鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池及其制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及鋰離子電池【技術(shù)領(lǐng)域】，公開(kāi)了一種鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池，它包括圓柱形電芯、鋁塑膜袋、正極耳、負(fù)極耳，正極耳或者負(fù)極耳其中一個(gè)極耳上設(shè)有兩個(gè)極耳膠，即第一極耳膠、第二極耳膠，另一個(gè)極耳上設(shè)有一個(gè)極耳膠，即第三極耳膠，第二極耳膠、第三極耳膠分別與鋁塑膜袋熱熔后形成兩個(gè)端部封邊，第一極耳膠與其中一個(gè)端部封邊之間設(shè)有氣囊。本發(fā)明采用了兩個(gè)極耳膠的極耳，使正負(fù)極極耳分別位于電芯兩端的同時(shí)又使氣囊位于電芯的一個(gè)端部，極大提高了鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池設(shè)計(jì)與制作的靈活性；提高了電解液注入電芯的速度；減少了鋁塑膜沖坑工序，節(jié)約了生產(chǎn)成本，避免了沖坑帶來(lái)的鋁塑膜漏氣的風(fēng)險(xiǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池及其制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子電池【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種由帶有兩個(gè)極耳膠的極耳制作成的鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池。

【背景技術(shù)】
[0002]不銹鋼殼的圓柱形鋰離子電池由于容量高、電池一致性好、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛使用。但是，采用不銹鋼作為外殼，一方面，不銹鋼殼的尺寸直接限制了電芯的尺寸，使得電池制作的靈活性大大降低；其次，不銹鋼外殼的圓柱形鋰離子電池在化成、老化過(guò)程產(chǎn)生的氣體無(wú)法排出，或者需要付出較多的成本才能將化成、老化過(guò)程產(chǎn)生的氣體排出，因此，電池廠生產(chǎn)不銹鋼殼的圓柱形鋰離子電池，通常采用閉口化成的工藝，這樣，使得化成、老化過(guò)程產(chǎn)生的氣體儲(chǔ)存在電池內(nèi)，電池內(nèi)壓、失效的概率、安全事故的風(fēng)險(xiǎn)均增大；第三方面，不銹鋼殼圓柱形鋰離子電池在使用過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，不易被察覺(jué)，進(jìn)一步增大了出現(xiàn)安全事故的風(fēng)險(xiǎn)。為了解決上述問(wèn)題，人們將不銹鋼殼換做鋁塑膜，制作鋁塑膜包裝的圓柱形電池，但由此帶來(lái)新的問(wèn)題:首先，鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池所用的鋁塑膜在使用前通常需要沖坑，而鋁塑膜的沖坑深度有限，這限制了已有技術(shù)鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池的大小；其次，鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池的氣囊留在與電芯平行的側(cè)邊，這樣，不論是從氣囊向電芯內(nèi)加注電解液，還是在電芯的兩個(gè)端部留有的注液孔向電芯加注電解液，電解液滲透速度較慢，使得電池生產(chǎn)周期較長(zhǎng)。上述缺陷限制了鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池的尺寸以及制作的簡(jiǎn)便性，影響了鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池的應(yīng)用。
