CN105870495A - 一种硬壳锂离子电池及其制备方法 - Google Patents

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刘金成
葛辉明
郑军欣
吕正中
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Abstract

本发明公开了一种硬壳锂离子电池及其制备方法，包括壳体、插设于所述壳体内的卷芯、以及分别与外露于所述卷芯两端的正极耳和负极耳相连接的顶盖和底盖，所述底盖与所述负极耳相铆接，所述底盖与所述壳体的下端口一体焊接。还包括制备上述锂离子电池的制备方法，以此方式设计，能够有效消除因电池外径较小，焊针易断裂问题的发生，且能够有效提高电池品质，提高生产良率。

Description

一种硬壳锂离子电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种硬壳锂离子电池及其制备方法。
背景技术
锂离子电池能量密度大，循环寿命长，倍率性能和安全性能好，绿色环保，是一种高性能蓄电池，主要应用于各储能和动力领域，锂离子电池产业是一种新型能源产业，推动了新能源的快速发展。
钢壳圆柱锂离子电池体积比能量大，循环寿命长，得到十分广泛的应用，人们不断进行钢壳圆柱锂离子电池的新开发，开发钢壳圆柱锂离子电池的重点之一是电池制作方法和电池结构的不断改进，钢壳圆柱锂离子电池制备工艺和电池内部结构直接决定着电池的基本性能，制备工艺和机构的合理提升可以有效推动钢壳圆柱锂离子电池性能的提升。
现有技术下(如图1所示)钢壳圆柱锂离子电池的卷芯4一端的负极耳1焊接外壳的方式基本上都是采用焊针2电阻焊钢壳底部的方式。这种方式存在一定的局限性，一是当钢壳3圆柱型号的直径较小时(8mm以下)，卷芯4中间的空隙太小，能够穿过的焊针2太细，因此进行焊接时非常容易断裂。二是焊接的效果很难检验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够有效消除因电池外径较小，焊针易断裂问题的发生，且能够有效提高电池品质，提高生产良率的硬壳锂离子电池及其制备方法。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种硬壳锂离子电池，包括壳体、插设于所述壳体内的卷芯、以及分别与外露于所述卷芯两端的正极耳和负极耳相连接的顶盖和底盖，所述底盖与所述负极耳相铆接，所述底盖与所述壳体的下端口一体焊接。
其中，所述负极耳与所述底盖的上表面相贴合且通过金属柱相铆接。
其中，所述负极耳包括外延于所述卷芯内的负极片一侧的延伸臂，以及与所述延伸臂一体连接的圆环。
其中，所述正极耳设置为外延于所述卷芯内的正极片一侧的直臂，所述直臂与所述顶盖焊接。
其中，所述金属柱设置为铜柱，且所述金属柱与所述负极耳的内圆孔相配合。
其中，所述卷芯还包括一体卷设于所述正极片和所述负极片之间的隔离膜。
其中，所述卷芯的中部贯穿设置有通孔。
一种制备钢壳圆柱锂离子电池的方法，包括以下步骤：
1).将正极片、隔离膜、负极片依次叠加后卷绕形成所述卷芯；
2).将所述卷芯插入所述壳体,并将外露于所述卷芯一端的负极耳与所述底盖相铆接；
3).将铆接有负极耳的底盖与所述壳体的下端口一体焊接；
4).在所述壳体的上端口四周的外圆周面上辊槽；
5).将所述正极耳与所述顶盖焊接，并将电解液注入壳体内；
6).将所述顶盖与所述壳体的上端口一体焊接。
本发明的有益效果：本发明包括壳体、插设于所述壳体内的卷芯、以及分别与外露于所述卷芯两端的正极耳和负极耳相连接的顶盖和底盖，所述底盖与所述负极耳相铆接，所述底盖与所述壳体的下端口一体焊接。还包括制备上述锂离子电池的制备方法，以此方式设计，能够有效消除因电池外径较小，焊针易断裂问题的发生，且能够有效提高电池品质，提高生产良率。
附图说明
图1是现有技术下一种硬壳锂离子电池负极耳与壳体焊接时的结构示意图。
