专利名称：一种圆柱卷芯防爆锂离子电池的制作方法
技术领域：
本实用新型属于锂离子电池领域，特别是中小容量的圆柱卷芯防爆锂离子电池。技术背景锂离子电池以其高电压、高能量密度、良好的循环性能等优点越来越多地应用到了储能和动力等领域。目前常见的锂离子电池从外壳分类主要有金属壳体锂离子电池和塑料壳体锂离子电池；两种电池的壳体采用硬质材料结构，使用不当容易造成爆炸，且外包装成本也高。从电池芯分类主要有卷绕式和叠片式两类；叠片式的缺点在于工艺复杂，生产成本高、效率低。而卷绕式又分为圆柱卷绕式(通常称为卷芯)和方形卷绕式两种，各有优缺点。圆柱卷绕式的优点主要有工艺成熟稳定，成本低，生产效率高；极片间隙均匀,一致性好；极片曲率半径大，极片不易掉料。这些优点使卷绕工艺得到了广泛的应用。但是卷绕工艺也有其局限性，比如容量不能做大，原因是当极片过长时卷绕难度增大、卷芯对齐度下降
等不利因素出现。方形卷绕式卷芯的缺点主要体现在方形卷绕式的卷芯曲率半径各部位不同导致极片间隙不均匀，在卷芯曲率半径小处，极片间隙小，容易掉料。这种不一致性会影响电池性能的发挥。
发明内容本实用新型的目的就是针对现有技术存在的问题，提供一种成本低、生产效率高的圆柱卷芯防爆锂离子电池。其技术方案包括外壳、外极耳、圆柱型卷芯和电解液。其中圆柱型卷芯是由多个卷芯单元串或并联连接组成，多个卷芯单元被两个卷芯辅助模块夹持固定在其中，外壳采用铝塑膜软包装袋，两个外极耳被密封粘接在铝塑膜软包装袋的袋口处，所有卷芯单元的极耳通过对应的正负集电极与外极耳连接。上述方案进一步包括所述的卷芯辅助模块为两块卷芯辅助模块沿卷芯的轴向对合组成的长方体结构，其内部设有与卷芯插接配合的柱形凹槽；或者是所述的卷芯辅助模块为两块卷芯辅助模块沿卷芯的外周边对合组成的长方体结构，其内部设有与卷芯插接配合的弧形凹槽。两块卷芯辅助模块在其对合面上设有相互插接配合的凸柱和凹槽，卷芯辅助模块上设有内外贯通的通孔或通槽。上述方案进一步优化为所述的卷芯辅助模块在其封闭端设置插槽，正极集流体、负极集流体分别插接固定在卷芯辅助模块对应的端部插槽内。在外极耳与铝塑膜软包装袋的袋口封装面上预制有极耳紧固片。在铝塑膜软包装袋的袋口处预制有注液口。本实用新型的锂离子电池，相比较金属或塑料等硬质壳体的锂离子电池，具有以下优点(1)生产工艺简单，成本低。硬质壳体的锂离子电池，特别是金属圆柱电池，需要进行负极底部焊接、滚槽、正极极耳焊接、封口等一系列的复杂工艺流程，增加了生产成本。铝塑膜包装的软包锂离子电池工艺相对简单，原材料成本也低于金属壳体的锂离子电池。(2)安全性能优于硬质壳体的锂离子电池。硬质壳体的锂离子电池在使用不当的情况下，内部容易产生高压，导致电池爆炸。而铝塑由于膜包装耐压强度低，彻底解决了电池爆炸的问题。(3)结合了圆柱型卷芯电池工艺简单、生产效率高的优点，工艺成熟稳定，生产成本低，生产效率高。
图1为一种实施例的半剖结构示意图。图2a为一种卷芯辅助模块三视图的右视图，图2b为一种卷芯辅助模块三视图的主视图，图2c为一种卷芯辅助模块三视图的俯视图。图3为另一种卷芯辅助模块的装配图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例，对其技术方案进行清楚、完整地描述。 实施例1，包括外壳、外极耳1、圆柱型卷芯7和电解液。其中圆柱型卷芯7是由两个卷芯单元并联连接组成，两个卷芯单元被两个卷芯辅助模块8夹持固定在其中，外壳采用铝塑膜软包装袋9，两个外极耳I被密封粘接在铝塑膜软包装袋9的袋口处，所有卷芯单元的极耳6通过对应的正负集电极5与外极耳I连接。卷芯辅助模块8为PP材质或耐电解液腐蚀的软质橡胶材料。实施例2，参照附图2a_2c，在实施例1的基础上，所述的卷芯辅助模8为两块卷芯辅助模块8沿卷芯的轴向对合组成的长方体结构，其内部设有与卷芯7插接配合的柱形凹槽。