[0003]發(fā)明專(zhuān)利《圓柱型軟包裝電池的制作方法、封邊機(jī)、沖殼方法及模具》(申請(qǐng)?zhí)枮?201410103940.3)利用一種特殊的沖殼模具，將鋁塑膜沖成3個(gè)或3個(gè)以上的圓弧，幾個(gè)圓弧卷繞起來(lái)構(gòu)成一個(gè)圓，如此，可以增大鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池的尺寸。但是，該專(zhuān)利并沒(méi)有述及如何改變鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池氣囊的位置，也沒(méi)有述及電解液如何加注，因此，在氣囊位置以及電解液加注方面并沒(méi)有做出創(chuàng)新，為了實(shí)現(xiàn)該專(zhuān)利所述的有益效果，需要設(shè)計(jì)加工特殊的沖殼模具，特殊的封邊模具；由于鋁塑膜依然需要沖坑，因此，并沒(méi)有從根本上避免沖坑對(duì)鋁塑膜造成的損傷、甚至破裂的風(fēng)險(xiǎn)。
[0004]發(fā)明專(zhuān)利(申請(qǐng)?zhí)枮?201110405660.4)《鋰離子電池的封裝方法以及鋰離子電池》為了解決這個(gè)問(wèn)題，將儲(chǔ)氣囊的預(yù)留位置從側(cè)面改變?yōu)榕c兩個(gè)極耳相對(duì)的對(duì)端(也就是行業(yè)內(nèi)通稱(chēng)的電池底端)，鋁塑膜被沖坑成為兩個(gè)半圓，沒(méi)有解決鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池尺寸做不大的問(wèn)題；在該專(zhuān)利中，為了將氣囊設(shè)置在電芯的底端而不是側(cè)邊，就必須將兩個(gè)極耳設(shè)置在電芯的同一端，在圓柱形鋰離子電池中，設(shè)置在同一端的兩個(gè)極耳為了與鋁塑膜的密封，就需要將極耳繞折，以使兩個(gè)極耳位于同一平面，而極耳的繞折一方面增加工序，另一方面對(duì)電池的可靠性不利。
[0005]可見(jiàn)，已有技術(shù)不能夠同時(shí)解決鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池尺寸做不大、注液困難以及氣囊位置設(shè)置不合理、不靈活的問(wèn)題，極大限制了鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池的應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池及其制作方法，以解決鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池氣囊位置設(shè)置不合理、需要對(duì)鋁塑膜包裝進(jìn)行沖坑，電解液注液困難以及影響鋰離子電子尺寸設(shè)計(jì)的問(wèn)題。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為:
一種鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池，它包括由正極片、負(fù)極片、隔膜卷繞而成的圓柱形電芯、電芯設(shè)置在鋁塑膜袋中、電芯的兩端分別為正極耳、負(fù)極耳，所述正極耳或者所述負(fù)極耳其中一個(gè)極耳上設(shè)有兩個(gè)極耳膠，即第一極耳膠、第二極耳膠，所述第二極耳膠位于該極耳的遠(yuǎn)端，另一個(gè)極耳上設(shè)有一個(gè)極耳膠，即第三極耳膠，所述第二極耳膠、第三極耳膠分別與所述鋁塑膜袋熱熔后結(jié)合，形成兩個(gè)端部封邊，所述第一極耳膠與其中一個(gè)端部封邊之間設(shè)有氣囊。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一極耳膠與所述第二極耳膠之間的距離不小于所述氣囊的高度。
[0009]制作上述鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池的方法，包括以下步驟:
步驟一:在所述正極片上焊接所述正極耳，所述負(fù)極片上焊接所述負(fù)極耳，所述正極耳或者所述負(fù)極耳其中一個(gè)極耳上設(shè)有兩個(gè)極耳膠，將所述正極片、負(fù)極片、隔膜卷繞成所述圓柱形電芯，并使所述正極耳和負(fù)極耳分別位于所述電芯的兩端；
