一种圆柱形多极耳电池及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种圆柱形多极耳电池及其制造方法，包括中空圆柱形的壳体、置于壳体内的卷芯及用于密封壳体的正极端盖和负极端盖，所述卷芯的两端分别设有电芯极耳，所述正极端盖和负极端盖上均设有用于导出电流的极柱及与极柱相连的软连接，所述正极端盖和负极端盖的软连接分别通过位于其内侧的集流爪与卷芯端部的电芯极耳相连。本发明专利技术结构简单，安装方便，其中正极端盖和负极端盖的软连接分别通过位于其内侧的集流爪与卷芯端部的电芯极耳相连，不仅能兼顾电池的过流能力，同时也提高了电池的抗震能力及导电的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种圆柱形多极耳电池及其制造方法。
技术介绍
早期的圆柱锂离子电池采用单极耳设计，即在极片上超声焊接极耳并引出与顶盖焊接到一起，但这种制造方法需要在极片上留出极耳留白用于焊接极耳，这样会损失一部分电池容量，如果改为超声焊接多个极耳的方式，生产效率、容量都会明显降低。CN201520431840.3提出了在正负极片外端留出空白箔材，并在卷绕成卷芯后在电芯两端的空箔揉平面上分别焊接汇流片的方法，这种方法不需要在极片上留出焊接极耳的留白，因此没有容量的损失，但由于箔材揉平后之间的接触仍然不十分紧密，并且由于揉平面的厚度较小，当采用激光将汇流片和揉平面焊接到一起时，一旦焊穿集流盘就会损伤卷芯。如果降低激光功率，焊接强度则无法保证，汇流片容易从揉平面上脱落。CN201410371930.8提出了一种全极耳集流盘，由两部分组成，绝缘层与导电层，绝缘层上有与电芯卷绕同纹路的狭缝，狭缝之间均匀分布有供电解液进入的细小的长方形小口，绝缘层狭缝上边缘镀1.5mm宽的导电铜线；焊接时，把卷绕好的电芯留白穿过集流盘狭缝，高出1.5mm，然后折边，覆盖在导电铜带上，采用连续激光焊接技术焊接。该专利虽然可以实现所有极耳与集流盘的焊接，但此方案要求卷芯留白穿过集流盘的狭缝，操作复杂，效率较低，无法进行大批量工业化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种操作简单，效率较高，且能兼顾电池的过流能力的圆柱形多极耳电池及其制造方法。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种圆柱形多极耳电池，包括中空圆柱形的壳体、置于壳体内的卷芯及用于密封壳体的正极端盖和负极端盖，所述卷芯的两端分别设有电芯极耳，所述正极端盖和负极端盖上均设有用于导出电流的极柱及与极柱相连的软连接，所述正极端盖和负极端盖的软连接分别通过位于其内侧的集流爪与卷芯端部的电芯极耳相连。上述方案中，所述电芯极耳为两个相对设置在卷芯端部且呈扇形的凸台，该凸台沿所述卷芯的轴线对称分布。上述方案中，所述集流爪包括固定块及与固定块相连接的汇流极耳和卡爪，所述卡爪为两组且分别与电芯极耳相对设置，每组卡爪均由两条圆弧形的焊条组成，两条焊条之间的轮廓形状与所述凸台的轮廓形状相匹配，所述汇流极耳与所述软连接焊接。上述方案中，所述电芯极耳与卷芯为一体式结构。上述方案中，所述正极端盖上设有注液孔，负极端盖上设有防爆阀。一种圆柱形电池的制造方法，包括以下步骤：（1）采取纵向连续涂布的方式在集流体上涂覆物料，集流体两侧、涂布区域之间均设有条状留白，制成电池正极片和负极片备用；（2）将涂布后的电池正极片和负极片经辊压分切后，采用激光将留白处切割成极耳；（3）将正极片、负极片与隔膜按照“负极片-隔膜-正极片-隔膜”的方式叠加并卷绕成圆柱卷芯，所述正极片和负极片的极耳分别位于卷芯两端；（4）将集流爪和极耳装配到一起并焊接，集流爪外侧贴高温绝缘胶带；（5）将卷芯装入到壳体中；（6）将集流爪与正极端盖、负极端盖的软连接焊接到一起，并将软连接折叠成Z字形；（7）将正极端盖和负极端盖安装到壳体上，并进行激光焊接，制成电池；（8）将电池进行烘烤、注液、化成、封口。上述步骤中，所述极耳宽度和极耳间距满足如下要求：当卷芯卷绕完成后，相邻的极耳形成扇形分布。由上述技术方案可知，本专利技术所述的圆柱形多极耳电池，结构简单，安装方便，其中，正极端盖和负极端盖的软连接分别通过位于其内侧的集流爪与卷芯端部的电芯极耳相连，不仅能兼顾电池的过流能力，同时也提高了电池的抗震能力及导电的稳定性。该圆柱形多极耳电池在制造时，通过将留白切割成极耳的方式保证了电池的容量，多极耳的设计及集流爪的焊接方式也保证了电池的大电流充放电性能，同时利于批量生产。