CN101212068B - 锂离子二次电池及其制造方法 - Google Patents

锂离子二次电池及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101212068B
CN101212068B CN2006100637227A CN200610063722A CN101212068B CN 101212068 B CN101212068 B CN 101212068B CN 2006100637227 A CN2006100637227 A CN 2006100637227A CN 200610063722 A CN200610063722 A CN 200610063722A CN 101212068 B CN101212068 B CN 101212068B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gelinite
utmost point
point group
loose structure
pvdf
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2006100637227A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101212068A (zh
Inventor
李鑫
刘先龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Bak Power Battery Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Bak Battery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Bak Battery Co Ltd filed Critical Shenzhen Bak Battery Co Ltd
Priority to CN2006100637227A priority Critical patent/CN101212068B/zh
Publication of CN101212068A publication Critical patent/CN101212068A/zh
Priority to HK08113461.5A priority patent/HK1120661A1/xx
Application granted granted Critical
Publication of CN101212068B publication Critical patent/CN101212068B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明公开一种锂离子二次电池,包括筒体及容纳于筒体内的电极极组,所述电极极组内设置有中心销,所述中心销是具有微型多孔结构的凝胶体,使得电解液能进入微型多孔结构的凝胶体中并且当所述凝胶体吸入电解液后能溶胀产生横向作用力压靠所述电极极组。本发明还公开了上述锂离子二次电池的制作方法。本发明能有助于解决圆柱形锂离子二次电池在充放电过程中所存在的电解液分布不均匀以及漏液问题。

