一种圆柱形锂离子电池及其制备方法与流程

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种圆柱形锂离子电池及其制备方法。

背景技术：

目前，圆柱形锂离子电池的使用越来越广泛，其主要由外壳、正极片、负极片、隔膜和电解液组成，其主要制作流程为：制作正极片和负极片→卷绕→入壳→滚槽→烘烤→注液→化成等工序。

但是，现有的圆柱形锂离子电池制备方法，存在以下缺陷：

卷绕时，负极片连接负极耳的一端没有先卷绕，把连接负极耳的一端后卷绕，就会导致负极耳位于电芯的外圈，此方式生产的电池在使用中，如果负极片断片，电池就会直接失效，且不利于电池的稳定性。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种圆柱形锂离子电池的制备方法，其能把负极耳卷绕在电池的中部，而能防止电池失效，利于电池的稳定。

本发明的目的之二在于提供一种圆柱形锂离子电池。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种圆柱形锂离子电池的制备方法，包括步骤：

步骤S1，制作正极片半成品和负极片半成品，再在所述正极片半成品的一端连接正极耳，所述负极片半成品的一端连接负极耳；

步骤S2，预卷隔膜后，再放入负极片，先对负极片连接有负极耳的一端进行卷绕，再放入正极片(连接有正极极耳)的进行卷绕，把所述正极片、所述负极片和所述隔膜组合卷绕成圆柱状后稳定住；

步骤S3，对圆柱状的半成品进行入壳；

步骤S4，对入壳后的半成品进行滚槽；

步骤S5，对滚槽后的半成品进行烘烤；

步骤S6，把烘烤后的半成品注入电解液；

步骤S7，对注入电解液的半成品进行化成，从而得到圆柱形锂离子电池成品，入库。

进一步地，所述步骤二具体包括，采用卷绕机先对隔膜预卷1.5圈后，再放入所述负极片，对所述负极片连接有所述负极耳的一端进行卷绕1.5-2.2圈，再放入所述正极片进行卷绕，卷绕成圆柱状后稳定住。

进一步地，卷绕所述正极片时，先卷绕连接有所述正极耳的一端。

进一步地，卷绕成圆柱状后贴上终止胶带。

进一步地，所述步骤二中，对所述负极片连接有所述负极耳的一端进行卷绕2圈。

进一步地，所述步骤一具体包括步骤：

步骤a,制备正极片配料、负极片配料、正极片半成品和负极片半成品；

步骤b,再把所述正极配料涂布在所述正极片半成品上，所述负极配料涂布在所述负极片半成品上；

步骤c,对涂布后的正极片和负极片进行辊压；

步骤d,对辊压完后的正极片和负极片进行分切，而得到需要的正极片和负极片；

步骤e,再在正极片的一端连接正极耳，负极片的一端连接负极耳。

进一步地，所述步骤e中，所述正极耳焊接在所述正极片的一端，所述负极耳焊接在所述负极片的一端。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种圆柱形锂离子电池，包括上述的制备方法，包括外壳和设置在所述外壳内的电芯，所述电芯包括正极片、负极片、隔膜和电解液，所述隔膜设置在所述正极片和所述负极片之间，所述正极片、所述负极片和所述隔膜卷绕而形成圆柱形，所述电解液设置在所述电芯内；

所述正极片上连接有正极耳，所述正极耳的一端设置在所述电芯内，所述正极耳的另一端设置在所述电芯外，所述负极耳的一端设置在所述电芯内，所述负极耳的另一端设置在所述电芯外。

进一步地，所述正极耳和所述负极耳分别设置在所述电芯的两端。

进一步地，所述负极耳距离所述电芯中心的距离小于所述负极耳距离所述电芯侧边的距离，所述负极耳在所述电芯内的一端长度大于所述负极耳在所述电芯外的一端长度。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

其卷绕负极片时，先卷绕带负极耳的一端，这样卷绕后，负极耳就会位于电芯的中部，且负极耳的一部分埋入电芯内，这样电芯就相当于多了一个支架，从而更加稳定；另外，如果负极片在充放电过程中因膨胀而断裂，在电芯内部的负极耳也能协助负极片上没有断裂的一端继续促进电池工作，从而不失效。

附图说明

图1为本发明圆柱形锂离子电池制备方法的流程图；

图2为本发明电芯的立体结构示意图；

图3为本发明电芯去掉电解液后的爆炸结构示意图。

图中：10、电芯；20、正极片；21、正极耳；30、负极片；31、负极耳；40、隔膜。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1所示的一种圆柱形锂离子电池的制备方法，包括步骤：

步骤一，制作正极片半成品和负极片半成品，再在正极片半成品的一端连接正极耳21，负极片半成品的一端连接负极耳31；

步骤二，预卷隔膜40后，再放入负极片30，先对负极片30连接有负极耳31的一端进行卷绕，再放入正极片20进行卷绕，把正极片20、负极片30和隔膜40组合卷绕成圆柱状后稳定住，而防止圆柱状的半成品散开；