步驟二:按照所述電芯及氣囊的高度，適當(dāng)裁剪鋁塑膜，進(jìn)行側(cè)封邊，形成所述鋁塑膜袋，將步驟一所制備的所述電芯裝入所述鋁塑膜袋中，所述第三極耳膠的底端接近于所述鋁塑膜袋的一端側(cè)，將所述第三極耳膠與鋁塑膜袋熱熔封邊，形成一個(gè)所述端部封邊；步驟三:通過(guò)所述氣囊向所述鋁塑膜袋中加注電解液，再將所述第二極耳膠與所述鋁塑膜袋熱熔封邊，形成另一個(gè)所述端部封邊；
步驟四:電池化成；
步驟五:化成完成后，減除所述氣囊及所述氣囊上腔的頂端封邊，從所述第一極耳膠處抽氣封邊，使所述第一極耳膠與鋁塑膜袋熱熔形成最終端部封邊，得到鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池。
[0010]本發(fā)明的有益效果為:
(1)本發(fā)明通過(guò)在正極耳或負(fù)極耳上設(shè)置兩個(gè)極耳膠，實(shí)現(xiàn)正負(fù)極極耳分別位于電芯兩端的同時(shí)又使氣囊位于電芯的一個(gè)端部，從而極大提高了鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池設(shè)計(jì)與制作的靈活性；
(2)本發(fā)明中所述鋁塑膜袋包括兩個(gè)功能部分:一部分容納電芯、另一部分作為氣囊，用于電池在化成時(shí)所產(chǎn)生氣體的收集。所述氣囊位于帶有兩個(gè)極耳膠的正極耳或負(fù)極耳所在電芯的端部，第一極耳膠、第二極耳膠之間的距離與氣囊的高度相對(duì)應(yīng)。通過(guò)氣囊向鋁塑膜袋內(nèi)加注電解液時(shí)，電解液會(huì)沿著電芯極片與隔膜層間縫隙快速滲透，有利于電解液對(duì)極片與隔膜的浸潤(rùn)，縮短電池制作時(shí)間；
(3)本發(fā)明制作過(guò)程中不再需要對(duì)所述鋁塑膜袋進(jìn)行沖坑，既節(jié)約生產(chǎn)成本，又使鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池的直徑設(shè)計(jì)不受限制，同時(shí)也避免了沖坑帶來(lái)的鋁塑膜袋漏氣的風(fēng)險(xiǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明在氣囊剪切前的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明在氣囊剪切后的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖1中電芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖1中鋁塑膜袋的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1、電芯，2、鋁塑膜袋，3、第三極耳膠，4、正極耳，5、端部封邊，6、側(cè)封邊，7、氣囊，8、最終端部封邊，9、負(fù)極耳，10、第一極耳膠，11、第二極耳膠。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0013]如圖1至圖4所示的一種鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池，它包括由正極片、負(fù)極片、隔膜卷繞而成的圓柱形電芯1、電芯I設(shè)置在鋁塑膜袋2中、電芯I的兩端分別為正極耳4、負(fù)極耳9，負(fù)極耳9設(shè)有兩個(gè)極耳膠，即第一極耳膠10、第二極耳膠11，第二極耳膠11位于負(fù)極耳9的遠(yuǎn)端，第一極耳膠10與第二極耳膠11之間的距離不小于氣囊7的高度，正極耳4上設(shè)有一個(gè)極耳膠，即第三極耳膠3，第二極耳膠11、第三極耳膠3分別與鋁塑膜袋2熱熔后形成兩個(gè)端部封邊5，第一極耳膠10與其所對(duì)應(yīng)的端部封邊5之間設(shè)有氣囊7。
[0014]制作上述鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池的方法，包括以下步驟:
步驟一:在正極片上焊接正極耳4，負(fù)極片上焊接負(fù)極耳9，將正極片、負(fù)極片、隔膜卷繞成圓柱形電芯1，并使正極耳4和負(fù)極耳9分別位于電芯I的兩端；