Description

锂离子二次电池及其制造方法
技术领域
本发明涉及锂离子二次电池领域,具体涉及锂离子二次电池及其制造方法.
背景技术
锂离子二次电池具有工作电压高、能量密度大、环保等优点,而广泛应用于笔记本电脑、摄像机、数码照相机、PDA(个人数字助理)以及其他移动通讯终端产品上,其规格多、应用广、需求量大,具有广阔的市场前景。
目前普遍应用的锂离子二次电池的电极极组都是采用卷绕机卷绕而成,电极极组的芯部留有一定的圆柱形空间,在电池充放电过程中,电极极组会发生空间形变,进而会被推入该园柱形空间,结果会造成电极极组的变形,甚至有可能导致电极极组中的正负极极片的电子短路而产生安全隐患。另外,目前普遍应用的锂离子二次电池都是液态锂离子电池,所使用的高强度聚烯烃微多孔隔膜对电解液吸液性和容纳电解液的能力很一般,在电池的充放电过程中容易造成正、负极片和隔膜之间存在电解液没有完全填充的缝隙,造成电芯的电化学性能的恶化,进而影响电芯的安全性能。为防止锂离子二次电池中电解液的不充分而注入过量的电解液会导致电解液的漏液,造成电解液腐蚀圆柱形罐体,影响电池的外观和安全性能。为解决上述技术难题,文献CN200420071175.3提出采用一种圆筒状物与构成电芯的正极片、隔膜及负极片一起卷绕,并最终保留在圆柱形锂离子电池内部。文献CN200510118419.8提出在卷绕型电极极组形成后插入能通过向外作用的弹性力压靠电极极组的中心销以提供内部支撑。但是上述两个文献中提供的方法,无论是内部圆筒状物还是中心销的存在,都只是解决了电极极组在电池充放电过程中的极组变形问题,仍然不能解决圆柱形锂离子二次电池在充放电过程中所存在的电解液分布不均匀以及可能产生的漏液现象。
发明内容
本发明的目的意在克服上述现有技术的不足,提供一种能有助于解决圆柱形锂离子二次电池在充放电过程中所存在的电解液分布不均匀以及漏液问题的圆柱形锂离子二次电池及其制造方法。
为实现上述技术目的,本发明采用以下技术方案:
一种锂离子二次电池,包括筒体及容纳于筒体内的电极极组,所述电极极组内设置有中心销,所述中心销是具有微型多孔结构的凝胶体,使得电解液能进入微型多孔结构的凝胶体中并且当所述凝胶体吸入电解液后能溶胀产生横向作用力压靠所述电极极组。
所述微型多孔结构的凝胶体是PVDF-HFP凝胶体、或PVDF-HFP与均聚PVDF的混合凝胶体、或熔点为130-145℃的聚偏氟乙烯共聚物原料。
所述聚偏氟乙烯共聚物原料中的共聚单体为六氟丙烯、三氟氯乙烯、四氟乙烯、八氟-1-丁烯、八氟异丁烯中的多种,优选10-25%的六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物PVDF-HFP。
所述微型多孔结构的凝胶体是通过注塑、挤塑工艺制成聚偏氟乙烯物理凝胶混合体,再通过超临界萃取出其中的增塑剂而制成具有微型多孔结构的凝胶体。
具有微型多孔结构的凝胶体是实心或虚心的圆柱体。
所述圆柱体的上下两端具有盘状结构,所述上端和/或下端的盘状结构上开设有便于引出极耳的槽。
一种锂离子二次电池的制作方法,包括将正极极片、隔膜、负极极片一起卷绕成柱形电极极组的步骤,还包括在所述电极极组中插入具有微型多孔结构的凝胶体的步骤,所述凝胶体是在电极极组卷绕之前插入或者是在电极极组卷绕成形之后插入。
进一步地,所述微型多孔结构的凝胶体是PVDF-HFP凝胶体、或PVDF-HFP与均聚PVDF的混合凝胶体、或熔点为130-145℃的聚偏氟乙烯共聚物原料,是通过注塑、挤塑工艺制成聚偏氟乙烯物理凝胶混合体,再通过超临界萃取出其中的增塑剂而制成具有微型多孔结构的凝胶体。
采用上述技术方案,本发明有益的技术效果在于:通过将中心销制作成具有微型多孔结构的凝胶体,特别是制作成聚偏氟乙烯物理凝胶体,使得电解液能进入微型多孔结构的凝胶体中,利用物理交联的聚偏氟乙烯凝胶体良好的吸液性、保液性而成为电解液的弹性“储存罐”。并且由于当所述凝胶体吸入电解液后因溶胀而产生横向作用力压靠电极极组,从而对圆柱形锂离子二次电池芯部产生很好的支撑使用。另外,由于具有微型多孔结构的凝胶体的“储存罐”作用和因吸入电解液后的溶胀支撑作用,在一定程度上,即使向锂离子二次电池中注入过量的电解液,也不会导致电解液的漏液,提高了产品的安全性。
附图说明
图1是一种圆柱形锂离子二次电池的结构示意图。
图2是图1中心销的结构示意图。
图3是另一种圆柱形锂离子二次电池的结构示意图。
图4是图3中心销的结构示意图。
图5是图4中心销的俯视结构图。
具体实施方式
实施例1
如图1和图2所示,一种圆柱形锂离子二次电池,其包括圆柱形筒体10及容纳于筒体的电极极组20,所述电极极组卷绕成圆柱状,具有在其中心界定的空间,在电极极组中心界定的空间中设置有具有微型多孔结构的聚偏氟乙烯物理凝胶体的中心销30,具体地说是PVDF-HFP凝胶体。当电解液进入微型多孔结构的凝胶体中心销30中后因溶胀而产生横向作用力压靠电极极组20。中心销30为实心的圆柱体,整体呈“I”型结构。聚偏氟乙烯物理凝胶体30的外直径不大于电极极组30中心部位圆柱形空间的直径。优选地,聚偏氟乙烯物理凝胶体的圆柱体的外直径为电极极组中心部位圆柱形空间的直径的50%-99%,以便当聚偏氟乙烯物理凝胶体吸取电解液后能膨胀并能充满电极极组中心所界定空间,产生横向作用力压靠电极极组。