步骤三，对圆柱状的半成品进行入壳，装上外壳，此时负极耳31可与外壳进行焊接；

步骤四，对入壳后的半成品进行滚槽，使外壳上形成槽；

步骤五，对滚槽后的半成品进行烘烤；

步骤六，把烘烤后的半成品注入电解液；

步骤七，对注入电解液的半成品进行化成，从而得到圆柱形锂离子电池成品，入库。

在上述实施方式中，其卷绕负极片30时，先卷绕带负极耳31的一端，这样卷绕后，负极耳31就会位于电芯10两端的中部，且负极耳31的一部分埋入电芯10内，这样电芯10就相当于多了一个支架，支架保障了电芯10中间位置的正极片20、隔膜40和负极片30的紧密结触，从而更加稳定；另外，电芯10在充放电循环过程中由于锂离子在正极片20和负极片30之间迁移，形成迁移路径，在负极片30上嵌入和脱出，使负极片30产生膨胀现象，此时电芯10外圈的负极片30容易断裂，如果负极片30断裂，在电芯10内部的负极耳31也能协助负极片30上没有断裂的一端继续促进电池工作，不会因为负极片30的断裂而失效，同时负极耳31也能缩短，电芯10内部分极片间的锂离子的迁移路径，使电芯10的性能更好。另外，当电池外部受到外部挤压和撞击时，负极耳31可增强电芯10的抗压强度，也能减少电池内部短路的概率，而提升电池的安全性能。

作为优选的实施方式，如图1-2所示，步骤二具体包括，采用卷绕机先对隔膜40预卷1.5圈后，再放入负极片30，对负极片30连接有负极耳31的一端进行卷绕1.5-2.2圈，最优卷绕2圈，再放入正极片20进行卷绕，卷绕成圆柱状后稳定住，而防止散开。优选的，如图2所示，卷绕正极片20时，先卷绕连接有正极耳21的一端，这样也能使正极耳21位于电芯的中部；正极片20、负极片30和隔膜40被卷绕成圆柱状后，通过贴终止胶带来防止散开。

在上述实施方式中，可通过卷绕机上的卷针来卷绕正极片20、负极片30和隔膜40，卷绕完成后可形成圆柱状的电芯半成品，其中还可以在电芯半成品的中间设置中心管来增强稳定性。

作为优选的实施方式，如图1所示，步骤一具体包括步骤：

步骤a,制备正极片配料、负极片配料、正极片半成品和负极片半成品；

步骤b,再把正极配料涂布在正极片半成品上，负极配料涂布在负极片半成品上；

步骤c,对涂布后的正极片和负极片进行辊压，使正极片配料与正极片半成品、负极片配料与负极片半成品粘接的更牢固；

步骤d,对辊压完后的正极片和负极片进行分切，而得到需要的正极片和负极片；

步骤e,再在正极片20的一端连接正极耳21，负极片30的一端连接负极耳31。最优的，正极耳21焊接在正极片20的一端，负极耳31焊接在负极片30的一端，这样连接更牢固。

在上述实施方式中，如图3所示，正极耳21要超正极片20，负极耳31要超出负极片30，这样才能使卷绕后的正极耳21和负极耳31一端在电芯10内，另一端在电芯10外。

如图2-3所示，本发明还公开了利用上述制备方法制备的一种圆柱形锂离子电池，包括外壳和设置在外壳内的电芯10，电芯10包括正极片20、负极片30、隔膜40和电解液，隔膜40设置在正极片20和负极片30之间，正极片20、负极片30和隔膜40卷绕而形成圆柱形，该结构利于形成圆柱状的电芯，电解液设置在电芯10内；正极片20上连接有正极耳21，正极耳21的一端设置在电芯10内，正极耳21的另一端设置在电芯10外，负极耳31的一端设置在电芯10内，负极耳31的另一端设置在电芯10外，该结构使电芯10更稳固。

在上述实施方式中，由于正极耳21和负极耳31的一端均在电芯内，所以电芯内相当于多了一个支架，使电芯更稳定，也便于电池上垫片的安装；其中电解液便于正极片20和负极片30上锂离子的迁移而形成电压。

作为优选的实施方式，如图3所示，正极耳20和负极耳30分别设置在电芯10的两端，负极耳31距离电芯10中心的距离小于负极耳31距离电芯10侧边的距离，该结构能使负极耳落入电芯10一端中心附件，从而使电芯10的性能更稳定；负极耳31在电芯10内的一端长度大于负极耳31在电芯10外的一端长度，该结构使负极耳31的大部分落入电芯内，从而能缩短更多锂离子的迁移路径。

在上述实施方式中，负极耳31设置在电芯10一端中心附近，且负极耳31大部分落入电芯10内，这样当负极片30断裂时，就只有负极片30尾部一小部分断开，影响的电容量较小，节省资源，也能使更多锂离子的迁移路径变短。

综述，本圆柱形锂离子电池的制备方法制备的锂电池，由于把负极耳31加工在电池一端的中心附近，使电池的性能更稳定，也见解的增加了电池的使用寿命。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。