專利名稱：一種軟包裝圓柱電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種軟包裝圓柱電池技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本實(shí)用新型涉及軟包裝電池，特別涉及一種軟包圓柱電池。背景技術(shù)：
[0002]目前圓柱動(dòng)力電池一般采用鋼殼、鋁殼或高強(qiáng)度的工程塑料殼體進(jìn)行封裝。用 鋼殼、鋁殼以及高強(qiáng)度的工程塑料封裝的缺點(diǎn)是重量大，能量密度低，微小的改變尺寸 非常復(fù)雜且效率低下，而且生產(chǎn)成本較高，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的難度較大。另外現(xiàn)有動(dòng)力電池 實(shí)現(xiàn)組合難度較大，鋼殼、鋁殼動(dòng)力電池組裝后能量密度相對(duì)較小。
實(shí)用新型內(nèi)容[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種重量小、能量密度高，易 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的軟包裝圓柱電池。[0004]一種括卷曲而成的電芯以及包裹于電芯外的殼體，所述的電芯包括正極層、負(fù) 極層以及用于隔離正極層和負(fù)極層的隔膜，電芯緊密卷曲呈柱狀，電池的正極耳和負(fù)極 耳從電芯的同一端面引出并從殼體的一端伸出，該正極耳和負(fù)極耳分別與正極層、負(fù)極 層電導(dǎo)通。[0005]作為對(duì)上述方案的改進(jìn)，在電芯的引出正、負(fù)極耳的端面安裝有隔離端蓋，在 端蓋上開設(shè)有供正極耳、負(fù)極耳穿過的弧形槽，所述殼體包裹于該端蓋外。[0006]其中，所述的殼體為包裹于電芯外的鋁塑膜制的薄壁。所述的正極層為涂有正 極材料的鋁箔，所述的負(fù)極層為涂有負(fù)極材料的銅箔。[0007]作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的正極耳和負(fù)極耳對(duì)稱地從所述電芯端面 上引出，引出時(shí)相互平行，在穿過端蓋上的弧形槽(51)后兩極耳扭轉(zhuǎn)使兩極耳所在平面 位于同一空間平面內(nèi)。[0008]本實(shí)用新型電池采用軟包裝，減小了電池的重量，提高了電池的能量密度，圓 柱形狀則更利于電池實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，確保電芯的一致性。正負(fù)極耳設(shè)計(jì)為同方向引 出，降低了組裝的難度，確保了電池組的一致性。
[0009]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖；[0010]圖2為本實(shí)施例端蓋結(jié)構(gòu)示意圖；[0011]圖3為本實(shí)施例組裝過程中半成品之一結(jié)構(gòu)示意圖；[0012]圖4為本實(shí)施例組裝過程中半成品之二結(jié)構(gòu)示意圖；[0013]圖5為本實(shí)施例整體封裝完成后整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0014]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合附圖以及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。[0015]如附圖1 5所示，為了克服現(xiàn)有圓柱電池的缺陷，本實(shí)施例提出了一種改進(jìn)方 案的圓柱動(dòng)力電池。該電池具有重量小、能量密度高、組裝難度低、易采用自動(dòng)化生產(chǎn) 方式生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。[0016]本實(shí)施例中，該電池主要由殼體2、電芯1、正極耳3、負(fù)極耳4以及隔離端蓋5 組成。其中殼體2采用鋁塑膜制的薄壁結(jié)構(gòu)，包裹于電芯1外壁。這種鋁塑膜封裝結(jié)構(gòu) 有效地減小了電池的重量，提高了電池的能量密度。[0017]本方案采用的電芯1由正極層11、負(fù)極層12以及用于隔離正極層11和負(fù)極層 12的隔膜13組成。其中，正極層11為涂有正極材料的鋁箔，負(fù)極層12為涂有負(fù)極材料 的銅箔，正極層11、負(fù)極層12分別緊貼于隔膜13兩側(cè)形成三層疊加結(jié)構(gòu)，并且正極層 11、負(fù)極層12以及隔膜13卷曲呈圓柱狀，從而形成電池的基本形狀。由于采用了圓柱 形結(jié)構(gòu)，使電芯1易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，既可以提高生產(chǎn)速度，也可以保證電池的一致 性。同時(shí)，通過鋁塑膜制殼體2的使用，使電芯1中各層更加緊密的接觸在一起，大大 降低了電池氣漲的可能性，提高了電池的電性能和可靠性。[0018]正極耳3、負(fù)極耳4分別與正極層11、負(fù)極層12連接電導(dǎo)通，并對(duì)稱地從電芯1 的同一端面引出。端蓋5設(shè)置于電芯1端面上，采用優(yōu)質(zhì)工程塑料制成。端蓋5上開設(shè) 有弧形槽51，用于為正極耳3、負(fù)極耳4定位和導(dǎo)向，方便自動(dòng)化組裝。正極耳3、負(fù)極 耳4穿過弧形槽51引出，引出后上端扭轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)角度，使扭轉(zhuǎn)后的正極耳3平面、負(fù)極耳4 平面位于同一空間平面內(nèi)。