CN107331809B - 电池储能器件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池储能器件，包括：电芯，其由正极片、隔膜和负极片经卷绕而成，正极片和负极片的一端留箔，留箔宽度为1‑10mm，留箔通过整形弯曲集中，形成正极留箔和负极留箔，且正极留箔和负极留箔相互对置；盖板，其包括：上盖板，其圆心处设有注液孔和盖帽连接片，上盖板的边缘沿圆周方向上设有多个第一焊接点，上盖板通过第一焊接点与正极留箔焊接；下盖板，其边缘沿圆周方向设有多个第二焊接点，下盖板通过第二焊接点与负极留箔焊接；壳体；以及，盖帽。还公开了一种电池储能器件的制备方法。本发明的电池储能器件内阻小，适合高倍率充放电，本发明的制备方法简单，极片可以连续化涂布，卷绕，避免了间隔涂布的不均匀性。

Description

电池储能器件及其制备方法

技术领域

本发明涉及电池储能器件领域。更具体地说，本发明涉及一种圆柱形全极耳电池储能器件及其制备方法。

背景技术

现有的18650电池或者26650电池，以单极耳或者双极耳为主，制备的成品电池内阻相对较大，有8-15毫欧，不适合于高倍率快速充放电的电池。现有技术中，极耳常采用焊接方式与极片连接，焊接时需先将极片上极耳位置处的涂料去除或采用间隔涂布，不利于极片的连续化涂布生产。此外，随着冲切技术的发展，也可对极片边缘箔材冲切，留有箔材作为极耳，但边缘冲切的毛刺较大，尤其是正极毛刺，电池短路的安全隐患大。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是解决圆柱形电池内阻过大的问题，提高电池的倍率性能。

本发明还有一个目的是提供一种极片可以连续化涂布，卷绕的制备方法。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种电池储能器件，包括：

电芯，其为圆柱形，所述电芯由正极片、隔膜和负极片经卷绕而成，其中，

所述正极片和所述负极片的一端留箔，留箔宽度为1-10mm，留箔通过整形弯曲集中，形成正极留箔和负极留箔，且所述正极留箔和所述负极留箔相互对置；

盖板，其包括：

上盖板，其为圆形，其圆心处设有注液孔和盖帽连接片，所述上盖板的边缘沿圆周方向上设有多个第一焊接点，所述上盖板通过第一焊接点与所述正极留箔焊接；

下盖板，其为圆形，所述下盖板的边缘沿圆周方向设有多个第二焊接点，所述下

盖板通过第二焊接点与所述负极留箔焊接；

壳体，其上端开口，所述壳体的底部与所述下盖板的圆心焊接，所述壳体的上部通过滚槽机滚槽与所述上盖板固定，以使所述电芯固定于壳体内部；

以及，盖帽，其通过盖帽连接片与所述上盖板焊接。

优选的是，所述的电池储能器件，留箔宽度为5mm。

优选的是，所述的电池储能器件，所述上盖板的边缘沿圆周方向上设有2-6个第一焊接点，相邻两个第一焊接点之间的最小距离≥5mm。

优选的是，所述的电池储能器件，所述上盖板的边缘沿圆周方向上设有4个第一焊接点，且所述4个第一焊接点等距离设置。

优选的是，所述的电池储能器件，所述下盖板的边缘沿圆周方向上设有2-6个第二焊接点，相邻两个第二焊接点之间的最小距离≥5mm。

优选的是，所述的电池储能器件，所述下盖板的边缘沿圆周方向设有4个第二焊接点，且所述4个第二焊接点等距离设置。

一种电池储能器件的制备方法，包括：

1)电芯制备：根据电池型号，设计电池的正极片、负极片和隔膜的尺寸；采用湿法涂布方式分别制备正极片和负极片，涂布时正极片和负极片的一端不涂布浆料，形成留箔，留箔宽度为1-10mm，并按设计要求剪切正极片、负极片和隔膜；将剪切好的正极片、隔膜和负极片以正、负极片未涂布浆料的一端相互对置，涂布浆料的部分相互重合顺序层叠并卷绕，制成圆柱形的电芯，并将电芯正极片和负极片上的留箔通过整形弯曲集中，制成正极留箔和负极留箔；

2)电芯组装：将下盖板的圆心与电芯的中轴线重合，并通过第二焊接点将下盖板与负极留箔焊接；将上盖板上的注液孔与电芯的中轴线重合，并通过第一焊接点将上盖板与正极留箔焊接；

3)电池组装：将组装完成的电芯置于壳体内，将下盖板的圆心与壳体底部焊接；采用滚槽机，在上盖板上方1-3mm处，将上盖板与壳体进行滚槽固定；将盖帽连接片与盖帽焊接；烘烤、灌注电解液，封口。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、电池的内阻大大降低，为2-3毫欧，适合高倍率充放电；

第二、节约了电池的内部空间，增加了电池的体积能力密度；

第三、可实现极片的连续化涂布、卷绕，避免了间隔涂布的不均匀性，提高了电池的一致性。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的上盖板的俯视图；

