专利名称：一种软包装圆柱电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及软包装电池，特别涉及一种软包圆柱电池。背景技术：
目前圆柱动力电池一般采用钢壳、铝壳或高强度的工程塑料壳体进行封装。用 钢壳、铝壳以及高强度的工程塑料封装的缺点是重量大，能量密度低，微小的改变尺寸 非常复杂且效率低下，而且生产成本较高，实现自动化的难度较大。另外现有动力电池 实现组合难度较大，钢壳、铝壳动力电池组装后能量密度相对较小。
发明内容有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种重量小、能量密度高，易实现 自动化生产的软包装圆柱电池。一种括卷曲而成的电芯以及包裹于电芯外的壳体，所述的电芯包括正极层、负 极层以及用于隔离正极层和负极层的隔膜，电芯紧密卷曲呈柱状，电池的正极耳和负极 耳从电芯的同一端面引出并从壳体的一端伸出，该正极耳和负极耳分别与正极层、负极 层电导通。作为对上述方案的改进，在电芯的引出正、负极耳的端面安装有隔离端盖，在 端盖上开设有供正极耳、负极耳穿过的弧形槽，所述壳体包裹于该端盖外。其中，所述的壳体为包裹于电芯外的铝塑膜制的薄壁。所述的正极层为涂有正 极材料的铝箔，所述的负极层为涂有负极材料的铜箔。作为对上述方案的进一步改进，所述的正极耳和负极耳对称地从所述电芯端面 上引出，引出时相互平行，在穿过端盖上的弧形槽(51)后两极耳扭转使两极耳所在平面 位于同一空间平面内。本发明电池采用软包装，减小了电池的重量，提高了电池的能量密度，圆柱形 状则更利于电池实现自动化生产，确保电芯的一致性。正负极耳设计为同方向引出，降 低了组装的难度，确保了电池组的一致性。
图1为本发明实施例剖面结构示意图；图2为本实施例端盖结构示意图；图3为本实施例组装过程中半成品之一结构示意图；图4为本实施例组装过程中半成品之二结构示意图；图5为本实施例整体封装完成后整体结构示意图。
具体实施方式为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。如附图1 5所示，为了克服现有圆柱电池的缺陷，本实施例提出了一种改进方 案的圆柱动力电池。该电池具有重量小、能量密度高、组装难度低、易采用自动化生产 方式生产等优点。本实施例中，该电池主要由壳体2、电芯1、正极耳3、负极耳4以及隔离端盖5 组成。其中壳体2采用铝塑膜制的薄壁结构，包裹于电芯1外壁。这种铝塑膜封装结构 有效地减小了电池的重量，提高了电池的能量密度。本方案采用的电芯1由正极层11、负极层12以及用于隔离正极层11和负极层 12的隔膜13组成。其中，正极层11为涂有正极材料的铝箔，负极层12为涂有负极材料 的铜箔，正极层11、负极层12分别紧贴于隔膜13两侧形成三层叠加结构，并且正极层 11、负极层12以及隔膜13卷曲呈圆柱状，从而形成电池的基本形状。由于采用了圆柱 形结构，使电芯1易于实现自动化生产，既可以提高生产速度，也可以保证电池的一致 性。同时，通过铝塑膜制壳体2的使用，使电芯1中各层更加紧密的接触在一起，大大 降低了电池气涨的可能性，提高了电池的电性能和可靠性。正极耳3、负极耳4分别与正极层11、负极层12连接电导通，并对称地从电芯1 的同一端面引出。端盖5设置于电芯1端面上，采用优质工程塑料制成。端盖5上开设 有弧形槽51，用于为正极耳3、负极耳4定位和导向，方便自动化组装。正极耳3、负极 耳4穿过弧形槽51引出，引出后上端扭转预设角度，使扭转后的正极耳3平面、负极耳4 平面位于同一空间平面内。这种同方向设置两极耳的结构方式更加有利于电池的后序制 作，例如在组装电池组时，同方向设置极耳可减少采用连接片，从而降低电池组内阻， 减少电池工作时产生的热量。采用隔离端盖5则可防止在极耳转方向以及后序封装时电 芯1被自动化设备磨损或产生的人工磨损，可有效控制电池制作的不良率，降低成本。