專利名稱：一種圓柱電池的制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池制作工藝，主要涉及一種圓柱電池制作工藝，屬于鋰電池制作領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在鋰離子電池制作工藝中，一般是采用先將隔膜定位，在將正負(fù)極板定位的方法進(jìn)行卷繞，但是該工藝制備的電池容易在隔膜與正負(fù)極極板之間產(chǎn)生空隙，容易引起電解液的外流，產(chǎn)生充電不足；目前也有研究者開(kāi)始關(guān)注這一現(xiàn)象，如公開(kāi)號(hào)為CN1992414A (2007-07-04)的中國(guó)專利通過(guò)增加夾持構(gòu)件來(lái)避免空隙的產(chǎn)生，但是該方法需要額外增加卷繞所需部件，也沒(méi)有對(duì)正負(fù)極極板及隔膜的放入方式進(jìn)行詳細(xì)描述；另外，在電池卷繞后通常會(huì)將繞制電池用的卷針抽出，如公開(kāi)號(hào)為CN101188308A (2008-05-28)的中國(guó)專利采用多層卷繞方式進(jìn)行圓柱電池的制作，制作完后需要將卷針抽出，這樣不僅造成原材料的浪費(fèi)，而且使工藝復(fù)雜；最后，在電池制作工藝中，對(duì)電池的密封很重要，目前都是采用直接灌入密封膠的方式進(jìn)行，但是當(dāng)電池使用長(zhǎng)時(shí)間后，該方式密封效果不是很好；其它的電池密封方式則是采用復(fù)雜的機(jī)器制作，不僅工藝復(fù)雜而且成本高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述問(wèn)題，提供一種圓柱電池的制作工藝，該圓柱電池的制作工藝簡(jiǎn)單可靠，不僅成本低，而且電池密封性好。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種圓柱電池的制作工藝，其特征在于它依次包括以下步驟電池卷針制作工藝、電池卷繞工藝、電池預(yù)充工藝和電池密封工藝；所述電池卷針制作工藝是首先將卷針焊接到正極極板或者負(fù)極極板上，再?gòu)乃鼍磲樀纳隙藳](méi)有焊接所述正極極板或者負(fù)極極板的部位串接一個(gè)直徑與電池內(nèi)徑相等的圓形絕緣板；所述卷針穿過(guò)所述圓形絕緣板且穿過(guò)的部分引出到所述電池的外表面成為所述電池的正極端子或負(fù)極端子；所述電池卷繞工藝是將制作好的卷針插到卷繞機(jī)上，先開(kāi)動(dòng)卷繞機(jī)使卷針空轉(zhuǎn)360°后關(guān)閉卷繞機(jī)，然后在所述正極極板表面通過(guò)隔膜包覆工藝插入包覆有隔膜的所述負(fù)極極板或者在所述負(fù)極極板表面插入包覆有隔膜的所述正極極板，再繼續(xù)開(kāi)動(dòng)卷繞機(jī)進(jìn)行卷繞；所述隔膜包覆工藝是先將所述隔膜折疊形成一條折印，然后將所述正極極板或負(fù)極極板沿折印處插入塞緊。
本發(fā)明電池卷針制作工藝中將卷針焊接到正極極板或者負(fù)極極板上，在電池完成卷繞后，卷針不用拔出，直接成為電池的正極端子或者負(fù)極端子，這樣不僅減少了工藝步驟而且降低了額外制作正極端子或者負(fù)極端子所需的材料，降低了成本；卷針的上端沒(méi)有焊接所述正極極板或者負(fù)極極板的部位空出后串接一個(gè)直徑與電池內(nèi)徑相等的圓形絕緣板， 該絕緣板可以形成電池的密封板，這樣減少了在電池充滿后再進(jìn)行封口的步驟，密封效果更好，也降低了成本，卷針穿過(guò)所述圓形絕緣板后穿過(guò)的部分引出到所述電池的外表面就成為所述電池的正極端子或負(fù)極端子；