图2为本发明所述的下盖板的俯视图；

图3为本发明电芯组装后的整体结构示意图；

图4为本发明电池组装后的整体机构示意图；

图5为本发明的一种电池的充电曲线图；

图6为本发明的一种电池的放电曲线图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

如图1-4所示，本发明提供一种电池储能器件，包括：

电芯7，其为圆柱形，所述电芯7由正极片、隔膜和负极片经卷绕而成，其中，

所述正极片和所述负极片的一端留箔，留箔宽度为1mm，留箔通过整形弯曲集中，形成正极留箔和负极留箔，且所述正极留箔和所述负极留箔相互对置；

盖板，其包括：

上盖板1’，其为圆形，其圆心处设有注液孔3’和盖帽连接片4，所述上盖板1’的边缘沿圆周方向上设有2个第一焊接点2’，2个第一焊接点对称设置，所述上盖板1’通过第一焊接点2’与所述正极留箔焊接；

下盖板1，其为圆形，所述下盖板1的边缘沿圆周方向设有2个第二焊接点2，2个第二焊接点对称设置，所述下盖板1通过第二焊接点2与所述负极留箔焊接；

壳体5，其上端开口，所述壳体5的底部与所述下盖板1的圆心3焊接，所述壳体5的上部通过滚槽机滚槽与所述上盖板1’固定，以使所述电芯7固定于壳体5内部；

以及，盖帽6，其通过盖帽连接片4与所述上盖板1’焊接。

一种电池储能器件的制备方法，包括：

1)电芯7制备：根据电池型号，设计电池的正极片、负极片和隔膜的尺寸；采用湿法涂布方式分别制备正极片和负极片，涂布时正极片和负极片的一端不涂布浆料，保留箔材，形成留箔，并按设计要求剪切正极片、负极片和隔膜；将剪切好的正极片、隔膜和负极片以正、负极片未涂布浆料的一端相互对置，涂布浆料的部分相互重合顺序层叠并卷绕，制成圆柱形的电芯7，并将电芯正极片和负极片上的留箔通过整形弯曲集中，制成正极留箔和负极留箔；

2)电芯7组装：将下盖板1的圆心3与电芯7的中轴线重合，并通过第二焊接点2将下盖板1与负极留箔焊接；将上盖板1’上的注液孔3’与电芯7的中轴线重合，并通过第一焊接点2’将上盖板1’与正极留箔焊接；

3)电池组装：将组装完成的电芯7置于壳体5内，将下盖板1的圆心3与壳体5底部焊接；采用滚槽机，在上盖板1’上方1-3mm处，将上盖板1’与壳体5进行滚槽固定；将盖帽连接片4与盖帽6焊接；烘烤、灌注电解液，封口。

实施例2：

如图1-4所示，本发明提供一种电池储能器件，包括：

电芯7，其为圆柱形，所述电芯7由正极片、隔膜和负极片经卷绕而成，其中，

所述正极片和所述负极片的一端留箔，留箔宽度为6mm，留箔通过整形弯曲集中，形成正极留箔和负极留箔，且所述正极留箔和所述负极留箔相互对置；

盖板，其包括：

上盖板1’，其为圆形，其圆心处设有注液孔3’和盖帽连接片4，所述上盖板1’的边缘沿圆周方向上设有4个第一焊接点2’，相邻两个第一焊接点之间的最小距离≥5mm，所述上盖板1’通过第一焊接点2’与所述正极留箔焊接；

下盖板1，其为圆形，所述下盖板1的边缘沿圆周方向设有4个第二焊接点2，相邻两个第二焊接点之间的最小距离≥5mm，所述下盖板1通过第二焊接点2与所述负极留箔焊接；

壳体5，其上端开口，所述壳体5的底部与所述下盖板1的圆心3焊接，所述壳体5的上部通过滚槽机滚槽与所述上盖板1’固定，以使所述电芯7固定于壳体5内部；

以及，盖帽6，其通过盖帽连接片4与所述上盖板1’焊接。

上述电池储能器件的制备方法如实施例1所示。

实施例3：

如图1-4所示，本发明提供一种电池储能器件，包括：

电芯7，其为圆柱形，所述电芯7由正极片、隔膜和负极片经卷绕而成，其中，

所述正极片和所述负极片的一端留箔，留箔宽度为10mm，留箔通过整形弯曲集中，形成正极留箔和负极留箔，且所述正极留箔和所述负极留箔相互对置；

盖板，其包括：

上盖板1’，其为圆形，其圆心处设有注液孔3’和盖帽连接片4，所述上盖板1’的边缘沿圆周方向上设有6个第一焊接点2’，相邻两个第一焊接点之间的最小距离≥5mm，所述上盖板1’通过第一焊接点2’与所述正极留箔焊接；