两块卷芯辅助模块8在其对合面上设有相互插接配合的凸柱8-1和凹槽8-2，凸柱和凹槽起到固定两块卷芯辅助模块的作用。卷芯辅助模块上设有内外贯通的通孔或通槽8-4，作为电芯注液的通道。卷芯辅助模块8在其封闭端设置插槽8-3 (对应图1中的4)，正极集流体、负极集流体5分别插接固定在卷芯辅助模块8对应的端部插槽8-3内。实施例3，参照附图3，结合实施例2，卷芯辅助模块还可以采用两块卷芯辅助模块8沿卷芯7的外周边对合组成的长方体结构，其内部设有与卷芯7插接配合的弧形凹槽。上述方案进一步优化为在外极耳I与铝塑膜软包装袋9的袋口封装面上预制有极耳紧固片3，材质为PP材质，用于连接和固定极耳，便于铝塑膜对电芯保护模块密封。在铝塑膜软包装袋的袋口处预制有注液口 2。优选的是外极耳为折成L型的镍带或铝带，下端折角方便与正负极集流体进行焊接。为了增加外极耳和铝塑膜包装材料之间的密封度，在外极耳与铝塑膜包装材料接触处涂一层胶。卷芯辅助模块能够保护卷芯免受挤压力、碰撞力等外力的损伤。同时又起到了辅助注液的作用，使电解液能充分浸润卷芯。对于所公开的实施例的上述说明，仅为本发明较佳的实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡是依照本发明申请专利范围内的内容作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
权利要求1.一种圆柱卷芯防爆锂离子电池，包括外壳、外极耳、圆柱型卷芯和电解液，其特征是 圆柱型卷芯是由多个卷芯单元串或并联连接组成，多个卷芯单元被两个卷芯辅助模块夹持固定在其中，外壳采用铝塑膜软包装袋，两个外极耳被密封粘接在铝塑膜软包装袋的袋口处，所有卷芯单元的极耳通过对应的正负集电极与外极耳连接。
2.根据权利要求1所述的圆柱卷芯防爆锂离子电池，其特征是所述的卷芯辅助模块为两块卷芯辅助模块沿卷芯的轴向对合组成的长方体结构，其内部设有与卷芯插接配合的柱形凹槽，两块卷芯辅助模块在其对合面上设有相互插接配合的凸柱和凹槽，卷芯辅助模块上设有内外贯通的通孔或通槽。
3.根据权利要求1所述的圆柱卷芯防爆锂离子电池，其特征是所述的卷芯辅助模块为两块卷芯辅助模块沿卷芯的外周边对合组成的长方体结构，其内部设有与卷芯插接配合的弧形凹槽，两块卷芯辅助模块在其对合面上设有相互插接配合的凸柱和凹槽，卷芯辅助模块上设有内外贯通的通孔或通槽；两块卷芯辅助模块沿卷芯的外周边对合方式包括上、下对合结构或左、右对合结构。
4.根据权利要求2或3所述的圆柱卷芯防爆锂离子电池，其特征是所述的卷芯辅助模块在其封闭端设置插槽，正极集流体、负极集流体分别插接固定在卷芯辅助模块对应的端部插槽内。
5.根据权利要求4所述的圆柱卷芯防爆锂离子电池，其特征是在外极耳与铝塑膜软包装袋的袋口封装面上预制有极耳紧固片。
6.根据权利要求4所述的圆柱卷芯防爆锂离子电池，其特征是在铝塑膜软包装袋的袋口处预制有注液口。
专利摘要本实用新型的圆柱卷芯防爆锂离子电池，包括外壳、外极耳、圆柱型卷芯和电解液，其中圆柱型卷芯是由多个卷芯单元串或并联连接组成，多个卷芯单元被两个卷芯辅助模块夹持固定在其中，外壳采用铝塑膜软包装袋，两个外极耳被密封粘接在铝塑膜软包装袋的袋口处，所有卷芯单元的极耳通过对应的正负集电极与外极耳连接。本实用新型的锂离子电池，具有生产工艺简单，成本低；安全性能优，彻底解决了电池爆炸的问题；结合了圆柱型卷芯电池工艺简单、生产效率高的优点，工艺成熟稳定，生产成本低，生产效率高。
文档编号H01M2/02GK202839768SQ20122051852
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日
发明者徐建贞, 朱玉法, 柳艾美, 孟庆帅, 刘扶民 申请人:山东天阳新能源有限公司