[發(fā)明專利]一種圓形鋰電池及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011063352.3
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112151732A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王正偉;丁坤;錢建峰;劉付召
• 申請（專利權(quán)）人: 星恒電源（滁州）有限公司
• 主分類號: H01M2/26
• 分類號: H01M2/26;H01M2/30;H01M2/36;H01M2/04;H01M2/08;H01M2/10;H01M2/12;H01M10/04;H01M10/0525;H01M10/0583
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

本發(fā)明公開了一種圓形鋰電池及其制備方法，鋰電池包括殼體、電芯、正極電池蓋板組件和負(fù)極電池蓋板組件，正極極箔和負(fù)極極箔由隔膜分隔后卷繞成圓柱形電芯，其特征在于：正極為多極耳結(jié)構(gòu)，負(fù)極為全極耳結(jié)構(gòu)；正極電池蓋板上環(huán)繞固定有密封體，中間設(shè)有安全閥；負(fù)極電池蓋板組件包括集流體、負(fù)極電池蓋板和集流體支架，集流體本體固定連接在集流體支架的上部并經(jīng)集流體連接部與負(fù)極電池蓋板電連接。本發(fā)明在保證電池過流能力的同時，有利于電池的注液與化成，安裝方便、可靠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰離子電池，具體涉及一種圓柱形鋰離子電池及其制備方法，尤其涉及一種適用于動力電池的圓形鋰電池。

背景技術(shù)

隨著新能源行業(yè)的不斷發(fā)展，鋰離子電池被應(yīng)用于各種電動車輛上。由于動力電池的放電電流大，在使用過程中內(nèi)部電解液產(chǎn)氣導(dǎo)致內(nèi)部壓力增大，更容易產(chǎn)生安全隱患。為減少電池使用過程中的發(fā)熱，在電極引出方式上，出現(xiàn)了全極耳的引出方式，正極極箔和負(fù)極極箔分別在電芯的上下兩端延伸構(gòu)成全極耳，對全極耳進(jìn)行揉平后焊接在集流片上，以減少在引出部位的電阻和發(fā)熱。然而，這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致電池注液困難，影響了電池的注液和化成操作。

中國發(fā)明申請CN110600795A公開了一種鋰離子圓柱電池，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(nèi)部，所述卷芯的兩端設(shè)置極耳，一端為正極極耳，另一端為負(fù)極極耳，所述卷芯極耳的端面呈環(huán)形臺階面；正負(fù)極的集流盤上設(shè)置圓環(huán)形凹槽，凹槽為焊接區(qū)域；所述極耳上的環(huán)形臺階面與集流盤上的圓環(huán)形凹槽貼合進(jìn)行焊接，焊接時焊接軌跡的首尾留設(shè)定間距。上述技術(shù)方案通過集流盤實現(xiàn)電極引出，然而，其正極集流盤的設(shè)置會影響電池的注液和化成，集流盤上設(shè)置圓環(huán)形凹槽，雖然可以與環(huán)形臺階面的極耳形狀貼合，但其導(dǎo)致了內(nèi)、外圈的焊接區(qū)域減小，影響了部分卷繞層的引出電流，同時，集流盤與殼體之間存在較大空間，在受到震動、擠壓時易發(fā)生焊接脫落等問題，影響電池的正常使用。同時，該方案也沒有考慮電池內(nèi)部產(chǎn)氣導(dǎo)致的安全問題。

中國發(fā)明申請CN109088037A公開了一種圓柱電池用集流盤焊接結(jié)構(gòu)，鋁極片包括集流盤部和連接部，銅極片和正極蓋板自上而下依次設(shè)置在所述連接部上方且與所述連接部固定，盤套套設(shè)在所述集流盤部外周且與所述集流盤部固定，盤套采用絕緣材料制成。該結(jié)構(gòu)通過設(shè)置盤套，保證了集流盤的穩(wěn)定性，并可以增大集流盤的焊接直徑。如果將該結(jié)構(gòu)應(yīng)用到負(fù)極電池蓋板，存在以下問題：盤套與集流盤之間通過多個定位柱定位，由此導(dǎo)致集流盤的多個扇形區(qū)域和電芯之間被盤套隔離，集流盤只能通過幾條焊接槽與極耳焊接，雖然增大了徑向的焊接范圍，但是減小了周向的焊接區(qū)域，影響了電流引出效果。同時，盤套與集流盤的套設(shè)結(jié)構(gòu)，也增加了焊接時的難度。

中國發(fā)明專利申請CN106025112A公開了一種正極鋰電池蓋板，包括蓋板本體、正極螺座、正極極柱、鉚釘、正極連接片以及防爆閥，所述的蓋板本體為圓形結(jié)構(gòu)，所述的正極螺座設(shè)置在蓋板本體正面的中間位置，所述的正極極柱設(shè)置在正極螺座的中間位置并高出于正極螺座6mm，所述的鉚釘分別設(shè)置在正極螺座上并位于正極極柱的左右兩端，所述的正極連接片通過鉚釘固定連接在蓋板本體的背面，所述的防爆閥設(shè)置在正極螺座的上部，所述的正極連接片的端部為半圓形結(jié)構(gòu)。該技術(shù)方案將正極極柱設(shè)置在蓋板中央，在兩側(cè)分別設(shè)置防爆閥和注液孔，并通過連接片連接電池正極極片，雖然通過防爆閥的設(shè)置提高的電池了的安全性能，但是從整體結(jié)構(gòu)來看，存在以下缺陷：(1) 防爆閥和注液孔分別設(shè)置在蓋板兩側(cè)，蓋板存在多個密封點，制備和安裝工藝較復(fù)雜；(2) 由于圓形電池中的極片組采用豎向卷繞結(jié)構(gòu)，卷繞中央為通孔，注液孔位于蓋板側(cè)邊，會影響注液速度。

因此，如何兼顧圓形鋰電池的注液化成、放電能力及安全防護(hù)，是在設(shè)計鋰電池結(jié)構(gòu)時需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種圓形鋰電池，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計，在保證鋰電池放電能力的同時，提升其注液化成效率及結(jié)構(gòu)安全性能。本發(fā)明的另一發(fā)明目的是提供一種圓形鋰電池的制備方法。