下盖板1，其为圆形，所述下盖板1的边缘沿圆周方向设有6个第二焊接点2，相邻两个第二焊接点之间的最小距离≥5mm，所述下盖板1通过第二焊接点2与所述负极留箔焊接；

壳体5，其上端开口，所述壳体5的底部与所述下盖板1的圆心3焊接，所述壳体5的上部通过滚槽机滚槽与所述上盖板1’固定，以使所述电芯7固定于壳体5内部；

以及，盖帽6，其通过盖帽连接片4与所述上盖板1’焊接。

上述电池储能器件的制备方法如实施例1所示。

实施例4：

如图1-4所示，本发明提供一种电池储能器件，包括：

电芯7，其为圆柱形，所述电芯7由正极片、隔膜和负极片经卷绕而成，其中，

所述正极片和所述负极片的一端留箔，留箔宽度为5mm，留箔通过整形弯曲集中，形成正极留箔和负极留箔，且所述正极留箔和所述负极留箔相互对置；

盖板，其包括：

上盖板1’，其为圆形，其圆心处设有注液孔3’和盖帽连接片4，所述上盖板1’的边缘沿圆周方向上设有4个第一焊接点2’，且所述4个第一焊接点等距离设置，所述上盖板1’通过第一焊接点2’与所述正极留箔焊接；

下盖板1，其为圆形，所述下盖板1的边缘沿圆周方向设4个第二焊接点2，且所述4个第二焊接点等距离设置，所述下盖板1通过第二焊接点2与所述负极留箔焊接；

壳体5，其上端开口，所述壳体5的底部与所述下盖板1的圆心3焊接，所述壳体5的上部通过滚槽机滚槽与所述上盖板1’固定，以使所述电芯7固定于壳体5内部；

以及，盖帽6，其通过盖帽连接片4与所述上盖板1’焊接。

上述电池储能器件的制备方法如实施例1所示。

本实施例所述的电池为18650锂离子电池，所述上盖板为纯铝板，所述下盖板为铝镍复合板，本实施例所述的电池的常温倍率充电、放电曲线如图5、图6所示。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种电池储能器件，其特征在于，包括：

电芯，其为圆柱形，所述电芯由正极片、隔膜和负极片经卷绕而成，其中，

所述正极片和所述负极片的一端留箔，留箔宽度为1-10mm，留箔通过整形弯曲集中，形成正极留箔和负极留箔，且所述正极留箔和所述负极留箔分别分布在两端；

盖板，其包括：

上盖板，其为圆形，其圆心处设有注液孔和盖帽连接片，所述上盖板的边缘沿圆周方向上设有多个第一焊接点，所述上盖板通过第一焊接点与所述正极留箔焊接；

下盖板，其为圆形，所述下盖板的边缘沿圆周方向设有多个第二焊接点，所述下盖板通过第二焊接点与所述负极留箔焊接；

壳体，其上端开口，所述壳体的底部与所述下盖板的圆心焊接，所述壳体的上部通过滚槽机滚槽与所述上盖板固定，以使所述电芯固定于壳体内部；

以及，盖帽，其通过盖帽连接片与所述上盖板焊接。

2.如权利要求1所述的电池储能器件，其特征在于，留箔宽度为5mm。

3.如权利要求1所述的电池储能器件，其特征在于，所述上盖板的边缘沿圆周方向上设有2-6个第一焊接点，相邻两个第一焊接点之间的最小距离≥5mm。

4.如权利要求3所述的电池储能器件，其特征在于，所述上盖板的边缘沿圆周方向上设有4个第一焊接点，且所述4个第一焊接点等距离设置。

5.如权利要求1所述的电池储能器件，其特征在于，所述下盖板的边缘沿圆周方向上设有2-6个第二焊接点，相邻两个第二焊接点之间的最小距离≥5mm。

6.如权利要求5所述的电池储能器件，其特征在于，所述下盖板的边缘沿圆周方向设有4个第二焊接点，且所述4个第二焊接点等距离设置。

7.一种如权利要求1-6任一所述的电池储能器件的制备方法，其特征在于，包括：

1)电芯制备：根据电池型号，设计电池的正极片、负极片和隔膜的尺寸；采用湿法涂布方式分别制备正极片和负极片，涂布时正极片和负极片的一端不涂布浆料，形成留箔，留箔宽度为1-10mm，并按设计要求剪切正极片、负极片和隔膜；将剪切好的正极片、隔膜和负极片以正、负极片未涂布浆料的一端分别分布在两端，涂布浆料的部分相互重合顺序层叠并卷绕，制成圆柱形的电芯，并将电芯正极片和负极片上的留箔通过整形弯曲集中，制成正极留箔和负极留箔；

2)电芯组装：将下盖板的圆心与电芯的中轴线重合，并通过第二焊接点将下盖板与负极留箔焊接；将上盖板上的注液孔与电芯的中轴线重合，并通过第一焊接点将上盖板与正极留箔焊接；

3)电池组装：将组装完成的电芯置于壳体内，将下盖板的圆心与壳体底部焊接；采用滚槽机，在上盖板上方1-3mm处，将上盖板与壳体进行滚槽固定；将盖帽连接片与盖帽焊接；烘烤、灌注电解液，封口。

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