本發(fā)明電池卷繞工藝中先將上述制作好的卷針插到卷繞機(jī)上，開(kāi)動(dòng)卷繞機(jī)使卷針空轉(zhuǎn)360°后關(guān)閉卷繞機(jī)，使正極極板或者負(fù)極極板緊貼于所述卷針；在進(jìn)行隔膜包覆時(shí)，先將所述隔膜折疊形成一條折印，然后將所述正極極板或負(fù)極極板沿折印處插入塞緊，這樣正極極板或負(fù)極極板會(huì)頂在所述折印處，再在隔膜的包覆下緊貼插入焊接與卷針的正極極板或者負(fù)極極板上，形成緊密貼合，避免空隙的產(chǎn)生，大大提高了電池充電效果。此外，本發(fā)明各個(gè)工藝配合緊密，減少了工藝步驟和材料成本，使該工藝簡(jiǎn)單可靠，成本大大降低。作為優(yōu)先，所述電池卷針制作工藝中卷針的制作材料是不銹鋼、銅或者鋁中一種。不銹鋼可以防止腐蝕，而銅和鋁作為制備電池的優(yōu)選材料可以使整個(gè)電池的重量大大降 低，擴(kuò)大了電池的使用范圍，尤其是需要后續(xù)組裝形成的電池的重量。作為優(yōu)先，所述電池卷針制作工藝中焊接方式為點(diǎn)焊。點(diǎn)焊使焊縫致密，不易出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。作為優(yōu)先，所述電池卷針制作工藝中圓形絕緣板的制作材料為聚丙烯塑料。聚丙烯塑料有較強(qiáng)耐熱性，而且絕緣性不收濕度的影響，因此通常做為電池封口的優(yōu)選材料。作為優(yōu)先，所述電池卷繞工藝中塞緊采用機(jī)器壓制。作為優(yōu)先，所述電池預(yù)充工藝是先往電池中放下所述電池卷針制作工藝中圓形絕緣板并塞緊，再在所述圓形絕緣板上塞入棉花，接著將電解液中沖入電池中進(jìn)行電池預(yù)充，電池預(yù)充結(jié)束后將棉花去掉。作為優(yōu)先，所述電池預(yù)充工藝中電池預(yù)充時(shí)間為5 10分鐘。該電池預(yù)充時(shí)間可以保證電池預(yù)充飽滿。作為優(yōu)先，所述電池密封工藝是將膠灌入所述電池卷針制作工藝中所述圓形絕緣板以上的電池殼體中，待其固化后完成電池的密封。形成雙重密封，在圓形絕緣板上再灌入膠，密封效果更好。作為優(yōu)先，所述膠的制作材料為聚丙烯塑料、環(huán)氧樹(shù)脂和丁苯橡膠中的一種。作為優(yōu)先，所述電池密封工藝中固化為自然常溫風(fēng)干，固化時(shí)間為16 30分鐘。該固化時(shí)間可以保證膠能完全固化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和效果如下
I、本發(fā)明電池卷針制作工藝中將卷針焊接到正極極板或者負(fù)極極板上，在電池完成卷繞后，卷針不用拔出，直接成為電池的正極端子或者負(fù)極端子，這樣不僅減少了工藝步驟而且降低了額外制作正極端子或者負(fù)極端子所需的材料，降低了成本；此外，卷針的上端沒(méi)有焊接所述正極極板或者負(fù)極極板的部位空出后串接一個(gè)直徑與電池內(nèi)徑相等的圓形絕緣板，減少了在電池充滿后再進(jìn)行封口的步驟，密封效果更好，也降低了成本。2、本發(fā)明電池卷繞工藝中進(jìn)行隔膜包覆時(shí)，先將所述隔膜折疊形成一條折印，然后將所述正極極板或負(fù)極極板沿折印處插入塞緊，這樣正極極板或負(fù)極極板會(huì)頂在所述折印處，再在隔膜的包覆下緊貼插入焊接與卷針的正極極板或者負(fù)極極板上，形成緊密貼合，避免空隙的產(chǎn)生，大大提高了電池充電效果。3、本發(fā)明各個(gè)工藝配合緊密，減少了工藝步驟和材料成本，使該工藝簡(jiǎn)單可靠，成本大大降低。


