CN102820489B - 卷针的制造方法、锂离子电池的制造方法及锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了卷针的制造方法。该制造方法包括步骤：测定设计的将要制造的方形软包卷绕式锂离子电池的长度、宽度及厚度；计算出该锂离子电池的变形系数，变形系数=长宽比*长厚比*宽厚比；根据变形系数确定椭圆形卷针的短轴与长轴的比值，根据需要制造的锂离子电池的规格确定椭圆形卷针的周长，并根据确定的椭圆形卷针的短半轴与长半轴的比值制造出符合要求的卷针。本发明还公开了一种相应的方形软包卷绕式锂离子电池的制造方法及方形软包卷绕式锂离子电池。通过本发明的制造方法制造的锂离子电池，在经过多次充放电使用后仍然能够保持原有的形状而不变形，提高了电池的使用寿命，且更好地保护了使用该电池的产品。

Description

卷针的制造方法、锂离子电池的制造方法及锂离子电池
技术领域
本发明涉及卷造锂离子电池的卷针，具体涉及卷针的制造方法、方形软包卷绕式锂离子电池的制造方法及方形软包卷绕式锂离子电池。
背景技术
方形软包锂离子电池广泛应用于数码类产品中，特别是在以苹果公司iphone和ipad为代表的潮流引领下，方形软包锂离子电池得到了更快的发展。对于不同的数码产品，所需的方形软包锂离子电池的体积、型号各不相同。方形软包锂离子电池根据加工方式的不同分为叠片式软包锂离子电池和卷绕式软包锂离子电池，其中，卷绕式锂离子电池加工效率高、性价比高，因此具有广阔的应用前景。
锂离子电池主要包括正极片、负极片、设置在正、负极片之间的隔离膜及收容上述正极片、负极片及隔离膜的外壳体。在卷绕式方形软包锂离子电池的生产过程中，正极片、隔离膜及负极片依次间隔层叠设置，卷针对间隔层叠设置的正极片、隔离膜及负极片进行卷绕，形成具有多层结构的电芯卷绕体，在外壳体收容电芯卷绕体后灌入适当的电解液进行封装，再对外壳体进行压扁，进而形成方形软包卷绕式锂离子电池。
然而，在压扁后，一些型号电池内的电芯卷绕体多层结构的拐折处层与层之间的间隙过小，在电池经过一定次数的充放电后，由于正极片、负极片或隔离膜等材料的变形，会导致电芯卷绕体的多层结构被破坏，层与层之间可能会相互接触，锂离子电池的外观也可能会出现S形的变形，从而影响电池的使用，甚至造成数码产品的毁坏。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种生产锂电池电池的卷针的制造方法、方形软包卷绕式锂离子电池的制造方法及方形软包卷绕式锂离子电池，通过该方法制造卷针，通过该卷针卷造方形软包卷绕式锂离子电池，该电池在经过多次充放电使用后仍然能够保持原有的外观形状而不易变形，从而提高了电池的使用寿命及更好地保护了使用该电池的产品。 
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种卷针的制造方法，该卷针用于卷造方形软包卷绕式锂离子电池，该卷针的制造方法包括步骤：
测定设计的将要制造的方形软包卷绕式锂离子电池的长度、宽度及厚度；
计算出该方形软包卷绕式锂离子电池的长宽比、长厚比及宽厚比，并计算出该方形软包卷绕式锂离子电池的变形系数，其中，该变形系数=长宽比*长厚比*宽厚比；
根据计算的变形系数确定椭圆形卷针的短轴与长轴的比值，其中，判断该变形系数是否处于第一数值范围内，若是，则确定椭圆形卷针的短半轴与长半轴比值为第一比值；
判断该变形系数是否处于第二数值范围内，若是，则确定椭圆形卷针的短半轴与长半轴比值为第二比值；
否则确定椭圆形卷针的短半轴与长半轴比值为第三比值；
根据需要制造的方形软包卷绕式锂离子电池的规格确定椭圆形卷针的周长，并根据确定的椭圆形卷针的短半轴与长半轴的比值制造出符合要求的卷针。
优选地，该第一数值范围为大于100，该第一比值为0.6-0.7，该第二数值范围为大于50且小于或等于100，该第二比值为0.7-0.8，该第三比值为0.8-1。
优选地，该第一数值范围为大于100，该第一比值为0.6，该第二数值范围为大于50且小于或等于100，该第二比值为0.7，该第三比值为0.8-1。
优选地，该卷针的制造方法还包括步骤：
在该变形系数小于或等于50时，进一步判断该变形系数是否大于30，若是，则确定椭圆形卷针的短半轴与长半轴比值为0.8；
判断该变形系数是否大于15、且小于或等于30，若是，则确定椭圆形卷针的短半轴与长半轴比值为0.9；
否则确定椭圆形卷针的短半轴与长半轴比值为1，即为圆形卷针。
一种方形软包卷绕式锂离子电池的制造方法，包括由制造系统执行的步骤：
依次间隔层叠设置正极片、隔离膜及负极片；
利用采用上述方法制造的卷针对间隔层叠设置的正极片、隔离膜及负极片进行卷绕，形成具有多层结构的电芯卷绕体；
采用外壳体收容电芯卷绕体，并灌入适当的电解液后对外壳体进行封装；
对外壳体进行压扁，形成方形软包卷绕式锂离子电池。
一种方形软包卷绕式锂离子电池，采用上述方式进行制造。
本发明的有益效果在于：
方形软包卷绕式锂离子电池在制造完成后，电芯卷绕体在拐折处层与层之间的间隙较大，该锂离子电池在经过多次充放电使用后，即使正极片、负极片或隔离膜等材料变形了也不会影响到电芯卷绕体的结构，锂离子电池仍然能够保持原有的外观形状而不变形，从而提高了电池的使用寿命，且更好地保护了使用该电池的产品。
