CN105449129A - 圆柱形锂电池和防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法和圆柱形锂电池。该防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法包括的步骤有：将正极片和负极片用隔膜隔开后进行卷绕形成卷芯；在所述卷芯的表面贴上终止胶带；在所述终止胶带外表面形成热熔胶层；将形成有所述热熔胶层的卷芯置于圆柱形锂电池壳体内，并对所述卷芯加热使得所述热熔胶层熔融，实现所述卷芯在所述圆柱形锂电池壳体内固定。该圆柱形锂电池是由本发明防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法制备而成。本发明防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法能将卷芯与圆柱形锂电池壳体内壁粘结而固定，从而使得卷芯在圆柱形锂电池壳体内稳固，避免其晃动。因此，本发明圆柱形锂电池结构和电化学稳定。
Description
技术领域
本发明属于电池技术领域，特别涉及一种圆柱形锂电池和防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法。
背景技术
电池具有良好的大功率充放电性能、温度特性好、循环使用寿命长、绿色环保等优点，因而其技术己受到世界各国的普遍重视和使用。电池特别是锂离子电池不仅具有超大容量，更具有功率密度大、充电电池能量密度高的优点，且使用温度范围宽而且循环寿命长，而被广泛用于移动设备中。
在现有技术水平下，因材料纯度、内部结构设计、制作工艺等因素，使得卷芯夹在端子盖板与电池外壳底部之间的稳定结构被破坏，出现卷芯在电池外壳内部晃动的现象。长期的晃动会使卷芯的内部结构造成损伤，影响产品性能，直至产品内部结构的彻底损坏。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法，以及由该方法制备的圆柱形锂电池，以克服现有圆柱形电池的卷芯易在电池壳体内晃动的技术问题。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法，包括如下步骤：
将正极片和负极片用隔膜隔开后进行卷绕形成卷芯；
在所述卷芯的表面贴上终止胶带；
在所述终止胶带外表面形成热熔胶层；
将形成有所述热熔胶层的卷芯置于圆柱形锂电池壳体内，并对所述卷芯加热使得所述热熔胶层熔融，实现所述卷芯在所述圆柱形锂电池壳体内固定。
以及，一种由本发明所述防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法制备的圆柱形锂电池，包括圆柱形锂电池壳体和设置在所述圆柱形锂电池壳体内的卷芯，在所述卷芯表面贴上终止胶带，在所述终止胶带与所述圆柱形锂电池壳体内壁之间还设有热熔胶层，所述热熔胶层用于将所述卷芯固定在所述圆柱形锂电池壳体内。
本发明防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法通过在终止胶带外形成的热熔胶层，使得该热熔胶层在热处理过程中熔融，从而将卷芯与圆柱形锂电池壳体内壁粘结而固定，从而使得卷芯在圆柱形锂电池壳体内稳固，避免其晃动。
因此，本发明圆柱形锂电池结构和电化学稳定，有效延长了使用寿命。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法。该方法包括如下步骤：
步骤S01：将正极片和负极片用隔膜隔开后进行卷绕形成卷芯；
步骤S02：在步骤S01中制备的所述卷芯的表面贴上终止胶带；
步骤S03：在步骤S02中处理后的所述终止胶带外表面形成热熔胶层；
步骤S04：将步骤S03中处理后的形成有所述热熔胶层的卷芯置于圆柱形锂电池壳体内，并对所述卷芯加热使得所述热熔胶层熔融，实现所述卷芯在所述圆柱形锂电池壳体内固定。
其中，上述步骤S01中形成卷芯的方法和步骤S02中贴上终止胶带的方法均可以直接按照现有方法形成即可，对于本发明没有特别的要求。
在一实施例中，终止胶带选用厚度为30-40微米的终止胶带。选用该厚度范围的终止胶带一方面使得终止胶带有效发挥其常规最用，另一方面使得其与后续步骤S03中的热熔胶层之间发挥协同作用，通过终止胶带和热熔胶层的共同作用使得卷芯能够有效稳固在圆柱形锂电池壳体内，避免其晃动。
