一种锂离子电池的制作方法

本发明涉及电池技术领域，尤其是一种锂离子电池。

背景技术：

锂离子电池是一种二次电池，即充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。充电时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态。放电时，锂离子的运动过程则和充电相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为正极，而负极则采用含有碳元素的材料。锂离子电池是现代高性能电池的代表，广泛应用于各种数码电子、照明设备产品中。

锂离子电池一般分为硬壳锂离子电池和软包装锂离子电池。硬壳锂离子电池采用硬壳对电芯进行包装，而软包装锂离子电池则采用软性材料，例如铝塑膜对电芯进行包装。

然而，现有的硬壳锂离子电池在封装时，即卷芯装入硬壳内时，卷芯外表面的隔膜极易被硬壳刮破。若将破损的卷芯制成硬壳锂离子电池，卷芯在刮破的位置处容易引起内部短路，会导致硬壳锂离子电池自放电，甚至爆炸等安全隐患，极大地威胁使用者的人身安全，这些弊端也可能在长期使用后才出现，导致无法现场检测发现问题。

此外，现有的硬壳锂离子电池在封装时，极耳的摆动也同样容易引起卷芯外表面的隔膜被极耳刮破。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种锂离子电池，以解决上述的技术问题。

本申请的一个技术方案为：一种电池，包括：电池卷芯，所述电池卷芯包括扁平状的卷芯本体、负极耳以及正极耳，所述卷芯本体具有相对的极耳封口端以及底端，所述负极耳部分设置于所述卷芯本体内，部分露置于所述极耳封口端外部，所述正极耳设置于所述卷芯本体的侧面上；侧面终止胶带，所述侧面终止胶带缠绕包覆所述卷芯本体的侧面，并在所述卷芯本体位于所述正极耳与所述卷芯本体的连接处形成缺口；底部终止胶带，所述底部终止胶带包覆所述卷芯本体的所述底端，并且覆盖部分所述正极耳；及上部终止胶带，所述上部终止胶带至少部分包覆所述卷芯本体的所述极耳封口端，并且所述上部终止胶带覆盖至少部分所述缺口，以使部分所述上部终止胶带位于所述正极耳及所述卷芯本体之间。

优选的，所述正极耳包括头部、焊接部以及尾部，所述焊接部焊接于所述卷芯本体的侧面上。

优选的，所述底部终止胶带覆盖所述正极耳的所述尾部。

优选的，部分所述上部终止胶带位于所述正极耳的所述头部以及所述卷芯本体之间。

优选的，所述底部终止胶带在所述卷芯本体的侧边弯折形成导角部。

优选的，还包括隔圈，所述隔圈设置于所述极耳封口端的端面上，所述隔圈上开设有通孔以及注液孔，所述负极耳穿设所述通孔。

优选的，还包括壳体，所述电池卷芯、所述侧面终止胶带、所述底部终止胶带以及所述上部终止胶带容置于所述壳体内。

优选的，所述壳体设置一盖板，所述负极耳露置于所述极耳封口端外部的部分、所述正极耳的所述头部分别焊接所述盖板的负极端、正极端。

优选的，所述壳体的内侧壁上设置有两个延伸方向相同的安装条，两个所述安装条围成安装槽，所述正极耳容置于所述安装槽内。

本发明提供的电池通过设置侧面终止胶带包覆卷芯本体的侧面并形成缺口，以防止卷芯本体外侧的隔膜在装入壳体时被壳体刮破，同时，还可以确保能使部分上部终止胶带位于正极耳及卷芯本体之间，以防止正极耳摆动刮破卷芯本体外侧的隔膜，并且底部终止胶带覆盖部分正极耳，以防止正极耳摆动刮破卷芯本体外侧的隔膜，这样，可以避免由于卷芯本体隔膜破损部位而引起电池内部短路、自放电，甚至爆炸等安全隐患的问题，进而使得电池的安全性能较高。

