專利名稱：一種圓柱型鋰離子電池電芯及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及圓柱型鋰離子電池電芯技 術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的小直徑圓柱鋰離子電池電芯采用鋼殼或鋁殼作為電池的 殼體材料，封口采用機(jī)械擠壓密封或激光焊接密封，存在漏液率高， 生產(chǎn)報廢率高，安全性能差等問題，不適合在一些小型電子消費(fèi)品中 使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新的圓柱型鋰離子電池電芯以及相 應(yīng)的制作方法，以解決現(xiàn)有圓柱型鋰離子電池電芯存在的漏液率和生 產(chǎn)報廢率高、安全性差的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的圓柱型鋰離子電池電芯的制作方法， 包括如下步驟
(1)、制作鋁極耳和鎳極耳，將鋁帶或鎳帶切斷成長度相等的片 狀，先進(jìn)行除油、去污處理，然后進(jìn)行表面抗氧化、抗腐蝕、以及清 洗和干燥處理；選用改性的聚丙烯類或聚乙烯類樹脂作為極耳膠通過
熱壓方式固定在鋁片或鎳片的正反兩面，自然冷卻后，形成多個連接在一起的鋁極耳和鎳極耳；
(2) 、將連接在一起的鋁極耳和鎳極耳裁切成單體，并將鋁極耳
和鎳極耳分別與正極基體和負(fù)極基體焊接牢固，制作成正極片和負(fù)極
片；
(3) 、采用具有圓弧結(jié)構(gòu)的模具沖壓鋁塑復(fù)合膜，得到具有雙圓 弧結(jié)構(gòu)的鋁塑復(fù)合膜；
(4) 、將正極片、負(fù)極片和隔膜一起巻繞成巻芯；
(5) 、將巻芯放入鋁塑復(fù)合膜中進(jìn)行兩端面封口，得到封口的半 成品電芯；
(6) 、將半成品電芯進(jìn)行烘烤，之后注入含Li+的電解液，擱置 一定時間后進(jìn)行預(yù)充電；
(7) 、對化成后的電芯側(cè)邊進(jìn)行抽真空封口，之后切除多余的鋁 塑復(fù)合膜，得到成品電芯。
在上述方法中，所述的鋁帶或鎳帶的厚度在0.07 0.37mm之間， 單層極耳膠的厚度在0.07 0.29mm之間。
在上述方法中，所述的極耳膠是至少由一種聚烯烴類樹脂組成， 其粘流化溫度在70°〇~150"之間。
在上述方法中，所述的極耳膠是由兩種以上具有不同粘流化溫度 的聚烯烴類樹脂組成，不同組分的粘流化溫度差值不超過40°C 。
在上述方法中，所述的鋁塑復(fù)合膜具有3 7層的層狀結(jié)構(gòu)，其厚 度為80um 260um，其中至少含有一層厚度為20um 100um的線性低 分子聚丙烯類或聚乙烯類樹脂， 一層厚度為15um 60um的尼龍，一層厚度為5mn 20um的膠水涂層。
本發(fā)明的一種圓柱型鋰離子電池電芯包括有外殼、正極片和負(fù)極 片，其特征在于正極片由正極基極焊接鋁極耳構(gòu)成，負(fù)極片由負(fù)極
基極焊接鎳極耳構(gòu)成，鋁極耳和鎳極耳分別為雙面復(fù)合有極耳膠的鋁
片和鎳片；所述的正極片、負(fù)極片與隔膜一起巻繞成巻芯，外殼為具 有雙圓弧槽的鋁塑復(fù)合膜，巻芯位于雙圓弧槽內(nèi)。
本發(fā)明的有益效果在于由于電池電芯的密封是通過極耳上的樹
脂和鋁塑復(fù)合膜內(nèi)層的樹脂相互溶合實現(xiàn)的，使得圓柱型鋰離子電池
