一種圓柱鋰電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰電池領(lǐng)域，特別是一種圓柱型鋰電池。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池具有容量高、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，由多節(jié)鋰離子電池串并聯(lián)之后即可組成鋰電池組。電池組則以其更高的容量和倍率被應(yīng)用到許多領(lǐng)域，例如在電動(dòng)自行車、電動(dòng)工具、電動(dòng)大巴及儲(chǔ)能基站等方面，都可以用到鋰離子電池組取代傳統(tǒng)的鉛酸電池。鋰電池的電芯內(nèi)部都有正極和負(fù)極，需要正極極耳和負(fù)極極耳將電芯中的正極和負(fù)極與蓋帽和鋼殼連接。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，一般鋰電池的電芯的正極和負(fù)極分別設(shè)置一個(gè)正極極耳和負(fù)極極耳，或是正極設(shè)置一個(gè)極耳，負(fù)極設(shè)計(jì)兩個(gè)極耳。并且負(fù)極極耳的材質(zhì)選取是鎳帶，當(dāng)這兩種結(jié)構(gòu)用于電動(dòng)工具電池時(shí)，鋰電池的內(nèi)阻就顯得過大，使鋰電池的放電倍率較小，造成電動(dòng)工具的動(dòng)力不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種圓柱鋰電池，能使電池的內(nèi)阻下降，提供較大的放電倍率。
[0005]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種圓柱鋰電池，包括蓋帽、外殼、電池芯和電解液，外殼頂端安裝蓋帽，電池芯由正極極片、負(fù)極極片和隔膜卷繞在一起構(gòu)成，負(fù)極極片與正極極片之間使用隔膜隔開，正極極片焊接正極極耳，負(fù)極極片焊接負(fù)極極耳，正極極耳與蓋帽焊接，負(fù)極極耳與外殼的底部焊接，其特征在于:負(fù)極極耳包括第一負(fù)極極耳，正極極耳設(shè)有兩個(gè)，分別為第一正極極耳、第二正極極耳。
[0006]優(yōu)選方案為，負(fù)極極耳還包括第二負(fù)極極耳。
[0007]第一負(fù)極極耳和第二負(fù)極極耳分別設(shè)于負(fù)極極片的兩端。
[0008]第一正極極耳和第二正極極耳分布在正極極片的中間部分。
[0009]第一正極極耳和第二正極極耳分別位于正極極片的1/3處和2/3處。
[0010]所述隔膜為氧化鋁陶瓷涂覆隔膜，隔膜基材為PP即聚丙烯。
[0011]蓋帽為PP直立型動(dòng)力結(jié)構(gòu)。
[0012]正極極片包括正極集流體鋁箔，正極極片上涂有摻有VGCF (氣相成長碳纖維)的高倍率鎳鈷錳三元材料涂層。
[0013]負(fù)極極片包括負(fù)極集流體銅箔，負(fù)極極片上涂有摻有VGCF(氣相成長碳纖維)的高倍率人工石墨材料涂層。
[0014]負(fù)極極耳材質(zhì)選用軟態(tài)銅帶，正極極耳材質(zhì)選用軟態(tài)鋁帶。
[0015]本發(fā)明的有益效果是，在鋰電池正負(fù)極分別設(shè)置兩個(gè)極耳后，鋰電池的內(nèi)阻下降2/3，發(fā)熱量降低，同時(shí)減小了電池極化，從而使鋰電池的放電倍率和循環(huán)壽命大幅度增加，增大了鋰電池的輸出功率，如果極耳再進(jìn)一步加多，將增加正極極耳與蓋帽、負(fù)極極耳與鋼殼之間的焊接難度，降低成品率，不適合規(guī)模生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的正極極片展開不意圖，圖2為負(fù)極極片展開不意圖，圖3為卷起后的整體示意圖。圖4為蓋帽示意圖。
[0017]圖中，I正極極片、2負(fù)極極片、21第一負(fù)極極耳、22第二負(fù)極極耳、11第一正極極耳、12第二正極極耳。3上蓋、4防爆鋁片、5密封圈、6鋁環(huán)、7小鋁片、8墊片。
【具體實(shí)施方式】
[0018]附圖為本發(fā)明的一種具體實(shí)施例。