圖I 一種圓柱電池制作工藝中電池卷繞的結(jié)構(gòu)示意 圖2 —種圓柱電池制作工藝中電池預(yù)充的結(jié)構(gòu)示意 圖3 —種圓柱電池制作工藝中正極極板或負(fù)極極板與隔膜插入方式的結(jié)構(gòu)示意 圖4 一種圓柱電池制作工藝中密封的結(jié)構(gòu)示意圖
圖中，I-卷針、2-折印、3-正極極板或負(fù)極極板、4-隔膜、5-正極或負(fù)極端子、6-空腔、7-膠、8-圓形絕緣板、9-正極或負(fù)極極板部分。具體實(shí)例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清晰明白，一下結(jié)合實(shí)施案例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用與限定本發(fā)明。
實(shí)施例一種圓柱電池的制作工藝，先進(jìn)行電池卷針制作工藝首先將卷針1(如圖I所示)焊接到正極極板或者負(fù)極極板上，在圖I中所述正極極板或者負(fù)極極板用序號(hào)3表示，再?gòu)乃鼍磲樀纳隙藳](méi)有焊接所述正極極板或者負(fù)極極板的部位串接一個(gè)直徑與電池內(nèi)徑相等的圓形絕緣板(8)，在圖4中示出；所述卷針穿過(guò)所述圓形絕緣板且穿過(guò)的部分引出到所述電池的外表面成為所述電池的正極端子或負(fù)極端子，所述正極端子或負(fù)極端子在圖2中用序號(hào)5表不；
接著進(jìn)行電池卷繞工藝將制作好的卷針插到卷繞機(jī)上，先開(kāi)動(dòng)卷繞機(jī)使卷針空轉(zhuǎn)360°后關(guān)閉卷繞機(jī)，然后在所述正極極板表面通過(guò)隔膜包覆工藝插入包覆有隔膜的所述負(fù)極極板或者在所述負(fù)極極板表面插入包覆有隔膜的所述正極極板再繼續(xù)開(kāi)動(dòng)卷繞機(jī)進(jìn)行卷繞，所述卷針的制作材料是由不銹鋼、銅或者鋁中一種，不銹鋼可以防止腐蝕，而銅和鋁作為制備電池的優(yōu)選材料可以使整個(gè)電池的重量大大降低，擴(kuò)大了電池的使用范圍，尤其是需要后續(xù)組裝形成的電池的重量，焊接可以采用點(diǎn)焊，點(diǎn)焊使焊縫致密，不易出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，另外，圓形絕緣板可以采用聚丙烯塑料制作，聚丙烯塑料有較強(qiáng)耐熱性，而且絕緣性不收濕度的影響，因此通常做為電池封口的優(yōu)選材料；插入的方式如圖I箭頭方向所示；所述隔膜包覆工藝如圖3所示是先將所述隔膜折疊形成一條折印2，然后將所述正極極板或負(fù)極極板沿折印2處插入塞緊，塞緊過(guò)程中可以采用機(jī)器壓制；
電池預(yù)充工藝如圖2所述，先往電池中放下所述電池卷針制作工藝中所述圓形絕緣板(8)并塞緊，再在空腔(6)的位置塞入棉花，接著將電解液中沖入電池中進(jìn)行電池預(yù)充，預(yù)充時(shí)間為5 10分鐘，電池預(yù)充結(jié)束后將棉花去掉。電池密封工藝如圖4所示，將膠(7)灌入所述電池卷針制作工藝中所述圓形絕緣板以上的電池殼體中，待其固化后完成電池的密封，固化為自然常溫風(fēng)干，固化時(shí)間為16 30分鐘，所述膠的制作材料為聚丙烯塑料、環(huán)氧樹(shù)脂和丁苯橡膠中的一種。依次經(jīng)過(guò)電池卷針制作工藝、電池卷繞工藝、電池預(yù)充工藝和電池密封工藝后便 制得本發(fā)明所述的圓柱電池。
權(quán)利要求