電芯的漏液率和生產(chǎn)報廢率低；電池質(zhì)量比能量高，安全性強(qiáng)好；與 傳統(tǒng)的鋼殼和鋁殼封裝的圓柱型鋰離子電池相比，可節(jié)省了大量的開 模費(fèi)用和開模時間。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明 附圖1為多個連接在一起的鋁極耳和鎳極耳的示意圖； 附圖2為裁切成單體狀的鋁極耳和鎳極耳示意圖； 附圖3為鋁極耳和正極基極的連接示意圖； 附圖4為鎳極耳和負(fù)極基極的連接示意圖； '附圖5為用于沖壓鋁塑復(fù)合膜的模具結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖6為具有雙圓弧槽的鋁塑復(fù)合膜側(cè)視圖； 附圖7為具有雙圓弧槽的鋁塑復(fù)合膜俯視圖； 附圖8為巻繞后的巻芯示意附圖9為巻芯放入鋁塑復(fù)合膜中進(jìn)行封口后得到的電芯示意圖；附圖IO為側(cè)邊進(jìn)行抽真空封口后的電芯示意圖； 附圖11為切除多余鋁塑復(fù)合膜后的電芯示意圖； 附圖12為成品電芯示意圖。
具體實施例方式
以下所述僅為體現(xiàn)本發(fā)明原理的較佳實施例，并不因此而限定本 發(fā)明的保護(hù)范圍。
本發(fā)明的電池電芯包括有外殼、正極片和負(fù)極片，其中，正極片 由正極基極焊接鋁極耳構(gòu)成，負(fù)極片由負(fù)極基極焊接鎳極耳構(gòu)成，鋁
極耳和鎳極耳分別為雙面復(fù)合有極耳膠的鋁片和鎳片；所述的正極 片、負(fù)極片與隔膜一起巻繞成巻芯，外殼為具有雙圓弧槽的鋁塑復(fù)合 膜，巻芯位于雙圓弧槽內(nèi)。
下面以直徑為7.5mm，長度為40.0mm的圓柱型鋰離子電池電芯 為例來說明本發(fā)明的制作方法及電芯結(jié)構(gòu)。
該電池電芯采用厚度為(113 ±2) um的鋁塑復(fù)合膜作為外殼材料。
見附圖l所示首先，選用寬度為2.0mm，厚度為0.10mm的鋁 帶(鎳帶)，斷切成長度相等的鋁片(鎳片)，進(jìn)行除油、去污處理， 然后進(jìn)行表面抗氧化、抗腐蝕以及清洗和干燥處理。選用寬度為 5.0mm，厚度為(O.lO士O.Ol) mm的二元組分極耳膠，通過熱壓固定 于鋁片(鎳片)正反兩面，自然冷卻，制作成多個連接在一起的鋁極 耳或鎳極耳10 (20)。
見附圖2所示極耳制備完畢后，裁切成單體狀 之后，見附圖3和附圖4所示通過超聲波焊或電阻焊或激光焊的方式將鋁極耳10
與正極基體ll焊接牢固，將鎳極耳20與負(fù)極基體21焊接牢固，得
到正極片和負(fù)極片。
采用具有直徑為6.5mm的圓弧結(jié)構(gòu)模具(見附圖5)沖壓鋁塑復(fù) 合膜30，得到具有雙圓弧槽31的鋁塑復(fù)合膜(見附圖6和附圖7)。
見附圖8所示將正極片、負(fù)極片和隔膜一起放在專門的設(shè)備上 進(jìn)行巻繞，得到巻芯40。
將電阻合格的巻芯40放入具有雙圓弧槽31的鋁塑復(fù)合膜30中， 進(jìn)行兩端面封口，封口溫度是(180±5) 。C，壓力為3kgf/ciif，封口 時間為3S，封口后的電芯50如附圖9所示。
電芯經(jīng)烘烤后，注入一定量的含Li+的電解液，擱置一段時間進(jìn) 行后進(jìn)行預(yù)充電，預(yù)充完畢后，擱置一段時間，對電芯側(cè)邊進(jìn)行抽真 空封口，見附圖10所示。切除多余鋁塑復(fù)合膜30的電芯50見附圖 ll所示，成品的電芯則如附圖12所示。
權(quán)利要求
