CN101083339A - 圆柱形锂二次电池及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种圆柱形锂二次电池，其包括一筒体，上、下顶盖和收容于筒体内的电池卷绕芯，电池卷绕芯由正负极片及隔膜卷绕而成，卷绕芯两端的正负极分别与上、下顶盖极性端子电连接，上、下顶盖和筒体密封焊接，封口钉将上顶盖上的注液孔密封，使之形成一密闭空间。本发明还提供一种上述圆柱形锂二次电池的制造方法。本发明电池结构简单，制造方法简便，降低了电池的不良率。
Description
技术领域
本发明涉及锂二次电池，具体涉及一种圆柱形锂二次电池及其制造方法。
技术背景
通常来讲，与不可充电的一次电池不同，二次电池能够再充电，广泛地用于各种用途，包括先进的便携式电子设备，例如移动电话、笔记本电脑或可携式摄像机。具体而言，在3.6V工作的锂二次电澎且速地发展起来，这是因为它们的工作电压大约比广泛用作电子设备能源的镍一镉(Ni-Cd)电池或镍一氢化物(Ni-H)电池的工作电压高3倍，并且它们具有每单位重量的优异能量密度。通常来讲，锂二次电池采用氧化锂作为正极活性材料、碳材料作为负极活性材料。这种锂二次电池可以根据所采用的电解质的种类分成液体电解质电池和聚合物电解质电池。利用液体电解质的电池通常称作锂离子电池，利用聚合物电解质的电池通常称作锂聚合物电池。锂二次电池被制成各种形状，典型为圆柱形、矩形或袋形。图1是常规圆柱形锂二次电池10的示意性分解透视图。
参考图1，圆柱形锂二次电池10包括电池单元11、容纳电池单元11的圆柱形壳体12以及连接到圆柱形壳体12上端的盖组件100。电池单元11具有正极板13、负极板14和隔膜15。正极板13、负极板14和隔膜15依次设置并卷绕成一柱形卷芯。正极引线16连接到正极板13，负极引线(未示出)连接到负极板14。上绝缘板18安装在电池单元11的上端。
盖组件16包括盖罩110、正温度系数(PTC)元件130、安全阀组件和衬垫170。安全阀组件包括依次层叠的安全阀140、绝缘构件150和盖板160。正极引线16电连接到盖板160的底表面。现在简单描述上述常规圆柱形锂二次电池10的方法。
卷绕电池单元11并插入圆柱形壳体12。上绝缘板18安装在电池单元11的上表面。壳体12具有通过压卷边而形成的卷边部分12a。接着，电解液注入到容器12中，然后将衬垫170插入所得到的结构中。衬垫170安装在卷边部分12a的顶表面上。电连接到电池单元11的正极板13的正极引线16焊接到安全阀组件的底表面。虽然未示出，但电连接到电池单元n的负极板14的负极引线通过预定方法电连接到壳体12。然后，PTC元件130和盖罩110依次设置在安全阀组件上。在完成壳组件100的设置之后，通过弯边工艺密封圆柱形锂二次电池。接着，为了将电池10的总高度保持在恒定值，进行压制工艺，由此完成锂二次电池10。在电池10的制造中，在卷边部分12a上设置的一部分壳体12被强烈挤压，导致壳体12的热变形，通过这种方式不能保证在盖组件100和壳体12之间的紧密密封，增加了电池10的次品。
发明内容
本发明提供一种圆柱形锂二次电池及其制造方法，该电池结构较简单并且制造方法简便。
为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：
一种圆柱形锂二次电池，其包括一筒体，上、下顶盖和收容于筒体内的电池卷绕芯，电池卷绕芯由正负极片及隔膜卷绕而成，卷绕芯两端的正负极分别与上、下顶盖极性端子电连接，上、下顶盖和筒体密封焊接，封口钉将上顶盖上的注液孔密封，使之形成一密闭空间。
上述卷绕芯正负极耳分别位于绕芯两端，且同一极性的极耳有多个。
上述电池在卷绕芯两端极耳上还分别套设有一隔圈。
上述电池中上顶盖上负极端子与一绝缘片和一铜质延长柄铆接，延长柄用于和电池卷绕芯的负极耳电连接。
上述电池中负极耳通过一铝质延长柄与下顶盖电连接。
一种圆柱形锂二次电池制造方法，其包括以下步骤：
A、将铜质延长柄和绝缘片及负极端子铆接在上顶盖上；
B、将隔圈分别套设在卷绕芯两端；
C、将延长柄分别与正负极耳电连接；
D、将卷绕芯置于筒体中然后将铝质延长柄与下底盖电连接；
E、盖上上下顶盖，激光焊使之与筒体闭合；
F、注入电解液，用封口钉将其密封。
上述步骤中可先将延长柄分别与正负极耳电连接，然后再将带有延长柄的卷绕芯置于筒体内，也可先将卷绕芯置于筒体内，然后再将延长柄分别与正负极耳电连接。
上述步骤B中将隔圈分别套设在卷绕芯两端是指将隔圈套设在卷绕芯两端的极耳上。
上述步骤C中还包括将延长柄和极耳弯折的步骤。
