CN106252734B - 一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法，该方法为：一、通过正极浆料配制、涂布和制片制作成正极极片；二、通过负极浆料配制、涂布和制片制作成负极极片；三、卷绕；四、整形；五、电池入壳；六、经过点底焊、滚槽、烘烤、注液、封口、清洗套标和化成分容后制作成耐振动圆柱形锂离子电池。本发明制备方法简单，制备的圆柱形锂离子电池具备优良的耐振动性能，不但可以满足普通锂离子电池振动的需求，更能在振幅2mm，频率500Hz的条件下连续振动30个小时以上，完全满足冲击钻等强振动电动工具电池需求。

Description

一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法。

背景技术

电动工具因携带方便、操作简单、功能多样等特点，可以大大减轻劳动强度，提高工作效率，因而被广泛应用于建筑、住房装潢、汽车、机械、电力、桥梁、园艺等领域，并大量进入家庭。

圆柱形锂离子电池因其型号一致、结构轻巧、体积小、重量轻、环保等特点，已成为电动工具电池的主流。但普通的圆柱形锂离子电池无法满足冲击电钻、电动扳手类电动工具的使用要求。此类电动工具在工作时产生高强的振动，因此要求电池具备耐振动性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法。该制作方法简单，制备的圆柱形锂离子电池具备优良的耐振动性能，不但可以满足普通锂离子电池振动的需求(振幅0.8mm，频率10～55Hz，振动时间3小时)，更能在振幅2mm，频率500Hz的条件下连续振动30个小时以上(锂离子电池10C放电300周的时间，即电动工具电池承诺的寿命时间，客户要求4小时以上)，完全满足冲击钻等强振动电动工具电池需求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、正极极片制作，制作过程如下：

步骤101、正极浆料配制：将活性物质、导电剂和粘接剂添加至溶剂中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡后得到正极浆料；所述正极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质88份～98份，导电剂1份～6份，粘接剂1份～6份，溶剂40份～60份；

步骤102、涂布：将步骤101中所述正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两面，经高温干燥，得到正极极片；

步骤103、制片：将步骤102中所述正极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上正极耳，所述正极耳为抗拉力不小于100N的铝极耳；

步骤二、负极极片制作，其制作过程如下：

步骤201、负极浆料配制：将活性物质、导电剂、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠添加至水中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡得到负极浆料；所述负极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质92份～98份，导电剂0份～3份，丁苯橡胶1份～3份，羧甲基纤维素钠1份～3份，水80份～150份；

步骤202、涂布：将步骤201中所述负极浆料均匀地涂覆在集流体铜箔的两面，经高温干燥，得到负极极片；

步骤203、制片：将步骤102中所述负极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上负极耳；所述负极耳为镍极耳、铜极耳、铜镀镍极耳、铜镍复合极耳中的一种或两种；

步骤三、卷绕：将步骤一制作的正极极片、隔膜、步骤二制作的负极极片和隔膜依次叠放，然后卷绕成电芯，所述电芯在收尾处贴上双面胶；

步骤四、整形：将步骤三中所述电芯放入整形设备中整形处理；

步骤五、电池入壳：将步骤四中经过整形处理后的电芯去除收尾处双面胶的离型纸，装入钢壳，并装入上层绝缘片和下层绝缘片；

步骤六、将步骤五中装入钢壳的电芯再经过点底焊、滚槽、烘烤、注液、封口、清洗套标和化成分容后制作成耐振动圆柱形锂离子电池。

上述的一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法，其特征在于，步骤101中所述活性物质为钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍钴二元、镍钴锰三元、镍钴铝三元和磷酸铁锂中的一种或两种以上，所述导电剂为超级导电碳黑、石墨和碳纳米管中的一种或两种以上，所述粘接剂为聚偏氟乙烯；所述溶剂为N-二甲基吡咯烷酮；

上述的一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法，其特征在于，步骤201中所述活性物质为天然石墨、人造石墨或中间相炭微球，所述导电剂为超级导电碳黑、石墨和碳纳米管中的一种或两种以上。

