[發明專利]一種全極耳型紐扣電池及其制造方法

在審

• 申請號: 202010146118.0
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111244381A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 王曉峰;尤政;吳成軍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01M2/26
• 分類號: H01M2/26;H01M10/0525;H01M10/0583;H01M10/04
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 李富華

1.一種全極耳型紐扣電池，所述全極耳型紐扣電池包括殼體，由正極片、隔膜、負極片和卷芯；其特征在于，在正極片和負極片的長度方向的一邊保留空白箔窄邊；將正極、隔膜、負極依次疊放，正負極空白箔窄邊分處于兩邊,以卷繞方式形成圓柱型卷芯；然后分別將卷芯兩端空白箔窄邊壓實，形成正負極全極耳，能夠允許大電流通過，并通過導電金屬片焊接連接到紐扣電池的正負極殼蓋上；在正負極殼體內填充絕緣密封膠，形成一個完善的紐扣電池。

2.一種全極型紐扣電池的制造方法，其特征在于：具體步驟如下：

1）在正極極片的長度方向的一個邊預留小尺寸窄邊空白箔材；

2）在負極極片的長度方向的一個邊預留小尺寸窄邊空白箔材；

3）正負極極片通過隔膜進行隔離，將正極、隔膜、負極依次疊放，正負極空白箔窄邊分處于兩邊,以卷繞方式形成圓柱型卷芯；

4）圓柱型卷芯兩端的空白箔窄邊分別通過擠壓壓實，形成全極耳；然后用激光焊接方式焊上導電金屬片；

5）將正負極兩端引出的導電金屬片焊接到正負極殼蓋上；得到半成品紐扣鋰電池；

6）再經過烘烤、注液、封裝、老化、測試后完成紐扣鋰電池制造。

3.根據權利要求2所述全極型紐扣電池的制造方法，其特征在于，所述正電極由鈷酸鋰、鎳鈷錳三元材料或磷酸鐵鋰可脫出嵌入鋰離子的含鋰金屬氧化物中的一種或者多種與導電劑、粘結劑組成的正極活性物質粘附于金屬鋁箔上制作而成；其中含鋰金屬氧化物、導電劑、粘結劑的重量比50%-80%：1%-20%：1%-20%；導電劑為導電炭黑、導電石墨、談納米管、碳纖維中的一種或者多種組合；粘結劑為PEFT、PVDF、SBR、CMC、海藻酸鈉中一種或者多種組合。

4.根據權利要求2所述全極型紐扣電池的制造方法，其特征在于，所述負電極由石墨，硬碳，鈦酸鋰或硅材料可脫出嵌入鋰離子的材料中的一種或者多種與導電劑、粘結劑組成的負極活性物質粘附于金屬鋁箔上制作而成；其中石墨，硬碳，鈦酸鋰或硅材料、導電劑、粘結劑的重量比：50%-80%：1%-20%：1%-20%。

5.根據權利要求2所述全極型紐扣電池的制造方法，其特征在于，所述隔膜是多孔PP,PE或無紡布；其中，隔膜長度比負極長度長，隔膜寬度比負極寬度寬，保證正負極能夠隔離開，確保電池的安全性。

6.根據權利要求2所述全極型紐扣電池的制造方法，其特征在于，所述與正負極兩端的全極耳焊接的導電金屬片為鎳箔、鈦箔或鋼箔；并焊接連接到紐扣電池的正負極殼蓋上，使電池正負極能夠引到外殼上，并且有好的導電特性。

7.根據權利要求2所述全極型紐扣電池的制造方法，其特征在于，所述的負極長度比正極長度長，負極寬度比正極寬度寬，使正極脫出的鋰離子都能有對應的負極活性物質接收嵌入，保證電池的安全性和效率。

8.根據權利要求2所述全極型紐扣電池的制造方法，其特征在于，所述步驟4）壓實圓柱型卷芯兩端的空白箔窄邊采用50N-10000N擠壓力壓實，使空白箔材緊貼在一起，形成良好導電的全極耳，確保全極耳允許大電流通過的效果。

9.根據權利要求2所述全極型紐扣電池的制造方法，其特征在于，所述正負極殼蓋采用不銹鋼或鎳制成；并采用膠圈絕緣，金屬擠壓膠圈密封；其中膠圈為高分子材料PP、PE或EPDM。

10.根據權利要求2所述全極型紐扣電池的制造方法，其特征在于，所述注液為將得到的半成品紐扣鋰電池泡入LiPF6-EC/PC/DEC電解液；所述電解液還可以是LiPF6、LiBF4、LiCLF6、LiAsF6、LiTFSi、LiTf中任意一種或者多種與溶劑EC、PC、DEC、EMC中任意一種或者多種混合組成。