附图说明图1是本专利技术圆柱形多极耳电池的结构示意图；图2是本专利技术圆柱形多极耳电池的爆炸图；图3是本专利技术卷芯的结构示意图；图4是本专利技术集流爪的结构示意图；图5是本专利技术正极端盖的结构示意图；图6是本专利技术负极端盖的结构示意图；图7是本专利技术极片的耳成型工艺图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明：如图1、2所示，本实施例的圆柱形多极耳电池，包括中空圆柱形的壳体10、置于壳体10内的卷芯11及用于密封壳体10的正极端盖17和负极端盖12，在卷芯11的正极端和负极端分别设有电芯极耳13，该正极端盖17和负极端盖12上均设有用于导出电流的极柱14及与极柱14相连的软连接15，正极端盖17和负极端盖12的软连接15分别通过位于其内侧的集流爪16与卷芯11端部的电芯极耳13相焊接。如图3所示，该电芯极耳13为两个相对设置在卷芯11端部且呈扇形的凸台，该凸台沿卷芯11的轴线对称分布。如图4所示，该集流爪16包括固定块161及与固定块161相连接的汇流极耳162和卡爪163，卡爪163为两组且分别与电芯极耳13相对设置，每组卡爪163均由两条圆弧形的焊条组成，两条焊条之间的轮廓形状与凸台的轮廓形状相匹配，在安装时，将电芯极耳13放到两条焊条组成的卡爪163之间的缝隙处，捏紧焊条，使焊条和电芯极耳13紧密贴合，然后将焊条和电芯极耳13焊接到一起，再将汇流极耳162与软连接15相焊接，焊接后的汇流极耳162在安装时，将其折弯呈Z字形置于壳体10中，图4所示的是集流爪16中汇流极耳162未折弯时的结构示意图，折弯后的汇流极耳162如图1所示。本实施例中，该电芯极耳13与卷芯11为一体塑形结构。如图5、6所示，正极端盖17上设有注液孔171，负极端盖12上设有防爆阀121。一种圆柱形多极耳电池的制造方法，包括以下步骤：S1：采取纵向连续涂布的方式在集流体上涂覆物料，集流体两侧、涂布区域之间均设有条状留白，制成电池正极片和负极片备用；S2：将涂布后的电池正极片和负极片经辊压分切后，采用激光将留白处切割成极耳；S3：将正极片、负极片与隔膜按照“负极片-隔膜-正极片-隔膜”的方式叠加并卷绕成圆柱卷芯11，所述正极片和负极片的极耳分别位于卷芯11两端；S4：将集流爪16和极耳162装配到一起并焊接，集流爪16外侧贴高温绝缘胶带；S5：将卷芯11装入到壳体10中；S6：将集流爪16与正极端盖17、负极端盖12的软连接15焊接到一起，并将软连接15折叠成Z字形；S7：将正极端盖17和负极端盖12安装到壳体10上，并进行激光焊接，初步制成电池；S8：再将电池进行烘烤、注液、化成、封口即完成电池的制造。所述极耳宽度和极耳间距满足如下要求：当卷芯11卷绕完成后，相邻的电芯极耳13形成扇形分布。如图7所示，在完成一个卷芯所需要的极片长度L内，极耳13宽度逐渐变化，即W1＜W2＜W3＜……，电芯极耳13间距也逐渐变化，即L1＜L2＜……，正负极片均按照此种方式进行电芯极耳13成型。以上所述的实施例仅仅是对本专利技术的优选实施方式进行描述，并非对本专利技术的范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本专利技术权利要求书确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆柱形多极耳电池，其特征在于：包括中空圆柱形的壳体（10）、置于壳体（10）内的卷芯（11）及用于密封壳体（10）的正极端盖（17）和负极端盖（12），所述卷芯（11）的两端分别设有电芯极耳（13），所述正极端盖（17）和负极端盖（12）上均设有用于导出电流的极柱（14）及与极柱（14）相连的软连接（15），所述正极端盖（17）和负极端盖（12）的软连接（15）分别通过位于其内侧的集流爪（16）与卷芯（11）端部的电芯极耳（13）相连。

【技术特征摘要】
1.一种圆柱形多极耳电池，其特征在于：包括中空圆柱形的壳体（10）、置于壳体（10）内的卷芯（11）及用于密封壳体（10）的正极端盖（17）和负极端盖（12），所述卷芯（11）的两端分别设有电芯极耳（13），所述正极端盖（17）和负极端盖（12）上均设有用于导出电流的极柱（14）及与极柱（14）相连的软连接（15），所述正极端盖（17）和负极端盖（12）的软连接（15）分别通过位于其内侧的集流爪（16）与卷芯（11）端部的电芯极耳（13）相连。2.根据权利要求1所述的圆柱形多极耳电池，其特征在于：所述电芯极耳（13）为两个相对设置在卷芯（11）端部且呈扇形的凸台，该凸台沿所述卷芯（11）的轴线对称分布。3.根据权利要求2所述的圆柱形多极耳电池，其特征在于：所述集流爪（16）包括固定块（161）及与固定块（161）相连接的汇流极耳（162）和卡爪（163），所述卡爪（163）为两组且分别与电芯极耳（13）相对设置，每组卡爪（163）均由两条圆弧形的焊条组成，两条焊条之间的轮廓形状与所述凸台的轮廓形状相匹配，所述汇流极耳（162）与所述软连接（15）焊接。4.根据权利要求1所述的圆柱形多极耳电...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢军龙，倪世杰，张宏立，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34