[發明專利]一種鋰離子圓柱電池及其加工方法

有效

• 申請號: 201910744512.1
• 申請日: 2019-08-13
• 公開（公告）號: CN110600795B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 婁帥帥;武行兵;戚銀銀
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M50/536;H01M50/538;H01M10/0587;B23K20/10
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 苗娟;金凱

一種鋰離子圓柱電池及其加工方法，可解決現有的鋰電池內部的空間減少，導致電池注液困難，且存在一定的安全風險的技術問題。包括卷芯、殼體、集流盤，卷芯的高度小于殼體，所述殼體為圓柱形，所述卷芯位于殼體的內部，所述卷芯的兩端設置極耳，一端為正極極耳，另一端為負極極耳，所述卷芯極耳的端面呈環形臺階面；正負極的集流盤上設置圓環形凹槽，凹槽為焊接區域；所述極耳上的環形臺階面與集流盤上的圓環形凹槽貼合進行焊接，焊接時焊接軌跡的首尾留設定間距。本發明與現有技術相比可以有效降低短路率，減少極耳的長度從而減輕的電池重量，提升了電解液的注液空間，采用環形焊接方式與其它多軌跡焊接方式相比提升了焊接效率。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，具體涉及一種鋰離子圓柱電池及其加工方法。

背景技術

鋰電池具有體積小、容量大、使用壽命長、自放電率低、無記憶效應、綠色環保等優點，目前被廣泛應用于商用車、專用車、電動自行車、儲能系統、醫療器械等。目前在電池外形尺寸一定的條件下，隨著電池容量的提升，導致電池內部的空間減少，導致電池注液困難，且存在一定的安全風險。

具體現有技術存在的問題如下：

①傳統方式采用全極耳方式進行揉平焊接，在揉平的過程中極耳容易刺穿絕緣膜導致短路；全極耳揉平方式，導致卷芯在注液的過程中浸潤困難。

②傳統方式集流盤上的焊接軌跡，一般為大于等于2條，焊接時激光器需多次出光易造成擊穿且影響焊接效率。

發明內容

本發明提出的一種鋰離子圓柱電池及其加工方法，可解決現有的鋰電池內部的空間較少，導致電池注液困難，且存在一定的安全風險的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種鋰離子圓柱電池，包括卷芯、殼體、蓋板、集流盤，卷芯激光切制片時，正負極片的中間切除一定高度和長度的極耳，極片兩端的非極耳區將極耳切除；卷繞工序時將極片進行卷繞，卷芯的兩端，一端為正極耳端，一端為負極耳端，卷芯極耳呈現圓環形凸臺；揉極耳工序時正負極極耳先通過超聲波焊接，防止極耳揉平時向內翻折，后通過機械揉平；非極耳區采用零邊料切割，可以有效避免外圈極耳揉后向圓周外凸起刺破絕緣膠帶與殼體接觸造成短路；集流盤焊接工序時將集流盤上的圓環形凹槽與卷芯上的環形臺階面貼合進行焊接，焊接時焊接軌跡的首尾留一定間距。

所述卷芯，卷芯的兩端，一端為正極耳端，一端為負極耳端，兩端極耳的形狀為環形凸臺結構，凸臺的軸線與卷芯的軸線同軸，卷芯的環形凸臺的截面大于集流盤焊接區域的截面，卷芯的高度小于圓柱殼體。

所述集流盤，集流盤上有圓環形凹槽，凹槽為焊接區域，焊接時集流盤上的圓環形凹槽與卷芯上的環形臺階面貼合進行激光焊接，該結構易于加工和焊接，減少出光次數，提高焊接良率。

所述揉極耳，正負極極耳先通過超聲波焊接，防止極耳揉平時向內翻折，后通過機械揉平，先通過超聲波焊接使卷芯的極耳之間相互搭接，防止進行機械揉平使極耳反折，造成正負極接觸短路。

另一方面本發明還公開一種鋰離子圓柱電池的加工方法，包括以下步驟：

S100、卷芯激光切制片時，正負極片的中間切除設定高度和長度的極耳，極片的兩端將極耳切除；

S200、卷繞工序時將極片進行卷繞，卷芯的兩端，一端為正極耳端，一端為負極耳端，卷芯極耳的端面設置成圓環凸臺形；

S300、揉極耳工序時正負極極耳先通過超聲波焊接，后通過機械揉平，防止極耳揉平時向內翻折；

S400、集流盤焊接工序時將集流盤上的圓環形凹槽與卷芯上的環形臺階面貼合進行焊接，焊接時焊接軌跡的首尾留設定間距。