1.一種圓柱型鋰離子電池電芯的制作方法，其特征在于它包括如下步驟(1)、制作鋁極耳和鎳極耳，將鋁帶或鎳帶切斷成長度相等的片狀，先進(jìn)行除油、去污處理，然后進(jìn)行表面抗氧化、抗腐蝕、以及清洗和干燥處理；選用改性的聚丙烯類或聚乙烯類樹脂作為極耳膠通過熱壓方式固定在鋁片或鎳片的正反兩面，自然冷卻后，形成多個連接在一起的鋁極耳和鎳極耳；(2)、將連接在一起的鋁極耳和鎳極耳裁切成單體，并將鋁極耳和鎳極耳分別與正極基體和負(fù)極基體焊接牢固，制作成正極片和負(fù)極片；(3)、采用具有圓弧結(jié)構(gòu)的模具沖壓鋁塑復(fù)合膜，得到具有雙圓弧結(jié)構(gòu)的鋁塑復(fù)合膜；(4)、將正極片、負(fù)極片和隔膜一起卷繞成卷芯；(5)、將卷芯放入鋁塑復(fù)合膜中進(jìn)行兩端面封口，得到封口的半成品電芯；(6)、將半成品電芯進(jìn)行烘烤，之后注入含Li+的電解液，擱置一定時間后進(jìn)行預(yù)充電；(7)、對預(yù)充電后的電芯側(cè)邊進(jìn)行抽真空封口，之后切除多余的鋁塑復(fù)合膜，得到成品電芯。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱型鋰離子電池電芯的制作方法，其特征在于所述的鋁帶或鎳帶的厚度在0.07 0.37mm之間，單層極 耳膠的厚度在0.07 0.29mm之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圓柱型鋰離子電池電芯的制作方 法，其特征在于所述的極耳膠是至少由一種聚烯烴類樹脂組成，其粘流化溫度在7(TC 150。C之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓柱型鋰離子電池電芯的制作方法， 其特征在于所述的極耳膠是由兩種以上具有不同粘流化溫度的聚烯 烴類樹脂組成，不同組分的粘流化溫度差值不超過4(TC。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓柱型鋰離子電池電芯的制作方法， 其特征在于所述的鋁塑復(fù)合膜具有3 7層的層狀結(jié)構(gòu)，其厚度為 80um 260um，其中至少含有一層厚度為20um 100um的線性低分子 聚丙烯類或聚乙烯類樹脂， 一層厚度為15um 60um的尼龍， 一層厚 度為5um 20um的膠水涂層。
6. —種圓柱型鋰離子電池電芯，它包括有外殼、正極片和負(fù)極 片，其特征在于正極片由正極基極焊接鋁極耳構(gòu)成，負(fù)極片由負(fù)極 基極焊接鎳極耳構(gòu)成，鋁極耳和鎳極耳分別為雙面復(fù)合有極耳膠的鋁 片和鎳片；所述的正極片、負(fù)極片與隔膜一起巻繞成巻芯，外殼為具 有雙圓弧槽的鋁塑復(fù)合膜，巻芯位于雙圓弧槽內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圓柱型鋰離子電池電芯及其制作方法。其中，圓柱型鋰離子電池電芯的制作方法包括如下步驟(1)制作鋁極耳和鎳極耳；(2)將鋁極耳和鎳極耳分別與正極基體和負(fù)極基體焊接牢固，制作成正極片和負(fù)極片；(3)采用具有圓弧結(jié)構(gòu)的模具沖壓鋁塑復(fù)合膜，得到具有雙圓弧結(jié)構(gòu)的鋁塑復(fù)合膜；(4)將正極片、負(fù)極片和隔膜一起卷繞成卷芯；(5)將卷芯放入鋁塑復(fù)合膜中進(jìn)行兩端面封口，得到封口的半成品電芯；(6)將半成品電芯進(jìn)行烘烤，之后注入含Li⁺的電解液，擱置一定時間后進(jìn)行預(yù)充電；(7)對預(yù)充電后的電芯側(cè)邊進(jìn)行抽真空封口，之后切除多余的鋁塑復(fù)合膜，得到成品電芯。
文檔編號H01M10/38GK101640284SQ200910040000
公開日2010年2月3日 申請日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者清 周, 曾建華, 朱燕飛, 胡常青 申請人:珠海漢格能源科技有限公司