上述的一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法，其特征在于，步骤四中所述整形处理的时间为3min～20min。

上述的一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法，其特征在于，步骤五中所述上层绝缘片和下层绝缘片的厚度均不小于0.3mm。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用抗拉力强的铝极耳作为正极耳，增强正极耳在电池振动时的抗拉伸性能，防止正极耳在振动时拉扯断裂，锂离子电池在使用过程中，因振动失效均为正极耳断裂，经分析，在电池振动中，电芯相对钢壳有以下三种振动方式，上下振动、左右振动和旋转振动，这三种振动在电池振动中同时发生，这种高频的振动对反复正极耳进行拉扯，普通抗拉力小的正极耳不能长时间经受拉扯而断裂，进而引起电池失效。

2、本发明的电芯收尾处的终止胶选用双面胶，电池化成后膨胀后，双面胶一面和电芯相连，另一面与钢壳紧紧相连，从而保证电芯与钢壳一起运动，消除了电芯相对于钢壳的上下、左右、旋转三种振动，达到正极耳相对静止不受拉扯。同时因为双面胶是纯胶性物质，本身具备膨胀能力，便于电芯膨胀，使用双面胶的电芯化成后电芯，相对于使用普通终止胶的电芯，其直径约大0.2mm，能更好地与钢壳相连。

3、本发明电芯入壳前进行直径整形处理，保证电芯为圆柱形，以便膨胀后各个方向都可以与钢壳相连。普通的圆柱形锂离子电池卷芯为椭圆形，其长轴与短轴相差0.3mm以上，如不进行整形，电池化成膨胀后，短轴侧无法与钢壳相连，对电芯的固定作用大大减弱。

4、本发明的上层绝缘片和下层绝缘片均使用厚度≥0.3mm的绝缘片，在高度方向上对电池进行固定，防止振动。普通的绝缘片厚度＜0.2mm，电芯与钢壳在高度方向上有一定余量，加剧了电芯与钢壳在高度方向上的振动，使用厚度≥0.3mm的绝缘片，可以有效的减小高度方向上的余量，减弱高度方向上的振动。

下面通过实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

具体实施方式

实施例1

本实施例的耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法包括以下步骤：

步骤一、正极极片制作，制作过程如下：

步骤101、正极浆料配制：将活性物质、导电剂和粘接剂添加至溶剂中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡后得到正极浆料；所述正极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质94份，导电剂3.5份，粘接剂2.5份，溶剂60份；所述活性物质为镍钴锰三元，所述导电剂为超级导电碳黑和碳纳米管，所述粘接剂为聚偏氟乙烯；所述溶剂为N-二甲基吡咯烷酮；

步骤102、涂布：将步骤101中所述正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两面，经高温干燥，得到正极极片；

步骤103、制片：将步骤102中所述正极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上正极耳，所述正极耳为抗拉力为200N的铝极耳；

步骤二、负极极片制作，其制作过程如下：

步骤201、负极浆料配制：将活性物质、导电剂、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠添加至水中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡得到负极浆料；所述负极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质92份，导电剂3份，丁苯橡胶3份，羧甲基纤维素钠2份，水150份；所述活性物质为中间相炭微球，所述导电剂为超级导电碳黑和碳纳米管；

步骤202、涂布：将步骤201中所述负极浆料均匀地涂覆在集流体铜箔的两面，经高温干燥，得到负极极片；

步骤203、制片：将步骤102中所述负极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上负极耳；所述负极耳为铜镀镍极耳；

步骤三、卷绕：将步骤一制作的正极极片、隔膜和步骤二制作的负极极片依次叠放，然后卷绕成电芯，所述电芯在收尾处贴上双面胶；

步骤四、整形：将步骤三中所述电芯放入整形设备中整形处理12min。

步骤五、电池入壳：将步骤四中经过整形处理后的电芯去除收尾处双面胶的离型纸，装入钢壳，并装入上层绝缘片和下层绝缘片；所述上层绝缘片和下层绝缘片的厚度均为0.3mm；