附图说明

图1为本发明一实施方式的电池的结构示意图；

图2为图1所示的电池的另一状态的结构示意图；

图3为图1所示的电池的分解结构示意图；

图4为图3所示的电池卷芯、侧面终止胶带、底部终止胶带以及上部终止胶带的另一视角的结构示意图；

图5为本发明的底部终止胶带的另一实施方式的结构示意图；

图6为图3所示的电池卷芯及隔圈的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

请参阅图1及图3，电池10包括电池卷芯100、侧面终止胶带200、底部终止胶带300、上部终止胶带400、隔圈500以及壳体600。侧面终止胶带200、底部终止胶带300以及上部终止胶带400设置于电池卷芯100上。电池卷芯100、侧面终止胶带200、底部终止胶带300、上部终止胶带400以及隔圈500均容置于壳体600内。

请参阅图3，电池卷芯100包括扁平状的卷芯本体110、设置于卷芯本体110上的负极耳120及正极耳130。例如，负极耳120为镍极耳，正极耳130为铝极耳。

卷芯本体110具有相对的极耳封口端111以及底端112。例如，卷芯本体110在卷绕工艺后形成扁平状的卷芯本体110及其两个弧形侧边。

负极耳120部分设置于卷芯本体110内，并且部分露置于极耳封口端111外部。负极耳120部分设置于卷芯本体110内，可以在后续的焊接工艺中，更有利于负极耳120在焊接时的定位，同时也有利于正极耳130在焊接时的定位。例如，负极耳120外表面部分设置绝缘膜121，还可以防止负极耳120摆动时刮破卷芯本体110内的隔膜(图未示)，进而避免了卷芯本体110在破损处出现内部短路现象，安全性能较高。又如，绝缘膜121的厚度为15μm～20μm，此时，既可以防止负极耳120摆动时刮破卷芯本体110内的隔膜，同时，还可以避免因绝缘膜121的厚度过厚使得电池10的电池容量减少的问题。

正极耳130设置于卷芯本体110的侧面上。例如，请参阅图3，正极耳130包括依次连接的头部131、焊接部133以及尾部134，例如，请参阅图3，正极耳130包括依次连接的头部131、弯折部132、焊接部133以及尾部134。头部131露置于极耳封口端111外，并且与负极耳120相平行。焊接部133通过超声焊接技术焊接于卷芯本体110的侧面上。

请参阅图2，侧面终止胶带200包覆卷芯本体110的侧面，并在卷芯本体110位于正极耳130与卷芯本体110的连接处形成缺口113。也就是说，缺口113为卷芯本体110上侧面终止胶带200未包覆遮盖的区域，且正极耳130设置于上述区域内。

为了避免电池卷芯100装入壳体600内的过程中，出现卷芯本体110被壳体600刮破的问题，例如，如图2及图4所示，侧面终止胶带200的宽度等于卷芯本体110的长度，这样，可以使得侧面终止胶带200完全包覆卷芯本体110的两个侧边，以避免卷芯本体110装入壳体600内的过程中，出现卷芯本体110被壳体600刮破的问题，进而避免了卷芯本体110在破损处出现内部短路现象，安全性能较高。

为了避免卷芯本体110露出的缺口113在卷芯本体110装入壳体600内的过程中被刮破，例如，如图4所示，侧面终止胶带200的长度等于卷芯本体110一圈的周长减去正极耳130外露区域的长度，这样，可以避免卷芯本体110露出的缺口113在卷芯本体110装入壳体600内的过程中被刮破，进而避免了卷芯本体110在破损处出现内部短路现象，安全性能较高。

为了提高电池10整体的能量密度，例如，卷芯本体110的厚度为15μm～20μm，此时，既可以防止卷芯本体110外表面的隔膜被刮破。同时，还可以提高电池10整体的能量密度，即电池10的电池容量较大。

为了便于不良品的返工，例如，侧面终止胶带200在卷芯本体110上设置粘贴层，例如，其剥离强度为45N/100m～50N/100m，此时，侧面终止胶带200在卷芯本体110上的附着力适中，可以避免在制造工序中侧面终止胶带200从卷芯本体110上脱离，同时，在不良品返工过程中，也较易将侧面终止胶带200从卷芯本体110上剥离，且不会在卷芯本体110上留下胶痕。

