[發明專利]卷繞式鋰離子動力電池電芯及其制造方法

無效

• 申請號: 201010540830.5
• 申請日: 2010-11-11
• 公開（公告）號: CN102024988A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 馮冬杰;楊青
• 申請（專利權）人: 上海唐一新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M2/26;H01M10/0585;H01M4/70
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司 11234
• 代理人: 陳麗新

技術領域

本發明涉及一種鋰電池，尤其是用于汽車動力的鋰電池電芯及其制造方法。

背景技術

目前，用于汽車動力的鋰電池技術發展迅速，國內外多家公司研究生產汽車動力鋰電池，此種鋰電池的結構主要有疊片式和卷繞式。目前卷繞式鋰電池電芯主要包括外殼、正負極端子、正極片、負極片、隔膜、正極耳和負極耳。極耳主要有兩種形式，一種是在正、負極片上分別焊接異體極耳，極耳通常是鋁鎳合金等金屬片；另一種是由正負極片的基體鋁箔或銅箔集流體直接延伸得到的與極片一體的極耳。異體極耳不便于卷繞并且很大程度上增加了內阻，與極片形成一體的極耳成為發展趨勢。

申請號為201010147449.2的中國專利申請公開了一種鋰電池電芯，由正極帶、內隔膜帶、負極帶和外隔膜帶按照由內而外的順序疊摞在一起后再卷繞而成；正極帶和負極帶的縱向一邊分別有用于形成正極引腳的第二凸邊和用于形成負極引腳的第一凸邊；其特征在于所述正極帶上的第二凸邊和負極帶上的第一凸邊均處于正極帶和負極帶的縱向同一邊上，且正極帶上的第二凸邊與負極帶上的第一凸邊沿它們的縱向呈交錯狀布置，以便正極帶、負極帶及內外隔膜帶一起卷繞后由正極帶上的第二凸邊對應重疊后所形成的正極引腳和負極帶上的第一凸邊對應重疊后所形成的負極引腳均處于電芯的同一端上。

上述申請公開的技術方案，由于需要在正極帶和負極帶的上形成凸邊，并且卷繞時還需要對齊，加工工藝繁瑣且對生產線控制精度要求高。此外極耳的集中也不利于電池散熱。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種加工工藝簡單、散熱性能好的卷繞式鋰離子動力電池。本發明還這種卷繞式鋰離子動力電池的加工方法。

本發明的目的是這樣實現的：

一種卷繞式鋰離子動力電池電芯，包括外殼、正負極端子、正極片、負極片、隔膜以及分別形成在正極片和負極片上的正極耳和負極耳，所述正極耳和負極耳分別形成在所述正極片和負極片的長度方向上，且正極耳和負極耳位于所述電芯兩側；

所述電芯還包括相對設置在所述電芯上部兩側的正極集流板和負極集流板，所述正極集流板包括由兩條成直角的金屬片構成的本體和固定連接在其中一條金屬片端部兩側的兩條引腳；所述負極集流板與所述正極集流板形狀相同；

所述正極集流板的兩根引腳分別與卷繞的正極耳的兩側疊層焊接，負極集流板的兩根引腳分別與卷繞的負極耳的兩側疊層焊接；

所述正極集流板本體非連接引腳的一端與所述正極端子焊接，負極集流板本體非連接引腳的一端與所述負極端子焊接，所述正極端子與負極端子設置在所述電芯外殼頂端面的兩端。

所述外殼頂端面為長條形頂蓋板，所述正極端子和負極端子分別設置在所述頂蓋板兩端。

所述正極集流板本體的兩條成直角的金屬片為一體，是由一根長方形金屬片折彎成直角構成；引腳為長方形金屬片，兩引腳相互平行且均垂直于正極集流板本體的兩條成直角的金屬片；所述負極集流板與所述正極集流板形狀相同。

所述負極集流板和所述負極端子材質為鋁。

所述正極集流板和所述正極端子材質為銅。

所述卷繞式鋰離子動力電池電芯還包括防爆閥，所述防爆閥設置在所述頂蓋板中部。

一種制造卷繞式鋰離子動力電池電芯的方法，包括如下步驟：

a在鋁箔集流體上涂覆負極組合物，銅箔集流體上涂覆正極組合物，兩種集流體長度方向上一側均留出空白，形成帶有極耳的正負極片；

b將正負極片和隔膜卷繞并成型，形成裸電芯；

c將正極集流板和負極集流板于正負極端子連接，再將正極集流板和負極集流板與正負極耳焊接，之后裸電芯入外殼封裝；

d進行二次抽真空排氣之后注入電解液。

c步驟中首先將正負極端子與頂蓋板連接，再將正負極端子分別與正負極集流板焊接。

c步驟中還包括將所述防爆閥設置在所述頂蓋板上。

本發明具有以下技術效果：

本發明在鋁箔或銅箔集流體極片長度方向上形成全極耳，卷繞后直接作為極耳，避免了現有的復雜的成段極耳成型工藝，并且無需精確的卷繞控制。正負極耳各出一側，散熱性能優良。極耳疊層與集流板焊接，即使有個別層松脫，仍然能保證電路導通。由于極片卷成板狀疊層，因此極耳疊層兩部分相對分離，每個集流板兩根引腳分別與極耳疊層相對分開的兩疊分別焊接，相比同時焊接，不僅不易松開，散熱性更優，且令電解液更容易流入。頂蓋板和正負極集流板的預焊接使得零件一體化，便于加工裝配。外殼二次抽真空排氣，降低氣體含量，提高電池的使用壽命。

附圖說明