專利名稱：一種全極耳圓柱電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電器裝置中的一種全極耳圓柱電池。該種電池具有工藝簡單、倍率性能好的特點，可以作為各種武器裝備和交通工具的儲能裝置，以及各類變電站所、醫(yī)院手術(shù)室、核反應(yīng)堆控制、防護設(shè)施、航天通訊設(shè)施、無線電通訊的不間斷電源、應(yīng)急電源等。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的圓柱電池生產(chǎn)技術(shù)中，極片采取的是全涂覆的方式，極片裁剪后再焊接導(dǎo)電片作為極耳，不僅增加了工藝的復(fù)雜性，而且由于極耳面積有限，電池內(nèi)阻較大，電池高倍率充電/放電特性差，比功率不高，使用受到很大限制，不適合在天基武器、電動車等設(shè)備上使用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有圓柱電池的上述缺陷而重新設(shè)計的一種全極耳圓柱電池，具有比功率較高、成本較低、工藝簡單、適于規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點。本實用新型是依靠下述技術(shù)實現(xiàn)的該電池包括正極蓋帽1、正極集流片2、正極全極耳3、卷繞管4、正極5、隔膜6、外殼7、負極8、負極全極耳9、負極集流片10、螺母11、負極蓋帽12，其中正極全極耳3、卷繞管4、正極5、隔膜6、負極8、負極全極耳9 一起構(gòu)成該電池的電芯；電池極片涂布時預(yù)留部分未涂覆活性物質(zhì)的側(cè)面作為電池正負極全極耳3、 9，以卷繞管4為軸按照正極5、隔膜6、負極8的順序卷繞成電芯后，卷繞管4的兩端分別套入正負極集流片2、10，以螺母11將正負極集流片與電芯緊固連接后，再將正負極集流片與電芯預(yù)留的正負極全極耳焊接到一起，最后將電池正負極蓋帽與正負極集流片焊接到一起，裝入外殼7后注入電解液密封即構(gòu)成電池。本實用新型卷繞管4為陶瓷、橡膠或塑料。卷繞管4的兩端加工有螺紋。本實用新型正負極集流片與電芯預(yù)留的正負極全極耳焊接的方式為超聲焊接或激光焊接。正負極集流片與正負極蓋帽之間焊接的方式為超聲焊接或激光焊接。本實用新型使用金屬鋰、金屬鈉、金屬鎂、鋅、鎘、金屬合金、碳材料、鈦酸鋰 (Li4Ti5O12)或碳-金屬復(fù)合材料作負極8 ；鈷酸鋰、鈷鎳錳酸鋰、錳酸鋰或磷酸亞鐵鋰能脫/ 嵌鋰離子的化合物，其它氧化物，硫化物，或氫氧化物作正極5 ；每個負極8和正極5的兩面緊貼一層可通過離子的絕緣隔膜6，卷針上套一個卷繞管4。電解液有兩類一類是六氟磷酸鋰(LiPig為溶質(zhì)，碳酸丙烯酯(PC)和碳酸乙烯酯(EC)及碳酸二乙酯(DEC)的混合液為溶劑配制而成的0. 5 1. 5M溶液；第二類是25 45%氫氧化鉀溶液。所制成的電池的放電電壓大于1. 5V，比能量達40Wh/kg以上，比功率達 2000ff/kg 以上。本實用新型所述的電池的負極可以為中間相碳微球、改性天然石墨、硬碳、碳納米管、碳納米纖維，或金屬鋰、金屬鈉、金屬鎂、鋅、鎘、金屬合金、鈦酸鋰(Li4Ti5O12)、碳-金屬復(fù)合材料。正極為鈷酸鋰、鈷鎳錳酸鋰、錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰能脫/嵌鋰離子的化合物或其它氧化物、硫化物、氫氧化物。電極的制造可以是涂制法，也可以是燒結(jié)法。本實用新型電池具有較高的比能量和比功率，，具有壽命長、成本低、免維護等特
點O