在一具体实施例中，该终止胶带可以选用主要成分是PET以及亚克力胶等终止胶带。当然不仅仅限于该类终止胶带。
上述步骤S03中形成热熔胶层方法可以采用但不仅仅采用刮涂法形成，如在具体实施例中，将热熔胶热熔后刮涂至所述终止胶带外表面。采用刮涂法形成热熔胶层能有效保证热熔胶层厚度均匀且可控。另外刮涂法能对工艺条件有效控制，保证热熔胶层的相关指标可控，还能提高效率。
在另一实施例中，控制热熔胶层的厚度为10-20微米，在又一实施例中，将该热熔胶层的长度控制为35-40mm，宽度控制为30-35mm。在进一步实施例中，将热熔胶层厚度控制为30-40微米的同时，将该热熔胶层长度控制为35-40mm，宽度控制为30-35mm。通过对热熔胶层的尺寸的控制，有效实现在后续步骤S04热处理后，其能够有效粘结卷芯和圆柱形锂电池壳体内壁，从使得卷芯在圆柱形锂电池壳体内有效得到稳固。在进一步实施例中，通过对上述步骤S02中终止胶带的厚度和本步骤中热熔胶层的厚度控制，使得两者共同作用使得卷芯能够有效稳固在圆柱形锂电池壳体内，避免其晃动，从而有效解决本发明实施例所要解决的技术问题。
在又一实施例中，形成热熔胶层的热熔胶材料的基本树脂是乙烯-醋酸乙烯共聚物，其中乙烯和醋酸乙烯的质量比控制在5:5到6:4之间。通过对该热熔胶材料本身的选用和控制，一方面能有效实现其能够将卷芯有效稳固在圆柱形锂电池壳体内，避免其晃动；另一方面该热熔胶不与电解液产生副反应，粘性也不会降低，能有效保证电池的化学性能不受影响的同时，能有效保证电池在振动使用过程中防止卷芯的晃动。
上述步骤S04中对所述卷芯加热是为了使得热熔胶层在热处理过程中熔融，实现其粘结层作用，将卷芯与圆柱形锂电池壳体内壁之间实现热熔胶粘结，从而将所述卷芯在所述圆柱形锂电池壳体内固定。
在一实施例中，对所述卷芯加热的温度为80-90℃。在一具体实施例中，该对所述卷芯加热的温度为85℃。通过对卷芯加热温度的控制，能够对热熔胶层熔融进行控制，使得卷芯在所述圆柱形锂电池壳体内固定。
本发明防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法通过在终止胶带外形成的热熔胶层，使得该热熔胶层在热处理过程中熔融，从而将卷芯与圆柱形锂电池壳体内壁粘结而固定，从而使得卷芯在圆柱形锂电池壳体内稳固，避免其晃动。另外，通过优化热熔胶层的厚度和材料，能进一步提高卷心在圆柱形锂电池壳体内稳固。
相应地，在上文提供的防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法的基础上，本发明实施例还提供了一种圆柱形锂电池。也即是本发明实施例圆柱形锂电池由上述防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法制备而成。因此，本发明实施例圆柱形锂电池包括圆柱形锂电池壳体和设置在所述圆柱形锂电池壳体内的卷芯，在所述卷芯表面贴上终止胶带，在所述终止胶带与所述圆柱形锂电池壳体内壁之间还设有热熔胶层，所述热熔胶层用于将所述卷芯固定在所述圆柱形锂电池壳体内。
在一实施例中，本发明实施例圆柱形锂电池为18650电池。
这样，在本发明实施例圆柱形锂电池中，卷心能够有效固定在所述圆柱形锂电池壳体内，有效提高了圆柱形锂电结构的稳固性，从而提高了圆柱形锂电的电化学稳定，有效延长了使用寿命。
现以防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法和圆柱形锂电池为例，对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
一种防止18650圆柱形锂电池卷芯晃动的方法，包括如下步骤；
步骤S11：将正极片和负极片用隔膜隔开后进行卷绕形成卷芯；
步骤S12：在所述卷芯的表面贴上终止胶带；其中，终止胶带的厚度为30-40微米；
步骤S13：在所述终止胶带外表面形成热熔胶层；其中，热熔胶层的厚度为15±5微米，且热熔胶层的主要成分是乙烯-醋酸乙烯共聚物；
步骤S14：将形成有所述热熔胶层的卷芯置于圆柱形锂电池壳体内，并将所述卷芯于85℃下加热使得所述热熔胶层熔融，实现所述卷芯在所述圆柱形锂电池壳体内固定。
实施例2
一种防止18650圆柱形锂电池卷芯晃动的方法，包括如下步骤；
步骤S21：将正极片和负极片用隔膜隔开后进行卷绕形成卷芯；
步骤S22：在所述卷芯的表面贴上终止胶带；其中，终止胶带的厚度为30-40微米；
