CN102201594A - 一种方形锂离子电池及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种方形锂离子电池，包括第一极片、设置于所述第一极片上的第一极耳和第二极片，所述第一极片和所述第二极片用于卷绕制作电芯，所述第一极片包括位于电芯卷绕最内圈的导电箔，所述导电箔包括端部和直线部，所述第一极耳设置在所述端部，所述第一极耳保护装置包覆在所述第一极耳上，所述直线部设置有辅助膜。本发明在方形电池位于电芯卷绕最内圈的导电箔的直线部，设置有辅助膜，利用辅助膜的厚度减小电池厚度分布不均匀，从而在电池充放电过程中，改善方形电池由于局部膨胀而导致的电池外观扭曲现象，降低了方形电池的外观不良率，从而降低了电池的生产成本，提高了产品的成品率。
Description
技术领域
本发明涉及电池制造领域，尤其涉及一种方形锂离子电池及其制作方法。
背景技术
方形电池在制造过程中，需要在正极及负极极片上合适的位置焊接上具有一定厚度的正负极耳，以此来满足电池内部与外部电源或是用电电子产品的电路连接。而由于极耳厚度比较大(50-100μm)，而且极耳的硬度也比较大，很容易由于极耳的坚硬而刺破电池中的隔膜，导致电池内部出现短路发热危险隐患，因此往往会用PI(polyimide：聚酰亚胺)类高温胶纸包覆住极耳，而这些胶纸也是具有一定厚度的(30-50μm)，导致极耳位置对应的电池位置会成为电池整体厚度分布最厚的地方，从而电池在外观上就会出现厚度分布不均匀的现象。
在电池的循环充放电过程中，电池的正负极片均会由于锂离子的嵌入脱出发生晶体结构的晶面间距变宽，特别是在电池充电过程中，负极片石墨材料由于锂离子的嵌入所导致的膨胀率可能会达到15％左右(不同类型的石墨负极材料的膨胀率略有区别，不过普遍＞10％)。电池在进行充电或是几十次循环充放电测试以后，由于电池内部极片的不断膨胀，加上电池内部厚度分布不均匀，从而使得电池出现局部突起的外观不良现象，从而出现严重的扭曲变性，导致电池因此而报废，或是不断接到客户投诉要求退换货物，电池生产时由此造成的外观不良率高达50％以上，由此导致电池的生产成本居高不下及生产达成率严重偏低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种可提高成品率的方形锂离子电池及其制作方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种方形锂离子电池，包括第一极片、设置于所述第一极片上的第一极耳和第二极片，所述第一极片和所述第二极片用于卷绕制作电芯，所述第一极片包括位于电芯卷绕最内圈的导电箔，所述导电箔包括端部和直线部，所述第一极耳设置在所述端部，所述第一极耳保护装置包覆在所述第一极耳上，所述直线部设置有辅助膜。
所述第一极耳上设置有第一极耳保护装置
所述辅助膜的厚度与第一极耳及第一极耳保护装置的厚度和相当。
所述辅助膜为胶纸。
所述胶纸包括聚丙烯胶纸、聚酰亚胺胶纸或聚苯二甲酸乙二醇酯胶纸中的任意一种。
所述第一极片为负极片，所述第一极片保护装置为保护膜，所述第二极片为正极片。
所述保护膜为聚丙烯胶纸、聚酰亚胺胶纸或聚苯二甲酸乙二醇酯胶纸中的任意一种。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种方形锂离子电池的制作方法，包括电芯的卷绕制作过程，其特征在于，所述卷绕制作过程包括：
在位于电芯卷绕最内圈的第一极片的导电箔的端部焊接第一极耳；
在所述第一极片极耳上包覆第一极耳保护装置；
在位于电芯卷绕最内圈的第一极片的导电箔的直线部设置有辅助膜；
卷绕第一极片和第二极片，制成电芯。
所述辅助膜的厚度与第一极耳及第一极耳保护装置的厚度和相当。
所述辅助膜为胶纸。
所述胶纸包括聚丙烯胶纸、聚酰亚胺胶纸或聚苯二甲酸乙二醇酯胶纸中的任意一种。
所述第一极片为负极片，所述第一极片保护装置为保护膜，所述第二极片为正极片。
所述保护膜为聚丙烯胶纸、聚酰亚胺胶纸或聚苯二甲酸乙二醇酯胶纸中的任意一种。
本发明的有益效果是：
本发明在方形电池位于电芯卷绕最内圈的导电箔的直线部，设置有辅助膜，利用辅助膜的厚度减小电池厚度分布不均匀，从而在电池充放电过程中，改善方形电池由于局部膨胀而导致的电池外观扭曲现象，降低了方形电池的外观不良率，从而降低了电池的生产成本，提高了产品的成品率。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中，方形电池的结构示意图；
图2为本发明方法具体实施方式中，电芯的卷绕制作流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明中的方形电池，是指经过卷绕工艺所制造的电池，其厚度一般大于5mm，卷绕层数一般在8层以上，外观尺寸为方形的电池。主要包括方形铝壳电池、方形软包装聚合物电池等。
如图1所示，本发明方形锂离子电池的一种具体实施方式，包括第一极片10、第一极耳11、第二极片20和第二极耳21。第一极耳11设置在第一极片10上，第二极耳21设置在第二极片20上。第一极片10和第二极片20用于卷绕制作电芯，第一极片10和第二极片20之间设置有隔膜31。第一极片10包括位于电芯卷绕最内圈的导电箔，该导电箔直线形的部分包括直线部和端部，该导电箔开始的部分为端部。第一极耳11设置在端部，直线部设置有辅助膜14。在一种实施方式中，导电箔为铜箔。
在一种实施方式中，还包括第一极耳保护装置12和第二极耳保护装置22，第一极耳保护装置12包覆在第一极耳11上，第二极耳保护装置22包覆在第二极耳21上。
辅助膜14的厚度与第一极耳11及其保护装置12的厚度和相当。辅助膜14的厚度与第一极耳11及其保护装置12的厚度和相当是指辅助膜14的厚度接近或等于第一极耳11及其保护装置12的厚度和。