1.一種圓柱電池的制作工藝，其特征在于它依次包括以下步驟電池卷針制作工藝、 電池卷繞工藝、電池預(yù)充工藝和電池密封工藝；所述電池卷針制作工藝是首先將卷針焊接到正極極板或者負(fù)極極板上，再?gòu)乃鼍磲樀纳隙藳](méi)有焊接所述正極極板或者負(fù)極極板的部位串接一個(gè)直徑與電池內(nèi)徑相等的圓形絕緣板；所述卷針穿過(guò)所述圓形絕緣板且穿過(guò)的部分引出到所述電池的外表面成為所述電池的正極端子或負(fù)極端子；所述電池卷繞工藝是將制作好的卷針插到卷繞機(jī)上，先開(kāi)動(dòng)卷繞機(jī)使卷針空轉(zhuǎn) 360°后關(guān)閉所述卷繞機(jī)，然后在所述正極極板表面通過(guò)隔膜包覆工藝插入包覆有隔膜的所述負(fù)極極板或者在所述負(fù)極極板表面插入包覆有隔膜的所述正極極板，再繼續(xù)開(kāi)動(dòng)卷繞機(jī)進(jìn)行卷繞；所述隔膜包覆工藝是先將所述隔膜折疊形成一條折印，然后將所述正極極板或負(fù)極極板沿折印處插入塞緊。
2.如權(quán)利要求I所述一種圓柱電池的制作工藝，其特征在于所述電池卷針制作工藝中卷針的制作材料是不銹鋼、銅或者鋁中一種。
3.如權(quán)利要求2所述一種圓柱電池的制作工藝，其特征在于所述電池卷針制作工藝中焊接方式為點(diǎn)焊。
4.如權(quán)利要求3所述一種圓柱電池的制作工藝，其特征在于所述電池卷針制作工藝中圓形絕緣板的制作材料為聚丙烯塑料。
5.如權(quán)利要求4所述一種圓柱電池的制作工藝，其特征在于所述電池卷繞工藝中塞緊采用機(jī)器壓制。
6.如權(quán)利要求5所述一種圓柱電池的制作工藝，其特征在于所述電池預(yù)充工藝是先往電池中放下所述電池卷針制作工藝中圓形絕緣板并塞緊，再在所述圓形絕緣板上塞入棉花，接著將電解液中沖入電池中進(jìn)行電池預(yù)充，電池預(yù)充結(jié)束后將棉花去掉。
7.如權(quán)利要求6所述一種圓柱電池的制作工藝，其特征在于所述電池預(yù)充工藝中電池預(yù)充時(shí)間為5 10分鐘。
8.如權(quán)利要求7所述一種圓柱電池的制作工藝，其特征在于所述電池密封工藝是將膠灌入所述電池卷針制作工藝中所述圓形絕緣板以上的電池殼體中，待其固化后完成電池的密封。
9.如權(quán)利要求8所述一種圓柱電池的制作工藝，其特征在于所述膠的制作材料為聚丙烯塑料、環(huán)氧樹(shù)脂和丁苯橡膠中的一種。
10.如權(quán)利要求9所述一種圓柱電池的制作工藝，其特征在于所述電池密封工藝中固化為自然常溫風(fēng)干，固化時(shí)間為16 30分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電池制作工藝，主要涉及一種圓柱電池制作工藝，屬于鋰電池制作領(lǐng)域。一種圓柱電池的制作工藝，它依次包括以下步驟電池卷針制作工藝、電池卷繞工藝、電池預(yù)充工藝和電池密封工藝；所述電池卷針制作工藝是首先將卷針焊接到正極極板或者負(fù)極極板上，再?gòu)乃鼍磲樀纳隙藳](méi)有焊接所述正極極板或者負(fù)極極板的部位串接一個(gè)直徑與電池內(nèi)徑相等的圓形絕緣板；所述卷針穿過(guò)所述圓形絕緣板且穿過(guò)的部分引出到所述電池的外表面成為所述電池的正極端子或負(fù)極端子。該圓柱電池的制作工藝簡(jiǎn)單可靠，不僅成本低，而且電池密封性好。
文檔編號(hào)H01M10/058GK102945980SQ201210393700
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者蔡明軍 申請(qǐng)人:蔡明軍