步骤六、将步骤五中装入钢壳的电芯再经过点底焊、滚槽、烘烤、注液、封口、清洗套标和化成分容后制作成耐振动圆柱形锂离子电池。

实施例2

本实施例的耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法包括以下步骤：

步骤一、正极极片制作，制作过程如下：

步骤101、正极浆料配制：将活性物质、导电剂和粘接剂添加至溶剂中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡后得到正极浆料；所述正极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质98份，导电剂1份，粘接剂1份，溶剂40份；所述活性物质为钴酸锂，所述导电剂为石墨，所述粘接剂为聚偏氟乙烯；所述溶剂为N-二甲基吡咯烷酮；

步骤102、涂布：将步骤101中所述正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两面，经高温干燥，得到正极极片；

步骤103、制片：将步骤102中所述正极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上正极耳，所述正极耳为抗拉力为150N的铝极耳；

步骤二、负极极片制作，其制作过程如下：

步骤201、负极浆料配制：将活性物质、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠添加至水中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡得到负极浆料；所述负极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质98份，丁苯橡胶1份，羧甲基纤维素钠1份，水80份；所述活性物质为人造石墨；

步骤202、涂布：将步骤201中所述负极浆料均匀地涂覆在集流体铜箔的两面，经高温干燥，得到负极极片；

步骤203、制片：将步骤102中所述负极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上负极耳；所述负极耳为镍极耳；

步骤三、卷绕：将步骤一制作的正极极片、隔膜和步骤二制作的负极极片依次叠放，然后卷绕成电芯，所述电芯在收尾处贴上双面胶；

步骤四、整形：将步骤三中所述电芯放入整形设备中整形处理3min。

步骤五、电池入壳：将步骤四中经过整形处理后的电芯去除收尾处双面胶的离型纸，装入钢壳，并装入上层绝缘片和下层绝缘片；所述上层绝缘片和下层绝缘片的厚度均为0.4mm；

步骤六、将步骤五中装入钢壳的电芯再经过点底焊、滚槽、烘烤、注液、封口、清洗套标和化成分容后制作成耐振动圆柱形锂离子电池。

实施例3

本实施例的耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法包括以下步骤：

步骤一、正极极片制作，制作过程如下：

步骤101、正极浆料配制：将活性物质、导电剂和粘接剂添加至溶剂中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡后得到正极浆料；所述正极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质88份，导电剂6份，粘接剂6份，溶剂55份；所述活性物质为磷酸铁锂，所述导电剂为超级导电碳黑、石墨和碳纳米管，所述粘接剂为聚偏氟乙烯；所述溶剂为N-二甲基吡咯烷酮；

步骤102、涂布：将步骤101中所述正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两面，经高温干燥，得到正极极片；

步骤103、制片：将步骤102中所述正极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上正极耳，所述正极耳为抗拉力为150N的铝极耳；

步骤二、负极极片制作，其制作过程如下：

步骤201、负极浆料配制：将活性物质、导电剂、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠添加至水中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡得到负极浆料；所述负极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质94份，导电剂2份，丁苯橡胶2份，羧甲基纤维素钠2份，水90份；所述活性物质为天然石墨，所述导电剂为超级导电碳黑；

步骤202、涂布：将步骤201中所述负极浆料均匀地涂覆在集流体铜箔的两面，经高温干燥，得到负极极片；

步骤203、制片：将步骤102中所述负极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上负极耳；所述负极耳为镍极耳和铜极耳；

步骤三、卷绕：将步骤一制作的正极极片、隔膜和步骤二制作的负极极片依次叠放，然后卷绕成电芯，所述电芯在收尾处贴上双面胶；

步骤四、整形：将步骤三中所述电芯放入整形设备中整形处理20min。

步骤五、电池入壳：将步骤四中经过整形处理后的电芯去除收尾处双面胶的离型纸，装入钢壳，并装入上层绝缘片和下层绝缘片；所述上层绝缘片和下层绝缘片的厚度均为0.5mm；