在一种实施方式中，辅助膜14的厚度与第一极耳11及其保护装置12的厚度和相等。本实施方式中，在方形电池位于电芯卷绕最内圈的导电箔的直线部，设置有辅助膜14，辅助膜14的厚度与第一极耳11及其保护装置12的厚度和相等，利用辅助膜14的厚度消除电池厚度分布不均匀，从而在电池充放电过程中，电池只会发生整体的轻微膨胀，而不会造成由于局部膨胀而导致的电池外观扭曲。
辅助膜14为胶纸。该胶纸可以选择PP(polypropylene：聚丙烯)胶纸、PI胶纸或PET(Polythylene terephthalate：聚对苯二甲酸乙二醇酯)胶纸中的任意一种，其不会由于电解液的浸泡而发生变性，或是影响电池的使用性能，而且该类胶纸具有极好的粘贴黏性，在电池内部不会发生错位移动。
在一种实施方式中，第一极片10为负极片，其上设置的第一极耳11为负极极耳，负极极耳上包覆的第一极耳保护装置12为保护膜。负极片10上还设置有负极活性物质13。第二极片20为正极片，其上设置的第二极耳21为正极极耳，正极极耳上包覆的第二极耳保护装置22为保护膜。正极片20上还设置有正极活性物质23。
保护膜为PP胶纸、PI胶纸或PET胶纸中的任意一种。
如图2所示，本发明方形电池的制作方法，其一种具体实施方式，包括电芯的卷绕制作过程，该卷绕制作过程，包括以下步骤：
步骤201：在位于电芯卷绕最内圈的第一极片的导电箔的端部焊接第一极耳；在本具体实施方式中，第一极片为负极片，第一极耳为负极极耳。按照锂离子电池的正常生产工艺进行配料、涂布、碾压、制片工艺，在负极片焊接上负极极耳。
步骤202：在所述第一极耳上包覆第一极耳保护装置；负极极耳上包覆的保护装置为粘贴在负极极耳上的保护膜，保护膜可以是PP胶纸、PI胶纸或PET胶纸中的任意一种。
步骤203：在位于电芯卷绕最内圈的第一极片的导电箔的直线部设置辅助膜；在一种实施方式中，辅助膜14的厚度与第一极耳11及其保护装置12的厚度和接近，在另一种实施方式中，辅助膜14的厚度与第一极耳11及其保护装置12的厚度和相等。辅助膜14为胶纸。该胶纸可以选择PP胶纸、PI胶纸或PET胶纸中的任意一种，其不会由于电解液的浸泡而发生变性，或是影响电池的使用性能。
步骤204：卷绕第一极片和第二极片，制作电芯；第二极片为正极片，卷绕负极片、正极片和隔膜进行电池的组装，并按照正常工艺完成其他的工艺制作过程，即可制备出厚度分布均匀的锂离子方形大电池。该电池经过充电或是循环充放电后，电芯表面仍然平整，没有发生褶皱变形。
本发明的实施方式中，当辅助膜的厚度与第一极耳和第一极耳保护装置的厚度和相等时，可进一步减小和消除电池厚度分布不均匀，从而在电池充放电过程中，进一步改善方形电池由于局部膨胀而导致的电池外观扭曲现象，从而进一步提高了产品的成品率。
以上内容是结合具体的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，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种方形锂离子电池，包括第一极片、设置于所述第一极片上的第一极耳和第二极片，所述第一极片和所述第二极片用于卷绕制作电芯，所述第一极片包括位于电芯卷绕最内圈的导电箔，所述导电箔包括端部和直线部，所述第一极耳设置在所述端部，所述第一极耳保护装置包覆在所述第一极耳上，其特征在于，所述直线部设置有辅助膜。
2.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一极耳上设置有第一极耳保护装置。
3.如权利要求2所述的电池，其特征在于，所述辅助膜的厚度与第一极耳及第一极耳保护装置的厚度和相当。
4.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述辅助膜为胶纸。
5.如权利要求3所述的电池，其特征在于，所述胶纸包括聚丙烯胶纸、聚酰亚胺胶纸或聚苯二甲酸乙二醇酯胶纸中的任意一种。
6.如权利要求1至5任一所述的电池，其特征在于，所述第一极片为负极片，所述第一极片保护装置为保护膜，所述第二极片为正极片。
7.如权利要求6所述的电池，其特征在于，所述保护膜为聚丙烯胶纸、聚酰亚胺胶纸或聚苯二甲酸乙二醇酯胶纸中的任意一种。
8.一种方形锂离子电池的制作方法，包括电芯的卷绕制作过程，其特征在于，所述卷绕制作过程包括：
在位于电芯卷绕最内圈的第一极片的导电箔的端部焊接第一极耳；
在所述第一极片极耳上包覆第一极耳保护装置；
在位于电芯卷绕最内圈的第一极片的导电箔的直线部设置有辅助膜；
卷绕第一极片和第二极片，制成电芯。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述辅助膜的厚度与第一极耳及其保护装置的厚度和相当。
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| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
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| PD01 | Discharge of preservation of patent | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20221022 Granted publication date: 20150930 |
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| PP01 | Preservation of patent right | ||
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Effective date of registration: 20221022 Granted publication date: 20150930 |