为了便于获得电池10的生产信息，例如，在侧面终止胶带200设置标记层，其印有若干数字序号等标记，以便于区分电池10的生产机台和流水线等信息，以便于获得电池10的生产信息，追溯电池10整体产线的信息。

请同时参阅图3及图4，底部终止胶带300包覆卷芯本体110的底端112，并且覆盖部分正极耳130，以增强电池10的安全性。

为了进一步提高电池10的安全性能，例如，如图4所示，底部终止胶带300遮盖正极耳130的尾部134，这样，可以防止正极耳130的尾部134在卷芯本体110上摆动，从而避免了卷芯本体110被正极耳130的尾部134刮破，进而避免了卷芯本体110在破损处出现内部短路现象，安全性能较高。

为了提高电池10的电池容量，例如，请同时参阅图3及图5，其为本发明的底部终止胶带300a的另一实施方式的结构示意图，底部终止胶带300a在卷芯本体110a的侧边弯折形成导角部310a，即导角部310a包覆卷芯本体110a的侧边，这样，可以优化并减小底部终止胶带300a在壳体600内所占用的空间，进而提高了电池10的电池容量。

为了提高电池10的能量密度，例如，底部终止胶带300的厚度为25μm～30μm，以使底部终止胶带300的厚度适中，从而可以大大提升电池的能量密度。

为了更好地将底部终止胶带300装入壳体600，例如，底部终止胶带300的表面设置防静电层(图未示)，从而可以使得底部终止胶带300装入壳体600时，底部终止胶带300受到的摩擦力较小，以便于装入壳体600。

请参阅图2，上部终止胶带400至少部分包覆卷芯本体110的极耳封口端111，上部终止胶带400至少覆盖部分缺口113，以使部分上部终止胶带400位于正极耳130及卷芯本体110之间。

上述侧面终止胶带200包覆卷芯本体110的侧面，并在卷芯本体110位于正极耳130与卷芯本体110的连接处形成缺口113，其作用在于，一方面可以确保卷芯本体110的两个侧边均被侧面终止胶带200覆盖。另一方面，还可以确保能使部分上部终止胶带400位于正极耳130及卷芯本体110之间，也就是说，设置缺口113可以防止侧面终止胶带200覆盖正极耳130，从而能使部分上部终止胶带400位于正极耳130及卷芯本体110之间。这样，可以防止正极耳130摆动刮破卷芯本体110外侧的隔膜，以提高电池10的安全性能。同时，由于上部终止胶带400的限制，也使得正极耳130在装入壳体600的过程中，能保持较平整的状态。

例如，请同时参阅图2，部分上部终止胶带400位于正极耳130的头部131以及卷芯本体110之间，并使正极耳130在焊接部133与上部终止胶带400的结合处形成弯折部132

为了提高电池10的能量密度，例如，上部终止胶带400的长度为卷芯本体110的宽度边缘到负极耳120的距离，又如，上部终止胶带400的厚度为15μm～20μm，从而使得上部终止胶带400的厚度适中，可以大大提升电池10的能量密度。

请同时参阅图3，隔圈500设置于卷芯本体110的极耳封口端111的端面上，并且位于卷芯本体110与上部终止胶带400之间。请参阅图6，隔圈500上开设有通孔510以及注液孔520。

负极耳120穿设通孔510，以使负极耳120部分露置于极耳封口端111外部。例如，通孔510为条形长孔，这样，可以提高通孔510更与负极耳120的适配性，此外，通孔510的内侧壁还可以减少负极耳120在装入壳体600的过程中的摆动程度，从而可以保持较平整的状态，以使得电池的使用寿命更长久。

例如，隔圈500在通孔510的位置处的厚度大于隔圈500在注液孔520的位置处的厚度，这样可以进一步减少负极耳120在装入壳体600的过程中的摆动程度。又如，隔圈500在通孔510的位置处延伸部(图未示)，所述延伸部围绕所述负极耳设置，这样，可以更进一步减少负极耳120在装入壳体600的过程中的摆动程度。又如，所述延伸部在靠近所述负极耳处加宽设置。

