二次電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及儲能器件領(lǐng)域，尤其涉及一種二次電池。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，由于鋰離子電池具有能量密度高、功率密度高、循環(huán)使用次數(shù)多、存儲時間長等優(yōu)點，在移動電話、數(shù)碼攝像機和手提電腦等便攜式電子設備上得到了廣泛使用，并且在電動汽車、電動自行車等電動交通工具及儲能設施等大中型電動設備方面有著廣泛的應用前景，成為解決能源危機和環(huán)境污染等全球性問題的關(guān)鍵。
[0003]相關(guān)技術(shù)中，極耳側(cè)出式電池通過卷繞將正極極片、隔離膜、負極極片卷繞而成。其中，正、負極極片分為涂覆部分、未涂覆部分;涂覆部分涂有活性物質(zhì)，未涂覆部分通過頂蓋連接板與極柱電連接，實現(xiàn)將電池內(nèi)部的電流傳向電池外部。由于正、負極極片涂有活性物質(zhì)，會導致涂覆部分的厚度大于未涂覆部分的厚度。當卷繞成型后，在自由狀態(tài)下，各圈的未涂覆部分之間存在一定的間隙。
[0004]為了讓電池與極柱實現(xiàn)連接，一般在連接時通常會將極片的未涂覆部分壓緊，在壓緊的過程中，由極耳外圈至極耳內(nèi)圈的極耳會出現(xiàn)一定的錯位，該錯位的大小與極耳的厚度相關(guān)。一般地，為保證所有極耳均與引腳進行有效連接，連接部位處于所有極耳重疊區(qū)域，而外側(cè)的部分重疊區(qū)域則無使用，該區(qū)域占用了電池部分空間，導致電池的空間利用率降低，電池的能量密度受到影響。一般地，若將極耳圓弧區(qū)的極耳也進行壓緊裝配，使該區(qū)域靠里的涂覆部分容易受到損傷，導致所涂覆的活性物質(zhì)脫落，活性物質(zhì)脫落會在電池內(nèi)部形成顆粒物影響到電池的性能，甚至嚴重的會使電池發(fā)生內(nèi)部短路的安全風險。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本申請?zhí)峁┝艘环N二次電池，能夠有效提高電池的能量密度。
[0006]本申請所提供的二次電池，包括裸電芯、頂蓋、第一極柱、第二極柱、第一引腳以及第二引腳，
[0007]所述頂蓋位于所述裸電芯的上方，所述第一極柱以及所述第二極柱分別設置在所述頂蓋的兩端，所述裸電芯由第一極片、第二極片以及位于所述第一極片和所述第二極片之間的隔膜共同繞卷形成，
[0008]所述第一極片具有涂覆有第一活性物質(zhì)的第一涂覆部分和多個不存在所述第一活性物質(zhì)的第一未涂覆部分，多個所述第一未涂覆部分分布于所述第一涂覆部分的一側(cè)并且沿所述裸電芯厚度方向?qū)盈B，
[0009]所有所述第一未涂覆部分形成第一極耳，所述第一極耳朝向所述裸電芯的厚度方向彎折形成第一連接端，所述第一連接端與所述第一引腳貼合，所述第一引腳與所述第一極柱連接，
[0010]所述第二極片在所述裸電芯遠離所述第一極耳的一側(cè)形成第二極耳，所述第二極耳通過所述第二弓I腳與所述第二極柱連接。
[0011]優(yōu)選地，所有所述第一未涂覆部分從所述裸電芯的厚度方向的一側(cè)彎折形成一個所述第一極耳。
[0012]優(yōu)選地，所述第一引腳與所述第一連接端遠離所述裸電芯的一側(cè)貼合連接。
[0013]優(yōu)選地，所述第一引腳與所述第一連接端朝向所述裸電芯的一側(cè)貼合連接。
[0014]優(yōu)選地，所有所述第一未涂覆部分形成兩個所述第一極耳，且兩個所述第一極耳分別從所述裸電芯的厚度方向的兩側(cè)向中部彎折形成所述第一連接端，兩個所述第一連接端以及所述第一弓I腳三者依次貼合連接。
[0015]優(yōu)選地，兩個所述第一極耳圍成環(huán)狀，所述第一引腳位于環(huán)內(nèi)。
[0016]優(yōu)選地，所述第二極片具有涂覆有第二活性物質(zhì)的第二涂覆部分和多個不存在所述第二活性物質(zhì)的第二未涂覆部分，多個所述第二未涂覆部分分布于所述第二涂覆部分的一側(cè)并且沿所述裸電芯厚度方向?qū)盈B，所有所述第二未涂覆部分位于所述裸電芯遠離所述第一極耳的一側(cè)，
[0017]所有所述第二未涂覆部分形成所述第二極耳，所述第二極耳朝向所述裸電芯的厚度方向彎折形成第二連接端，并與所述第二引腳貼合，所述第二引腳與所述第二極柱連接。