附图说明
图1为本发明的锂离子电池的示意图；
图2为本发明的卷针的制造方法的流程图。
图3为本发明的方形软包卷绕式锂离子电池的制造方法的流程图。
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：
如图2所示，为本发明的卷针的制造方法的流程图，该卷针用于卷造方形软包卷绕式锂离子电池（如图1所示）100。该卷针的制造方法包括步骤：
S201：测定设计的将要制造的方形软包卷绕式锂离子电池100的长度a、宽度b及厚度c；
S202：计算出该锂离子电池100的长宽比a/b、长厚比a/c及宽厚比b/c，并计算出该锂离子电池100的变形系数X，其中，该变形系数X=(a/b)*(a/c)*(b/c)；
S203：根据计算的变形系数X确定椭圆形卷针的短轴与长轴，其中，判断该变形系数X是否处于第一数值范围内，若是，则确定椭圆形卷针的短半轴与长半轴比值为第一比值，并执行步骤S206，否则执行步骤S204；
S204：判断该变形系数X是否处于第二数值范围内，若是，则确定椭圆形卷针的短半轴与长半轴比值为第二比值，并执行步骤S206，否则执行步骤S205；
S205：确定椭圆形卷针的短半轴与长半轴比值为第三比值，并执行步骤S206；
S206：根据需要制造的锂离子电池100的规格确定椭圆形卷针的周长，并根据确定的椭圆形卷针的短半轴与长半轴的比值制造出与锂离子电池100相应的符合要求的卷针。例如，首先采用业界现在使用的卷针的设计思路，根据要制造的锂离子电池100的长、宽、高、设计的电池容量、需要卷绕的圈数及极片的厚度等设计参数，利用公式推导出制造该锂离子电池100需要使用的菱形卷针的周长，进而将该菱形卷针的周长作为椭圆形卷针的周长。
在本发明的一种实施方式中，该第一数值范围为大于100，该第一比值为0.6-0.7，该第二数值范围为大于50且小于或等于100，该第二比值为0.7-0.8，该第三比值为0.8-1。
在本发明的另一种实施方式中，该第一数值范围为大于100，该第一比值为0.6，该第二数值范围为大于50且小于或等于100，该第二比值为0.7，该第三比值为0.8-1。进一步地，在该实施方式中，在变形系数X小于或等于50时，进一步判断该变形系数X是否大于30，若是，则确定椭圆形卷针的短半轴与长半轴比值为0.8；否则判断该变形系数是否大于15、且小于或等于30，若是，则确定椭圆形卷针的短半轴与长半轴比值为0.9；否则确定椭圆形卷针的短半轴与长半轴比值为1，即确定该卷针为圆形卷针。
图3为本发明的方形软包卷绕式锂离子电池的制造方法的流程图。该制造方法包括由制造系统执行的步骤：
S301：依次间隔层叠设置正极片、隔离膜及负极片；
S302：利用采用上述方法制造的卷针对间隔层叠设置的正极片、隔离膜及负极片进行卷绕，形成具有多层结构的电芯卷绕体；
S303：采用外壳体收容电芯卷绕体，向外壳体灌入适当的电解液后对外壳体进行封装；
S304：对外壳体进行压扁，形成方形软包卷绕式锂离子电池。
一种方形软包卷绕式锂离子电池，采用上述方式进行制造。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种卷针的制造方法，该卷针用于卷造方形软包卷绕式锂离子电池，其特征在于，该卷针的制造方法包括步骤：
测定设计的将要制造的方形软包卷绕式锂离子电池的长度、宽度及厚度；
计算出该方形软包卷绕式锂离子电池的长宽比、长厚比及宽厚比，并计算出该方形软包卷绕式锂离子电池的变形系数，其中，该变形系数＝长宽比*长厚比*宽厚比；
根据计算的变形系数确定椭圆形卷针的短半轴与长半轴的比值，其中，判断该变形系数是否处于第一数值范围内，若是，则确定椭圆形卷针的短半轴与长半轴比值为第一比值；
判断该变形系数是否处于第二数值范围内，若是，则确定椭圆形卷针的短半轴与长半轴比值为第二比值；
否则确定椭圆形卷针的短半轴与长半轴比值为第三比值；
根据需要制造的方形软包卷绕式锂离子电池的规格确定椭圆形卷针的周长，并根据确定的椭圆形卷针的短半轴与长半轴的比值制造出符合要求的卷针；
其中，该第一数值范围为大于100，该第一比值为0.6-0.7，该第二数值范围为大于50且小于或等于100，该第二比值为0.7-0.8，该第三比值为0.8-1。
2.如权利要求1所述的卷针的制造方法，其特征在于，该第一数值范围为大于100，该第一比值为0.6，该第二数值范围为大于50且小于或等于100，该第二比值为0.7，该第三比值为0.8-1。
3.如权利要求2所述的卷针的制造方法，其特征在于，该卷针的制造方法还包括步骤：
在该变形系数小于或等于50时，进一步判断该变形系数是否大于30，若是，则确定椭圆形卷针的短半轴与长半轴比值为0.8；
判断该变形系数是否大于15、且小于或等于30，若是，则确定椭圆形卷针的短半轴与长半轴比值为0.9；
否则确定椭圆形卷针的短半轴与长半轴比值为1，即为圆形卷针。
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