這種同方向設(shè)置兩極耳的結(jié)構(gòu)方式更加有利于電池的后序制 作，例如在組裝電池組時(shí)，同方向設(shè)置極耳可減少采用連接片，從而降低電池組內(nèi)阻， 減少電池工作時(shí)產(chǎn)生的熱量。采用隔離端蓋5則可防止在極耳轉(zhuǎn)方向以及后序封裝時(shí)電 芯1被自動(dòng)化設(shè)備磨損或產(chǎn)生的人工磨損，可有效控制電池制作的不良率，降低成本。[0019]本實(shí)施例中正、負(fù)極材料為可以脫出和嵌入鋰離子的復(fù)合金屬氧化物或者是上 述原料任意兩種以上任意比例的混合物。如正極材料可為鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、錳酸 鋰、或磷酸亞鐵鋰等。負(fù)極材料可為碳素材料(石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖 維、熱解樹脂碳)，或錫基負(fù)極材料，或鋰過渡金屬氮化物等。[0020]為了利于本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地實(shí)施該技術(shù)，下面將該電池的制作工藝大致說 明如下[0021]1.將預(yù)制完成的正極層11、負(fù)極層12以及隔膜13緊密重疊，保證正極層11、 負(fù)極層12之間通過隔膜13隔離，然后將正極耳3、負(fù)極耳4分別與正極層11、負(fù)極層12 連接，并從正、負(fù)極層11、12的同一側(cè)邊引出。最后，將疊在一起的正極層11、負(fù)極 層12以及隔膜13卷曲成圓柱形制成電芯1，并使正極耳3、負(fù)極耳4從圓柱形電芯1同 一端面引出來。[0022]2.安裝隔離端蓋5，將隔離端蓋5套于電芯1兩端面，保證正極耳3、負(fù)極耳4從 隔離端蓋5的弧形槽51中穿出。另外，也可僅在引出正負(fù)極耳的端面設(shè)置隔離端蓋5， 無需兩端均安裝相同的隔離端蓋。[0023]3.扭極耳，將正極耳3、負(fù)極耳4扭轉(zhuǎn)至同一空間平面上。[0024]4.封裝，將鋁塑薄膜制的外殼2，包裹在套有隔離端蓋5的電芯1外，使正負(fù)極 耳位于外殼2的接縫處，并保持外殼2與電芯緊密貼合，最后，對(duì)外殼2進(jìn)行熱封并注液。[0025]在整個(gè)制作過程中，通過結(jié)構(gòu)的改進(jìn)可以提高制作速度、質(zhì)量的穩(wěn)定性以及降 低制作的難度，使該電池在電性能、質(zhì)量以及使用穩(wěn)定性上均得到大幅度提高。[0026]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但 并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些 都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為 準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種軟包裝圓柱電池，包括卷曲而成的電芯(1)以及包裹于電芯外的殼體O)，其 特征在于所述的電芯包括正極層(11)、負(fù)極層(12)以及用于隔離正極層和負(fù)極層的隔 膜(13)，電芯緊密卷曲呈柱狀，電池的正極耳(3)和負(fù)極耳(4)從電芯的同一端面引出并 從殼體O)的一端伸出，該正極耳(3)和負(fù)極耳(4)分別與正極層、負(fù)極層電導(dǎo)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟包裝圓柱電池，其特征在于在電芯的引出正、負(fù)極耳 的端面安裝有隔離端蓋(5)，在端蓋上開設(shè)有供正極耳、負(fù)極耳穿過的弧形槽(51)，所 述殼體(2)包裹于該端蓋(5)夕卜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟包裝圓柱電池，其特征在于所述的正極耳(3)和負(fù)極耳 (4)對(duì)稱地從所述電芯端面上引出，引出時(shí)相互平行，在穿過端蓋上的弧形槽(51)后兩 極耳扭轉(zhuǎn)使兩極耳所在平面位于同一空間平面內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軟包裝圓柱電池，其特征在于所述的殼體為包裹于電 芯外的鋁塑膜制的薄壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軟包裝圓柱電池，其特征在于所述的正極層為涂有正 極材料的鋁箔，所述的負(fù)極層為涂有負(fù)極材料的銅箔。
專利摘要一種軟包裝圓柱電池，包括卷曲而成的電芯以及包裹于電芯外的殼體，所述的電芯包括正極層、負(fù)極層以及用于隔離正極層和負(fù)極層的隔膜，電芯緊密卷曲呈柱狀，電池的正極耳和負(fù)極耳從電芯的同一端面引出并從殼體的一端伸出，該正極耳和負(fù)極耳分別與正極層、負(fù)極層電導(dǎo)通。本實(shí)用新型電池采用軟包裝，減小了電池的重量，提高了電池的能量密度，圓柱形狀則更利于電池實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，確保電芯的一致性。正負(fù)極耳設(shè)計(jì)為同方向引出，降低了組裝的難度，確保了電池組的一致性。
文檔編號(hào)H01M10/04GK201812860SQ20102057453
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者劉金成, 呂正中, 袁中直, 陳韻吉 申請(qǐng)人:惠州億緯鋰能股份有限公司