[0018]優(yōu)選地，所述第一極耳與所述第二極耳對稱設置。
[0019]優(yōu)選地，所述第一極耳和/或所述第二極耳位于所述裸電芯的上部。
[0020]優(yōu)選地，所述第一極耳與所述第一引腳通過超聲波焊接或電阻焊接。
[0021]本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可以達到以下有益效果:
[0022]本申請所提供的二次電池在繞卷形成裸電芯后，能夠至少保證裸電芯的一側(cè)不存在部分重疊區(qū)域，并且能夠使該側(cè)的極耳彎折，從而降低了極耳占用的空間，提高了電池的能量密度。
[0023]應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性的，并不能限制本申請。
【附圖說明】

[0024]圖1為本申請實施例所提供的二次電池的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本申請實施例所提供的裸電芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本申請實施例所提供的二次電池的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4-6為本實施例所提供的不同結(jié)構(gòu)的二次電池所對應的圖3中A部分的局部放大示意圖。
[0028]附圖標記:
[0029]10-裸電芯；
[0030]1()0-第一極耳;第二極耳；
[0031]102-第一連接端；
[0032]20-頂蓋；
[0033]30-第一極柱;30’-第二極柱；
[0034]40-第一引腳;40-第二引腳。
[0035]此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本申請的實施例，并與說明書一起用于解釋本申請的原理。
【具體實施方式】
[0036]下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本申請做進一步的詳細描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附圖中的二次電池的放置狀態(tài)為參照。
[0037]如圖1所示，本申請實施例提供了一種包括裸電芯10、頂蓋20、第一極柱30、第二極柱30’、第一引腳40以及第二引腳40’，頂蓋20位于裸電芯10的上方，第一極柱30以及第二極柱30’分別設置在頂蓋20的兩端。本實施例所提供的裸電芯10為極耳側(cè)出式裸電芯(即正負極耳分別從裸電芯10的兩端伸出)，具體地，裸電芯10由第一極片(圖中未示出)、第二極片(圖中未示出)以及位于第一極片和第二極片之間的隔膜(圖中未示出)共同繞卷形成。其中，第一極片可以是正極極片，也可以是負極極片，并沒有任何限制。同時，第一極片與第二極片的極性相反。相應地，第一活性物質(zhì)可以是正極活性物質(zhì)(例如鈷酸鋰、磷酸鐵鋰)，也可以是負極活性物質(zhì)(例如碳、硅)。同時，第二活性物質(zhì)相應地可以為負極活性物質(zhì)，也可以是正極活性物質(zhì)。
[0038]第一極片具有涂覆有第一活性物質(zhì)的第一涂覆部分和多個不存在第一活性物質(zhì)的第一未涂覆部分，其中，第一涂覆部分用于產(chǎn)生電能，第一未涂覆部分則用來輸送電能。多個第一未涂覆部分分布于第一涂覆部分的一側(cè)。并且，在繞卷形成的裸電芯10中，本實施例中的所有第一未涂覆部分均位于裸電芯10的一側(cè)，且沿裸電芯10的厚度方向排布，從而構(gòu)成裸電芯10的第一極耳100。而在現(xiàn)有技術(shù)當中處于裸電芯10的上下兩個拐角處，用來構(gòu)成部分重疊區(qū)域的部分則在本實施例中予以去除了。
[0039]在本實施例中，第一未涂覆部分的形成方式主要有以下兩種，第一種是采用與現(xiàn)有技術(shù)相同的第一極片結(jié)構(gòu)，也就是在第一涂覆部分的一側(cè)留出一條完整的未涂覆部分，然后進行繞卷形成裸電芯，繞卷完成后這個未涂覆部分將形成螺旋狀的結(jié)構(gòu)，此時將這個螺旋狀結(jié)構(gòu)對應裸電芯10的上下兩個拐角位置的部分全部切除，剩余的部分便形成了第一未涂覆部分。