[0019]一種圓柱鋰電池，包括蓋帽、外殼、電池芯和電解液，外殼頂端安裝蓋帽，電池芯和電解液裝在外殼內(nèi)，外殼為鋼殼，電池芯由正極極片1、負(fù)極極片2和隔膜卷繞在一起構(gòu)成，負(fù)極極片與正極極片之間使用隔膜隔開，防止短路，正極極片焊接正極極耳，負(fù)極極片焊接負(fù)極極耳，正極極耳與蓋帽焊接，負(fù)極極耳與外殼的底部焊接，負(fù)極極耳包括第一負(fù)極極耳21，正極極耳設(shè)有兩個(gè)，分別為第一正極極耳11、第二正極極耳12。
[0020]優(yōu)選方案為，負(fù)極極耳還包括第二負(fù)極極耳22。
[0021]第一負(fù)極極耳21和第二負(fù)極極耳22分別設(shè)于負(fù)極極片2的兩端。
[0022]第一正極極耳11和第二正極極耳12分布在正極極片的中間部分。
[0023]第一正極極耳11和第二正極極耳12分別位于正極極片的1/3處和2/3處。
[0024]所述隔膜為氧化鋁陶瓷涂覆隔膜，隔膜基材為PP即聚丙烯。
[0025]蓋帽為PP直立型動(dòng)力結(jié)構(gòu)。
[0026]正極極片包括正極集流體鋁箔，鋁箔上涂有摻有VGCF (氣相成長碳纖維)的高倍率鎳鈷錳酸鋰三元材料涂層。
[0027]負(fù)極極片包括負(fù)極集流體銅箔，銅箔上涂有摻有VGCF(氣相成長碳纖維)的高倍率人工石墨材料涂層。
[0028]負(fù)極極耳材質(zhì)選用軟態(tài)銅帶，正極極耳材質(zhì)選用軟態(tài)鋁帶。
[0029]第一正極極極耳和第二正極極極耳設(shè)于正極極片的中間部分。在正極極片卷起前，兩個(gè)極耳之間和兩個(gè)極耳到極片兩端都是有一段距離的，在正極極片卷起后，通過調(diào)整正極極片的切位，可以使兩個(gè)正極極耳位置在同一方向，這樣可以方便焊接蓋帽。
[0030]第一負(fù)極極耳和第二負(fù)極極耳設(shè)于負(fù)極極片的兩端。在負(fù)極極片卷起前第一負(fù)極極耳和第二負(fù)極極耳位于負(fù)極極片的兩端，在負(fù)極極片卷起后第一負(fù)極極耳和第二負(fù)極極耳分別位于電芯的邊緣和中心。
[0031]隔膜為氧化鋁陶瓷涂覆隔膜。氧化鋁陶瓷涂覆隔膜具有耐高溫性；高安全性；高倍率性；良好浸潤性；獨(dú)特的自關(guān)斷特性；低自放電率；循環(huán)壽命長等特點(diǎn)。
[0032]蓋帽為直立型動(dòng)力結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以保證電池的放電倍率，同時(shí)提高電池封口時(shí)的密封性。蓋帽包括從上到下依次連接的鋼質(zhì)上蓋3、鋁環(huán)6、中部向下凸起的防爆鋁片4、底部小鋁片7，防爆鋁片與小鋁片的邊緣之間夾有PP塑料墊片8，上蓋、熱敏電阻片、防爆鋁片、墊片和小鋁片從上到下嵌入到上下兩端孔徑不同的圓管狀PP塑料密封圈5內(nèi)。
[0033]負(fù)極極片在極片兩端設(shè)有兩個(gè)極耳，所述正極極片在極片1/3處和2/3處分別設(shè)有一個(gè)極耳。在鋰電池正負(fù)極分別設(shè)置兩個(gè)極耳后，鋰電池的內(nèi)阻下降2/3，發(fā)熱量降低，同時(shí)減小了電池極化，從而使鋰電池的放電倍率和循環(huán)壽命大幅度增加，增大了鋰電池的輸出功率，如果極耳再進(jìn)一步加多，將增加正極極耳與蓋帽、負(fù)極極耳與鋼殼之間的焊接難度，降低成品率，不適合規(guī)模生產(chǎn)。
[0034]三元材料鎳錳鈷的重量比例目前國內(nèi)最多的有三種:5:3:2、4:4:2、1:1:1。大電流放電時(shí)優(yōu)先用1:1:1的比例。
[0035]VGCF為導(dǎo)電添加劑，可以增加電池的循環(huán)壽命，增加倍率放電性能，價(jià)格比較高，所以一般添加量為活性材料、粘接劑、導(dǎo)電劑三者重量的1%_2%，粘接劑占三者重量的2-5%，余量為活性材料。