圖1全極耳圓柱電池示意圖1.正極蓋帽，2.正極集流片，3.正極全極耳，4.卷繞管，5.正極，6.隔膜，7.外殼， 8.負極，9.負極全極耳，10.負極集流片，11.螺母，12.負極蓋帽。圖2卷繞管示意圖4.卷繞管。
具體實施方式
實施例1把中間相碳微球、導(dǎo)電乙炔黑、PVDF按一定比例混合制成漿料，涂覆在負極集流體銅箔上，經(jīng)干燥、輥壓等工序制成厚140 μ m，寬100mm(未涂覆漿料的15mm側(cè)邊作極耳)，長 800mm的負極；把磷酸亞鐵鋰、Super P、KS6、PVDF按一定比例混合制成漿料，涂覆在正極集流體鋁箔上，經(jīng)干燥、輥壓等工序制成厚160 μ m，寬100mm(未涂覆漿料的15mm側(cè)邊作極耳)，長950mm的正極，依正極、隔膜、負極的順序卷繞成電芯，未涂覆電極材料的銅箔、鋁箔側(cè)邊焊在導(dǎo)電環(huán)或?qū)щ娖希b入電池殼體，加入1. OM LiPF6/PC+EC+DEC電解液，組裝成圓柱形電池。電池比能量達到70Wh/kg，比功率達到3000W/kg。
權(quán)利要求1.一種全極耳圓柱電池，其特征在于該電池包括正極蓋帽(1)、正極集流片O)、正極全極耳(3)、卷繞管(4)、正極(5)、隔膜(6)、外殼(7)、負極(8)、負極全極耳(9)、負極集流片(10)、螺母(11)、負極蓋帽(12)；正極全極耳(3)、卷繞管(4)、正極(5)、隔膜(6)、負極 (8)、負極全極耳(9) 一起構(gòu)成該電池的電芯；電池極片涂布時預(yù)留部分未涂覆活性物質(zhì)的側(cè)面作為電池正負極全極耳(3，9)，以卷繞管為軸按照正極(5)、隔膜(6)、負極(8)的順序卷繞成電芯后，卷繞管⑷的兩端分別套入正負極集流片(2，10)，以螺母(11)將正負極集流片O，10)與電芯緊固連接后，再將正負極集流片O，10)與電芯預(yù)留的正負極全極耳(3，9)焊接到一起，最后將電池正負極蓋帽(1，12)與正負極集流片O，10)焊接到一起， 裝入外殼(7)后注入電解液密封即構(gòu)成電池。
2.按照權(quán)利要求1所述的全極耳圓柱電池，其特征在于卷繞管(4)為陶瓷、橡膠或塑料。
3.按照權(quán)利要求1所述的全極耳圓柱電池，其特征在于卷繞管(4)的兩端加工有螺紋。
4.按照權(quán)利要求1所述的全極耳圓柱電池，其特征在于正負極集流片O，10)與電芯預(yù)留的正負極全極耳(3，9)焊接的方式為超聲焊接或激光焊接。
5.按照權(quán)利要求1所述的全極耳圓柱電池，其特征在于正負極集流片O，10)與正負極蓋帽(1,1 之間焊接的方式為超聲焊接或激光焊接。
專利摘要本實用新型屬于電器裝置領(lǐng)域，特別涉及到一種全極耳圓柱電池，電池單元由卷繞管、正負極及隔膜卷繞而成的電芯，正負極集流片，正負極蓋帽，電解液和殼體組成。電池正負極極片涂布時，預(yù)留不涂布活性物質(zhì)的側(cè)邊作為電池全極耳。電芯卷繞完成后，兩端以螺母將集流片與電芯固定，并以焊機將集流片與全極耳焊接到一起。這種電池生產(chǎn)工藝簡單，具有較高的比功率和比能量，可以作為各種武器裝備和交通工具的儲能裝置，以及各類變電站所、醫(yī)院手術(shù)室、核反應(yīng)堆控制、防護設(shè)施、航天通訊設(shè)施、無線電通訊的不間斷電源、應(yīng)急電源等，具有壽命長、成本低、免維護等特點。
文檔編號H01M2/26GK202178323SQ20112025844
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者余仲寶, 楊裕生, 王安邦, 王維坤, 苑克國, 邱景義 申請人:中國人民解放軍63971部隊