[0040]第二種方式是在繞卷前就在完整的未涂覆部分上每隔一段距離切除一部分，留下的部分便成為第一未涂覆部分，而相鄰兩個第一未涂覆部分之間被切除的部分則形成第一間隙，該第一間隙的間隔把握尤為重要。如圖2所示，在繞卷形成的裸電芯10中，第一極片需要在每個第一間隙處進行彎折，從而避免形成部分重疊區(qū)域。而所有第一未涂覆部分位于裸電芯1的一側(cè)，且沿裸電芯1的厚度方向排布，從而構(gòu)成便構(gòu)成裸電芯1的第一極耳100。
[0041]此時的第一極耳100由于沒有部分重疊區(qū)域的束縛，因此可以進行夾緊、彎折等加工。并且，在這兩種方式中，這些第一未涂覆部分不一定要完全重疊，只要不影響后續(xù)加工，也允許在裸電芯10的高度方向上少量錯開。
[0042]在本實施例中，將第一極耳100的端部朝向裸電芯10的厚度方向彎折形成第一連接端102，并與第一引腳40貼合在一起，第一引腳40又與第一極柱30連接，從而實現(xiàn)第一極柱30與第一極片的電導通。經(jīng)過彎折后的第一極耳100能夠大幅減小裸電芯10所占用長度方向的空間，因此提高了二次電池的能量密度。
[0043]在本實施例中，所有的第一未涂覆部分可以全部形成一個第一極耳100(參見圖4和5)，也可以分別形成兩個第一極耳100(參見圖6)。當僅形成一個第一極耳100時，所有第一未涂覆部分可以全部在裸電芯10厚度方向的一側(cè)聚攏形成一對一極耳100，之后第一極耳100的端部或中部朝向裸電芯厚度方向的另一側(cè)彎折，第一引腳40可以與該第一極耳100彎折形成的第一連接端102遠離裸電芯10的一側(cè)貼合(如圖4所示)，也可以與第一連接端102朝向裸電芯10的一側(cè)貼合(如圖5所示)。當?shù)谝晃赐扛膊糠滞瑫r形成兩個第一極耳100時，兩個第一極耳100分別從裸電芯10的厚度方向的兩側(cè)向中部彎折形成第一連接端102，兩個第一連接端102以及第一引腳40三者依次貼合進行連接。例如將第一引腳40處于兩個第一連接端102的外側(cè)，或者將第一引腳40處于兩個第一連接端102之間。但最為優(yōu)選的連接方式為將兩個第一連接端102疊放，使兩個第一極耳100圍成一個環(huán)狀，而第一引腳40則處于這個環(huán)的內(nèi)部，并與第一連接端102相貼合(如圖6所示)。這樣能夠最大幅度地降低極耳連接結(jié)構(gòu)所占用的長度方向的空間。第一連接端102與第一引腳40之間可以通過超聲波焊接或者電阻焊接等方式進行連接。
[0044]本實施例中的第二極片以及與第二引腳40’之間可以采用常規(guī)的連接結(jié)構(gòu)與連接方式，當然，若采用與第一極片與第一引腳40完全相同的結(jié)構(gòu)則效果更好。具體地，第二極片具有涂覆有第二活性物質(zhì)的第二涂覆部分和多個不存在所述第二活性物質(zhì)的第二未涂覆部分，多個第二未涂覆部分分布于第二涂覆部分的一側(cè)，且相鄰兩個第二未涂覆部分之間留有第二間隙，在繞卷形成的裸電芯10中，第二極片在第二間隙處彎折，并且所有第二未涂覆部分位于裸電芯10遠離第一極耳100的一側(cè)(參見圖2)，且沿裸電芯10的厚度方向排布。所有第二未涂覆部分形成第二極耳102，第二極耳100’的端部朝向裸電芯10的厚度方向彎折形成第二連接端(圖中未示出)，并與第二引腳40’貼合，并通過第二引腳40’與第二極柱30’連接。
[0045]第一極耳100與第二極耳100’最好保持對稱設置，以簡化結(jié)構(gòu)，便于加工。并且，由于本實施例中的裸電芯10為側(cè)出式結(jié)構(gòu)，因此為了便于第一引腳40以及第二引腳40’與第一極耳100和第二極耳100’進行連接，可以將第一極耳100和第二極耳100’的位置盡量設置在裸電芯10的上部，也就是靠近頂蓋20的位置。
[0046]本實施例所提供的二次電池能夠保證裸電芯10不存在部分重疊區(qū)域，并且能夠使第一極耳100以及第二極耳100’彎折，從而降低了第一極耳100以及第二極耳100’占用的空間，提高了電池的能量密度。