图2是本发明一种硬壳锂离子电池底盖、卷芯及壳体配合后的结构示意图。
图3是图2中卷芯的结构示意图。
图4是图2中卷芯与底盖铆接时的结构示意图。
图5是图2中正极片的结构示意图。
图6是图2中负极片的结构示意图。
图7是本发明锂离子电池成品的主视图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图2和图3所示，本实施例中一种硬壳锂离子电池，包括壳体5、插设于壳体5内的卷芯6、以及分别与外露于卷芯6两端的正极耳61和负极耳62相连接的顶盖和底盖7，底盖7与负极耳62相铆接，底盖7与壳体5的下端口一体焊接。优选的，壳体设置为钢管或铝管，进一步的，如图4所示，负极耳62与底盖7的上表面相贴合且通过金属柱71相铆接，金属柱71设置为铜柱或铝柱，且金属柱71与负极耳62的内圆孔相配合。以此方式，能够方便的实现负极耳与壳体的连接，有效避免了采用焊针焊接时，因贯穿卷芯6中部的通孔65太细而造成的焊针断裂问题的发生。
本实施例中，如图5及图6所示，负极耳62包括外延于卷芯6内的负极片64一侧的延伸臂621，以及与延伸臂621一体连接的圆环622。正极耳61设置为外延于卷芯6内的正极片63一侧的直臂，直臂与顶盖焊接。且正极片63和负极片64之间一体卷设有隔离膜。
一种制备上述钢壳圆柱锂离子电池的方法，包括以下步骤：
1).如图3所示，将正极片63、隔离膜、负极片64依次叠加后卷绕形成卷芯6；
2).如图4所示，将卷芯6插入壳体5,并将外露于卷芯6一端的负极耳62与底盖7相铆接；
3).将铆接有负极耳62的底盖7与壳体5的下端口一体焊接；
4).在壳体5的上端口四周的外圆周面上辊槽；
5).将正极耳61与顶盖焊接，并将电解液注入壳体5内；
6).将顶盖与壳体5的上端口一体焊接。
采用上述制备方法的锂离子电池加工完成后如图7所示，底盖7的下底面与壳体下端口的下端面平齐，且负极耳通过底盖与壳体相导通，依次方式进行加工制造，能够有效消除因电池外径较小，焊针易断裂问题的发生，且能够有效提高电池品质，提高生产良率。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种硬壳锂离子电池，其特征在于:包括壳体、插设于所述壳体内的卷芯、以及分别与外露于所述卷芯两端的正极耳和负极耳相连接的顶盖和底盖，所述底盖与所述负极耳相铆接，所述底盖与所述壳体的下端口一体焊接。
2.根据权利要求1所述的一种硬壳锂离子电池，其特征在于:所述负极耳与所述底盖的上表面相贴合且通过金属柱相铆接。
3.根据权利要求1所述的一种硬壳锂离子电池，其特征在于:所述负极耳包括外延于所述卷芯内的负极片一侧的延伸臂，以及与所述延伸臂一体连接的圆环。
4.根据权利要求3所述的一种硬壳锂离子电池，其特征在于:所述正极耳设置为外延于所述卷芯内的正极片一侧的直臂，所述直臂与所述顶盖焊接。
5.根据权利要求3所述的一种硬壳锂离子电池，其特征在于:所述金属柱设置为铜柱，且所述金属柱与所述负极耳的内圆孔相配合。
6.根据权利要求4所述的一种硬壳锂离子电池，其特征在于:所述卷芯还包括一体卷设于所述正极片和所述负极片之间的隔离膜。
7.根据权利要求1所述的一种硬壳锂离子电池，其特征在于:所述卷芯的中部贯穿设置有通孔。
8.一种制备权利要求1所述的钢壳圆柱锂离子电池的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1).将正极片、隔离膜、负极片依次叠加后卷绕形成所述卷芯；
2).将所述卷芯插入所述壳体,并将外露于所述卷芯一端的负极耳与所述底盖相铆接；
3).将铆接有负极耳的底盖与所述壳体的下端口一体焊接；
4).在所述壳体的上端口四周的外圆周面上辊槽；
5).将所述正极耳与所述顶盖焊接，并将电解液注入壳体内；6).将所述顶盖与所述壳体的上端口一体焊接。
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