步骤六、将步骤五中装入钢壳的电芯再经过点底焊、滚槽、烘烤、注液、封口、清洗套标和化成分容后制作成耐振动圆柱形锂离子电池。

实施例4

本实施例的耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法包括以下步骤：

步骤一、正极极片制作，制作过程如下：

步骤101、正极浆料配制：将活性物质、导电剂和粘接剂添加至溶剂中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡后得到正极浆料；所述正极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质94份，导电剂3.5份，粘接剂2.5份，溶剂50份；所述活性物质为镍钴锰三元和锰酸锂共混，质量比1：1，所述导电剂为超级导电炭黑和石墨，所述粘接剂为聚偏氟乙烯；所述溶剂为N-二甲基吡咯烷酮；

步骤102、涂布：将步骤101中所述正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两面，经高温干燥，得到正极极片；

步骤103、制片：将步骤102中所述正极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上正极耳，所述正极耳为抗拉力为120N的铝极耳；

步骤二、负极极片制作，其制作过程如下：

步骤201、负极浆料配制：将活性物质、导电剂、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠添加至水中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡得到负极浆料；所述负极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质94.5份，导电剂2份，丁苯橡胶2份，羧甲基纤维素钠1.5份，水100份；所述活性物质为天然石墨和人造石墨，所述天然石墨和人造石墨的质量比1：1，所述导电剂为石墨和碳纳米管；

步骤202、涂布：将步骤201中所述负极浆料均匀地涂覆在集流体铜箔的两面，经高温干燥，得到负极极片；

步骤203、制片：将步骤102中所述负极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上负极耳；所述负极耳为镍极耳、铜极耳和铜镀镍极耳；

步骤三、卷绕：将步骤一制作的正极极片、隔膜和步骤二制作的负极极片依次叠放，然后卷绕成电芯，所述电芯在收尾处贴上双面胶；

步骤四、整形：将步骤三中所述电芯放入整形设备中整形处理15min。

步骤五、电池入壳：将步骤四中经过整形处理后的电芯去除收尾处双面胶的离型纸，装入钢壳，并装入上层绝缘片和下层绝缘片；所述上层绝缘片和下层绝缘片的厚度均为0.4mm；

步骤六、将步骤五中装入钢壳的电芯再经过点底焊、滚槽、烘烤、注液、封口、清洗套标和化成分容后制作成耐振动圆柱形锂离子电池。

实施例5

本实施例的耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法包括以下步骤：

步骤一、正极极片制作，制作过程如下：

步骤101、正极浆料配制：将活性物质、导电剂和粘接剂添加至溶剂中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡后得到正极浆料；所述正极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质97份，导电剂1.8份，粘接剂1.2份，溶剂55份；；所述活性物质为镍钴锰三元、镍钴铝三元和钴酸锂，质量比6：2：2，所述导电剂为石墨，所述粘接剂为聚偏氟乙烯；所述溶剂为N-二甲基吡咯烷酮；

步骤102、涂布：将步骤101中所述正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两面，经高温干燥，得到正极极片；

步骤103、制片：将步骤102中所述正极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上正极耳，所述正极耳为抗拉力为120N的铝极耳；

步骤二、负极极片制作，其制作过程如下：

步骤201、负极浆料配制：将活性物质、导电剂、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠添加至水中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡得到负极浆料；所述负极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质97.5份，导电剂0.5份，丁苯橡胶1份，羧甲基纤维素钠1份，水90份；所述活性物质为天然石墨，所述导电剂为超级导电碳黑；

步骤202、涂布：将步骤201中所述负极浆料均匀地涂覆在集流体铜箔的两面，经高温干燥，得到负极极片；

步骤203、制片：将步骤102中所述负极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上负极耳；所述负极耳为镍极耳、铜极耳、铜镀镍极耳和铜镍复合极耳；