[0047]以上所述僅為本申請的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種二次電池，其特征在于，包括裸電芯、頂蓋、第一極柱、第二極柱、第一引腳以及第二引腳， 所述頂蓋位于所述裸電芯的上方，所述第一極柱以及所述第二極柱分別設置在所述頂蓋的兩端，所述裸電芯由第一極片、第二極片以及位于所述第一極片和所述第二極片之間的隔膜共同繞卷形成， 所述第一極片具有涂覆有第一活性物質(zhì)的第一涂覆部分和多個不存在所述第一活性物質(zhì)的第一未涂覆部分，多個所述第一未涂覆部分分布于所述第一涂覆部分的一側(cè)并且沿所述裸電芯厚度方向?qū)盈B，所有所述第一未涂覆部分形成第一極耳，所述第一極耳朝向所述裸電芯的厚度方向彎折形成第一連接端，所述第一連接端與所述第一引腳貼合，所述第一引腳與所述第一極柱連接， 所述第二極片在所述裸電芯遠離所述第一極耳的一側(cè)形成第二極耳，所述第二極耳通過所述第二弓I腳與所述第二極柱連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于，所有所述第一未涂覆部分從所述裸電芯的厚度方向的一側(cè)彎折形成一個所述第一極耳。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次電池，其特征在于，所述第一引腳與所述第一連接端遠離所述裸電芯的一側(cè)貼合連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次電池，其特征在于，所述第一引腳與所述第一連接端朝向所述裸電芯的一側(cè)貼合連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于，所有所述第一未涂覆部分形成兩個所述第一極耳，且兩個所述第一極耳分別從所述裸電芯的厚度方向的兩側(cè)向中部彎折形成所述第一連接端，兩個所述第一連接端以及所述第一引腳三者依次貼合連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的二次電池，其特征在于，兩個所述第一極耳圍成環(huán)狀，所述第一引腳位于環(huán)內(nèi)。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的二次電池，其特征在于，所述第二極片具有涂覆有第二活性物質(zhì)的第二涂覆部分和多個不存在所述第二活性物質(zhì)的第二未涂覆部分，多個所述第二未涂覆部分分布于所述第二涂覆部分的一側(cè)并且沿所述裸電芯厚度方向?qū)盈B，所有所述第二未涂覆部分位于所述裸電芯遠離所述第一極耳的一側(cè)， 所有所述第二未涂覆部分形成所述第二極耳，所述第二極耳朝向所述裸電芯的厚度方向彎折形成第二連接端，并與所述第二引腳貼合，所述第二引腳與所述第二極柱連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二次電池，其特征在于，所述第一極耳與所述第二極耳對稱設置。9.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的二次電池，其特征在于，所述第一極耳和/或所述第二極耳位于所述裸電芯的上部。10.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的二次電池，其特征在于，所述第一極耳與所述第一弓I腳通過超聲波焊接或電阻焊接。
【專利摘要】本申請涉及儲能器件領(lǐng)域，尤其涉及一種二次電池，包括裸電芯、頂蓋、第一極柱、第二極柱、第一引腳以及第二引腳，頂蓋位于裸電芯的上方，第一極柱以及第二極柱分別設置在頂蓋的兩端，裸電芯由第一極片、第二極片以及位于第一極片和第二極片之間的隔膜共同繞卷形成，第一極片具有第一涂覆部分和多個第一未涂覆部分，相鄰兩個第一未涂覆部分之間留有第一間隙，裸電芯中第一極片在第一間隙處彎折，所有第一未涂覆部分沿裸電芯的厚度方向排布形成第一極耳，第一極耳的端部朝向裸電芯的厚度方向彎折形成第一連接端，并與第一引腳貼合，第一引腳與第一極柱連接。本實施例所提供的二次電池能夠提高電池的能量密度。
【IPC分類】H01M10/0525, H01M2/26, H01M2/20
【公開號】CN205385061
【申請?zhí)枴緾N201620211729
【發(fā)明人】邢承友, 鄭于煉, 鄧平華, 王鵬, 郭志君
【申請人】寧德時代新能源科技股份有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年3月18日