本实施例中正、负极材料为可以脱出和嵌入锂离子的复合金属氧化物或者是上 述原料任意两种以上任意比例的混合物。如正极材料可为钴酸锂、镍钴锰酸锂、锰酸 锂、或磷酸亚铁锂等。负极材料可为碳素材料(石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤 维、热解树脂碳)，或锡基负极材料，或锂过渡金属氮化物等。为了利于本领域技术人员更好地实施该技术，下面将该电池的制作工艺大致说 明如下1.将预制完成的正极层11、负极层12以及隔膜13紧密重叠，保证正极层11、 负极层12之间通过隔膜13隔离，然后将正极耳3、负极耳4分别与正极层11、负极层12 连接，并从正、负极层11、12的同一侧边引出。最后，将叠在一起的正极层11、负极 层12以及隔膜13卷曲成圆柱形制成电芯1，并使正极耳3、负极耳4从圆柱形电芯1同 一端面引出来。2.安装隔离端盖5，将隔离端盖5套于电芯1两端面，保证正极耳3、负极耳4从 隔离端盖5的弧形槽51中穿出。另外，也可仅在引出正负极耳的端面设置隔离端盖5， 无需两端均安装相同的隔离端盖。3.扭极耳，将正极耳3、负极耳4扭转至同一空间平面上。4.封装，将铝塑薄膜制的外壳2，包裹在套有隔离端盖5的电芯1外，使正负极 耳位于外壳2的接缝处，并保持外壳2与电芯紧密贴合，最后，对外壳2进行热封并注液。在整个制作过程中，通过结构的改进可以提高制作速度、质量的稳定性以及降 低制作的难度，使该电池在电性能、质量以及使用稳定性上均得到大幅度提高。以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不 能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明 的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种软包装圆柱电池，包括卷曲而成的电芯(1)以及包裹于电芯外的壳体(2)，其 特征在于所述的电芯包括正极层(11)、负极层(12)以及用于隔离正极层和负极层的隔 膜(13)，电芯紧密卷曲呈柱状，电池的正极耳(3)和负极耳(4)从电芯的同一端面引出并 从壳体(2)的一端伸出，该正极耳(3)和负极耳(4)分别与正极层、负极层电导通。
2.根据权利要求1所述的软包装圆柱电池，其特征在于在电芯的引出正、负极耳 的端面安装有隔离端盖(5)，在端盖上开设有供正极耳、负极耳穿过的弧形槽(51)，所 述壳体(2)包裹于该端盖(5)外。
3.根据权利要求2所述的软包装圆柱电池，其特征在于所述的正极耳(3)和负极耳 (4)对称地从所述电芯端面上引出，引出时相互平行，在穿过端盖上的弧形槽(51)后两 极耳扭转使两极耳所在平面位于同一空间平面内。
4.根据权利要求1或2所述的软包装圆柱电池，其特征在于所述的壳体为包裹于电 芯外的铝塑膜制的薄壁。
5.根据权利要求1或2所述的软包装圆柱电池，其特征在于所述的正极层为涂有正 极材料的铝箔，所述的负极层为涂有负极材料的铜箔。
全文摘要
一种软包装圆柱电池，包括卷曲而成的电芯以及包裹于电芯外的壳体，所述的电芯包括正极层、负极层以及用于隔离正极层和负极层的隔膜，电芯紧密卷曲呈柱状，电池的正极耳和负极耳从电芯的同一端面引出并从壳体的一端伸出，该正极耳和负极耳分别与正极层、负极层电导通。本发明电池采用软包装，减小了电池的重量，提高了电池的能量密度，圆柱形状则更利于电池实现自动化生产，确保电芯的一致性。正负极耳设计为同方向引出，降低了组装的难度，确保了电池组的一致性。
文档编号H01M2/02GK102013511SQ20101051769
公开日2011年4月13日 申请日期2010年10月21日 优先权日2010年10月21日
发明者刘金成, 吕正中, 袁中直, 陈韵吉 申请人:惠州亿纬锂能股份有限公司