步骤三、卷绕：将步骤一制作的正极极片、隔膜和步骤二制作的负极极片依次叠放，然后卷绕成电芯，所述电芯在收尾处贴上双面胶；

步骤四、整形：将步骤三中所述电芯放入整形设备中整形处理20min。

步骤五、电池入壳：将步骤四中经过整形处理后的电芯去除收尾处双面胶的离型纸，装入钢壳，并装入上层绝缘片和下层绝缘片；所述上层绝缘片和下层绝缘片的厚度均为0.4mm；

步骤六、将步骤五中装入钢壳的电芯再经过点底焊、滚槽、烘烤、注液、封口、清洗套标和化成分容后制作成耐振动圆柱形锂离子电池。

对比例1

本对比例的圆柱形锂离子电池的制作方法包括以下步骤：

步骤一、正极极片制作，制作过程如下：

步骤101、正极浆料配制：将活性物质、导电剂和粘接剂添加至溶剂中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡后得到正极浆料；所述正极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质94份，导电剂3.5份，粘接剂2.5份，溶剂60份；所述活性物质为镍钴锰三元，所述导电剂为超级导电碳黑和碳纳米管，所述粘接剂为聚偏氟乙烯；所述溶剂为N-二甲基吡咯烷酮；

步骤102、涂布：将步骤101中所述正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两面，经高温干燥，得到正极极片；

步骤103、制片：将步骤102中所述正极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上正极耳，所述正极耳为抗拉力为50N的铝极耳；

步骤二、负极极片制作，其制作过程如下：

步骤201、负极浆料配制：将活性物质、导电剂、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠添加至水中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡得到负极浆料；所述负极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质92份，导电剂3份，丁苯橡胶3份，羧甲基纤维素钠2份，水150份；所述活性物质为中间相炭微球，所述导电剂为超级导电碳黑和碳纳米管；

步骤202、涂布：将步骤201中所述负极浆料均匀地涂覆在集流体铜箔的两面，经高温干燥，得到负极极片；

步骤203、制片：将步骤102中所述负极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上负极耳；所述负极耳为铜镀镍极耳；

步骤三、卷绕：将步骤一制作的正极极片、隔膜和步骤二制作的负极极片依次叠放，然后卷绕成电芯，所述电芯在收尾处贴上双面胶；

步骤四、整形：将步骤三中所述电芯放入整形设备中整形处理12min。

步骤五、电池入壳：将步骤四中经过整形处理后的电芯去除收尾处双面胶的离型纸，装入钢壳，并装入上层绝缘片和下层绝缘片；所述上层绝缘片和下层绝缘片的厚度均为0.3mm；

步骤六、将步骤五中装入钢壳的电芯再经过点底焊、滚槽、烘烤、注液、封口、清洗套标和化成分容后制作成锂离子电池。

对比例2

本对比例的圆柱形锂离子电池的制作方法包括以下步骤：

步骤一、正极极片制作，制作过程如下：

步骤101、正极浆料配制：将活性物质、导电剂和粘接剂添加至溶剂中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡后得到正极浆料；所述正极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质94份，导电剂3.5份，粘接剂2.5份，溶剂60份；所述活性物质为镍钴锰三元，所述导电剂为超级导电碳黑和碳纳米管，所述粘接剂为聚偏氟乙烯；所述溶剂为N-二甲基吡咯烷酮；

步骤102、涂布：将步骤101中所述正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两面，经高温干燥，得到正极极片；

步骤103、制片：将步骤102中所述正极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上正极耳，所述正极耳为抗拉力为150N的铝极耳；

步骤二、负极极片制作，其制作过程如下：

步骤201、负极浆料配制：将活性物质、导电剂、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠添加至水中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡得到负极浆料；所述负极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质92份，导电剂3份，丁苯橡胶3份，羧甲基纤维素钠2份，水150份；所述活性物质为中间相炭微球，所述导电剂为超级导电碳黑和碳纳米管；

