一种异形锂离子电芯、电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种异形锂离子电芯、电池及其制备方法，电芯封闭在壳体和盖帽形成的形成的电芯容纳腔内，包括第一圆柱芯体和第二圆柱芯体，所述第一圆柱芯体的直径大于第二圆柱芯体，所述第一圆柱芯体与第二圆柱芯体之间形成定位台阶。电池包括壳体和盖帽，壳体为圆柱形台阶状钢壳，圆柱形台阶状钢壳包括与盖帽连接的第一圆柱台阶、第二圆柱台阶。第二圆柱台阶底部为封闭端，第一圆柱台阶与第二圆柱台阶内部形成电芯容纳腔。本发明专利技术的异形锂离子电池具有空间适配性好、固定效果好、装配便捷和空间利用率高的特点。利用率高的特点。利用率高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种异形锂离子电芯、电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，具体是指一种异形锂离子电芯、电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]在锂离子电池行业中，常见的电池形状类型为圆柱形电池、方形电池和纽扣电池。但是，随着智能电子产品、物联网的发高速发展，设备小型化趋势对于不规则形状的异形锂离子电池提出了新的的需求。该异形电池的形状结合具体设备的空间提出其形状要求，现有的诸如圆柱形、方形均不能满足其使用要求，需要在其有限空间内设计符合要求的异形锂离子电池，以充分利用其空间。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种异形锂离子电芯、电池及其制备方法，具有空间适配性好、固定效果好、装配便捷和空间利用率高的特点。
[0004]本专利技术可以通过以下技术方案来实现：本专利技术公开了一种异形锂离子电芯，封闭在壳体和盖帽形成的形成的电芯容纳腔内，该电芯包括第一圆柱芯体和第二圆柱芯体，第一圆柱芯体的直径大于第二圆柱芯体，第一圆柱芯体与第二圆柱芯体之间形成定位台阶。
[0005]进一步地，第一圆柱芯体与第二圆柱芯体之间还设有第三圆柱芯体，第三圆柱芯体的直径介乎第一圆柱芯体和第二圆柱芯体之间，第一圆柱芯体与第三圆柱芯体之间、第二圆柱芯体与第二圆柱芯体之间均形成定位台阶。
[0006]进一步地，异形锂离子电芯包括正极片、负极片、隔离膜，正极片、负极片、隔离膜的展开形状均为台阶状。
[0007]进一步地，隔离膜把正极片、负极片彼此隔离，负极片的外形大于正极片，隔离膜的外形大于负极片。
[0008]本专利技术的另外一个方面在于保护一种异形锂离子电池，包括壳体和封闭在壳体顶部的盖帽，异形锂离子电芯被封闭在其内部空间中，壳体为圆柱形台阶状钢壳，圆柱形台阶状钢壳包括与盖帽连接的第一圆柱台阶，第一圆柱台阶的底部连接有第二圆柱台阶。第二圆柱台阶底部为封闭端，第一圆柱台阶与第二圆柱台阶内部形成电芯容纳腔。
[0009]进一步地，第一圆柱台阶与第二圆柱台阶之间还设有第三圆柱台阶，第一圆柱台阶、第三圆柱台阶、第二圆柱台阶内部形成电芯容纳腔。
[0010]进一步地，第一圆柱台阶、第三圆柱台阶、第二圆柱台阶的孔径依次梯度减小。
[0011]进一步地，第一圆柱台阶的顶部通过扣边把盖帽封闭在壳体口部。
[0012]进一步地，盖帽为包含PTC的安全型盖帽或包含铝片的动力型盖帽。
[0013]进一步地，圆柱形台阶状钢壳为镀镍钢壳。
[0014]进一步地，电芯为卷绕电芯或叠层电芯。
[0015]进一步地，电芯为磷酸铁锂电芯、锰酸锂电芯、钴酸锂电芯或三元材料电芯。
[0016]本专利技术的另外一个方面在于保护上述异形锂离子电池的制备方法，包括以下步骤：S1、台阶状极片的制备：分别涂布制备台阶形的正极片、负极片，负极片与正极片外形基本一致，其中负极片的外形尺寸大于正极片；S2、隔离膜裁切：裁切制备与正极片、负极片外形基本一致的隔离膜，隔离膜的外形大于负极片；S3、卷绕成型：把隔离膜分别设置在正极片、负极片的阴阳面，负极片包裹正极片，隔离膜分别包裹正极片、负极片进行卷绕成型，得到异形锂离子电芯；S4、装配成型：把异形锂离子电芯装配到对应形状的钢壳中，进行电解液注液，采用盖帽进行封口，得到异形锂离子电池；S5、化成分容：把装配成型的异形锂离子电池采用化成分容柜进行化成分容，即可得到最终的产品。
