位孔内。
25.见图3，卷芯1包括有t型片结构的正极集流体11、t型片结构的负极集流体12、两个l型片结构的隔膜13、以及双面涂覆于正极集流体11竖直部分上的正极活性材料14和双面涂覆于负极集流体12竖直部分上的负极活性材料15；正极集流体11竖直部分的端部竖直朝下，负极集流体12竖直部分的端部竖直朝上，其中一个隔膜13的水平部分紧贴正极集流体11水平部分的下端面、其竖直部分的端头与负极集流体12水平部分的上端面接触，其中一个隔膜13水平部分的下端面与负极集流体12竖直部分的顶端接触，另一个隔膜13的水平部分紧贴负极集流体12水平部分的上端面、其竖直部分的端头与正极集流体11水平部分的下端面接触，另一个隔膜13水平部分的上端面与正极集流体11竖直部分的底端接触，且其中一个隔膜13水平部分的端头与另一个隔膜13的竖直部分接触，正极集流体11的水平部分卷绕后形成正极耳，负极集流体12的水平部分卷绕后形成负极耳。
26.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种全极耳圆柱锂离子电池，其特征在于：包括有圆柱形结构的卷芯、正极集流盘、负极集流盘和两个弹性环；所述的卷芯的正极耳和负极耳分别位于卷芯的两端且为环形的卷绕结构，正极耳和负极耳的厚度相等，正极耳和负极耳的内圈中均卡置有一个对应的弹性环，弹性环的高度等于正极耳或负极耳的厚度；所述的正极集流盘和负极集流盘均包括有环形侧板和连接于环形侧板顶端的顶板，正极集流盘罩设于卷芯的正极耳上，正极集流盘的顶板与正极耳的顶端面紧密接触，正极集流盘的环形侧板与正极耳的环形侧面紧密接触且相互焊接，负极集流盘罩设于卷芯的负极耳上，负极集流盘的顶板与负极耳的顶端面紧密接触，负极集流盘的环形侧板与负极耳的环形侧面紧密接触且相互焊接。2.根据权利要求1所述的一种全极耳圆柱锂离子电池，其特征在于：所述的卷芯包括有t型片结构的正极集流体、t型片结构的负极集流体、两个l型片结构的隔膜、以及双面涂覆于正极集流体竖直部分上的正极活性材料和双面涂覆于负极集流体竖直部分上的负极活性材料；正极集流体竖直部分的端部竖直朝下，负极集流体竖直部分的端部竖直朝上，其中一个隔膜的水平部分紧贴正极集流体水平部分的下端面、其竖直部分的端头与负极集流体水平部分的上端面接触，其中一个隔膜水平部分的下端面与负极集流体竖直部分的顶端接触，另一个隔膜的水平部分紧贴负极集流体水平部分的上端面、其竖直部分的端头与正极集流体水平部分的下端面接触，另一个隔膜水平部分的上端面与正极集流体竖直部分的底端接触，且其中一个隔膜水平部分的端头与另一个隔膜的竖直部分接触，正极集流体的水平部分卷绕后形成正极耳，负极集流体的水平部分卷绕后形成负极耳。3.根据权利要求1所述的一种全极耳圆柱锂离子电池，其特征在于：所述的两个弹性环的顶端均连接有环形定位圈，环形定位圈和弹性环的内径相等，环形定位圈的外径大于弹性环的外径，正极集流盘和负极集流盘顶板的中心位置均开设有定位孔，设置于正极耳处的弹性环其顶端的环形定位圈定位于正极集流盘的定位孔内，设置于负极耳处的弹性环其顶端的环形定位圈定位于负极集流盘的定位孔内。4.根据权利要求3所述的一种全极耳圆柱锂离子电池，其特征在于：所述的弹性环和对应环形定位圈的组合结构为开口环结构。5.根据权利要求1所述的一种全极耳圆柱锂离子电池，其特征在于：所述的弹性环为弹性钢环。

技术总结
本实用新型公开了一种全极耳圆柱锂离子电池，包括有圆柱形结构的卷芯、正极集流盘、负极集流盘和两个弹性环；卷芯的正极耳和负极耳分别位于卷芯的两端且为环形的卷绕结构，正极耳和负极耳的内圈中均卡置有一个对应的弹性环；正极集流盘的顶板与正极耳的顶端面紧密接触，正极集流盘的环形侧板与正极耳的环形侧面紧密接触且相互焊接，负极集流盘的顶板与负极耳的顶端面紧密接触，负极集流盘的环形侧板与负极耳的环形侧面紧密接触且相互焊接。本实用新型保证卷芯卷绕后的多圈正极耳均接触良好、多圈负极耳均接触良好，提升电芯的过流能力，降低内阻与短路概率，提升生产效率。提升生产效率。提升生产效率。


技术研发人员：闫回想 王利 陈虎 程思 刘松寒 孙言飞 厉运杰 张宏立
受保护的技术使用者：合肥国轩高科动力能源有限公司
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2022/4/8