步骤202、涂布：将步骤201中所述负极浆料均匀地涂覆在集流体铜箔的两面，经高温干燥，得到负极极片；

步骤203、制片：将步骤102中所述负极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上负极耳；所述负极耳为铜镀镍极耳；

步骤三、卷绕：将步骤一制作的正极极片、隔膜和步骤二制作的负极极片依次叠放，然后卷绕成电芯，所述电芯在收尾处贴上双面胶；

步骤四、整形：将步骤三中所述电芯放入整形设备中整形处理12min。

步骤五、电池入壳：将步骤四中经过整形处理后的电芯去除收尾处双面胶的离型纸，装入钢壳，并装入上层绝缘片和下层绝缘片；所述上层绝缘片和下层绝缘片的厚度均为0.2mm；

步骤六、将步骤五中装入钢壳的电芯再经过点底焊、滚槽、烘烤、注液、封口、清洗套标和化成分容后制作成锂离子电池。

对比例3

本对比例的圆柱形锂离子电池的制作方法包括以下步骤：

步骤一、正极极片制作，制作过程如下：

步骤101、正极浆料配制：将活性物质、导电剂和粘接剂添加至溶剂中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡后得到正极浆料；所述正极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质94份，导电剂3.5份，粘接剂2.5份，溶剂60份；所述活性物质为镍钴锰三元，所述导电剂为超级导电碳黑和碳纳米管，所述粘接剂为聚偏氟乙烯；所述溶剂为N-二甲基吡咯烷酮；

步骤102、涂布：将步骤101中所述正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两面，经高温干燥，得到正极极片；

步骤103、制片：将步骤102中所述正极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上正极耳，所述正极耳为抗拉力为150N的铝极耳；

步骤二、负极极片制作，其制作过程如下：

步骤201、负极浆料配制：将活性物质、导电剂、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠添加至水中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡得到负极浆料；所述活性物质、导电剂、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和水的质量比为92：3：3：2：150；所述活性物质为中间相炭微球，所述导电剂为超级导电碳黑和碳纳米管；

步骤202、涂布：将步骤201中所述负极浆料均匀地涂覆在集流体铜箔的两面，经高温干燥，得到负极极片；

步骤203、制片：将步骤102中所述负极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上负极耳；所述负极耳为铜镀镍极耳；

步骤三、卷绕：将步骤一制作的正极极片、隔膜和步骤二制作的负极极片依次叠放，然后卷绕成电芯，所述电芯在收尾处贴上双面胶；

步骤四、电池入壳：将步骤三中所述电芯去除收尾处双面胶的离型纸，装入钢壳，并装入上层绝缘片和下层绝缘片；所述上层绝缘片和下层绝缘片的厚度均为0.3mm；

步骤五、将步骤四中装入钢壳的电芯再经过点底焊、滚槽、烘烤、注液、封口、清洗套标和化成分容后制作成锂离子电池。

将实施例1～5制备的耐振动圆柱形锂离子电池和对比例1～3制备的锂离子电池均选取50pcs，在振幅2mm，频率500Hz的条件下连续振动30h，记录失效电池的数量，实验结果如表1所示。

表1实施例1～5制备的耐振动圆柱形锂离子电池和对比例1～3制备的锂离子电池的连续振动30h后失效电池数量的实验结果

项目	30h后失效电池数量
		实施例1	0pcs
实施例2	0pcs
		实施例3	0pcs
实施例4	0pcs
		实施例5	0pcs
对比例1	6pcs
		对比例2	5pcs
对比例3	4pcs

