[發明專利]錐面封口型圓柱電池及其制備方法

有效

• 申請號: 202010584563.5
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111900451B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 鐘發平;陳勇軍;匡德志;胡向宇;柳立新;廖欽波
• 申請（專利權）人: 先進儲能材料國家工程研究中心有限責任公司
• 主分類號: H01M10/04
• 分類號: H01M10/04;H01M50/107;H01M50/119;H01M50/166;H01M50/186;H01M50/184;H01M50/30
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• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種錐面封口型圓柱電池，極組置于鋼殼內，鋼殼內注有電解液，密封圈配套套在鋼殼內，封口結構件配套套在密封圈內，鋼殼上端與相對應的密封圈、封口結構件側壁共同朝內擠壓形成下端呈朝內傾斜斜面、上端呈豎直直線的擠壓部，密封圈上端、封口結構件側壁上端共同朝外180°彎折緊密包住鋼殼頂部形成封口部，封口結構件的底部與極組的朝上一端相焊接在一起，封口上蓋板的基板周邊焊接在封口結構件的底部上，安全閥安置在封口上蓋板與封口結構件之間形成的空間內，極組的朝下一端與鋼殼底部相焊接在一起。還提供了本發明電池的制備方法。本發明電池結構新穎，內阻較低，成本較低，封口強度好，其制備工藝較為簡化。

技術領域

本發明涉及一種錐面封口型圓柱電池及其制備方法。

背景技術

圓柱二次電池主要包括鋼殼、負極集電體、極組、正極集電體、絕緣環、絕緣膠帶、密封圈和蓋帽組合，現有的制作工藝一般是：將正極片、隔膜、負極片卷繞成極組并纏膠固定，在極組正極端即正極片超出隔膜部分焊接正極集電體，在極組負極端即負極片超出隔膜部分焊接負極集電體，在極組正極端或負極端放置絕緣環并使用絕緣膠帶進行包裹，防止鋼殼滾槽部位擠壓極組正極端或負極端造成短路，正極集電體或負極集電體的極耳穿過絕緣環，將極組以放置并包裹絕緣環的一端朝上的方式置于鋼殼內，將極組朝下一端的負極集電體或正極集電體焊接在鋼殼底部上，之后將鋼殼進行滾槽，往鋼殼內注液，接著將極組朝上一端的正極集電體的極耳或負極集電體的極耳與蓋帽組合相焊接，最后壓蓋帽封口制得電池。這種制備工藝，使用的零部件較多，點焊連接的部件較多，鋼殼需要滾槽，滾槽工藝一定程度上會降低鋼殼內部可用空間，限制了高容量電池的極組可用空間，而且為了防止鋼殼滾槽部位與極組短接，需在滾槽位置設置絕緣膠帶和絕緣環，這也一定程度增加了材料成本和操作成本，而且現有制備工藝的封口都采用鋼殼水平包邊的封口工藝，這種封口工藝，封口包邊方向與電池內壓方向垂直，受力結構不佳，在電池充電時，隨著電池內部壓力的升高，可能會沖破鋼殼包邊封口的封口力，從而破壞鋼殼包邊封口，最終造成電池漏液，甚至電池爆炸。

發明內容

本發明旨在提供一種結構新穎、內阻較低、成本較低、封口強度好的錐面封口型圓柱電池。還提供本發明錐面封口型圓柱電池的制備方法，工藝較為簡化。

本發明通過以下方案實現：

一種錐面封口型圓柱電池，包括正極片、負極片、隔膜和鋼殼，所述正極片、隔膜、負極片以正極片、負極片相錯位且正極片極帶所在一側超出隔膜、負極片極帶所在一側超出隔膜的方式卷繞成極組，所述極組置于鋼殼內，鋼殼內注有電解液，還包括封口結構件、封口上蓋板、安全閥和密封圈，所述封口結構件為底部封閉的圓筒結構，所述封口結構件的底部開設有排氣孔且排氣孔與極組中心孔即極組卷繞成型后由卷繞針形成的孔相正對，所述封口上蓋板包括圓形基板，所述基板的中間位置朝上拱起形成圓筒凸起部分，所述密封圈為頂部、底部均未封閉的圓筒結構，所述密封圈配套套在鋼殼內且密封圈底部與極組朝上一端相接觸，所述封口結構件以開口朝上的方式配套套在密封圈內，所述鋼殼上端與相對應的密封圈、封口結構件側壁共同朝內擠壓形成下端呈朝內傾斜斜面、上端呈豎直直線的擠壓部，所述擠壓部底端與極組朝上一端相距一定距離即密封圈下端、封口結構件側壁下端有部分未被朝內擠壓，所述密封圈上端、封口結構件側壁上端共同朝外180°彎折緊密包住鋼殼頂部形成封口部，所述封口結構件的底部朝下一面與極組的朝上一端相焊接在一起，所述封口上蓋板的基板周邊焊接在封口結構件的底部朝上一面上且封口上蓋板的圓筒凸起部分與封口結構件的排氣孔相正對連通，所述安全閥以上下壓縮狀態安置在封口上蓋板的圓筒凸起部分與封口結構件的底部之間形成的空間內，所述安全閥的頂部抵住封口上蓋板的圓筒凸起部分的頂部、安全閥的底部完全蓋住封口結構件的排氣孔且安全閥的周邊與封口上蓋板的圓筒凸起部分的內壁之間留有空隙，所述極組的朝下一端與鋼殼底部相焊接在一起。

進一步地，所述封口上蓋板的基板位于圓筒凸起部分底部周邊的位置上開設有至少一個泄氣孔。泄氣孔的數量可根據需要進行設計，一般設計數量為2～5個。

進一步地，所述封口部的外徑不超過鋼殼外徑。