[發明專利]鋰離子二次電池及其制造方法

有效

• 申請號: 200610063722.7
• 申請日: 2006-12-30
• 公開（公告）號: CN101212068A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: 李鑫;劉先龍
• 申請（專利權）人: 深圳市比克電池有限公司
• 主分類號: H01M10/40
• 分類號: H01M10/40;H01M10/38;H01M10/02;H01M2/00
• 代理公司: 深圳創友專利商標代理有限公司
• 代理人: 彭家恩

技術領域

本發明涉及鋰離子二次電池領域，具體涉及鋰離子二次電池及其制造方法.

背景技術

鋰離子二次電池具有工作電壓高、能量密度大、環保等優點，而廣泛應用于筆記本電腦、攝像機、數碼照相機、PDA(個人數字助理)以及其他移動通訊終端產品上，其規格多、應用廣、需求量大，具有廣闊的市場前景。

目前普遍應用的鋰離子二次電池的電極極組都是采用卷繞機卷繞而成，電極極組的芯部留有一定的圓柱形空間，在電池充放電過程中，電極極組會發生空間形變，進而會被推入該園柱形空間，結果會造成電極極組的變形，甚至有可能導致電極極組中的正負極極片的電子短路而產生安全隱患。另外，目前普遍應用的鋰離子二次電池都是液態鋰離子電池，所使用的高強度聚烯烴微多孔隔膜對電解液吸液性和容納電解液的能力很一般，在電池的充放電過程中容易造成正、負極片和隔膜之間存在電解液沒有完全填充的縫隙，造成電芯的電化學性能的惡化，進而影響電芯的安全性能。為防止鋰離子二次電池中電解液的不充分而注入過量的電解液會導致電解液的漏液，造成電解液腐蝕圓柱形罐體，影響電池的外觀和安全性能。為解決上述技術難題，文獻CN200420071175.3提出采用一種圓筒狀物與構成電芯的正極片、隔膜及負極片一起卷繞，并最終保留在圓柱形鋰離子電池內部。文獻CN200510118419.8提出在卷繞型電極極組形成后插入能通過向外作用的彈性力壓靠電極極組的中心銷以提供內部支撐。但是上述兩個文獻中提供的方法，無論是內部圓筒狀物還是中心銷的存在，都只是解決了電極極組在電池充放電過程中的極組變形問題，仍然不能解決圓柱形鋰離子二次電池在充放電過程中所存在的電解液分布不均勻以及可能產生的漏液現象。

發明內容

本發明的目的意在克服上述現有技術的不足，提供一種能有助于解決圓柱形鋰離子二次電池在充放電過程中所存在的電解液分布不均勻以及漏液問題的圓柱形鋰離子二次電池及其制造方法。

為實現上述技術目的，本發明采用以下技術方案：

一種鋰離子二次電池，包括筒體及容納于筒體內的電極極組，所述電極極組內設置有中心銷，所述中心銷是具有微型多孔結構的凝膠體，使得電解液能進入微型多孔結構的凝膠體中并且當所述凝膠體吸入電解液后能溶脹產生橫向作用力壓靠所述電極極組。

所述微型多孔結構的凝膠體是聚偏氟乙烯物理凝膠體。

所述聚偏氟乙烯物理凝膠體是PVDF-HFP凝膠體或PVDF-HFP與均聚PVDF的混合凝膠體。

所述聚偏氟乙烯物理凝膠體是熔點為130-145℃的聚偏氟乙烯共聚物原料。

所述聚偏氟乙烯共聚物原中的共聚單體為六氟丙烯、三氟氯乙烯、四氟乙烯、八氟-1-丁烯、八氟異丁烯中的一種或多種，優選10-25％的六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物PVDF-HFP。

所述聚偏氟乙烯物理凝膠體是通過注塑、擠塑工藝制成聚偏氟乙烯物理凝膠混合體，再通過超臨界萃取出其中的增塑劑而制成具有微型多孔結構的聚偏氟乙烯物理凝膠體。

具有微型多孔結構的凝膠體是實心或虛心的圓柱體。

所述圓柱體的上下兩端具有盤狀結構，所述上端和/或下端的盤狀結構上開設有便于引出極耳的槽。

一種鋰離子二次電池的制作方法，包括將正極極片、隔膜、負極極片一起卷繞成柱形電極極組的步驟，還包括在所述電極極組中插入具有微型多孔結構的凝膠體的步驟，所述凝膠體是在電極極組卷繞之前插入或者是在電極極組卷繞成形之后插入。

進一步地，所述微型多孔結構的凝膠體是聚偏氟乙烯物理凝膠體，所述聚偏氟乙烯物理凝膠體是通過注塑、擠塑工藝制成聚偏氟乙烯物理凝膠混合體，再通過超臨界萃取出其中的增塑劑而制成具有微型多孔結構的聚偏氟乙烯物理凝膠體。

采用上述技術方案，本發明有益的技術效果在于：通過將中心銷制作成具有微型多孔結構的凝膠體，特別是制作成聚偏氟乙烯物理凝膠體，使得電解液能進入微型多孔結構的凝膠體中，利用物理交聯的聚偏氟乙烯凝膠體良好的吸液性、保液性而成為電解液的彈性“儲存罐”。并且由于當所述凝膠體吸入電解液后因溶脹而產生橫向作用力壓靠電極極組，從而對圓柱形鋰離子二次電池芯部產生很好的支撐使用。另外，由于具有微型多孔結構的凝膠體的“儲存罐”作用和因吸入電解液后的溶脹支撐作用，在一定程度上，即使向鋰離子二次電池中注入過量的電解液，也不會導致電解液的漏液，提高了產品的安全性。

附圖說明

圖1是一種圓柱形鋰離子二次電池的結構示意圖。

圖2是圖1中心銷的結構示意圖。