由表1可知，实施例1～5制备电池过程中使用抗拉力不小于100N的铝极耳，连续振动30h后50pcs电池均未失效，对比例1制备电池过程中使用抗拉力为50N的铝极耳，连续振动30h后有5pcs电池失效，由此表明，采用抗拉力不小于100N的铝极耳可增强极耳在电池振动时的抗拉伸性能，可以大幅度地提高电池的耐振动性能，防止正极耳在振动时拉扯断裂。电池使用过程中，因振动失效均为正极耳断裂，经分析，在电池振动中，电芯相对钢壳有以下三种振动方式，上下振动、左右振动和旋转振动，这三种振动在电池振动中同时发生，这种高频的振动对正极耳进行反复拉扯，具有普通抗拉力的正极耳不能长时间经受拉扯而断裂，进而引起电池失效。

实施例1～5制备电池过程中使用上层绝缘片和下层绝缘片的厚度不小于0.3mm，连续振动30h后50pcs电池均未失效，而对比例2制备电池的过程中上层绝缘片和下层绝缘片均使用厚度为0.2mm的绝缘片，连续振动30h后有5pcs电池失效，上层绝缘片和下层绝缘片的作用是为了在高度方向上对电池进行固定，防止振动。采用普通的绝缘片厚度小于0.3mm，电芯与钢壳在高度方向上会有一定余量，加剧了电芯与钢壳在高度方向上的振动，使用厚度不小于0.3mm的绝缘片，可以有效的减小高度方向上的余量，减弱高度方向上的振动。

实施例1～5的制备过程中采用了整形处理，制备的耐振动圆柱形锂离子电池在连续振动30h后50pcs电池均为失效，而对比例3中未经过整形处理制备的锂离子电池在连续振动30h后有4pcs电池失效。由此表明，入壳前进行直径整形处理，保证电芯为圆柱形，以便电芯膨胀后各个方向都可以与钢壳相连，普通的圆柱形锂离子电池卷芯为椭圆形，其长轴与短轴相差0.3mm以上，如不进行整形，电池化成膨胀后，短轴侧将无法与钢壳相连，对电芯的固定作用大大减弱，因此整形处理可使圆柱形锂离子电池的耐振动性能得到明显增强。

对比例4

本对比例的圆柱形锂离子电池的制作方法包括以下步骤：

步骤一、正极极片制作，制作过程如下：

步骤101、正极浆料配制：将活性物质、导电剂和粘接剂添加至溶剂中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡后得到正极浆料；所述正极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质94份，导电剂3.5份，粘接剂2.5份，溶剂60份；所述活性物质为镍钴锰三元，所述导电剂为超级导电碳黑和碳纳米管，所述粘接剂为聚偏氟乙烯；所述溶剂为N-二甲基吡咯烷酮；

步骤102、涂布：将步骤101中所述正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两面，经高温干燥，得到正极极片；

步骤103、制片：将步骤102中所述正极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上正极耳，所述正极耳为抗拉力为150N的铝极耳；

步骤二、负极极片制作，其制作过程如下：

步骤201、负极浆料配制：将活性物质、导电剂、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠添加至水中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡得到负极浆料；所述负极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质92份，导电剂3份，丁苯橡胶3份，羧甲基纤维素钠2份，水150份；所述活性物质为中间相炭微球，所述导电剂为超级导电碳黑和碳纳米管；

步骤202、涂布：将步骤201中所述负极浆料均匀地涂覆在集流体铜箔的两面，经高温干燥，得到负极极片；

步骤203、制片：将步骤102中所述负极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上负极耳；所述负极耳为铜镀镍极耳；

步骤三、卷绕：将步骤一制作的正极极片、隔膜和步骤二制作的负极极片依次叠放，然后卷绕成电芯，所述电芯在收尾处贴上普通单面胶；

步骤四、整形：将步骤三中所述电芯放入整形设备中整形处理12min。

步骤五、电池入壳：将步骤四中经过整形处理后的电芯去除收尾处双面胶的离型纸，装入钢壳，并装入上层绝缘片和下层绝缘片；所述上层绝缘片和下层绝缘片的厚度均为0.3mm；

