一種圓柱鋰電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰電池領域，特別是一種圓柱型鋰電池。
【背景技術】
[0002]鋰離子電池具有容量高、體積小、重量輕等優(yōu)點，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用到許多領域，例如在電動自行車、電動工具、電動大巴及儲能基站等方面，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)部都有正極和負極，需要正極極耳和負極極耳將電芯中的正極和負極與蓋帽和鋼殼連接。
[0003]現(xiàn)有技術中，一般鋰電池的電芯的正極和負極分別設置一個正極極耳和負極極耳，或是正極設置一個極耳，負極設計兩個極耳。并且負極極耳的材質(zhì)選取是鎳帶，當這兩種結構用于電動工具電池時，鋰電池的內(nèi)阻就顯得過大，使鋰電池的放電倍率較小，造成電動工具的動力不足。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明為彌補現(xiàn)有技術的不足，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、負極極片和隔膜卷繞在一起構成，負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，負極極片焊接負極極耳，正極極耳與蓋帽焊接，負極極耳與外殼的底部焊接，其特征在于:負極極耳包括第一負極極耳，正極極耳設有兩個，分別為第一正極極耳、第二正極極耳。
[0006]優(yōu)選方案為，負極極耳還包括第二負極極耳。
[0007]第一負極極耳和第二負極極耳分別設于負極極片的兩端。
[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直立型動力結構。
[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]負極極片包括負極集流體銅箔，負極極片上涂有摻有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，在鋰電池正負極分別設置兩個極耳后，鋰電池的內(nèi)阻下降2/3，發(fā)熱量降低，同時減小了電池極化，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，如果極耳再進一步加多，將增加正極極耳與蓋帽、負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負極極片、21第一負極極耳、22第二負極極耳、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。
【具體實施方式】
[0018]附圖為本發(fā)明的一種具體實施例。
[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、負極極片2和隔膜卷繞在一起構成，負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，負極極片焊接負極極耳，正極極耳與蓋帽焊接，負極極耳與外殼的底部焊接，負極極耳包括第一負極極耳21，正極極耳設有兩個，分別為第一正極極耳11、第二正極極耳12。
[0020]優(yōu)選方案為，負極極耳還包括第二負極極耳22。
[0021]第一負極極耳21和第二負極極耳22分別設于負極極片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直立型動力結構。
[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]負極極片包括負極集流體銅箔，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于正極極片的中間部分。在正極極片卷起前，兩個極耳之間和兩個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]第一負極極耳和第二負極極耳設于負極極片的兩端。在負極極片卷起前第一負極極耳和第二負極極耳位于負極極片的兩端，在負極極片卷起后第一負極極耳和第二負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；獨特的自關斷特性；低自放電率；循環(huán)壽命長等特點。
[0032]蓋帽為直立型動力結構，這種結構可以保證電池的放電倍率，同時提高電池封口時的密封性。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]負極極片在極片兩端設有兩個極耳，所述正極極片在極片1/3處和2/3處分別設有一個極耳。在鋰電池正負極分別設置兩個極耳后，鋰電池的內(nèi)阻下降2/3，發(fā)熱量降低，同時減小了電池極化，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，如果極耳再進一步加多，將增加正極極耳與蓋帽、負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。大電流放電時優(yōu)先用1:1:1的比例。
[0035]VGCF為導電添加劑，可以增加電池的循環(huán)壽命，增加倍率放電性能，價格比較高，所以一般添加量為活性材料、粘接劑、導電劑三者重量的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，導電劑為VGCF。負極極片上的涂層的負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)，導電劑為VGCF。
【主權項】
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)、負極極片(2)和隔膜卷繞在一起構成，負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，負極極片焊接負極極耳，正極極耳與蓋帽焊接，負極極耳與外殼的底部焊接，其特征在于:負極極耳包括第一負極極耳(21)，正極極耳設有兩個，分別為第一正極極耳(11)、第二正極極耳(12)。2.根據(jù)權利要求1所述的圓柱鋰電池，其特征在于:負極極耳還包括第二負極極耳(22)。3.根據(jù)權利要求2所述的圓柱鋰電池，其特征在于:第一負極極耳(21)和第二負極極耳(22)分別設于負極極片(2)的兩端。4.根據(jù)權利要求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直立型動力結構。8.根據(jù)權利要求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)權利要求1或2或3所述的一種圓柱鋰電池，其特征在于:負極極片包括負極集流體銅箔，負極極片上涂有摻有VGCF (氣相成長碳纖維)的高倍率人工石墨材料涂層O10.根據(jù)權利要求1或2或3所述的一種圓柱鋰電池，其特征在于:負極極耳材質(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、負極極片和隔膜卷繞在一起構成，負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，負極極片焊接負極極耳，正極極耳與蓋帽焊接，負極極耳與外殼的底部焊接，其特征在于：負極極耳包括第一負極極耳，負極極耳還包括第二負極極耳，正極極耳設有兩個，分別為第一正極極耳、第二正極極耳。在鋰電池正負極分別設置兩個極耳后，鋰電池的內(nèi)阻下降2/3，發(fā)熱量降低，同時減小了電池極化，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】CN104934563
【申請?zhí)枴緾N201510255184
【發(fā)明人】劉科達, 郭成廣, 劉千杰, 張廣臣
【申請人】山東馳翔新能源科技有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月19日