上述锂离子二次电池的制作方法:包括将正极极片、隔膜、负极极片一起卷绕成柱形电极极组的步骤,还包括在所述电极极组中插入聚偏氟乙烯物理凝胶体的步骤,所述凝胶体是在电极极组卷绕之前插入或者是在电极极组卷绕成形之后插入。所述聚偏氟乙烯物理凝胶体是通过注塑、挤塑工艺制成聚偏氟乙烯物理凝胶混合体,再通过超临界萃取出其中的增塑剂而制成具有微型多孔结构的聚偏氟乙烯物理凝胶体。制作锂离子二次电池的其它步骤采用现有技术(略)。
实施例2
如图3-图4所示,另一种圆柱形锂离子二次电池,本实施例与实施例1的不同之处在于:中心销30采用的聚偏氟乙烯物理凝胶体是PVDF-HFP与均聚PVDF的混合凝胶体。所述聚偏氟乙烯物理凝胶体采用熔点130-145℃的聚偏氟乙烯共聚物为原材料,其中的共聚单体为六氟丙烯共聚而成。圆柱体中心销30的上下两端具有盘状结构,其中上端的盘状结构31上开设有便于引出极耳的槽32(根据需要,若从下端的盘状结构31上引出极耳,也可在下端的盘状结构31上开设引出极耳的槽32。以便吸取电解液更容易,电池保液性更好,电池不容易漏液。其它结构和制作方法同实施例1。
必须指出,以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换。如微型多孔结构的凝胶体也可以是PVDF-HFP与均聚PVDF的混合凝胶体,进一步地,微型多孔结构的凝胶体还可以是熔点为130-145℃的聚偏氟乙烯共聚物原料(选择此范围内的聚偏氟乙烯更易于与其他单体聚合,形成的新聚合物微型多孔结构性能更好。),聚偏氟乙烯共聚物原中的共聚单体为六氟丙烯、三氟氯乙烯、四氟乙烯、八氟-1-丁烯、八氟异丁烯中的一种或多种,优选10-25%的六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物PVDF-HFP(说明此优选范围的理由?)。等等,只要是能形成微型多孔结构,并产生良好的吸液性、保液性和产生“溶胀”效应的微型多孔结构的凝胶体即可。这些都应当视为属于本发明权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种锂离子二次电池,包括筒体及容纳于筒体内的电极极组,所述电极极组内设置有中心销,其特征在于:所述中心销是具有微型多孔结构的凝胶体,使得电解液能进入微型多孔结构的凝胶体中并且当所述凝胶体吸入电解液后能溶胀产生横向作用力压靠所述电极极组;所述微型多孔结构的凝胶体是PVDF-HFP凝胶体、PVDF-HFP与均聚PVDF的混合凝胶体、或熔点为130-145℃的聚偏氟乙烯共聚物凝胶体。
2.根据权利要求1所述锂离子二次电池,其特征在于:所述聚偏氟乙烯共聚物凝胶体中的共聚单体为六氟丙烯、三氟氯乙烯、四氟乙烯、八氟-1-丁烯、八氟异丁烯中的多种。
3.根据权利要求1所述锂离子二次电池,其特征在于:所述聚偏氟乙烯共聚物凝胶体中的共聚单体为10-25%的六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物PVDF-HFP。
4.根据权利要求1-3任意一项所述锂离子二次电池,其特征在于:具有微型多孔结构的凝胶体是实心或虚心的圆柱体。
5.根据权利要求4所述锂离子二次电池,其特征在于:所述圆柱体的上下两端具有盘状结构,所述上端和/或下端的盘状结构上开设有便于引出极耳的槽。
6.一种锂离子二次电池的制作方法,包括将正极极片、隔膜、负极极片一起卷绕成柱形电极极组的步骤,其特征在于:还包括在所述电极极组中插入具有微型多孔结构的凝胶体的步骤,所述凝胶体是在电极极组卷绕之前插入或者是在电极极组卷绕成形之后插入;所述微型多孔结构的凝胶体是PVDF-HFP凝胶体、PVDF-HFP与均聚PVDF的混合凝胶体、或熔点为130-145℃的聚偏氟乙烯共聚物凝胶体。
7.根据权利要求6的制作方法,其特征在于:所述微型多孔结构的凝胶体是通过注塑、挤塑工艺制成聚偏氟乙烯物理凝胶混合体,再通过超临界萃取出其中的增塑剂而制成具有微型多孔结构的凝胶体。
CN2006100637227A 2006-12-30 2006-12-30 锂离子二次电池及其制造方法 Active CN101212068B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2006100637227A CN101212068B (zh) 2006-12-30 2006-12-30 锂离子二次电池及其制造方法
HK08113461.5A HK1120661A1 (en) 2006-12-30 2008-12-11 Lithium rechargeable battery and its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2006100637227A CN101212068B (zh) 2006-12-30 2006-12-30 锂离子二次电池及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101212068A CN101212068A (zh) 2008-07-02
CN101212068B true CN101212068B (zh) 2012-07-04