步驟二:按照電芯I及氣囊7的高度，適當(dāng)裁剪鋁塑膜，側(cè)邊熱熔后形成側(cè)封邊6，得到鋁塑膜袋2，將步驟一所制備的電芯I裝入鋁塑膜袋2中，第三極耳膠3的底端接近于鋁塑膜袋2的一端側(cè)，將第三極耳膠3與鋁塑膜袋2熱熔封邊，形成一個(gè)端部封邊5 ；
步驟三:通過(guò)氣囊7向鋁塑膜袋2中加注電解液，再將第二極耳膠11與鋁塑膜袋2熱熔封邊,形成另一個(gè)端部封邊5 ；
步驟四:電池化成；
步驟五:化成完成后，將氣囊7剪破，從第一極耳膠10處抽氣封邊，使第一極耳膠10與鋁塑膜袋2熱熔形成最終端部封邊8，得到鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池。
[0015]本實(shí)施例在負(fù)極耳9上設(shè)置了兩個(gè)極耳膠，正極耳4上設(shè)置了一個(gè)極耳膠，也可改變?yōu)樵谪?fù)極耳9上設(shè)置一個(gè)極耳膠，正極耳4上設(shè)置兩個(gè)極耳膠，或者是在正極耳4、負(fù)極耳9上分別設(shè)置兩個(gè)極耳膠，均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的制作。
[0016]本發(fā)明采用了兩個(gè)極耳膠的極耳，使正負(fù)極極耳分別位于電芯兩端的同時(shí)又使氣囊位于電芯的一個(gè)端部，極大提高了鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池設(shè)計(jì)與制作的靈活性；提高了電解液注入電芯的速度；減少了鋁塑膜沖坑工序，既節(jié)約了生產(chǎn)成本，又使電池的直徑設(shè)計(jì)不受限制，避免了沖坑帶來(lái)的鋁塑膜漏氣的風(fēng)險(xiǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池，它包括由正極片、負(fù)極片、隔膜卷繞而成的圓柱形電芯、電芯設(shè)置在鋁塑膜袋中、電芯的兩端分別為正極耳、負(fù)極耳，其特征在于:所述正極耳或者所述負(fù)極耳其中一個(gè)極耳上設(shè)有兩個(gè)極耳膠，即第一極耳膠、第二極耳膠，所述第二極耳膠位于該極耳的遠(yuǎn)端，另一個(gè)極耳上設(shè)有一個(gè)極耳膠，即第三極耳膠，所述第二極耳膠、第三極耳膠分別與所述鋁塑膜袋熱熔后結(jié)合，形成兩個(gè)端部封邊，所述第一極耳膠與其中一個(gè)端部封邊之間設(shè)有氣囊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池，其特征在于:所述第一極耳膠與所述第二極耳膠之間的距離不小于所述氣囊的高度。
3.制作權(quán)利要求1所述的鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池的方法，其特征在于:它包括以下步驟: 步驟一:在所述正極片上焊接所述正極耳，所述負(fù)極片上焊接所述負(fù)極耳，所述正極耳或者所述負(fù)極耳其中一個(gè)極耳上設(shè)有兩個(gè)極耳膠，將所述正極片、負(fù)極片、隔膜卷繞成所述圓柱形電芯，并使所述正極耳和負(fù)極耳分別位于所述電芯的兩端； 步驟二:按照所述電芯及氣囊的高度，適當(dāng)裁剪鋁塑膜，進(jìn)行側(cè)封邊，形成所述鋁塑膜袋，將步驟一所制備的所述電芯裝入所述鋁塑膜袋中，所述第三極耳膠的底端接近于所述鋁塑膜袋的一端側(cè)，將所述第三極耳膠與鋁塑膜袋熱熔封邊，形成一個(gè)所述端部封邊； 步驟三:通過(guò)所述氣囊向所述鋁塑膜袋中加注電解液，再將所述第二極耳膠與所述鋁塑膜袋熱熔封邊，形成另一個(gè)所述端部封邊； 步驟四:電池化成； 步驟五:化成完成后，減除所述氣囊及所述氣囊上腔的頂端封邊，從所述第一極耳膠處抽氣封邊，使第一極耳膠與鋁塑膜袋熱熔形成最終端部封邊，得到鋁塑膜包裝圓柱形鋰離子電池。
【文檔編號(hào)】H01M2/26GK104332646SQ201410551470
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】李德勝, 王艷萍, 于禧, 石秀龍 申請(qǐng)人:金川集團(tuán)股份有限公司