[0036]正極極片上的涂層的正極活性材料為鎳鈷錳酸鋰，粘接劑為聚偏氟乙烯PVDF，導(dǎo)電劑為VGCF。負(fù)極極片上的涂層的負(fù)極活性材料為人工石墨，粘接劑為聚偏氟乙烯PVDF，或者是SBR (丁苯橡膠)+CMC (羧甲基纖維素鈉)，導(dǎo)電劑為VGCF。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種圓柱鋰電池，包括蓋帽、外殼、電池芯和電解液，外殼頂端安裝蓋帽，電池芯由正極極片(I)、負(fù)極極片(2)和隔膜卷繞在一起構(gòu)成，負(fù)極極片與正極極片之間使用隔膜隔開，正極極片焊接正極極耳，負(fù)極極片焊接負(fù)極極耳，正極極耳與蓋帽焊接，負(fù)極極耳與外殼的底部焊接，其特征在于:負(fù)極極耳包括第一負(fù)極極耳(21)，正極極耳設(shè)有兩個(gè)，分別為第一正極極耳(11)、第二正極極耳(12)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱鋰電池，其特征在于:負(fù)極極耳還包括第二負(fù)極極耳(22)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圓柱鋰電池，其特征在于:第一負(fù)極極耳(21)和第二負(fù)極極耳(22)分別設(shè)于負(fù)極極片(2)的兩端。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的圓柱鋰電池，其特征在于:第一正極極耳(11)和第二正極極耳(12)分布在正極極片的中間部分。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種圓柱鋰電池，其特征在于:第一正極極耳(11)和第二正極極耳(12)分別位于正極極片的1/3處和2/3處。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種圓柱鋰電池，其特征在于:所述隔膜為氧化鋁陶瓷涂覆隔膜，隔膜基材為PP即聚丙烯。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種圓柱鋰電池，其特征在于:蓋帽為PP直立型動(dòng)力結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種圓柱鋰電池，其特征在于:正極極片包括正極集流體鋁箔，正極極片上涂有摻有VGCF (氣相成長碳纖維)的高倍率鎳鈷錳三元材料涂層。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種圓柱鋰電池，其特征在于:負(fù)極極片包括負(fù)極集流體銅箔，負(fù)極極片上涂有摻有VGCF (氣相成長碳纖維)的高倍率人工石墨材料涂層O10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種圓柱鋰電池，其特征在于:負(fù)極極耳材質(zhì)選用軟態(tài)銅帶，正極極耳材質(zhì)選用軟態(tài)鋁帶。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種圓柱鋰電池，包括蓋帽、外殼、電池芯和電解液，外殼頂端安裝蓋帽，電池芯由正極極片、負(fù)極極片和隔膜卷繞在一起構(gòu)成，負(fù)極極片與正極極片之間使用隔膜隔開，正極極片焊接正極極耳，負(fù)極極片焊接負(fù)極極耳，正極極耳與蓋帽焊接，負(fù)極極耳與外殼的底部焊接，其特征在于：負(fù)極極耳包括第一負(fù)極極耳，負(fù)極極耳還包括第二負(fù)極極耳，正極極耳設(shè)有兩個(gè)，分別為第一正極極耳、第二正極極耳。在鋰電池正負(fù)極分別設(shè)置兩個(gè)極耳后，鋰電池的內(nèi)阻下降2/3，發(fā)熱量降低，同時(shí)減小了電池極化，從而使鋰電池的放電倍率和循環(huán)壽命大幅度增加，增大了鋰電池的輸出功率。
【IPC分類】H01M2/16, H01M2/26
【公開號(hào)】CN104934563
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510255184
【發(fā)明人】劉科達(dá), 郭成廣, 劉千杰, 張廣臣
【申請(qǐng)人】山東馳翔新能源科技有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年5月19日