上述步骤F中还包括注液后将电池静止使电解液完全润湿后，再将电池烘烤是电池内部气体排出，然后封口钉将电池密封。
采用以上技术方案，所产生的有益效果在于：本发明提供一种新型的圆柱形锂二次电池，包括一筒体、上下顶盖和收容于筒体内的电池卷绕芯，卷绕芯两端的正负极分别与上下顶盖电连接。与现有的圆柱形相比，该电池结构简单，制造方法简便，降低了电池的不良率。
附图说明
图1是现有圆柱形锂二次电池剖面示意图；
图2是本发明提供的圆柱形锂二次电池剖面示意图；
图3是本发明提供的圆柱形锂二次电池制造方法示意图1；
图4是本发明提供的圆柱形锂二次电池制造方法示意图2；
图5是本发明提供的圆柱形锂二次电池制造方法示意图3；
图6是本发明提供的圆柱形锂二次电池制造方法示意图4。
具体实施方式
实施例
本发明公开一种圆柱形锂二次电池，如图2所示，其包括一筒体1000，上顶盖2000、下顶盖3000，以及收容于筒体的电池卷绕芯4000，卷绕芯由正负极片及隔膜卷绕而成，正极耳5200和负极耳5100分别位于卷绕芯的两端，正、负极耳上分别套设有隔圈7200和7100，隔圈的作用在于避免不同极性的部件短路。为了允许大电流通过极耳，正负极耳都由多个极耳组成。正极耳通过一铝质延长柄6200与下顶盖3000电连接，负极耳通过一铜质延长柄6100与上顶盖2000的负极端子2200电连接，负极端子2200通过铆接的方式与铜质延长柄6100连接，绝缘片2100用于避免上顶盖和铜质延长柄短路，负极端子2200与上顶盖2000之间通过绝缘物质绝缘(图中未标示)，上顶盖上设置有注液孔，注液后通过封口钉8000将电池密封。
一种制造上述圆柱形锂二次电池的方法，其步骤如下：首先将铜质延长柄和绝缘片铆接在上顶盖上，接着将隔圈分别套设在卷绕芯两端的正负极耳上，然后将延长柄分别与正负极耳电连接(如图3所示)，接着将卷绕芯置于筒体中然后将铝质延长柄与下底盖电连接(参见附图4和5)，然后盖上上下顶盖(见图6)，激光焊使之与筒体闭合，最后注入电解液，待电解液完全润湿卷绕芯后，将电池放入烘箱中烘烤5小时，将电池内气体完全排出后，用封口钉将其密封(见图7)。
上述步骤中可先将延长柄分别与正负极耳电连接，然后再将带有延长柄的卷绕芯置于筒体内，也可先将卷绕芯置于筒体内，然后再将延长柄分别与正负极耳电连接。
与现有的圆柱形相比，该电池结构简单，制造方法简便，降低了电池的不良率，电池中设计了多个极耳可以大电流放电，适合制作动力电池。
Claims (10)
1、一种圆柱形锂二次电池，其特征在于：其包括一筒体，上、下顶盖和收容于筒体内的电池卷绕芯，电池卷绕芯由正负极片及隔膜卷绕而成，卷绕芯两端的正负极分别与上、下顶盖极性端子电连接，上、下顶盖和筒体密封焊接，封口钉将上顶盖上的注液孔密封，使之形成一密闭空间。
2、根据权利要求1所述的圆柱形锂二次电池，其特征在于：卷绕芯正负极耳分别位于绕芯两端，且同一极性的极耳有多个。
3、根据权利要求1所述的圆柱形锂二次电池，其特征在于：在卷绕芯两端极耳上还分别套设有一隔圈。
4、根据权利要求1所述的圆柱形锂二次电池，其特征在于：上顶盖上负极端子与一绝缘片和一铜质延长柄铆接成一体，延长柄用于和电池卷绕芯的负极耳电连接。
5、根据权利要求1所述的圆柱形锂二次电池，其特征在于：上述电池中正极耳通过一铝质延长柄与下顶盖电连接。
6、一种圆柱形锂二次电池制造方法，其包括以下步骤：
A、将铜质延长柄和绝缘片及负极端子铆接在上顶盖上；
B、将隔圈分别套设在卷绕芯两端；
C、将延长柄分别与正负极耳电连接；
D、将卷绕芯置于筒体中然后将铝质延长柄与下底盖电连接；
E、盖上上下顶盖，激光焊使之与筒体闭合；
F、注入电解液，用封口钉将其密封。
7、根据权利要求6所述的圆柱形锂二次电池制造方法，其特征在于：上述步骤中可先将延长柄分别与正负极耳电连接，然后再将带有延长柄的卷绕芯置于筒体内，也可先将卷绕芯置于筒体内，然后再将延长柄分别与正负极耳电连接。
8、根据权利要求6所述的圆柱形锂二次电池制造方法，其特征在于：步骤B中将隔圈分别套设在卷绕芯两端是指将隔圈套设在卷绕芯两端的极耳上。
9、根据权利要求6所述的圆柱形锂二次电池制造方法，其特征在于：步骤C中还包括将延长柄和极耳弯折的步骤。
10、根据权利要求6所述的圆柱形锂二次电池制造方法，其特征在于：步骤F中还包括注液后将电池静止使电解液完全润湿后，再将电池烘烤是电池内部气体排出，然后封口钉将电池密封。
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2006
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