步骤六、将步骤五中装入钢壳的电芯再经过点底焊、滚槽、烘烤、注液、封口、清洗套标和化成分容后制作成锂离子电池。

将实施例1制备的耐振动圆柱形锂离子电池和对比例4制备的圆柱形锂离子电池均选取50pcs，在振幅2mm，频率500Hz的条件下连续振动30小时，记录失效电池的数量。实验结果如表2所示。

表2为实施例1制备的耐振动圆柱形锂离子电池和对比例4制备的锂离子电池连续振动30h后失效电池数量的实验结果

项目	1h后失效电池数量	2h后失效电池数量	30h后失效电池数量
				实施例1	0pcs	0pcs	0pcs
对比例4	9pcs	41pcs	0pcs

由表2可知，实施例1制备的电芯耐振动圆柱形锂离子电池在连续振动30h后50pcs电池均未失效，而在电芯卷绕过程中采用普通单面胶进行收尾制备的圆柱形锂离子电池在连续振动连续2h后50pcs都已全部失效。由此表明，电芯收尾终止胶使用双面胶，在电池化成后膨胀后，双面胶一面和电芯相连，另一面与钢壳紧紧相连，从而保证电芯与钢壳一起运动，消除了电芯相对于钢壳的上下、左右、旋转三种振动，达到正极耳相对静止不受拉扯。同时因为双面胶是纯胶性物质，本身具备膨胀能力，便于电芯膨胀，使用双面胶的电芯化成后电芯，相对于使用普通单面胶的电芯，其直径约大0.2mm。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、正极极片制作，制作过程如下：

步骤101、正极浆料配制：将活性物质、导电剂和粘接剂添加至溶剂中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡后得到正极浆料；所述正极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质88份～98份，导电剂1份～6份，粘接剂1份～6份，溶剂40份～60份；

步骤102、涂布：将步骤101中所述正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两面，经高温干燥，得到正极极片；

步骤103、制片：将步骤102中所述正极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上正极耳，所述正极耳为抗拉力不小于100N的铝极耳；

步骤二、负极极片制作，其制作过程如下：

步骤201、负极浆料配制：将活性物质、导电剂、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠添加至水中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡得到负极浆料；所述负极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质92份～98份，导电剂0份～3份，丁苯橡胶1份～3份，羧甲基纤维素钠1份～3份，水80份～150份；

步骤202、涂布：将步骤201中所述负极浆料均匀地涂覆在集流体铜箔的两面，经高温干燥，得到负极极片；

步骤203、制片：将步骤102中所述负极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上负极耳；所述负极耳为镍极耳、铜极耳、铜镀镍极耳、铜镍复合极耳中的一种或两种；

步骤三、卷绕：将步骤一制作的正极极片、隔膜、步骤二制作的负极极片和隔膜依次叠放，然后卷绕成电芯，所述电芯在收尾处贴上双面胶；

步骤四、整形：将步骤三中所述电芯放入整形设备中整形处理；

步骤五、电池入壳：将步骤四中经过整形处理后的电芯去除收尾处双面胶的离型纸，装入钢壳，并装入上层绝缘片和下层绝缘片；所述上层绝缘片和下层绝缘片的厚度均不小于0.3mm；

步骤六、将步骤五中装入钢壳的电芯再经过点底焊、滚槽、烘烤、注液、封口、清洗套标和化成分容后制作成耐振动圆柱形锂离子电池。

2.根据权利要求1所述的一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法，其特征在于，步骤101中所述活性物质为钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍钴二元、镍钴锰三元、镍钴铝三元和磷酸铁锂中的一种或两种以上，所述导电剂为超级导电碳黑、石墨和碳纳米管中的一种或两种以上，所述粘接剂为聚偏氟乙烯；所述溶剂为N-二甲基吡咯烷酮。

3.根据权利要求1所述的一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法，其特征在于，步骤201中所述活性物质为天然石墨、人造石墨或中间相炭微球，所述导电剂为超级导电碳黑、石墨和碳纳米管中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法，其特征在于，步骤四中所述整形处理的时间为3min～20min。