[0017]本专利技术一种异形锂离子电芯、电池及其制备方法，具有如下的有益效果：第一、空间适用性好，通过在异形电池的壳体设置圆柱形台阶，可以满足具有台阶状凹槽空间电子设备的装配使用要求，具有较好的空间适用性；第二、固定效果好，圆柱形台阶钢壳具有形成台阶状的第一圆柱台阶和第二圆柱台阶，由于台阶的孔径的差异，有效实现嵌入凹槽后的定位，具有较为优异的固定效果；第三、装配便捷，第一圆柱台阶和第二圆柱台阶形成的台阶直接嵌入装配凹槽中，基于重力或者按压作用直接卡入，可实现目视化装配，无需专门的装配工具；第四、空间利用率高，异形电池的台阶状设置，与设备内部的台阶状凹槽空间相匹配，充分利用设备中诸如台阶状凹槽的不规则空间，提高了异形腔体电池容量与有效空间的使用占比；第五、封口工艺稳定，通过采用圆柱钢壳，尽管有台阶面的变化，但是其口部依然采用盖帽封口结构，可以采用传统的封口工艺，避免漏液造成的安全隐患；第六、制备工序通用性强，本专利技术相对于传统锂离子电池制作商虽然在制片和卷绕上略有不同，但是其他诸如涂布、注液、封口、化成分容环节等均与现有工艺基本相同，具有较强的制备工序通用性。
附图说明
[0018]图1为本专利技术一种异形锂离子电池实施例1的结构示意图；图2为本专利技术一种异形锂离子电池实施例1的剖面示意图；图3为本专利技术一种异形锂离子电池实施例2的结构示意图；图4为本专利技术一种异形锂离子电池实施例2的剖面示意图；图5为本专利技术一种异形锂离子电池实施例1极片展开形状示意图；图6为本专利技术一种异形锂离子电池实施例2极片展开形状示意图；附图中的标记包括：100、盖帽；200、壳体； 210、第一圆柱台阶；211、第一圆柱芯体；220、第二圆柱台阶；221、第二圆柱芯体；230、第三圆柱台阶；231、第三圆柱芯体；310、第一展开区；320、第二展开区；330、第三展开区。
具体实施方式
[0019]为了使本
的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合实施例及附图对本专利技术产品作进一步详细的说明。
[0020]实施例1如图1、图2所示，本专利技术公开了一种异形锂离子电芯，封闭在壳体200和盖帽100形成封闭形成的电芯容纳腔内，该电芯包括第一圆柱芯体211和第二圆柱芯体221，第一圆柱芯体211的直径大于第二圆柱芯体221，第一圆柱芯体211与第二圆柱芯体221之间形成定位台阶。
[0021]如图1、图2所示，本专利技术公开了一种异形锂离子电池，包括壳体200和封闭在壳体200顶部的盖帽100，异形锂离子电芯被封闭在其内部空间中，壳体200为圆柱形台阶状钢壳，圆柱形台阶状钢壳包括与盖帽100连接的第一圆柱台阶210，第一圆柱台阶210的底部连接有第二圆柱台阶220。第二圆柱台阶220底部为封闭端，第一圆柱台阶210与第二圆柱台阶220内部形成电芯容纳腔。第一圆柱台阶210、第二圆柱台阶220的孔径依次梯度减小。
[0022]在本专利技术中，异形锂离子电芯包括正极片、负极片、隔离膜，正极片、负极片、隔离膜的展开形状均为台阶状。隔离膜把正极片、负极片彼此隔离，负极片的外形大于正极片，隔离膜的外形大于负极片。
[0023]实施例2如图3、图4所示，本专利技术公开了一种异形锂离子电芯，封闭在壳体200和盖帽100形成封闭形成的电芯容纳腔内，该电芯包括第一圆柱芯体211、第三圆柱芯体231和第二圆柱芯体221，第一圆柱芯体211的直径大于第二圆柱芯体221，第三圆柱芯体231的直径介乎第一圆柱芯体211和第二圆柱芯体221之间，第一圆柱芯体211与第三圆柱芯体231之间、第二圆柱芯体221与第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异形锂离子电芯，封闭在壳体和盖帽形成的形成的电芯容纳腔内，其特征在于：该电芯包括第一圆柱芯体和第二圆柱芯体，所述第一圆柱芯体的直径大于第二圆柱芯体，所述第一圆柱芯体与第二圆柱芯体之间形成定位台阶。2.根据权利要求1的异形锂离子电芯，其特征在于：第一圆柱芯体与第二圆柱芯体之间还设有第三圆柱芯体，所述第三圆柱芯体的直径介乎第一圆柱芯体和第二圆柱芯体之间，第一圆柱芯体与第三圆柱芯体之间、第二圆柱芯体与第二圆柱芯体之间均形成定位台阶。3.根据权利要求2的异形锂离子电芯，其特征在于：所述异形锂离子电芯包括正极片、负极片、隔离膜，所述正极片、负极片、隔离膜的展开形状均为台阶状。4.根据权利要求3的异形锂离子电芯，其特征在于：所述隔离膜把正极片、负极片彼此隔离，所述负极片的外形大于正极片，所述隔离膜的外形大于负极片。5.一种异形锂离子电池，包括壳体和封闭在壳体顶部的盖帽，异形锂离子电芯被封闭在其内部空间中，其特征在于：壳体为圆柱形台阶状钢壳，圆柱形台阶状钢壳包括与盖帽连接的第一圆柱台阶，第一圆柱台阶的底部连接有第二圆柱台阶。第二圆柱台阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：范海满，甘杰，肖文杰，李栋，师贵荣，吴银华，
申请(专利权)人：湖南省永州生态环境监测中心，
类型：发明
国别省市：