步骤S23：在所述终止胶带外表面形成热熔胶层；其中，热熔胶层的厚度为15±5微米，长度为35-40mm，宽度为30-35mm，且热熔胶层的主要成分是乙烯-醋酸乙烯共聚物；
步骤S24：将形成有所述热熔胶层的卷芯置于圆柱形锂电池壳体内，并将所述卷芯于80℃下加热使得所述热熔胶层熔融，实现所述卷芯在所述圆柱形锂电池壳体内固定。
实施例3
步骤S31：先卷绕正极、负极和隔膜，将卷芯外部卷绕终止胶带固定，控制卷芯外径在17.45-17.55mm之间；
步骤S32：将热熔胶加热后涂布在终止胶带上，其中加热热熔胶的温度在100℃-120℃之间；形成热熔胶涂层的长度在35-40mm之间，宽度在30-35mm之间
步骤S34：将电解液注入于90℃烘烤后的卷芯中，控制注液量在5.5-5.8g，能够保证充分浸润卷芯和热熔胶层。
对比实施例1
直接按照现有工艺制备不含有热熔胶层的18650圆柱形锂电池。
相关性能测试
将上述实施例13中的圆柱形锂电池和对比实施例1中的18650圆柱形锂电池分布进行滚筒测试。测试方法是从同一实施例中取3份样品电池分别于35R/min，6h的条件下进行滚筒测试，其中，实施例1和对比实施例1的测试结果如下表1。
表1
另外，将实施例2、3中制备的电池分别按照表1中的滚筒测试条件进行测试，测试结果与表1中实施例1电池测试结果近似。
因此，将两种工艺的电池放置在滚筒中测试，其中滚筒转速设置35R/min，时间为6h，实施例1-3电池在滚筒测试的3份样品的三组电池全部通过，拆解电池后没有发现卷芯晃动造成断路的情况；而原工艺的三组电池都出现内阻无穷大的现象，拆解电池后发现卷芯晃动严重造成内部断路。因此，本发明实施例防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法能有效使得卷芯在圆柱形锂电池壳体内稳固，避免其晃动，从而有效保证了锂电池结构和电化学的稳定，有效延长了使用寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法，包括如下步骤：
将正极片和负极片用隔膜隔开后进行卷绕形成卷芯；
在所述卷芯的表面贴上终止胶带；
在所述终止胶带外表面形成热熔胶层；
将形成有所述热熔胶层的卷芯置于圆柱形锂电池壳体内，并对所述卷芯加热使得所述热熔胶层熔融，实现所述卷芯在所述圆柱形锂电池壳体内固定。
2.根据权利要求1所述的防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法，其特征在于：所述热熔胶层选用主要成分是乙烯-醋酸乙烯共聚物。
3.根据权利要求1或2所述的防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法，其特征在于：所述热熔胶层的厚度为10-20微米；和/或所述热熔胶层的长度为35-40mm，宽度为30-35mm。
4.根据权利要求1或2所述的防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法，其特征在于：所述形成热熔胶层是将热熔胶热熔后刮涂至所述终止胶带外表面。
5.根据权利要求1或2所述的防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法，其特征在于：对所述卷芯加热的温度为80-90℃。
6.根据权利要求1或2所述的防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法，其特征在于：对所述卷芯加热的温度为85℃。
7.根据权利要求1或2所述的防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法，其特征在于：所述终止胶带的厚度为30-40微米。
8.一种由权利要求1-7任一所述的防止圆柱形锂电池卷芯晃动的方法制备的圆柱形锂电池，包括圆柱形锂电池壳体和设置在所述圆柱形锂电池壳体内的卷芯，在所述卷芯表面贴上终止胶带，在所述终止胶带与所述圆柱形锂电池壳体内壁之间还设有热熔胶层，所述热熔胶层用于将所述卷芯固定在所述圆柱形锂电池壳体内。
9.根据权利要求8所述的圆柱形锂电池，其特征在于：所述圆柱形锂电池为18650电池。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160330 |