Family

ID=39611846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006100637227A Active CN101212068B (zh) 2006-12-30 2006-12-30 锂离子二次电池及其制造方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN101212068B (zh)
HK (1) HK1120661A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI450432B (zh) 2011-03-29 2014-08-21 Ind Tech Res Inst 電池端蓋組
TWI419395B (zh) 2011-04-19 2013-12-11 Ind Tech Res Inst 二次電池結構
CN116365009B (zh) * 2023-05-19 2023-08-29 江苏正力新能电池技术有限公司 中心管成型方法、电池和用电设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2578996Y (zh) * 2002-11-15 2003-10-08 中信国安盟固利电源技术有限公司 锂离子蓄电池
CN1770544A (zh) * 2004-10-28 2006-05-10 三星Sdi株式会社 圆柱形锂离子电池及其制造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2578996Y (zh) * 2002-11-15 2003-10-08 中信国安盟固利电源技术有限公司 锂离子蓄电池
CN1770544A (zh) * 2004-10-28 2006-05-10 三星Sdi株式会社 圆柱形锂离子电池及其制造方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2000-268877A 2000.09.29
JP特开2006-338977A 2006.12.14

Also Published As

Publication number Publication date
CN101212068A (zh) 2008-07-02
HK1120661A1 (en) 2009-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107591536B (zh) 凝胶复合正极片及其制备方法和制备全固态锂电池的方法
CN105355457B (zh) 锂离子电容器及其化成方法
CN101872853B (zh) 聚合物锂离子二次电池及其隔离膜
Wada et al. Electrochemical characteristics of new electric double layer capacitor with acidic polymer hydrogel electrolyte
CN206076410U (zh) 一种锂离子纽扣电池
CN107742723A (zh) 一种军用超低温锂离子电池的制作方法
CN105552355A (zh) 高倍率锂离子电池及其制备方法
CN106711401A (zh) 一种锂离子柔性电池无衬底正极片及制备方法
CN101667658A (zh) 磷酸铁锂基混合正极材料系锂离子电池
CN101212068B (zh) 锂离子二次电池及其制造方法
CN106098409A (zh) 一种含有锂离子导电聚合物涂层正极片的制备方法
CN102903974B (zh) 一种锂硫二次电池
CN108155027B (zh) 一种锂离子超级电容器负极预嵌锂的方法
CN108538633A (zh) 一种新型超级电容器用高电导率聚合离子液体电解质
CN102956848B (zh) 一种磷酸铁锂塑料壳体圆柱电池及其制备方法
CN104425816A (zh) 锂离子电池活性物质、锂离子电池材料及锂离子动力电池
CN204966579U (zh) 一种锂亚电池的正极柱
CN202034434U (zh) 锂离子电池正极片及包含该正极片的锂离子电池
CN106229543A (zh) 一种钛酸锂电池及制作方法
CN106299553B (zh) 一种锂离子电池及其制作方法
CN108767347A (zh) 一种20Ah铅酸蓄电池用高效内化成方法
CN112751091A (zh) 一种高生产效率的圆柱型锂电池制备方法
CN102956925B (zh) 一种锰酸锂塑料壳体圆柱电池及其制备方法
CN202058814U (zh) 一种圆形锂离子电池
CN105470587A (zh) 镍氢二次电池

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1120661

Country of ref document: HK

C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: GR

Ref document number: 1120661

Country of ref document: HK

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20160822

Address after: Kwai Chung street Beek Industrial Park in Longgang District of Shenzhen City, Guangdong Province, No. 6 building 518000

Patentee after: SHENZHEN BAK POWER BATTERY Co.,Ltd.

Address before: Kwai Chung street Beek Industrial Park in Longgang District of Shenzhen City, Guangdong province 518119

Patentee before: SHENZHEN BAK BATTERY Co.,Ltd.

PP01 Preservation of patent right

Effective date of registration: 20191022

Granted publication date: 20120704

PP01 Preservation of patent right
PD01 Discharge of preservation of patent
PD01 Discharge of preservation of patent

Date of cancellation: 20221022

Granted publication date: 20120704

PP01 Preservation of patent right

Effective date of registration: 20221022

Granted publication date: 20120704

PP01 Preservation of patent right