为了更好地使隔圈500固定于卷芯本体110的极耳封口端111处，以防止隔圈500发生位移带动负极耳120摆动。例如，隔圈500远离极耳封口端111的一侧设置若干个凸棱(图未示)，以支撑隔圈500，从而更好地使隔圈500固定于卷芯本体110的极耳封口端111处，以防止隔圈500发生位移带动负极耳120摆动。

隔圈500开设有注液孔520，这样，可以使得注入电解液的操作更加简单易操作。

请参阅图3，壳体600容置电池卷芯100、侧面终止胶带200、底部终止胶带300、上部终止胶带400以及隔圈500。

例如，请同时参阅图1及图3，壳体600设置一盖板610，盖板610靠近卷芯本体110的一侧设置负极焊接槽(图未示)以及正极焊接槽(图未示)，所述负极耳插入并焊接于所述负极焊接槽内形成负极端611，所述正极耳插入并焊接于正极焊接槽内形成正极端612。

为了更好地固定正极耳130，以减少正极耳130在装入壳体600的过程中的摆动程度。例如，所述壳体的内侧壁上设置有两个延伸方向相同的安装条(图未示)，两个所述安装条围成安装槽，所述正极耳容置于所述安装槽内。这样，可以更好地固定正极耳130，以减少正极耳130在装入壳体600的过程中的摆动程度。

上述电池10通过设置侧面终止胶带200包覆卷芯本体110的侧面并形成缺口113，以防止卷芯本体110外侧的隔膜在装入壳体600时被壳体600刮破，同时，还可以确保能使部分上部终止胶带400位于正极耳130及卷芯本体110之间，以防止正极耳130摆动刮破卷芯本体110外侧的隔膜，并且底部终止胶带300覆盖部分正极耳130，以防止正极耳130摆动刮破卷芯本体110外侧的隔膜，这样，可以避免由于卷芯本体110隔膜破损部位而引起电池10内部短路、自放电，甚至爆炸等安全隐患的问题，进而使得电池10的安全性能较高。

本申请中的电池的制备可参照以下方法制作：

S110：将焊接有铝极耳的正极片、焊接有镍极耳的负极片、隔膜，通过卷绕设备，经卷绕后，得到卷芯本体。

S120：将侧面终止胶带缠绕并包覆卷芯本体，并在卷芯本体位于铝极耳位置处形成一缺口，便于上部终止胶带的粘贴。

S130：将铝极耳未焊接区域向卷芯本体外侧拨开，接着贴好上部终止胶带，以防止铝极耳左右摩擦，割破卷芯本体边缘的隔膜。

S140：粘贴上部终止胶带时，同时固定卷芯本体的极耳封口端处的隔圈，以保护卷芯本体上部截面与盖板下表面之间的绝缘。

S150：粘贴卷芯本体底端的底部终止胶带时，首先粘贴焊接有铝极耳的一面，底部终止胶带需覆盖铝极耳一定长度，然后将底部终止胶带粘贴到卷芯本体的另一面，同时将卷芯本体两侧面的外露底部终止胶带分别重叠贴紧。

S160：将包裹好的卷芯本体，通过预定的自动设备塞入到相应型号的壳体中，包裹好的卷芯本体因外表面都贴有终止胶带，可以防止入壳刮破现象。

S170：将铝、镍极耳分别对准盖板正、负极焊接槽，并通过超声焊接技术焊接铝极耳，电阻焊接技术焊接镍极耳。

S180：卡紧盖板，通过激光焊接技术，完成盖板与壳体之间缝隙的焊接，得到电池。

需要说明的是，本发明的其他实施例还包括，上述各实施例中的技术特征相互结合所形成的、能够实施的电池，这样，可以实现安全性能较高、注入电解液较方便、电池容量较高、极耳较平整的技术效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内均应包含在本发明的保护范围之内。